BR112019014842B1

BR112019014842B1 - Método de ancoragem de um elemento conector, e máquina para realização do método de ancoragem de um elemento conector

Info

Publication number: BR112019014842B1
Application number: BR112019014842-6A
Authority: BR
Inventors: Muthumariappan Sankaran; Mario Lehmann; Laurent Torriani
Original assignee: Ikea Supply Ag; Woodwelding Sa
Priority date: 2017-01-19
Filing date: 2018-01-19
Publication date: 2023-05-09
Also published as: EA201991432A1; CA3049760A1; WO2018135996A1; US11919248B2; EP3571420A1; US20190358908A1; CN110366642B; BR112019014842A2; EP3571420A4; KR20190119586A; US20230097285A1; JP2020505567A; JP7222896B2; CN110366642A; US11548233B2

Abstract

A presente invenção se refere a um método de ancoragem de um elemento conector (10) em um objeto de recepção (66) compreendendo inserção de uma extremidade distal do elemento de conector (10) para um furo de montagem em uma direção de inserção ao longo de um eixo geométrico de inserção; inserção de uma luva (36) compreendendo um material termoplástico para o furo de montagem, a luva (36) enclausurando o elemento conector (10); e transferência de energia para liquefazer pelo menos uma porção do material termoplástico da luva (36). A presente invenção também se refere a uma máquina (500) configurada para realização do método e a um kit de ancoragem de elemento conector compreendendo um elemento conector (10) e uma luva (36) compreendendo material termoplástico.

Description

CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere a um método de ancoragem de um elemento conector em um objeto de recepção. A presente invenção também se refere a uma máquina para realização do método, e a um kit de ancoragem de elemento conector.

PANORAMA E ESTADO DA TÉCNICA DA INVENÇÃO

[002] Parafusos são comumente utilizados para conexão de objetos. Algumas vezes, um dos objetos a ser conectado possui um furo proporcionado com uma rosca interna para recepção de um parafuso. A rosca pode ser usinada diretamente no material de corpo do objeto. Em outras situações, o material de corpo pode, por várias razões, ser menos adequado para usinagem de uma rosca diretamente no mesmo. Para o propósito, uma abundância de métodos de ancoragem de uma pastilha de metal rosqueada em um objeto é conhecida no estado da técnica. Por meio de exemplo, o documento de patente francês número FR 2.485.119 apresenta um método de ancoragem de uma pastilha rosqueada em um aglomerado. A pastilha rosqueada é inserida em um estado comprimido para um furo pré-perfurado, e expandida para firme engate com o aglomerado quando um parafuso é aparafusado para a pastilha rosqueada. No projeto de tais pastilhas, existe um intercâmbio entre, por um lado, a robustez do engate entre a pastilha rosqueada e o objeto no qual a mesma é ancorada, e por outro lado, o risco de provocar danos para o material do objeto no qual a mesma é ancorada, em conseqüência disso, enfraquecendo a área na qual a pastilha rosqueada é ancorada. De qualquer jeito, a robustez da junção pode ser comprometida. WO 03/046390 A2 sugere outro método de ancorar uma pastilha em um recesso, de acordo com o dito método a pastilha é preso a um sonotrodo, que é usado para plastificar um corpo termoplástico dentro do recesso enquanto empurra a pastilha para dentro do recesso.

RESUMO DA INVENÇÃO

[003] É um objetivo da presente invenção o de solucionar, ou o de pelo menos mitigar, partes dos ou todos os problemas acima mencionados. Para esta finalidade, é proporcionado um método de ancoragem de um elemento conector em um objeto de recepção, o objeto de recepção possuindo uma região de ancoragem proporcionada com um furo de montagem para recepção do elemento conector, e o elemento conector possuindo uma extremidade distal e uma extremidade proximal, a extremidade proximal sendo proporcionada com uma primeira interface de conector para engate com uma segunda interface de conector de acoplamento, o método compreendendo inserção da extremidade distal do elemento conector para o furo de montagem em uma direção de inserção ao longo de um eixo geométrico de inserção; e inserção de uma luva compreendendo um material termoplástico para o furo de montagem, a luva enclausurando e sendo desvinculada do elemento conector; e transferência de energia para liquefazer pelo menos uma porção do material termoplástico da luva. Um tal método proporciona para um forte engate entre o elemento conector e o objeto de recepção sem exposição do material do objeto de recepção para, por exemplo, delaminação ou fissuras.

[004] Em concordância com uma concretização da presente invenção, a luva e o elemento conector podem ser pré-montados e inseridos para referido furo de montagem simultaneamente. Alternativamente, e a luva e o elemento conector podem ser inseridos um depois do outro. Por meio de exemplo, o elemento conector pode ser inserível antes da luva. Entretanto, inserção da luva e do elemento conector como uma montagem pode proporcionar para um processo de ancoragem mais simples, na medida em que não irá ser necessário manter a posição, por exemplo, do elemento conector no furo de montagem enquanto inserindo a luva. Também se facilita possuir uma direção de inserção que não é direcionada verticalmente para baixo, na medida em que a luva pode possuir um encaixe estreito no furo de montagem.

[005] Em concordância com uma concretização da presente invenção, a luva é não ligada para o elemento conector. Em conseqüência disso, na medida em que diferentes partes da luva liquefazem, as partes não liquefeitas da luva podem ser possibilitadas para axialmente se moverem ao longo do elemento conector, enquanto permitindo que o elemento conector venha a permanecer estacionário. Isto facilita obtenção de uma posição final bem definida do elemento conector.

[006] Em concordância com uma concretização da presente invenção, a energia é transferida por intermédio de transferência de energia mecânica, e preferivelmente por vibração mecânica. Vibração mecânica pode gerar calor de fricção onde a luva faz interface com o elemento conector e/ou o objeto de recepção. A vibração mecânica pode ser induzida por uma fonte de vibração ultrassônica em contato, por exemplo, com a luva. Em concordância com uma concretização da presente invenção, a fonte de vibração ultrassônica pode ser mantida fora de contato com o elemento conector através de toda a integridade do processo de ancoragem. Por pressionamento da luva axialmente para o furo de montagem durante vibração, liquefação pode ser iniciada em regiões onde a luva axialmente confina o elemento conector e/ou o objeto de recepção.

[007] Em concordância com uma concretização da presente invenção, a liquefação do material termoplástico pode ser iniciada em uma interface de iniciação de liquefação entre a luva e o elemento conector. Em conseqüência disso, a localização aonde a liquefação irá se iniciar irá ser bem definida pelo projeto e tolerâncias da luva e do elemento conector, resultando em um processo de ancoragem preciso e reprodutível. Além do mais, o risco de danos do material da região de ancoragem é minimizado, na medida em que nenhuma pressão e/ou carga friccional necessita ser aplicada entre a luva e a região de ancoragem. A liquefação pode ser iniciada em referida interface de iniciação de liquefação por aplicação de uma força axial entre a luva e o elemento conector, e movimentação da luva relativamente para o elemento conector para gerar calor de fricção. Em concordância com uma concretização da presente invenção, referida interface de iniciação de liquefação pode estar localizada em uma extremidade distal da luva. Em consequência disso, uma profundidade de ancoragem do elemento conector é garantida. A interface de iniciação de liquefação pode ser formada pela interface entre a extremidade axial da luva e um colar de extremidade distal do elemento conector se estendendo radialmente, com respeito para o eixo geométrico de inserção, a partir de uma porção de corpo do elemento conector.

