BR112021016336A2

BR112021016336A2 - Arranjo para moldar um artigo compósito, método para moldar um artigo compósito e artigo compósito

Info

Publication number: BR112021016336A2
Application number: BR112021016336-0A
Authority: BR
Inventors: Kevin G. Kangas
Original assignee: Proprietect L.P.
Priority date: 2019-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2021-10-26
Also published as: CA3130877C; EP3927515A4; WO2020170163A1; CN113710450A; MX2021009966A; JP7530377B2; JP2022521740A; EP3927515A1; CA3130877A1; US20220184863A1

Abstract

arranjo para moldar um artigo compósito, método para moldar um artigo compósito e artigo compósito. é divulgado um arranjo para moldar um artigo compósito incluindo um núcleo de espuma e uma camada. o arranjo inclui um molde. o molde tem uma superfície interna e define, pelo menos parcialmente, uma cavidade, um ou mais orifícios de descarga de gás, e um ou mais elementos de retenção. cada um dos um ou mais orifícios de descarga de gás tem uma abertura de passagem em comunicação fluida com a cavidade do molde do molde. o arranjo inclui ainda um ou mais elementos de vedação engatados de forma móvel com o molde. cada um dos um ou mais elementos de vedação inclui uma cabeça e é moldado para engatar o elemento de retenção no molde em uma posição ventilada. além disso, cada um dos um ou mais elementos de vedação corresponde com cada um dos um ou mais orifícios de descarga de gás.

Description

“ARRANJO PARA MOLDAR UM ARTIGO COMPÓSITO, MÉTODO PARA MOLDAR UM ARTIGO COMPÓSITO E ARTIGO COMPÓSITO” Referência cruzada à aplicação relacionada

[0001] O pedido de patente em questão reivindica prioridade e todos os benefícios do Pedido de Patente Provisório US. Nº 62/807.292, depositado em 19 de fevereiro de 2019, cuja divulgação é aqui incorporada por referência. Campo da divulgação

[0002] A divulgação em questão, de forma geral, se refere a um arranjo para moldar um artigo compósito incluindo um núcleo de espuma e uma camada, bem como um método para formar o artigo de espuma compósito com o molde. Descrição da técnica relacionada

[0003] Artigos moldados formados a partir de espuma de poliuretano são usados no transporte, móveis, artigos esportivos, construção civil e muitas outras indústrias. Por exemplo, na indústria automotiva, os assentos automotivos são comumente fabricados com almofadas de poliuretano que são moldadas na forma e cobertas.

[0004] Como é conhecido na técnica, a espuma de poliuretano é formada a partir da reação exotérmica de uma composição de resina reativa a isocianato e um isocianato na presença de um agente de expansão. A composição de resina reativa a isocianato, o isocianato, e o agente de expansão são conhecidos coletivamente como um sistema de poliuretano.

[0005] Para fazer almofadas de assento, o sistema de poliuretano é misturado e distribuído em um molde, por exemplo, um molde em concha, e o sistema de poliuretano reage e se expande para assumir a forma do molde e, assim, formar a almofada de assento moldada. Durante o processo de moldagem,

o molde deve ser adequadamente ventilado para permitir que o excesso de dióxido de carbono (CO2) e outros gases gerados pela reação exotérmica, bem como o ar presente no molde, saia do molde conforme o sistema de poliuretano reage e se expande. Sem ventilação adequada, os moldes costumam produzir almofadas de assento de baixa qualidade, que precisam ser retrabalhadas ou mesmo inutilizadas. Além disso, a ventilação inadequada muitas vezes causa paralisações de fabricação. Como tal, a ventilação adequada dos moldes é um fator importante na produção eficiente de almofadas de assento moldadas de alta qualidade.

[0006] Ao longo do tempo, soluções de ventilação foram desenvolvidas para moldes que permitem a produção eficiente de artigos de espuma de poliuretano, tais como, uma almofada de assento. Por exemplo, moldes em concha, tais como aqueles usados para fabricar almofadas de assento para a indústria automotiva, foram projetados com vários respiros na parte superior do molde (normalmente abertos e fechados usando um cilindro pneumático) e com vários respiros na linha da peça entre as partes superior e inferior do molde.

[0007] No entanto, novos desafios chegaram. Conforme a indústria progrediu, almofadas de assento automotivo são agora mais frequentemente co-moldadas com uma camada, por exemplo, uma camada de pano, para prover reforço e reduzir os ruídos na interface entre a espuma de poliuretano e a estrutura do assento/suspensão do assento.

[0008] Durante o processo de moldagem, a camada pode ser usada como um auxiliar de ventilação, pois o gás pode entrar no pano de vários lugares no molde e percorrer através ou atrás do pano em seu percurso para um respiro. No entanto, os respiros localizados atrás do pano devem ser fechados após a cavidade ser enchida e a pressão começar a aumentar, caso contrário, a espuma de poliuretano pode penetrar no pano e causar qualquer combinação dos seguintes problemas: • o poliuretano pode entrar e obstruir o respiro, fazendo com que o respiro falhe e paralise a fabricação; • o poliuretano pode fazer com que a almofada do assento faça ruído (“squeak”) depois de incorporada a um assento; • o poliuretano pode formar uma ponta ou saliência indesejável na almofada do assento; • o poliuretano pode ficar denso e não mais atuar como um material de amortecimento; e • se o respiro não fechar, o movimento retardado da espuma no pano pode causar estrutura celular inconsistente e variações na densidade da espuma - até mesmo causar o colapso da espuma de poliuretano.