[008] Em concordância com uma concretização da presente invenção, a energia pode ser transferida para seqüencialmente liquefazer uma pluralidade de porções axialmente separadas do material termoplástico da luva. Por liquefação das porções axialmente separadas seqüencialmente, a energia de liquefação pode ser consecutivamente concentrada para cada porção axialmente separada. Em conseqüência disso, liquefação pode ser obtida ao longo de uma porção substancial do comprimento axial do elemento conector, com somente uma transferência moderada de energia de liquefação para a luva. Isto pode ser particularmente útil em combinação com uma região de ancoragem ou um elemento conector de um material altamente condutivo termicamente, tal como metal, na medida em que a alta condutividade térmica pode, de outra forma, limitar a taxa de fluxo (faixa de vazão) do material liquefeito ao longo da interface entre a parede interna do furo de montagem e o elemento conector antes que este venha a resolidificar. As porções axialmente separadas do material termoplástico da luva podem ser liquefeitas em uma ordem consecutiva a partir da extremidade distal para a extremidade proximal. As porções axialmente separadas do material termoplástico da luva podem ser seqüencialmente liquefeitas por engate seqüencialmente com respectivas diferentes porções do elemento conector, tais como anteparos (batentes) e/ou colares radiais, e/ou anteparos da parede de furo de montagem.

[009] Em concordância com uma concretização da presente invenção, a extremidade distal do elemento conector pode ser movida para uma posição de extremidade axial, na qual a mesma confina uma face de suporte axial do furo de montagem, anteriormente à liquefação de referida pelo menos uma porção do material termoplástico. Em conseqüência disso, o elemento conector pode ser segurado (mantido) estacionário contra a face de suporte axial através de toda a integridade do processo de ancoragem, possibilitando que sua posição final venha a ser precisa e bem definida. A face de suporte axial pode ser formada por um anteparo em uma parede interna do furo de montagem, ou, se o furo de montagem é um furo cego, pelo fundo do furo de montagem.

[0010] Em concordância com uma concretização da presente invenção, a região de ancoragem compreende um material sólido que é penetrável pelo material termoplástico da luva quando liquefeito, e o método pode adicionalmente compreender possibilitação de que pelo menos uma porção do material termoplástico liquefeito venha a penetrar para o material penetrável. O material penetrável pode ser um material fibroso e/ou poroso, tal como uma espuma estrutural ou um material de papelão fundamentado sobre plantas, por exemplo, aglomerado ou madeira, ou um material cerâmico poroso.

[0011] Em concordância com uma concretização da presente invenção, o método pode adicionalmente compreender possibilitação de que pelo menos uma porção do material termoplástico liquefeito venha a axialmente enclausurar uma estrutura se estendendo radialmente a partir de um corpo do elemento conector, e depois disso possibilitação de que o material termoplástico liquefeito venha a solidificar para proporcionar suporte axial entre o elemento conector e a região de ancoragem. A estrutura se estendendo radialmente pode, por meio de exemplo, compreender um colar enclausurando e se estendendo radialmente a partir de uma porção de corpo do elemento conector.

[0012] Em concordância com uma concretização da presente invenção, o método pode adicionalmente compreender possibilitação de que pelo menos uma porção do material termoplástico liquefeito venha a enclausurar uma estrutura de superfície variando tangencialmente do elemento conector, e depois disso possibilitação de que o material termoplástico liquefeito venha a solidificar para proporcionar robustez de rotação para o engate entre o elemento conector e a região de ancoragem. A estrutura variando tangencialmente pode, por meio de exemplo, compreender cristas sobre um colar radial, as cristas se estendendo na direção radial e/ou axial.

[0013] Em concordância com uma concretização da presente invenção, o objeto de recepção é uma parte de mobiliário, ou um espaço em vazio para formação de uma parte de mobiliário.

[0014] Em concordância com uma concretização da presente invenção, a primeira interface de conector pode ser uma interface de conector fêmea para engate com uma interface de conector macho. Uma tal interface de conector fêmea pode ser completamente rebaixada para o objeto de recepção, para proporcionar uma superfície de objeto de recepção livre a partir de quaisquer elementos de projeção. A interface de conector fêmea pode possuir uma rosca interna para recepção de um parafuso possuindo uma rosca de acoplamento, externa. Um tal parafuso pode ser atado, por exemplo, para uma perna de mobiliário ou um pé de mobiliário ajustável. Alternativamente, a primeira interface de conector pode ser uma interface de conector macho para engate com uma interface de conector fêmea. A interface de conector macho pode possuir uma rosca externa para engate com uma rosca interna, por exemplo, de uma porca.

[0015] Em concordância com uma concretização da presente invenção, o método pode adicionalmente compreender movimentação de uma extremidade proximal da luva na direção de inserção enquanto referida pelo menos uma porção da luva é liquefeita. Isto pode pressionar termoplástico liquefeito para quaisquer espaços ou poros na região de ancoragem do objeto de recepção, em conseqüência disso, aumentando a robustez do engate.

[0016] Em concordância com uma concretização da presente invenção, o elemento conector pode ser inserido para o furo de montagem para uma posição na qual é nivelado com, ou rebaixado para, uma superfície externa do objeto de recepção. Também a luva pode, alternativamente ou adicionalmente, ser movida para uma posição na qual uma extremidade proximal da luva é nivelada com, ou rebaixada para, referida superfície externa do objeto de recepção. Isto pode reduzir o risco de que quaisquer respectivas partes de projeção venham a interferir com ou venham a ficar espremidas abaixo de um objeto para ser atado para o objeto de recepção por intermédio de referida primeira e segunda interfaces de conector.

[0017] Em concordância com um outro aspecto da presente invenção, partes dos ou todos dos problemas acima mencionados são solucionados, ou pelo menos mitigados, por um kit de ancoragem de elemento conector compreendendo um elemento conector configurado para ser ancorado em um objeto de recepção, o elemento conector possuindo um corpo relativamente não termoplástico com uma extremidade distal para inserção para um furo de montagem do objeto de recepção em uma direção de inserção ao longo de um eixo geométrico de inserção, e uma extremidade proximal proporcionada com uma primeira interface de conector para engate com uma segunda interface de conector de acoplamento, o kit de ancoragem de elemento conector adicionalmente compreendendo uma luva compreendendo um material termoplástico, a luva possuindo uma extremidade distal e uma extremidade proximal, e sendo configurada para receber e enclausurar o elemento conector. Utilizando um tal kit, um elemento conector pode ser ligado para posição no furo de montagem, por exemplo, seguindo quaisquer dos métodos descritos aqui anteriormente. Isto proporciona para um forte engate sem exposição do material do objeto de recepção, por exemplo, para delaminação ou fissuras.

[0018] Em concordância com uma concretização da presente invenção, a luva pode compreender uma pluralidade de porções de anteparo axialmente separadas configuradas para engatar com uma pluralidade de faces de suporte axialmente separadas do elemento conector e/ou do objeto de recepção, para liquefazer a luva em uma pluralidade de regiões de fusão axialmente separadas. Em conseqüência disso, o elemento conector pode ser ancorado em diversas localizações axiais. Referidas porções de anteparo da luva podem ser localizadas em posições axiais prevenindo que as mesmas venham a engate simultaneamente com as respectivas faces de suporte do elemento conector e/ou do objeto de recepção, de maneira tal que uma região de fusão pode somente engatar depois que a porção de anteparo de uma outra região de fusão tenha sido liquefeita. As porções de anteparo podem ser axialmente dispostas de maneira tal a liquefazer em uma ordem consecutiva, por exemplo, iniciando a partir da extremidade distal da luva.

[0019] Em concordância com uma concretização da presente invenção, o elemento conector pode, em sua extremidade distal, possuir um colar de extremidade distal se estendendo radialmente, com respeito para o eixo geométrico de inserção, a partir do corpo, e em sua extremidade distal, possuir uma seção transversal interna que é menor do que a seção transversal do colar de extremidade distal, em que o elemento conector é inserível para a luva para uma posição de iniciação de ligação na qual o colar de extremidade distal axialmente engata com a extremidade distal da luva. O colar de extremidade distal pode formar uma bigorna para a luva, em conseqüência disso, incluindo fusão do colar na extremidade distal do elemento conector, que pode ser localizado no fundo do furo de montagem. O colar pode formar uma crista contínua ou ininterrupta enclausurando o corpo. A crista pode seguir um plano perpendicular para a direção de inserção. O colar de extremidade distal irá juntamente com o material termoplástico resolidificado formar uma ligação possuindo uma alta robustez axial entre o elemento conector e a região de ancoragem, e particularmente contra puxamento do elemento conector em uma direção oposta para a direção de inserção. Em concordância com uma concretização da presente invenção, o colar de extremidade distal pode possuir uma face proximal que, na medida em que se estende na direção radial, se inclina em direção da direção de inserção. Uma tal configuração pode aumentar a fricção no engate entre luva e elemento conector, e pode também auxiliar em pressionamento de termoplásticos liquefeitos em direção das paredes internas do furo de montagem. Em concordância com uma concretização da presente invenção, o colar de extremidade distal pode possuir uma face proximal proporcionada com uma estrutura de superfície aumentando a fricção contra a extremidade distal da luva. A estrutura de superfície pode também proporcionar robustez de torque para o engate entre o objeto de recepção e o elemento conector. Por meio de exemplo, a estrutura de superfície pode ser configurada como cristas se estendendo na direção radial. Em concordância com uma concretização da presente invenção, o colar de extremidade distal pode também ser perfurado para aumentar o fluxo de material termoplástico liquefeito para a lateral distal do colar de extremidade distal.

[0020] Em concordância com uma concretização da presente invenção, a luva pode ser configurada para enclausurar o elemento conector com um encaixe radialmente afrouxado pelo menos em todas as posições axiais exceto a extremidade distal. Isto reduz o risco de que a luva irá iniciar fusão em outras posições axiais do que na extremidade distal. O termo “encaixe radialmente afrouxado” é para ser construído como não sendo encaixe de fricção - este não implica na presença de uma fenda. Em concordância com uma concretização da presente invenção, também a extremidade distal da luva pode possuir um encaixe radialmente afrouxado. Em concordância com uma concretização da presente invenção, a luva pode ser configurada para engatar com o elemento conector com um encaixe de fricção firme na extremidade distal. Em conseqüência disso, a liquefação pode ser iniciada na extremidade distal sem a utilização de um colar de extremidade distal do elemento de conexão servindo como bigorna para a luva. A luva pode ser não ligada para o elemento conector.

[0021] Em concordância com uma concretização da presente invenção, o elemento conector pode compreender pelo menos um colar intermediário, localizado em uma região intermediária entre as extremidades proximal e distal e se estendendo radialmente, com respeito para o eixo geométrico de inserção, a partir do corpo, e a luva pode compreender uma fenda circunferencial voltando-se para dentro para recepção do colar intermediário. O colar intermediário pode aumentar a robustez axial do engate ancorado entre o elemento conector e o objeto de recepção, e em particular, contra empurrão do elemento conector na direção de inserção. Isto pode ser de particular valor se o furo de montagem é um furo de lado a lado, ou se o furo de montage se estende por quase todo o caminho através do objeto de recepção, deixando somente uma fina, fraca parede de fundo.Em conseqüência disso, substanciais economias de material podem ser feitas, na medida em que a espessura do objeto de recepção pode ser mantida baixa com robustez axial mantida da ancoragem na direção de inserção. Em concordância com uma concretização da presente invenção, o elemento conector é inserível para a luva a ser mantida em uma posição de início de ligação na qual o colar intermediário é recebido na fenda circunferencial, e o colar intermediário é axialmente separado a partir de uma borda proximal delimitando a fenda circunferencial. Em conseqüência disso, a borda proximal da fenda circunferencial não irá engatar com o colar intermediário até que o processo de liquefação já tenha sido iniciado em outro lugar. Isto facilita obtenção de regiões de fusão axialmente separadas.

[0022] Em concordância com uma concretização da presente invenção, a luva pode compreender um colar de liquefação de extremidade proximal de material termoplástico. O colar de liquefação pode compreender uma estrutura de superfície para aumento da fricção entre o colar de liquefação e o elemento conector e/ou região de ancoragem, tais como cristas se estendendo axialmente ao longo da face externa da luva. O elemento conector pode ser inserível para a luva para uma posição de iniciação de ligação na qual o colar de liquefação é localizado sobre uma lateral proximal do, e não se sobrepõe com o, elemento conector como observado em uma direção perpendicular para o eixo geométrico de inserção. Em conseqüência disso, até mesmo se o elemento conector é inteiramente recebido no furo de montagem do objeto de recepção, o colar de liquefação pode ser mantido axialmente separado a partir da borda circunferencial do furo de montagem na fase inicial do processo de ligação. Isto significa que o colar de liquefação não irá engatar com o objeto de recepção e liquefazer até que uma porção mais distal da luva tenha sido já liquefeita.

[0023] Em concordância com uma concretização da presente invenção, uma maior parte da superfície externa da luva pode ser lisa, de maneira tal a evitar fricção excessiva e liquefação acidental em outras regiões da superfície externa do que aquela intencionada, tal como no colar de liquefação.

[0024] Em concordância com uma concretização da presente invenção, a luva pode ser pelo menos 20% mais longa do que o elemento conector, como observada ao longo do eixo geométrico de inserção. Em conseqüência disso, uma pressão axial pode ser mantida sobre a luva enquanto esta se liquefaz e encolhe axialmente.

[0025] Em concordância com uma concretização da presente invenção, o elemento conector é pré-montado na luva para formar uma montagem de conector ligável por fricção. Uma tal disposição pode tornar a implementação de maquinário do processo de ancoragem mais simples.

[0026] Em concordância com uma concretização da presente invenção, o elemento conector pode ser configurado para engatar com a luva em uma posição de iniciação de ligação em uma maneira de interbloqueio. Uma tal disposição pode tornar a implementação de maquinário do processo de ancoragem mais simples. Em concordância com concretizações da presente invenção, a luva pode, quando de interbloqueio com o elemento conector, se estender além do elemento conector na direção proximal por pelo menos 20%, ou por pelo menos 30%, de um comprimento total da luva.

[0027] Em concordância com uma concretização da presente invenção, a luva pode compreender uma fenda de expansão se estendendo a partir de uma extremidade axial para a luva, a fenda de expansão possibilitando que a luva venha a ser resilientemente expandida em uma direção radial. A fenda reduz o risco de que a luva venha a ser quebrada quando pressionada para engate de interbloqueio com o elemento conector, em particular quando um material duro e/ou quebradiço, tal como um plástico reforçado por fibra de vidro, é utilizado para a luva. Em concordância com uma concretização da presente invenção, a luva pode compreender duas ou mais fendas de expansão distribuídas em torno da circunferência da luva para adicional flexibilidade.

[0028] Em concordância com uma concretização da presente invenção, a luva, como observada em uma seção perpendicular para o eixo geométrico de inserção, pode ser substancialmente circular com seu eixo geométrico central coincidindo com o eixo geométrico de inserção. Uma tal luva é particularmente bem adequada paro furos de montagem circular. Similarmente, o elemento conector pode ser circular como observado em referida seção transversal.

[0029] O elemento conector pode possuir uma interface de conector fêmea, que pode possuir uma rosca interna para recepção de um parafuso possuindo uma rosca de acoplamento, externa.