[0009] Para este fim, o fechamento oportuno dos respiros, particularmente, respiros em uma parte superior do molde, são essenciais para manter a produção eficiente de almofadas de assento de alta qualidade. Vários métodos têm sido usados para cronometrar o fechamento de um respiro. O método mais simples é fechar o respiro por um tempo fixo após o molde ser vertido ou fechado. No entanto, a variação no processo de espuma pode fazer com que a necessidade de tempo mude e force a necessidade de ajustar periodicamente o tempo de fechamento. Arranjos e métodos mais complexos, tais como aqueles que utilizam sensores, por exemplo, sensores de temperatura, pressão ou proximidade, para detectar e fechar o molde também têm sido empregados. No entanto, esses sistemas de detecção complexos podem não ser confiáveis. Além disso,

se os respiros são utilizados ao longo da linha de separação, as limitações do projeto são consignadas no uso da camada. Ou seja, a camada não pode ser estendida até as bordas da almofada do assento, uma vez que ela bloqueia os respiros da linha de separação e reduz a qualidade da espuma, e até mesmo causa paralisações de fabricação.

[0010] Como tal, existe uma necessidade para um arranjo de moldagem que forneça ventilação adequada para permitir a produção de artigos de espuma compósitos moldados, incluindo uma camada e espuma de poliuretano, tal como, aquelas usados para assentos automotivos. Sumário da divulgação e vantagens

[0011] A divulgação da matéria fornece um arranjo para moldar um artigo compósito incluindo um núcleo de espuma e uma camada. O arranjo inclui um molde. O molde tem uma superfície interna e define, pelo menos parcialmente, uma cavidade, bem como um ou mais orifícios de descarga de gás, cada um dos um ou mais orifícios de descarga de gás tem uma abertura de passagem proximal à superfície interna do molde. O molde também tem um ou mais elementos de retenção. O arranjo inclui ainda um ou mais elementos de vedação engatados, de forma móvel, no molde. Cada um dos um ou mais elementos de vedação inclui uma cabeça e é moldado para engatar o elemento de retenção no molde na posição ventilada. Além disso, cada um dos um ou mais elementos de vedação corresponde com cada um dos um ou mais orifícios de descarga de gás. Durante o uso do molde, a expansão do núcleo de espuma com a camada sobre o mesmo no molde empurra cada um dos um ou mais elementos de vedação a partir da posição ventilada para uma posição fechada, sendo que a cabeça do elemento de vedação veda a abertura de passagem correspondente e fecha o orifício de descarga de gás correspondente. Vantajosamente, o arranjo permite maior flexibilidade de projeto e fabricação eficiente e consistente do artigo compósito. Breve descrição dos desenhos

[0012] As vantagens da presente divulgação serão prontamente apreciadas, à medida que a mesma se torna melhor compreendida pela referência à descrição detalhada a seguir quando considerada em conexão com as figuras anexas. Deve ser entendido que os desenhos são puramente ilustrativos e não estão necessariamente representados em escala.

[0013] A Figura 1 é uma vista em corte transversal de um exemplo de um arranjo para moldar um artigo compósito.

[0014] A Figura 2 é uma vista em perspectiva ampliada de um elemento de vedação que está incluído no arranjo da Figura

1.

[0015] A Figura 3 é uma vista em corte transversal ampliada isolada do elemento de vedação da Figura 1 em uma posição ventilada ilustrando a ventilação do arranjo.

[0016] As Figuras 4A-4M são vistas em corte transversal ampliadas de vários exemplos do elemento de vedação e dos elementos de retenção.

[0017] A Figura 5A é uma vista em corte transversal ampliada de um exemplo de um elemento de vedação específico e um elemento de retenção correspondente.

[0018] A Figura 5B é uma vista superior de uma cabeça do elemento de vedação da Figura 5A.

[0019] A Figura 6 é uma vista em perspectiva de um exemplo do artigo compósito formado com o arranjo e método aqui divulgados.

[0020] A Figura 7 é uma vista em corte transversal do artigo compósito da Figura 6 mostrado ao longo da linha 6-6.

[0021] As Figuras 8A-8D são uma série de ilustrações esquemáticas, que mostram vistas ampliadas e isoladas do elemento de vedação engatado, de forma móvel, dentro do orifício de descarga de gás, com cada uma das ilustrações descrevendo vários aspectos de um exemplo do método aqui divulgado.

[0022] A Figura 9A é uma vista em perspectiva ampliada de um elemento de vedação tendo uma cabeça de 1 mm de espessura.

[0023] A Figura 9B é uma vista em perspectiva ampliada de um elemento de vedação tendo uma cabeça de 2 mm de espessura.

[0024] A Figura 9C é uma vista em perspectiva ampliada de um elemento de vedação tendo uma cabeça de 3 mm de espessura.

[0025] A Figura 9D é uma vista em perspectiva ampliada de um elemento de vedação tendo uma cabeça de 4 mm de espessura.

[0026] A Figura 10 é uma vista em corte transversal da camada do artigo compósito empurrando contra a cabeça do elemento de vedação. Descrição detalhada da divulgação

[0027] Um artigo compósito é aqui divulgado e geralmente mostrado em 10 ao longo das Figuras. O artigo compósito 10 inclui um núcleo de espuma 12 (tipicamente compreendendo poliuretano) apresentando uma primeira superfície 14 e uma segunda superfície 16 voltada para o lado oposto à primeira superfície 14. O artigo compósito 10 inclui uma camada 18, que está disposta na primeira superfície 14 e/ou segunda superfície 16 do núcleo de espuma 12. O artigo compósito 10 é particularmente adequado para uso em componentes automotivos internos, tais como, assentos.

[0028] Deve ser apreciado que incluir, incluem e incluindo são os mesmos que compreender, compreende e compreendendo quando usados ao longo desta divulgação.

[0029] Embora o artigo compósito 10 da matéria da divulgação seja particularmente útil na indústria automotiva, por exemplo, para uso como uma almofada de assento, conforme descrito acima, o artigo compósito 10 da matéria da divulgação não está limitada ao uso na indústria automotiva. Por exemplo, o artigo compósito 10 é adequado para uso na indústria aeroespacial, por exemplo, em aviões, na indústria de móveis e na indústria de artigos esportivos.