[0030] Em concordância com uma concretização da presente invenção, a luva pode compreender um colar de extremidade proximal se estendendo radialmente para dentro para, quando enclausurando o elemento conector, pelo menos parcialmente cobrir o elemento conector como observado ao longo da direção de inserção. Um tal projeto pode proporcionar adicional suporte axial para o elemento conector. Além do mais, o colar de extremidade proximal pode possuir a mesma cor como a superfície externa do objeto de recepção adjacente para o furo de montagem, de maneira tal que o elemento conector irá se combinar (misturar) para a superfície do objeto de recepção.

[0031] Em concordância com ainda um outro aspecto da presente invenção, partes dos ou todos dos problemas anteriormente mencionados são solucionados, ou pelo menos mitigados, por uma máquina configurada para realização do processo em concordância com quaisquer dos métodos descritos aqui anteriormente. A máquina pode ser configurada para desempenhar o processo utilizando quaisquer dos kits de ancoragem de elemento conector descritos aqui anteriormente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS DA INVENÇÃO

[0032] Os anteriormente mencionados, e bem como adicionais objetivos, características e vantagens da presente invenção, irão ser mais bem compreendido/as através da seguinte descrição detalhada, ilustrativa, e não limitante de concretizações preferidas da presente invenção, com referência para os Desenhos acompanhantes, onde os mesmos numerais de referência irão ser utilizados para elementos similares, nos quais: A Figura 1a é uma vista diagramática em perspectiva de um elemento conector em concordância com uma primeira concretização da presente invenção; A Figura 1b é uma vista em perspectiva de uma seção do elemento conector da Figura 1a, como observada ao longo das flechas B - B da Figura 1a; A Figura 2a é uma vista diagramática em perspectiva de uma luva em concordância com uma primeira concretização da presente invenção; A Figura 2b é uma vista em perspectiva de uma seção da luva da Figura 2a, como observada ao longo das flechas B - B da Figura 2a; A Figura 3a é uma vista esquemática em perspectiva do elemento conector da Figura 1a e da luva da Figura 2a em uma primeira posição durante o processo de montagem; A Figura 3b é uma vista esquemática em perspectiva do elemento conector e luva da Figura 3a em uma segunda posição durante o processo de montagem; A Figura 3c é uma vista esquemática em perspectiva do elemento conector e luva da Figura 3a em uma terceira posição, final durante o processo de montagem; em que o elemento conector e luva juntamente definem uma montagem de conector ligável por fricção; A Figura 4a é uma vista diagramática em perspectiva da montagem de conector ligável por fricção da Figura 3c; A Figura 4b ilustra uma seção da montagem de conector ligável por fricção da Figura 4a, como observada ao longo das flechas B - B da Figura 4a; A Figura 5a é uma vista esquemática em perspectiva da montagem de conector ligável por fricção da Figura 4b, ainda observada em seção, em uma primeira posição durante inserção para um furo de montagem de um objeto de recepção; A Figura 5b é uma vista esquemática em perspectiva da montagem de conector ligável por fricção da Figura 5a, em uma posição de iniciação de ligação no furo de montagem; A Figura 6a é uma vista esquemática em seção da montagem de conector ligável por fricção da Figura 5b em uma primeira posição durante uma primeira etapa de ligação; A Figura 6b é uma vista esquemática em seção da montagem de conector ligável por fricção da Figura 6a em uma segunda posição durante a primeira etapa de ligação; A Figura 6c é uma vista esquemática em seção da montagem de conector ligável por fricção da Figura 6b em uma primeira posição durante uma segunda etapa de ligação; A Figura 6d é uma vista esquemática em seção da montagem de conector ligável por fricção da Figura 6b em uma segunda posição durante a segunda etapa de ligação; A Figura 6e é uma vista esquemática em seção da montagem de conector ligável por fricção da Figura 6d em uma primeira posição durante a terceira etapa de ligação; A Figura 6f é uma vista esquemática em seção da montagem de conector ligável por fricção da Figura 6e em uma segunda posição durante a terceira etapa de ligação; A Figura 7 é uma vista diagramática em perspectiva de um elemento conector em concordância com uma segunda concretização da presente invenção; A Figura 8 é uma vista diagramática em perspectiva de um elemento conector em concordância com uma terceira concretização da presente invenção; A Figura 9 é uma vista diagramática em perspectiva de um elemento conector em concordância com uma quarta concretização da presente invenção; A Figura 10 é um fluxograma ilustrando um método de ancoragem de um elemento conector em um objeto de recepção; e A Figura 11 é uma vista esquemática de uma máquina em concordância com um aspecto da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE CONCRETIZAÇÕES EXEMPLIFICATIVAS DA INVENÇÃO

[0033] A tecnologia Woodwelding® se provou ser altamente vantajosa para fixação seguramente de pastilhas em uma estrutura porosa ou fibrosa. O princípio geral da tecnologia Woodwelding® requer um material termoplástico disposto em algum lugar na interface de pastilha/estrutura. Por aplicação de vibração mecânica, por exemplo, por intermédio de um dispositivo de vibração ultrassônica, para o material termoplástico, forças de fricção irão ser geradas provocando geração de calor e conseqüentemente fusão do material termoplástico. A pastilha é empurrada para um recesso da estrutura enquanto o material termoplástico está pelo menos parcialmente em fase líquida, após o que o material termoplástico é possibilitado a se resolidificar tão prontamente quanto a vibração mecânica venha a ser removida. Exemplos adicionais de detalhes de diferentes processos de tecnologia Woodwelding® são descritos, por exemplo, no pedido de patente internacional número WO2015/181300.

[0034] A Figura 1 ilustra um elemento conector (10) para ancoragem em um objeto de recepção, tal como uma parte de mobiliário (não ilustrada). O elemento conector (10) possui uma extremidade proximal (12) proporcionada com uma interface de conector (14), que na concretização que é ilustrada da presente invenção, é configurada como uma interface de conector fêmea e compreende uma rosca interna (16) para engate com um parafuso (não mostrado) proporcionado com uma rosca externa de acoplamento. O elemento conector (10) adicionalmente possui uma extremidade distal (18) para inserção para um furo de montagem (não ilustrado) do objeto de recepção. O elemento conector (10) possui um corpo cilíndrico genericamente circular (20), a configuração cilíndrica circular do qual é coaxial com a configuração cilíndrica circular da interface de conector fêmea rosqueada (14). Em sua extremidade distal (18), o elemento conector (10) possui um colar de extremidade distal circunferencial (22) se estendendo radialmente, com respeito para um eixo geométrico central (C1) da configuração cilíndrica circular, a partir do corpo (20). A face proximal (24) do colar de extremidade distal (22) se inclina na direção distal, e possui uma estrutura de superfície definida por uma pluralidade de cristas radiais (26). Em uma região intermediária entre as extremidades proximal e distal (12, 18), o elemento conector (10) é proporcionado com um colar intermediário, circunferencial (28) se estendendo radialmente, com respeito para o eixo geométrico central (C1), a partir do corpo (20). Na extremidade proximal (12), o elemento conector (10) se afunila para definir um anteparo circunferencial (30) se inclinando em direção da direção distal.

[0035] A Figura 1b ilustra o elemento conector (10) em seção, como é indicado por flechas B - B na Figura 1a. Como pode ser observado na Figura 1b, o colar intermediário (28) possui uma face proximal (32) se inclinando na direção distal, e uma face distal (34) que repousa em um plano substancialmente perpendicular para o eixo geométrico central (C1). O elemento conector (10) possui um comprimento total (LC), que pode tipicamente ser entre 5 mm e 40 mm. O elemento conector (10) também possui um diâmetro, que varia ao longo do comprimento do elemento conector (10), e alcança seu valor o maior (DC) no colar de extremidade distal.

[0036] A Figura 2a ilustra uma luva (36) feita de um material termoplástico. A luva (36) possui uma face externa lisa, genericamente circular cilíndrica (37), e uma abertura interna circular cilíndrica (38) configurada para receber e enclausurar o elemento conector (10) de uma maneira tal que irá ser elucidada adicionalmente abaixo. As configurações externas circulares cilíndricas (37, 38) da luva (36) são coaxiais com um eixo geométrico central (C2) da luva (36). Em uma extremidade distal (40), a luva (36) é proporcionada com um par de fendas de expansão (42a-b) se estendendo a partir da extremidade distal em direção da extremidade proximal (44) da luva (36). Uma borda distal, interna da luva (36) define um anteparo de liquefação distal (41). Na extremidade proximal (44), a luva (36) compreende um aro (46) se estendendo radialmente, com respeito para o eixo geométrico central (C2), a partir da luva (36). Um colar de liquefação de extremidade proximal (47) é definido por uma pluralidade de cristas de fricção (48), que se estendem ao longo da direção do eixo geométrico central (C2) e são distribuídas em torno da periferia da face externa (37). As extremidades distais das cristas de fricção (48) definem um anteparo de liquefação proximal (49) de voltando-se para a direção distal.

[0037] A Figura 2b ilustra a luva (36) em seção, como é indicado por flechas B - B na Figura 2a. Como pode ser observada na Figura 2b, a extremidade proximal (44) é proporcionada com um aro se estendendo para dentro (50), que define um anteparo interno de extremidade proximal (52) voltando-se para a direção distal. Em uma região intermediária entre as extremidades proximal e distal (44, 40), a luva (36) é proporcionada com uma fenda circunferencial voltando-se para dentro (54) para recepção do colar intermediário (28) do elemento conector (10) (Figura 1a). Uma borda distal (56) da fenda (54) se inclina na direção distal, enquanto uma borda proximal da fenda (54), definindo um anteparo de liquefação intermediário (58), é substancialmente paralela para um plano perpendicular para o eixo geométrico central (C2). A luva possui um comprimento total (LS), que pode, por meio de exemplo, tipicamente ser entre 7 mm e 60 mm.

[0038] Juntamente com o elemento conector (10) das Figuras 1a-b, a luva (36) define um kit de ancoragem de elemento conector. As Figuras 3a-c ilustram a montagem do kit de ancoragem de conector (60) para formar uma montagem de conector ligável por fricção (62) (Figura 3c). Como é ilustrada na Figura 3a, a extremidade proximal (12) do elemento conector (10) é pressionada para a extremidade distal (40) da luva (36) ao longo de uma direção de montagem, que é ilustrada por uma flecha (64), que coincide com os eixos geométricos centrais (C1, C2) (Figura 1a, 2a) do elemento conector (10) e da luva (36). Durante inserção, as fendas de expansão (42a-b) permitem que a extremidade distal (40) da luva (36) venha a resilientemente (flexivelmente) se expandir, como é ilustrado pelas flechas na Figura 3b, possibilitando que o colar intermediário (28) do elemento conector (10) venha a ser pressionado para a fenda circunferencial (54) da luva (36). Uma vez na posição da Figura 3c, a extremidade distal (40) da luva (36) resilientemente se contrai, trazendo a luva (36) e o elemento conector (10) em engate de interbloqueio. A Figura 4a ilustra a montagem de conector ligável por fricção (62) em perspectiva, e a Figura 4b ilustra a mesma em seção, como é indicado pelas flechas B - B na Figura 4a. Como pode ser observado na Figura 4b, o anteparo de liquefação distal (41) engata com o colar de extremidade distal (22), enquanto o anteparo de liquefação intermediário (58) é axialmente separado a partir do colar intermediário (28). O engate entre a face distal (34) (Figura 1b) do colar intermediário (28) e a borda distal (56) (Figura 2) da fenda (54) mantém a luva (36) e o elemento conector (10) em engate de interbloqueio. Ainda que nenhuma fenda venha a ser ilustrada, a luva (36) enclausura o elemento conector (10) com um encaixe radialmente afrouxado ao longo da integridade de comprimento axial. Como é aparente a partir da Figura 4b, a luva (36) é mais longa do que o elemento conector (10), e se estende além do elemento conector (10) na direção proximal.

[0039] As Figuras 5a - 5b ilustram a inserção da montagem de conector ligável por fricção (62) para um furo de montagem circular cilíndrico (64) de um objeto de recepção (66). O furo de montagem (64) é disposto em uma região de ancoragem (63) do objeto de recepção (66), região de ancoragem (63) que consiste de um material penetrável por termoplástico liquefeito, tal como aglomerado de madeira. O furo de montagem (64) possui uma porção de diâmetro ampliada (65) adjacente para a superfície do objeto de recepção (66), porção de diâmetro alargado (65) a qual define um anteparo de bigorna rebaixado (67) no furo de montagem (64). O furo de montagem de duplo diâmetro (64) pode ser formado por uma broca de duplo diâmetro. A montagem de conector ligável por fricção (62) é inserida ao longo de um eixo geométrico de inserção (A), que coincide com os eixos geométricos centrais (C1, C2) (Figuras 1a,2a), em uma direção de inserção que é ilustrada por uma flecha (68). A montagem de conector ligável por fricção (62) é inserida com um encaixe radialmente afrouxado para o furo de montagem (64), isto é, sem encaixe de pressionamento, e a inserção é finalizada pelo elemento conector (10) sendo trazido em encosto com uma face de fundo (70) do furo de montagem (64). A Figura 5b ilustra a montagem de conector ligável por fricção (62) em uma posição pronta para ser ligada para o objeto de recepção (66).

[0040] A Figura 6a é uma vista ampliada da situação da Figura 5b, e as Figuras 6a-f ilustram um processo de ligação para ancoragem de um elemento conector (10) no objeto de recepção (66). Na posição da Figura 6a, o anteparo de liquefação proximal (49) da luva (36) é axialmente separado a partir do anteparo de bigorna (67) do furo de montagem (64) (Figura 5a). Durante ligação, energia de vibração ultrassônica é transferida para a luva (36) por intermédio de um sonotrodo (ferramenta que cria vibrações ultrassónicas e aplica essa energia vibracional a um gás, líquido, sólido ou tecido) (não ilustrado), que engata com a extremidade proximal (44) da luva (36). O sonotrodo aplica pressão axial na direção da flecha (72), e vibra a luva (36) de maneira tal a gerar calor de fricção em interfaces entre a luva (36) e tanto um ou outro ou ambos do elemento conector (10) e do objeto de recepção (66). Em cada uma das Figuras 6a, 6c e 6e, o principal nível de engate da força axial exercida pela luva (36) sobre o elemento conector (10) ou objeto de recepção (66) como é indicado por uma linha (F).