[0030] Como é conhecido na técnica, a espuma de poliuretano é formada a partir da reação exotérmica de uma composição de resina reativa a isocianato e um isocianato na presença de um agente de expansão. A composição de resina reativa a isocianato, o isocianato e o agente de expansão são conhecidos coletivamente como um sistema de poliuretano.

[0031] O núcleo de espuma 12 inclui tipicamente o produto da reação de um isocianato e um componente reativo ao isocianato, por exemplo, um compósito contendo hidrogênio ativo, tal como um poliol, na presença de um agente de expansão. Mais especificamente, o núcleo de espuma 12 é formado a partir da reação exotérmica de uma composição de resina reativa a isocianato (incluindo o componente reativo a isocianato) e um isocianato na presença de um agente de expansão. A composição de resina reativa a isocianato, o isocianato e o agente de expansão são conhecidos coletivamente como um sistema de poliuretano. O núcleo de espuma 12 pode ser um polímero à base de isocianato selecionado do grupo de poliuretano, poliuretano modificado com ureia e poliuretano modificado com carbodiimida. O termo “modificado”, quando usado em conjunção com um poliuretano, significa que até 50% das ligações formadoras da estrutura do polímero foram substituídas. Espumas e sistemas de poliuretano adequados estão disponíveis comercialmente a partir da The Woodbridge Group of Woodbridge, ON.

[0032] O núcleo de espuma 12 é descrito como compreendendo espuma de poliuretano que é formada a partir de um sistema de poliuretano. No entanto, deve ser apreciado que o escopo desta divulgação não está limitado a artigos de espuma compósitos, incluindo um núcleo de espuma 12 compreendendo espuma de poliuretano e métodos para moldagem de tais artigos de espuma compósitos. Será evidente para os técnicos no assunto que a presente divulgação é aplicável a outros tipos de química de espuma, incluindo, mas não se limitando a, núcleos de espuma 12 compreendendo espuma de látex, espuma de Neoprene, espumas de cloreto de polivinila (PVC) e métodos com as mesmas.

[0033] A divulgação da matéria fornece um arranjo 100 para moldagem do artigo compósito 10, incluindo o núcleo de espuma 12 e a camada 18. O arranjo 100 inclui um molde 102. O molde 102 tem uma superfície interna 104 e define, pelo menos parcialmente, uma cavidade de molde 106, bem como um ou mais orifícios de descarga de gás 108, cada um dos um ou mais orifícios de descarga de gás 108 tem uma abertura de passagem 110 em comunicação fluida com a cavidade de molde 106 do molde 102. A abertura de passagem 110 é proximal à superfície interna 104 do molde 102. O arranjo 100 inclui ainda um ou mais elementos de vedação 112 engatados, de forma móvel, no molde 102. Cada um dos um ou mais elementos de vedação 112 inclui uma cabeça 114 e é moldado para engatar um elemento de retenção 118 no molde 102. O elemento de retenção 118 também pode ser referido como um elemento de engate 118. Além disso, cada um dos um ou mais elementos de vedação 112 corresponde a cada um dos um ou mais orifícios de descarga de gás 108. Durante o uso do molde 102, a expansão do núcleo de espuma 12 com a camada 18 sobre o mesmo no molde 102 empurra cada um dos um ou mais elementos de vedação 112 de uma posição ventilada para uma posição fechada, sendo que a cabeça 114 do elemento de vedação 112 veda hermeticamente a abertura de passagem correspondente 110 e fecha o orifício de descarga de gás correspondente 108.

[0034] O um ou mais elementos de vedação 112 normalmente compreendem um polímero. Em vários exemplos, o polímero é um elastômero ou um elastômero termoplástico. Em muitos desses exemplos, o elastômero, ou elastômero termoplástico, exibe resiliência, flexibilidade e outras propriedades físicas semelhantes à borracha suficientes para permitir que a cabeça 114 de cada um dos um ou mais elementos de vedação 112 vede hermeticamente a abertura de passagem correspondente 110. Em outros exemplos, o polímero é um termoplástico.

[0035] Em alguns exemplos, o um ou mais elementos de vedação 112 compreende um polímero rígido (por exemplo, um termoplástico) ou metal, e uma vedação (por exemplo, um O- ring) é usado em cooperação com o elemento de vedação 112 para obter uma vedação hermética.

[0036] Em muitos exemplos, o elemento de vedação 112 inclui um polímero. Alguns exemplos não limitativos de polímeros adequados incluem epóxis, poliuretanos, poliureias,

fenólicos, poliacrilatos, silicones, polissulfetos, poliolefinas, poliésteres, nylons, polivinilcloretos, látex, polímeros de estireno-butadieno, polímeros de nitrilo- butadieno, fluoropolimeros, misturas dos mesmos, copolímeros dos mesmos, e redes interpenetrantes dos mesmos. Em muitos exemplos, o elemento de vedação 112 inclui silicone. Além disso, em muitos desses exemplos, o elemento de vedação 112 é de construção unitária e formado por meio de moldagem por injeção.

[0037] Na Figura 1 é ilustrada uma vista em corte transversal de um exemplo de um arranjo para moldar um artigo compósito. Mais especificamente, um exemplo do molde 102 da matéria da divulgação é ilustrado. A configuração de molde de duas partes particular ilustrada às vezes é referida como um molde “clamshell” 102 pelos técnicos no assunto. A primeira parte 120 (também conhecida na técnica como uma “tigela”) e a segunda parte 122 (também conhecida na técnica como uma “tampa”) são moldadas para engatar uma na outra e são unidas por meio de uma articulação convencional ou outros meios (não mostrados). Mais especificamente, o molde 102 inclui a primeira parte 120 e a segunda parte 122 engatáveis, de forma liberável, entre uma posição aberta e uma posição fechada. Na posição fechada, como é mostrado na Figura 1, a primeira parte 120 e a segunda parte 122, quando fechadas, definem a cavidade do molde 106, que corresponde a uma forma desejada, por exemplo, a forma de uma almofada de assento automotivo.