[0041] Em uma primeira etapa de ligação, que é ilustrada na Figura 6a, o sonotrodo aplica pressão na direção da flecha (72), em conseqüência disso, pressionando o anteparo de liquefação distal (41) da luva (36) contra o colar de extremidade distal (22) do elemento conector (10). O engate entre o anteparo de liquefação distal (41) e o colar de extremidade distal (22) define uma interface de iniciação de liquefação distal (74). O calor de fricção gerado pela vibração ultrassônica do sonotrodo na interface de iniciação de liquefação distal (74) liquefaz o material termoplástico da extremidade distal da luva (36), nos trazendo para a situação que é ilustrada na Figura 6b. Na medida em que o sonotrodo continua a vibrar e empurrar a luva (36) ao longo da direção de inserção, o termoplástico liquefeito (76) da luva (36) é pressionado para o material penetrável da região de ancoragem (63) adjacente para a extremidade distal do elemento conector (10). O colar de extremidade distal (22) define um fundo comparativamente à prova de líquido da fenda preenchida por termoplástico liquefeito entre o elemento conector (10) da parede interna do furo de montagem (64), e em conseqüência disso, guia termoplástico liquefeito (76) radialmente para a região de ancoragem (62). O termoplástico liquefeito também engata com a estrutura de superfície do colar de extremidade distal (22), o que é ilustrado em perspectiva na vista detalhada ampliado no fundo da Figura 6b, para mais tarde formar um forte engate de encaixe de forma uma vez que o termoplástico subseqüentemente se resfria e solidifica. As porções proximal e intermediária da luva (36) permanecem sólidas, e atuam como um termoplástico liquefeito de pressionamento de pistão (76) para a região de ancoragem (63). Na medida em que a luva (36) se move ao longo da direção de inserção, o anteparo de liquefação intermediário (58) da luva (36) é trazido em engate com a face proximal (32) do colar intermediário (28), de maneira tal a formar a interface de iniciação de liquefação intermediária (78) como é indicada na Figura 6c.

[0042] Em uma segunda etapa de ligação, o sonotrodo pressiona o anteparo de liquefação intermediário (58) contra o colar intermediário (28) do elemento conector (10). O calor de fricção gerado pela vibração ultrassônica do sonotrodo na interface de iniciação de liquefação intermediária (78) liquefaz o termoplástico da porção intermediaria da luva (36), nos trazendo para a ilustração que é mostrada na Figura 6d. Na medida em que o sonotrodo continua a vibrar, e empurra a luva (36) ao longo da direção de inserção, o termoplástico liquefeito (76) da luva (36) continua a ser pressionado para o material penetrável da região de ancoragem (63) adjacente para o colar intermediário (28) do elemento conector (10). Na medida em que a luva (36) se move ao longo da direção de inserção, o anteparo de liquefação proximal (49) da luva (36) é trazido em engate com o anteparo de bigorna (67) do furo de montagem, de maneira tal a formar a interface de iniciação de liquefação proximal (80) que é indicada na Figura 6e.

[0043] Em uma terceira etapa de ligação, o sonotrodo pressiona o anteparo de liquefação proximal (49) contra o anteparo de bigorna (67) do objeto de recepção (66). O calor de fricção gerado pela vibração ultrassônica do sonotrodo na interface de iniciação de liquefação proximal (80) liquefaz o material termoplástico da porção proximal da luva (36), e na medida em que o sonotrodo continua a vibrar e a empurrar a luva (36) ao longo da direção de inserção, o termoplástico liquefeito (76) da luva (36) continua a ser pressionado para o material penetrável da região de ancoragem (63) adjacente para a extremidade proximal do elemento conector (10). Uma vez a que posição da Figura 6f tenha sido alcançada, a pressão e a vibração cessam, por exemplo, por desenergização do sonotrodo ou desengate do mesmo a partir da luva (36), e o termoplástico liquefeito (76) é possibilitado para resolidificar. O topo da luva (36) permanece intacto através de toda a integridade do processo de ancoragem e, na posição final da Figura 6f, se estende além do elemento conector (10) na direção oposta para a direção de inserção (68) (Figura 5a). No exemplo que é ilustrado, o elemento conector (10) possui um comprimento axial (LC) (Figura 1b) mais curto do que a profundidade axial (LH) (Figura 6a) do furo de montagem (64) (Figura 5a), de maneira tal que irá ser ligeiramente rebaixado no furo de montagem (64) (Figura 5a) quando na posição final. Em conseqüência disso, contato acidental entre o sonotrodo e o elemento conector (10) pode ser evitado, na medida em que a superfície do objeto de recepção (66) pode atuar como uma parada (batente) de extremidade para o sonotrodo. Durante ligação, o anteparo interno de extremidade proximal (52) (Figura 2b) da luva (36) pode como no exemplo que é ilustrado na Figura 6f, ter sido liquefeito pelo engate de fricção com o anteparo circunferencial (30) (Figura 1a) do elemento conector (10) para firmemente enclausurar o anteparo (30); alternativamente, o processo de ancoragem pode ser parado antes que o anteparo interno de extremidade proximal (52) venha a alcançar o anteparo circunferencial (30) do elemento conector (10). Na posição final da Figura 6f, a luva (30) se projeta acima da superfície do objeto de recepção (66). Em uma ligeira variação do processo de ancoragem, a terceira etapa de ligação pode ao invés disso continuar até que a extremidade proximal (44) (Figura 6a) da luva (36) venha a alcançar uma posição onde a mesma é nivelada com a superfície do objeto de recepção (66). Em uma outra variação do processo de ancoragem, a terceira etapa de ligação pode continuar até que a extremidade proximal (44) da luva (36) venha a alcançar uma posição onde é embaixada para o objeto de recepção (66).

[0044] O elemento conector (10) descrito aqui anteriormente possui um corpo (20) (Figura 1a) proporcionado com uma superfície externa mais lisa. A Figura 7 ilustra um elemento conector (110) em concordância com uma segunda concretização da presente invenção, que em cada aspecto é idêntico para o elemento conector (10) das Figuras 1a-b, exceto em que o corpo (120) possui uma porção de superfície recartilhada (120a). Como observada em uma seção (i) paralela para o eixo geométrico de inserção (A), a porção de superfície recartilhada (120a) define uma estrutura de superfície que varia na direção axial, proporcionando uma alta robustez axial para o elemento conector ancorado (110) uma vez embutido no termoplástico resolidificado em um furo de montagem. Similarmente, como observada em uma seção (ii) perpendicular para o eixo geométrico de inserção (A), a porção recartilhada define uma estrutura de superfície que varia na direção tangencial, com respeito para o eixo geométrico de inserção (A), proporcionando uma alta robustez torcional para o elemento conector ancorado (110) uma vez embutido no termoplástico resolidificado em um furo de montagem.

[0045] A Figura 8 ilustra um elemento conector (210) em concordância com uma terceira concretização da presente invenção, que em cada aspecto é idêntico para o elemento conector (10) das Figuras 1a-b, exceto em que cristas de suporte torcionais (220a), se projetando a partir do corpo (220) do elemento conector (210), se estendem ao longo da direção axial (A). Uma ou diversas de tais cristas (220a) podem ser proporcionadas sobre os elementos conectores intencionados para aplicações requerendo elevada robustez torcional.

[0046] A Figura 9 ilustra um elemento conector (310) em concordância com uma quarta concretização da presente invenção, que em cada aspecto é idêntico para o elemento conector (10) das Figuras 1a-b, exceto em que o colar de extremidade distal (322) é perfurado para aumentar o fluxo de material termoplástico liquefeito para a lateral distal do colar de extremidade distal (322). Uma tal disposição pode aumentar o volume da região de ancoragem (63) (Figura 5a) que é alcançável pelo termoplástico liquefeito, aumentando a robustez de ancoragem global.