[0038] Na figura 1, a primeira e a segunda partes 120, 122 são engatadas para formar uma linha divisória 124 onde a primeira e a segunda partes 120, 122 se encontram. Em alguns exemplos, o molde 102 inclui um ou mais respiros de linha de separação (não mostrado), cada respiro de linha de separação provendo uma passagem para o gás escapar. Em alguns de tais exemplos, os respiros de linha de separação estão em comunicação fluida com uma pluralidade de ranhuras interconectadas dispostas em torno da superfície interna 104 do molde 102 (ventilação de rede). Exemplos não limitativos de tais respiros são descritos na Patente US No. 7.481.637, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência.

[0039] Em muitos exemplos, o molde 102 está isento de respiros de linha de separação. O sistema de ventilação da matéria da divulgação (que geralmente se refere ao uso de vários exemplos do elemento de vedação 112 e orifícios de descarga de gás 108 divulgados neste documento) aqui descrito, permite a ventilação adequada sem separar os respiros de linha de separação. Como tal, existem menos limitações de design e a camada 18 pode ser estendida para fora das bordas da almofada do assento.

[0040] Ainda com referência à Figura 1, o molde 102 inclui um orifício de descarga de gás 108 definido por uma parede lateral 126 no referido molde 102. Como é ilustrado, o orifício de descarga de gás 108 define a abertura de passagem 110 em comunicação fluida com a cavidade do molde 106 do molde 102. O elemento de retenção 118 projeta-se no orifício de descarga de gás 108 (ou na passagem do orifício de descarga de gás 108). No exemplo da Figura 1, a parede lateral 126 do orifício de descarga de gás 108 tem o elemento de retenção 118 na forma de um ressalto 118a sobre o mesmo.

[0041] A Figura 2 é uma vista em perspectiva ampliada do elemento de vedação 112 do arranjo 100 da Figura 1. Como é mostrado na Figura 3, o orifício de descarga de gás 108 é moldado em uma extremidade proximal para ter um diâmetro DPM que é menor que um diâmetro DDM em uma extremidade distal do orifício de descarga de gás. Para referência, a extremidade proximal do orifício de descarga de gás 108 está localizada próxima à superfície interna 104 do molde 102 e a extremidade distal do orifício de descarga de gás está localizada próxima a uma superfície externa do molde 102. Tais orifícios de descarga de gás 108 podem ser usados em conjunto com o elemento de vedação 112 tendo uma haste 116 que é moldada para ter um diâmetro DP menor em uma extremidade proximal adjacente à referida cabeça 114 e um diâmetro DD maior em uma extremidade distal.

[0042] Com referência novamente à Figura 2, o elemento de vedação 112 inclui a cabeça 114 e a haste 116 moldadas para engatar o elemento de retenção 118 no molde 102 com um retentor do tipo árvore de Natal 128a.

[0043] No exemplo das Figuras 1-3, o retentor do tipo árvore de Natal 128a tem uma única saia descontínua incluindo 4 porções. No entanto, vários exemplos não limitativos dos retentores de estilo árvore de Natal são contemplados neste documento, incluindo os retentores do tipo árvore de Natal 128a tendo uma saia contínua estendendo, de forma contínua e radial, em torno da haste 116, uma saia descontínua que tem 4 porções, como é mostrado na Figura 2, ou uma saia descontínua que tem 3 porções, etc.. Em vários exemplos, o retentor do tipo árvore de Natal 128a do elemento de vedação 112 pode ter de 1 a 5 porções e de 1 a 10, alternativamente de 2 a 7 saias cônicas. Dito isso, em muitos exemplos, independentemente de sua configuração, o retentor do tipo árvore de Natal 128a coopera com o elemento de retenção/ressalto 118a no orifício de descarga de gás 108 para permitir que o sistema de ventilação funcione.

[0044] É óbvio que, deve ser apreciado que a linguagem “moldada para engatar”, que no exemplo da Figura 1 descreve o retentor de estilo de árvore de Natal 128, pode descrever várias outras configurações de formato, algumas das quais são apresentadas no exemplo de respiro da Figura 4. A haste 116 tendo o retentor 128 na mesma é engatada de forma deslizante no orifício de descarga de gás 108 e coopera com o elemento de retenção 118, por exemplo, o ressalto 118a. Em termos gerais, a haste 116 é moldada para engatar o elemento de retenção 118 no molde 102, e a haste é engatada, de forma deslizante, no orifício de descarga de gás 108 e também é engatada, de forma deslizante, com (e coopera com) o elemento de retenção 118. Conforme ilustrado nas Figuras 1 e 2, na posição ventilada, uma base do retentor do tipo árvore de Natal 128a se assenta no ressalto 118 e a cabeça 114 fica abaixo da abertura de passagem 110 para permitir que o excesso de CO2 e outros gases gerados pela reação exotérmica, bem como o ar presente no molde 102, saia do molde 102 através do orifício de descarga de gás 108 conforme o sistema de poliuretano reage e se expande.

[0045] Conforme o sistema de poliuretano reage e se expande na cavidade do molde 106, ele empurra a camada 18 em direção à superfície interna 104 do molde 102. Por sua vez, a camada 18 empurra a cabeça 114 do elemento de vedação 112 sobre a superfície interna 104 do molde 102 e dentro abertura de passagem 110, sendo que a cabeça 114 do elemento de vedação 112 veda hermeticamente a abertura de passagem correspondente 110 e fecha o orifício de descarga de gás correspondente 108.

[0046] Durante o uso do molde 102, a expansão do núcleo de espuma 12 com a camada 18 sobre o mesmo no molde 102 empurra cada um dos um ou mais elementos de vedação 112 da posição ventilada para a posição fechada, sendo que a cabeça 114 do elemento de vedação 112 veda hermeticamente a abertura de passagem correspondente 110 e fecha o orifício de descarga de gás correspondente 108. Como tal, a cabeça 114 deve ter um perímetro ou perfil que seja maior do que o perímetro da abertura de passagem 110 (entalhada ou não entalhada) do orifício de descarga de gás 108.

[0047] A Figura 3 é uma vista em corte transversal ampliada e isolada do elemento de vedação 112 da Figura 1, que está na posição ventilada com as setas representando o fluxo de ar para fora do molde 102 ou ventilação do molde

102. Em outras palavras, quando o elemento de vedação 112 está na posição ventilada, a cavidade do molde 106 está em comunicação fluida com o ar fora do molde 102 através do orifício de descarga de gás 108 e a ventilação da cavidade do molde 106 do molde 102 continua. Quando o artigo compósito 10 é formado e o elemento de vedação 112 é empurrado para a abertura de passagem 110 para vedar hermeticamente e fechar o orifício de descarga de gás correspondente 108, a comunicação fluida é suspensa e a ventilação do molde 102 cessa.

[0048] Ainda com referência à Figura 3, deve ser apreciado a linguagem “moldado para engatar”, que no exemplo da Figura 3 se refere ao retentor do tipo árvore de Natal 128a, também pode se referir a várias outras configurações de formato e não está limitado a um retentor do tipo árvore de Natal 128a. Da mesma forma, a linguagem “o elemento de retenção” 118, que no exemplo da Figura 3 se refere ao ressalto 118a, também pode se referir a várias outras configurações de formato e não está limitada a um ressalto 118a. Muitos exemplos do arranjo 100 incluem o elemento de vedação 112, sendo que a haste 116 é moldada para ter um diâmetro DP menor em uma extremidade proximal e um diâmetro maior DD em uma extremidade distal, e o orifício de descarga de gás 108 é integrado com o elemento de retenção 118 e é moldado em uma extremidade proximal para ter um diâmetro DPM maior do que o diâmetro da extremidade DP proximal do elemento de vedação

112. Os orifícios de descarga de gás 108 podem ser usados em conjunto com o elemento de vedação 112 tendo uma haste 116 que é moldada ter um diâmetro menor em uma extremidade proximal adjacente à referida cabeça 114 e um diâmetro maior em uma extremidade distal.

[0049] Com referência agora à Figura 10, uma vista em corte transversal isolada do elemento de vedação 112 é ilustrada com a camada 18 encostando em uma superfície externa 142 da cabeça 114, empurrando assim o elemento de vedação 112 para o orifício de descarga de gás 108 e cortando a comunicação fluida para interromper a ventilação do molde

102. Na Figura 10, assim como na Figura 3, o orifício de descarga de gás 108 é formado com um inserto roscado (não numerado). Além disso, na Figura 10, a abertura de passagem 110 do orifício de descarga de gás 108 é entalhado a uma profundidade onde a cabeça 114 do elemento de vedação 112 “fica saliente” da superfície interna 104 do molde 102.

[0050] Vários exemplos não limitativos do elemento de vedação 112 e do elemento de retenção 118 são ilustrados nos exemplos das Figuras 4A-4M. Mais especificamente, as Figuras

4A-4M são vistas em corte transversal parcial de vários exemplos do elemento de vedação 112 e do elemento de retenção 118 que podem ser misturados e adaptados em qualquer combinação para chegar à solução de ventilação desta divulgação.

[0051] Em um exemplo típico, o orifício de descarga de gás 108 tem um perfil de seção transversal circular. Em outras palavras, o orifício de descarga de gás 108 é uma cavidade tubular tendo um perfil em seção transversal circular que é formada no molde 102. É óbvio que, o orifício de descarga de gás 108 não está limitado a um perfil de seção transversal circular (ou cavidade tubular). Em vários exemplos, o orifício de descarga de gás 108 tem um perfil de seção transversal elíptico, retangular ou triangular. Em alguns exemplos, o orifício de descarga de gás 108 inclui porções com diferentes formatos (por exemplo, um orifício de descarga de gás 108 tendo uma primeira porção com um perfil de seção transversal circular, e uma segunda porção com um perfil de seção transversal retangular). Em alguns exemplos, o orifício de descarga de gás 108 inclui porções tendo tamanhos diferentes (por exemplo, um orifício de descarga de gás 108 tendo uma primeira porção com um perfil de seção transversal circular tendo um primeiro diâmetro, e uma segunda porção com um perfil de seção transversal circular tendo um segundo diâmetro que é diferente (maior ou menor que) do primeiro diâmetro).

[0052] Em muitos exemplos, tais como, o da Figura 1, o orifício de descarga de gás 108 tem um perfil de seção transversal circular e um diâmetro que muda. Por exemplo, com referência à Figura 3, o orifício de descarga de gás 108 corresponde ao elemento de retenção 118a e é moldado em uma extremidade proximal para ter um diâmetro DPM que é menor que um diâmetro DDM de uma extremidade distal do orifício de descarga de gás 108. Ou seja, o orifício de descarga de gás 108, do exemplo da Figura 1, tem uma porção estreita e uma porção larga. Em alguns exemplos, tais como o exemplo da Figura 1, quando o orifício de descarga de gás 108 inclui porções de diâmetro diferente, a transição entre as duas ou mais porções de diâmetro diferente é escalonada em um ângulo de 90° para definir um ressalto ou degrau perpendicular à parede lateral 126 do orifício de descarga de gás 108. Em outros exemplos, a transição entre porções de diâmetros diferentes é gradual ou afunilada, por exemplo, a 45° em relação à parede lateral 126 do orifício de descarga de gás

108. É óbvio que, na posição ventilada, o elemento de retenção 118a do elemento de vedação 112 se assenta no ressalto.