[0047] A Figura 10 é um fluxograma ilustrando o método anteriormente delineado. Em uma etapa (400) (Figuras 5a-b), a extremidade distal do elemento conector (10) é inserida para o furo de montagem (64). Em uma etapa (402) (Figuras 5a-b), a luva (36) é inserida para o furo de montagem (64), a luva (36) enclausurando o elemento conector (10). Como foi ilustrado em detalhes aqui anteriormente, as etapas (400) e (402) podem ser realizadas simultaneamente por pré-montagem do elemento conector (10) e da luva (36); alternativamente, o elemento conector (10) e a luva (36) podem ser inseridos em qualquer ordem consecutiva para uma posição na qual a luva (36) enclausura o elemento conector (10). Finalmente, na etapa (404) (Figuras 6a-f), energia é transferida para liquefazer pelo menos uma porção do material termoplástico da luva (36). Como foi ilustrado precedentemente, liquefação pode ser iniciada passo a passo em uma ordem consecutiva em uma pluralidade de interfaces de iniciação de liquefação axialmente separadas (74, 78, 80). Adicionais interfaces de iniciação de liquefação podem ser proporcionadas ao longo do comprimento axial do elemento conector (10) e da luva (36), por exemplo, por provisão de adicionais pares de colares intermediários (28) e fendas circunferenciais (54) distribuído/as ao longo do comprimento do elemento conector (10) e da luva (36).

[0048] Uma máquina configurada para realização do processo descrito anteriormente é esquematicamente mostrada na Figura 11. A máquina (500) pode compreender uma unidade de alimentação (502) sendo configurada para proporcionar elementos conectores (10) e luvas (36), e bem como um dispositivo de posicionamento (504) configurado para receber um elemento conector (10) e uma luva (36) a partir da unidade de alimentação (502) e para colocar o elemento conector (10) e a luva (36) (Figuras 1a, 2a) em um furo de montagem (64) (Figura 5a) de um objeto de recepção (66). A máquina (500) pode também compreender um dispositivo de transferência de energia (506), tal como um aquecedor ou sonotrodo, para transferência de energia para a luva (36). A máquina (500) pode também ser equipada com um magazine (508) compreendendo uma pluralidade de luvas (36) e elementos conectores (10), tanto como componentes separados ou quanto como montagens de conector ligáveis por fricção (62), para operações de ancoragem automatizadas, repetidas sobre uma alimentação de objetos de recepção (66) se movimentando através da máquina (500).

[0049] Exemplos de materiais penetráveis particularmente adequados para a região de ancoragem (63) descritos aqui anteriormente são materiais sólidos tais como madeira, madeira compensada, aglomerado, papelão, material de tijolo de concreto, vidro poroso, espumas de metal, cerâmica, ou materiais de polímero, ou cerâmica sinterizada, materiais de vidro ou metal, em que tais materiais compreendem espaços para os quais o material termoplástico pode penetrar, espaços que são originalmente preenchidos com ar ou com um outro material deslocável ou compressível. Exemplos adicionais são materiais compósitos que possuem as propriedades acima estabelecidas ou materiais com superfícies compreendendo uma aspereza adequada, estruturas de superfície usinadas adequadas ou revestimentos de superfície adequados (por exemplo, consistindo de partículas). Se o material penetrável possui propriedades termoplásticas é desejável que venha a manter sua robustez mecânica durante a etapa de ancoragem tanto por adicionalmente compreendendo uma fase mecanicamente estável ou quanto por possuindo uma temperatura de fusão consideravelmente mais alta do que o material termoplástico a ser liquefeito na etapa de ancoragem. O material penetrável é preferivelmente sólido pelo menos em temperatura ambiente, em que “sólido” no contexto da presente apresentação é para significar que este material é rígido, substancialmente não elasticamente flexível (nenhumas características de elastômero) e não plasticamente deformável e não é ou é somente muito pouco compressível elasticamente. Adicionalmente o material compreende espaços (efetivos ou potenciais) para os quais o material liquefeito pode fluir ou ser pressionado para a ancoragem. O material é, por exemplo, fibroso ou poroso ou compreende estruturas de superfície penetráveis que são, por exemplo, fabricadas por usinagem adequada ou por revestimento (espaços efetivos para penetração). Alternativamente, o material penetrável tem capacidade para desenvolvimento de tais espaços sob a pressão hidrostática do material termoplástico liquefeito, o que significa que ele pode não ser penetrável ou somente penetrável em um grau muito pequeno quando sob condições ambientes. Esta propriedade (possuindo espaços potenciais para penetração) implica, por exemplo, em falta de homogeneidade em termos de resistência mecânica. Um exemplo de um material que possui esta propriedade é um material poroso cujos poros são preenchidos com um material que pode ser forçado para fora dos poros, um compósito de um material macio e de um material duro ou um material heterogêneo (tal como madeira) no qual a adesão interfacial entre os constituintes é menor do que a força exercida pelo material liquefeito de penetração. Por conseqüência, em geral, o material penetrável compreende uma falta de homogeneidade em termos de estrutura (espaços “vazios” tais como poros, cavidades, etc.) ou em termos de composição de material (material deslocável ou materiais separáveis). Por uma questão de exaustividade, entretanto, é apontado que a presente invenção não é limitada para aplicações em materiais penetráveis; pode também ser utilizada para elementos conectores de ancoragem em objetos de recepção de materiais que não são penetráveis em concordância com a definição acima. O furo de montagem (64) pode opcionalmente ser proporcionado com cortes rebaixados. Cortes rebaixados podem também ser criados durante o processo, por exemplo, por pressionamento da luva para o material do objeto de recepção de maneira tal a rachar o mesmo, ou por compressão, por exemplo, dos favos de um papelão com favos.

[0050] O elemento conector (10) é feito de um material relativamente não termoplástico. Um material exemplificativo, adequado para o elemento conector é metal, tal como aço, alumínio, liga de zinco, tal como Zamak 5, ou pote de metal. Entretanto, o termo relativamente não termoplástico deveria ser construído no contexto do processo de ancoragem; de maneira tal a ancorar um elemento conector (10) utilizando o processo, o corpo (20) do elemento conector (10) necessita permanecer sólido através de toda a integridade do processo de ancoragem. Portanto, o termo “relativamente não termoplástico” deveria ser construído para incluir também quaisquer materiais termoplásticos possuindo um ponto de fusão substancialmente mais alto do que aquele da luva (36), na medida em que tais materiais não irão possuir propriedades termoplásticas no contexto da presente invenção.

[0051] Um material termoplástico adequado para a luva (36) descrita aqui anteriormente pode compreender uma fase polimérica (especialmente cadeia fundamentada sobre C, P, S ou Si) que se transforma a partir de sólida para líquida ou fluível acima de uma faixa de temperatura crítica, por exemplo, por fusão, e se retransforma em um material sólido quando novamente refrigerada abaixo da faixa de temperatura crítica, por exemplo, por cristalização, por intermédio do que a viscosidade da fase sólida é de diversas ordens de magnitude, tais como pelo menos três ordens de magnitude, mais altas do que aquela da fase líquida. O material termoplástico pode genericamente compreender um componente polimérico que não é covalentemente de ligação cruzada ou que é de ligação cruzada de uma maneira tal que ligações de ligação cruzada se abrem reversivelmente sobre aquecimento até ou acima de uma faixa de temperatura de fusão. O material de polímero pode adicionalmente compreender um enchimento, por exemplo, fibras ou partículas de um material que não possui nenhumas propriedades térmicas ou possui propriedades termoplásticas incluindo uma faixa de temperatura de fusão que é consideravelmente mais alta do que a faixa de temperatura de fusão do polímero básico. Exemplos para o material termoplástico são polímeros termoplásticos, copolímeros ou polímeros preenchidos, em que o polímero básico ou copolímero é, por exemplo, polietileno, polipropileno, poliamidas (em particular poliamida 12, poliamida 11, poliamida 6, ou poliamida 66), polioximetileno, policarbonato-uretana, policarbonatos, ou carbonatos de poliéster, acrilonitrila butadieno estireno [acrylonitrile butadiene styrene (ABS)], acrilonitrila estireno acrilato [acrylonitrile styrene acrylate (ASA)], estireno acrilonitrila, cloreto de polivinil, poliestireno, ou poliéter éter cetona [polyether ether ketone (PEEK)], polieterimida [polyetherimide (PEI)], polisulfona (PSU), poli(p-fenileno sulfeto) (PPS), polímeros de cristal líquido [liquid crystal polymers (LCP)], etc..