[0053] Em alguns exemplos, o orifício de descarga de gás 108 não muda de tamanho ou forma na abertura de passagem 110. Em outros exemplos, um entalhe é rebaixado na superfície interna 104 do molde 102 e em comunicação fluida com a abertura de passagem 110 do referido orifício de descarga de gás 108. As Figuras 3, 4A e 4B ilustram exemplos do orifício de descarga de gás 108 que não mudam de tamanho ou formato na abertura de passagem 110, sendo que a abertura de passagem 110 do orifício de descarga de gás 108 não é entalhada. No entanto, em outros exemplos, tais como aqueles ilustrados nas Figuras 4C-4M, a abertura de passagem 110 do orifício de descarga de gás 108 é entalhada. O entalhe pode ser formado de diferentes formas e tamanhos e pode estender-se a várias profundidades, por exemplo, de 0,1 a 4 mm, ao longo de um eixo geométrico longitudinal do orifício de descarga de gás 108 na segunda parte 122 do molde 102. A abertura de passagem entalhada 110 pode ser chanfrada, por exemplo, formada com paredes em um ângulo de 45° em relação ao eixo geométrico longitudinal do orifício de descarga de gás 108, como é ilustrado na Figura 4C. O entalhe pode ser formado com paredes substancialmente paralelas ao eixo geométrico longitudinal do orifício de descarga de gás 108, como é ilustrado nas Figuras 4D-4L. Os exemplos das Figuras 3, 4A e 4B ilustram a abertura de passagem 110 que não é entalhada.

[0054] A Figura 4A ilustra uma vista em corte transversal ampliada de um exemplo do arranjo 100 incluindo o elemento de vedação articulado 112 e o orifício de descarga de gás 108 tendo um perfil de seção transversal circular uniforme a partir da abertura de passagem 110 se estendendo longitudinalmente até sua extremidade proximal, a qual se abre para a parte externa do molde 102. A Figura 4A ilustra o elemento de vedação 112 com a articulação 118b em oposição ao retentor do tipo árvore de Natal 128a e ressalto 118a ilustrados nas Figuras 1-3. O elemento de retenção 118 deste exemplo é uma articulação 118b na superfície interna 104 do molde 102 localizada proximal à abertura de passagem 110 do orifício de descarga de gás 108. É óbvio que, o elemento de vedação 112 é moldado para engatar a articulação 118b no molde 102 com um retentor apropriado 128b.

[0055] O elemento de vedação 112 da Figura 4A inclui a cabeça 114 e é moldado para engatar a articulação 118b. O elemento de vedação 112 é encaixado, de forma móvel, no molde

102. Durante o uso do molde 102, a expansão do núcleo de espuma 12 com a camada 18 sobre o mesmo no molde 102 empurra cada um dos elementos de vedação articulados 112 da posição ventilada (pendurados por meio da força da gravidade) para a posição fechada, sendo que a cabeça 114 do elemento de vedação 112 é empurrada para cima para vedar hermeticamente a abertura de passagem 110 e fechar o orifício de descarga de gás 108. É óbvio que, na posição ventilada, a cabeça 114 do elemento de vedação 112 pende abaixo da abertura de passagem 110 para permitir que o excesso de CO2 e outros gases gerados pela reação exotérmica, bem como o ar presente no molde 102 saia do molde 102 através do orifício de descarga de gás 108 conforme o sistema de poliuretano reage e se expande, mas empurrado para cima em tempo hábil para vedar o molde 102 e produzir o artigo compósito 10 de alta qualidade.

[0056] Em alguns exemplos, uma ou mais ranhuras de engate 118 definem uma abertura na superfície interna 104 do molde 102 do lado de fora da abertura de passagem, e cada um dos referidos um ou mais elementos de vedação 112 compreende uma ou mais hastes 116 que cooperam com a uma ou mais ranhuras de engate 118. Em tais concretizações, cada um dos um ou mais orifícios de descarga de gás 108 está localizado próximo a um ou mais elementos de retenção 118, incluindo ranhuras de engate 118c, definindo uma abertura na superfície interna 104 da segunda parte 122 do molde 102. Cada um dos um ou mais elementos de vedação 112 inclui uma ou mais hastes 116, que cooperam com uma ou mais ranhuras de engate 118c. Em alguns exemplos, tais como o exemplo da Figura 4B, cada uma das uma ou mais ranhuras de engate 118c define uma abertura na superfície interna 104 do molde 102 que não se estende para o lado externo do molde 102. Em outros exemplos, não mostrados,

uma ou mais ranhuras de engate 118c define uma abertura na superfície interna 104 do molde 102 e uma cavidade que se estende para o lado externo do molde 102.

[0057] A Figura 4B ilustra um exemplo do arranjo 100 incluindo o elemento de vedação 112 incluindo a cabeça 114 e múltiplas hastes 116, que cooperam com as múltiplas ranhuras de engate 118c. O orifício de descarga de gás 108 deste exemplo é proximal às ranhuras de engate 118c e, geralmente, centralizado em relação à cabeça 114 (a cabeça 114 está geralmente localizada centralmente no eixo geométrico longitudinal do orifício de descarga de gás 108). Neste exemplo, a haste 116 tem um gancho 128c e é, portanto, moldada para engatar o elemento de retenção 118/ranhuras de engate entalhadas 118c e projetada para cooperar com o entalhe na ranhura de engate 118c. Neste exemplo, o orifício de descarga de gás 108 tem um perfil transversal circular uniforme a partir da abertura de passagem 110 se estendendo longitudinalmente em direção à sua extremidade proximal, que se abre para o lado externo do molde 102. O elemento de retenção 118 é as ranhuras de engate entalhadas 118c localizadas na superfície interna 104 do molde 102 próximas à abertura de passagem 110 do orifício de descarga de gás 108. Semelhante à Figura 4A, e ao contrário o exemplo da Figura 1, a Figura 4B ilustra uma ranhura de engate 118c que não é integrada com o orifício de descarga de gás 108.