[0052] Vibração ou oscilação mecânica adequada para o método em concordância com a presente invenção pode tipicamente possuir uma freqüência entre 2 kHz e 200 kHz; mais tipicamente entre 10 kHz e 100 kHz; e ainda mais tipicamente entre 15 kHz e 40 kHz. Pode, por meio de exemplo, proporcionar uma energia de vibração típica de 0,2 W até 20 W por milímetro quadrado de superfície ativa. A ferramenta de vibração (por exemplo, sonotrodo) pode ser projetada de maneira tal que sua interface com a luva oscile predominantemente na direção do eixo geométrico de inserção (A) (Figura 5a), e com uma amplitude de entre 1 μm e 100 μm, tal como em torno de 30 μm até 60 μm.

[0053] A presente invenção foi primordialmente descrita com referência para umas poucas concretizações da mesma. Entretanto, como é prontamente apreciado por uma pessoa especializada no estado da técnica, outras concretizações do que aquelas apresentadas acima são igualmente possíveis dentro do escopo da presente invenção conforme definida pelas reivindicações de patente anexadas. Por exemplo, o furo de montagem (64) (Figura 5a) é ilustrado como um furo cego. Entretanto, pode alternativamente ser configurado como um furo de lado a lado, se estendendo por todo o caminho através, por exemplo, da parte de mobiliário que é feita de aglomerado de madeira. A face interna do furo de lado a lado (64) pode ser proporcionada com um anteparo de parada (batente) de extremidade, por exemplo, por formação de um furo de lado a lado de diâmetro menor (64a) através do fundo (70) do furo de montagem (64). Em conseqüência disso, a rosca interna (14) (Figura 1a) do elemento conector (10) pode ser acessada a partir de uma ou outra lateral da prancha do aglomerado. Além do mais, a luva (36) (Figura 2a) foi ilustrada como possuindo um furo axial de lado a lado (38) para recepção do elemento conector (10). Entretanto, isto não é necessário - pode ser suficiente que a luva venha a ser aberta em somente uma extremidade. Por meio de exemplo, a luva (36) pode ser fechada por uma parede de extremidade axial na extremidade proximal. Uma tal luva pode ser utilizada para ancoragem de um elemento conector escondido que pode ser mais tarde acessado, por exemplo, por remoção da parede de extremidade axial para expor a rosca, para instalação de componentes opcionais, por exemplo, de um sistema de mobiliário reconfigurável. Precedentemente, todos os componentes foram ilustrados para possuir uma geometria substancialmente circular cilíndrica ou simétrica em rotação em torno do eixo geométrico de inserção (A) (Figura 5a) e eixos geométricos centrais (C1, C2) (Figuras 1a, 2a). Entretanto, ainda que tal geometria possa ser preferida para furos de montagem circulares (64), e furos de montagem circulares podem ser mais fáceis para se formar, por exemplo, por perfuração, uma geometria circular não é necessária. Além do mais, o elemento conector, a luva e o furo de montagem não necessitam possuir a mesma configuração geral, ou configurações de acoplamento. Precedentemente, a primeira e a segunda interfaces de conector são descritas como interfaces de parafuso. Entretanto, não é necessário. A presente invenção é também adequada para ancoragem de outros tipos de interfaces de conector, tais como interfaces de baioneta, conexões de estalido, magnetos, clipes, etc.. O elemento conector a ser ancorado no objeto de recepção não necessita ser proporcionado com uma interface de conector fêmea; alternativamente, pode ser uma interface de conector macho, tal como um pino rosqueado.

Claims

1. Método de ancoragem de um elemento conector (10; 110; 210; 310) em um objeto de recepção (66), o objeto de recepção (66) possuindo uma região de ancoragem (63) proporcionada com um furo de montagem (64) para recepção do elemento conector (10; 110; 210; 310), e o elemento conector (10; 110; 210; 310) possuindo uma extremidade distal (18) e uma extremidade proximal (12), a extremidade proximal (12) sendo proporcionada com uma primeira interface de conector (14) para engate com uma segunda interface de conector de acoplamento, o método compreendendo: - inserir a extremidade distal (18) do elemento de conector (10; 110; 210; 310) para o furo de montagem (64) em uma direção de inserção (68) ao longo de um eixo geométrico de inserção (A); e sendo caracterizado pelo fato de que compreende: - inserir uma luva (36) compreendendo um material termoplástico para o furo de montagem (64), a luva (36) enclausurando e não sendo conectada ao elemento conector (10; 110; 210; 310); e: - transferir energia para liquefazer pelo menos uma porção (76) do material termoplástico da luva (36).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a luva (36) e o elemento conector (10) são pré-montados e inseridos para referido furo de montagem (64) simultaneamente.

3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a energia é transferida por intermédio de transferência de energia mecânica, e preferivelmente por vibração mecânica.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a liquefação do material termoplástico é iniciada em uma interface de iniciação de liquefação (74, 78) entre a luva (36) e o elemento conector (10).

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que referida interface de iniciação de liquefação (74) é localizada em uma extremidade distal (40) da luva (36).

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a energia é transferida para seqüencialmente liquefazer uma pluralidade de porções axialmente separadas (41, 58, 49) do material termoplástico da luva (36).

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a extremidade distal (18) do elemento conector (10) é movida para uma posição de extremidade axial, na qual confina uma face de suporte axial (70) do furo de montagem (64), anteriormente a liquefazer referida pelo menos uma porção (76) do material termoplástico.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a região de ancoragem (63) compreende um material sólido que é penetrável pelo material termoplástico da luva (36) quando liquefeito, o método adicionalmente compreendendo: - possibilitar que pelo menos uma porção do material termoplástico liquefeito (76) venha a penetrar para o material penetrável.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende: - possibilitar que pelo menos uma porção do material termoplástico liquefeito (76) venha a axialmente enclausurar uma estrutura (28, 22) se estendendo radialmente a partir de um corpo (120) do elemento conector (10), e depois disso possibilitar que o material termoplástico liquefeito (76) venha a solidificar para proporcionar suporte axial entre o elemento conector (10) e a região de ancoragem (63).

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende: - possibilitar que pelo menos uma porção do material termoplástico liquefeito (76) venha a enclausurar uma estrutura de superfície variando tangencialmente (26, 120a; 220a; 322) do elemento conector (10; 310), e depois disso possibilitar que o material termoplástico liquefeito (76) venha a solidificar para proporcionar resistência de rotação para o engate entre o elemento conector (10) e a região de ancoragem (63).

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o objeto de recepção (66) é uma parte de mobiliário, ou um espaço em vazio para formação de uma parte de mobiliário.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a primeira interface de conector (14) é uma interface de conector fêmea para engate com uma interface de conector macho.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende movimentar uma extremidade proximal (44) da luva (36) na direção de inserção (68) enquanto referida pelo menos uma porção (76) da luva (36) é liquefeita.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento conector (10; 110; 210; 310) é inserido para o furo de montagem (64) para uma posição na qual é nivelado com, ou rebaixado para, uma superfície externa do objeto de recepção (66), e/ou a luva (36) é movida para uma posição na qual uma extremidade proximal (44) da luva (36) é nivelada com, ou rebaixada para, referida superfície externa do objeto de recepção (66).

15. Máquina (500), caracterizado pelo fato de que é configurada para realização do método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 14.