[0058] Ainda com referência à Figura 4B, o elemento de vedação 112 é engatado, de forma móvel, com o molde 102. Durante o uso do molde 102, a expansão do núcleo de espuma 12 com a camada 18 no mesmo no molde 102 empurra o elemento de vedação 112 do posição ventilada (pendurado para baixo através da força da gravidade com a haste em forma de gancho apoiada na parte inferior do entalhe na ranhura de engate 118c) para a posição fechada onde a cabeça 114 do elemento de vedação 112 é empurrada para cima (com a haste em forma de gancho forçada para cima para o topo do entalhe na ranhura de engate 118c) e veda hermeticamente a abertura de passagem 110 e fecha o orifício de descarga de gás 108. É óbvio que, na posição ventilada, a cabeça 114 do elemento de vedação 112 fica abaixo da abertura de passagem 110 para permitir que o excesso de CO2 e outros gases gerados pela reação exotérmica, bem como o ar presente no molde 102, saia do molde 102 através do orifício de descarga de gás 108 conforme o sistema de poliuretano reage e se expande, mas empurrado para cima para dentro da abertura de passagem 110 em tempo hábil para vedar o molde 102 e produzir um artigo compósito 10 de alta qualidade.

[0059] Com referência agora às Figuras 5A e 5B, é mostrado um exemplo do sistema de ventilação da matéria da divulgação, que é semelhante ao exemplo da Figura 4B, mas ao contrário do elemento de vedação 112 que inclui várias hastes 116, que cooperam com as múltiplas ranhuras de engate 118c, a cabeça 114 do elemento de vedação 112 deste exemplo é “moldada para engatar” na superfície do molde com um retentor radial 128e, que coopera com uma fenda radial 118d na superfície interna 104 do molde 102. A abertura de passagem 110 do orifício de descarga de gás 108 deste exemplo é emoldurada pela fenda radial 118d. Além disso, a abertura de passagem 110 do orifício de descarga de gás 108 deste exemplo é geralmente centralizada em relação à cabeça 114 (a cabeça 114 está geralmente localizada centralizada no eixo geométrico longitudinal do orifício de descarga de gás 108). Além disso, a cabeça 114 inclui uma ou mais aberturas 130, que estão localizadas de modo que não se sobreponham com a abertura de passagem 110. Quando o elemento de vedação 112 está na posição ventilada, um gancho do retentor radial 128e se assenta no ressalto da fenda radial 118d e a cabeça 114 pendurada abaixo da abertura de passagem 110 para permitir que o excesso de CO2 e outros gases gerados pela reação exotérmica do sistema de poliuretano, bem como o ar presente no molde 102 entre em uma ou mais aberturas 130, fluir entre a superfície interna 104 do molde 102 e a superfície interna 136 da cabeça 114, e saia do molde 102 através do orifício de descarga de gás 108. Conforme o sistema de poliuretano reage e se expande na cavidade do molde 106, ele empurra a camada 18 em direção à superfície interna 104 do molde 102. Por sua vez, a camada 18 empurra a cabeça 114 do elemento de vedação 112 sobre a superfície interna 104 do molde 102, as aberturas 130 são vedadas/tampadas e assim a abertura de passagem 110, sendo que a cabeça 114 do elemento de vedação 112 está engatada e o sistema de ventilação está fechado.

[0060] A Figura 4C é uma vista em corte transversal ampliado de um exemplo do arranjo 100 tendo o orifício de descarga de gás 118a no ressalto 108 e o elemento de vedação 112 incluindo a cabeça 114 tendo um perfil circular em uma extremidade proximal da haste única 116 e o retentor do tipo árvore de Natal 128a em uma extremidade distal da haste 116. Como o exemplo da Figura 1, o retentor do tipo árvore de Natal 128a coopera com o elemento de retenção/ressalto 118a no orifício de descarga de gás 108, ou seja, o estreitamento do diâmetro DPM do orifício de descarga de gás 108 em sua extremidade proximal. Neste exemplo, a abertura de passagem 110 do orifício de descarga de gás 108 é entalhada com bordas chanfradas. Além disso, a cabeça 114 tendo um perfil circular tem uma borda externa que é perfilada para coincidir com as bordas chanfradas da abertura de passagem entalhada 110 do orifício de descarga de gás 108. É óbvio que, a matéria da divulgação contempla vários exemplos onde as bordas da abertura de passagem entalhada 110 coincidem com o perfil externo da cabeça 114 do elemento de vedação 112.

[0061] Ainda com referência à Figura 4C, o elemento de vedação 112 é engatado de forma móvel dentro do orifício de descarga de gás 108 no molde 102. Durante o uso do molde 102, a expansão do núcleo de espuma 12 com a camada 18 no mesmo empurra o elemento de vedação 112 da posição ventilada (pendurada para baixo através da força da gravidade com a saia cônica inferior do retentor do tipo árvore de Natal 128a apoiado sobre o elemento de retenção/ressalto 118a no orifício de descarga de gás 108) para a posição fechada onde a cabeça 114 do elemento de vedação 112, a haste 116 e o retentor do tipo árvore de Natal 128a são forçados para cima de modo que a cabeça 114 do elemento de vedação 112 vede hermeticamente a abertura de passagem 110 e feche o orifício de descarga de gás 108.

[0062] Com referência agora à Figura 4D, uma vista em corte transversal ampliada de um exemplo do arranjo 100 tendo o orifício de descarga de gás 118a no ressalto 108 e o elemento de vedação 112 incluindo a cabeça 114 tendo um perfil circular em uma extremidade proximal da haste única 116 e um retentor em arco 128d em uma extremidade distal da haste 116 são ilustrados. Como o exemplo da Figura 4C, o retentor em arco 128d coopera com o elemento de retenção/ressalto 118a no orifício de descarga de gás 108. Neste exemplo, a abertura de passagem 110 do orifício de descarga de gás 108 é entalhada, o entalhe tendo um perfil circular com bordas quadradas. A cabeça 114 tem um perfil circular, estendendo além do perímetro circular da abertura de passagem entalhada 110. A matéria da divulgação contempla vários exemplos onde a cabeça 114 não coincide com, mas se estende além do perímetro da abertura de passagem 110 (entalhada ou não) uma distância de cerca de 0,1 a cerca de 10, alternativamente de cerca de 1 a cerca de 5 mm além do perímetro da abertura de passagem 110.

[0063] Ainda com referência à Figura 4D, o elemento de vedação 112 é encaixado de forma móvel dentro do orifício de descarga de gás 108 no molde 102. Durante o uso do molde 102, a expansão do núcleo de espuma 12 com a camada 18 sobre o mesmo empurra o elemento de vedação 112 da posição ventilada (pendurado para baixo através da força da gravidade com a parte inferior do retentor em arco 128d apoiado no elemento de retenção/ressalto 118a no orifício de descarga de gás 108) para a posição fechada onde a cabeça 114 do elemento de vedação 112, a haste 116, e o retentor em arco 128d são forçados para cima de modo que a cabeça 114 do elemento de vedação 112 vede hermeticamente a abertura de passagem 110 e feche o orifício de descarga de gás 108.

[0064] Com referência agora à Figura 4E, uma vista em corte transversal ampliada de um exemplo do arranjo 100 tendo o orifício de descarga de gás 118a no ressalto 108 e o elemento de vedação 112 incluindo a cabeça 114 tendo um perfil circular em uma extremidade proximal da haste única

116 e um retentor em arco 128d em uma extremidade distal da haste 116 são ilustrados. A Figura 4E é exatamente como o exemplo da Figura 4D, mas o elemento de vedação 112 é formado a partir de um polímero mais rígido (portanto, dispersão (“hashing”) diferente do que a Figura 4D) e a cabeça 114 coopera com uma vedação (um O-ring 132) quando na posição fechada para vedar a abertura de passagem 110 e fecha o orifício de descarga de gás 108. Deve ser apreciado que o O- ring 132 mostrado na Figura 4E pode estar localizado na superfície interna 136 da cabeça 114 em oposição a estar localizado na superfície interna 104 do molde 102, como mostrado na Figura 4E.

[0065] Com referência agora à Figura 4F, uma vista em corte transversal ampliada de um exemplo do arranjo 100 tendo o orifício de descarga de gás 118a no ressalto 108 e o elemento de vedação 112 incluindo a cabeça 114 tendo um perfil circular em uma extremidade proximal da haste única 116 e o retentor do tipo árvore de Natal 128a em uma extremidade distal da haste 116 são ilustrados. Neste exemplo, o retentor do tipo árvore de Natal 128a tem seis saias cônicas (ao contrário das três saias cônicas do retentor do tipo árvore de Natal 128a do elemento de vedação 112 da Figura 4C). O retentor do tipo árvore de Natal 128a coopera com o elemento de retenção/ressalto 118a no orifício de descarga de gás 108. Além disso, a abertura de passagem 110 do orifício de descarga de gás 108 é entalhada, o entalhe tendo um perfil circular com bordas quadradas. A cabeça 114 tem um perfil circular, estendendo além do perímetro circular da abertura de passagem entalhada 110.

[0066] Ainda com referência à Figura 4F, o elemento de vedação 112 é engatado de forma móvel dentro do orifício de descarga de gás 108 no molde 102. O elemento de vedação 112 é mantido em posição por gravidade na posição ventilada. Durante o uso do molde 102, a expansão do núcleo de espuma 12 com a camada 18 sobre o mesmo empurra o elemento de vedação 112 da posição ventilada (pendurado para baixo através da força da gravidade com a saia cônica inferior do retentor do tipo árvore de Natal 128a apoiado no elemento de retenção/ressalto 118a no orifício de descarga de gás 108) para a posição fechada sendo que a cabeça 114 do elemento de vedação 112, a haste 116, e o retentor do tipo árvore de Natal 128a são forçados para cima de modo que a cabeça 114 do elemento de vedação 112 veda hermeticamente a abertura de passagem 110 e fecha o orifício de descarga de gás 108.

[0067] Com referência agora à Figura 4G, uma vista em corte transversal ampliada de um exemplo do arranjo 100 tendo o orifício de descarga de gás 118a no ressalto 108 e o elemento de vedação 112 incluindo a cabeça 114 tendo um perfil circular em uma extremidade proximal da haste única 116 e o retentor do tipo árvore de Natal 128a em uma extremidade distal da haste 116 são ilustrados. Neste exemplo, o retentor do tipo árvore de Natal 128a tem duas saias cônicas (ao contrário das seis saias cônicas do retentor do tipo árvore de Natal 128a do elemento de vedação 112 da Figura 4F). Como o exemplo da Figura 4G, o retentor do tipo árvore de Natal 128a coopera com o elemento de retenção/ressalto 118a no orifício de descarga de gás 108. Neste exemplo, a abertura de passagem 110 do orifício de descarga de gás 108 é entalhada, a entalhe tendo um perfil circular com bordas quadradas. Além disso, a cabeça 114 tem um perímetro circular, que se estende além do perímetro circular da abertura de passagem entalhada 110.

[0068] Ainda com referência à Figura 4G, o elemento de vedação 112 é engatado de forma móvel dentro do orifício de descarga de gás 108 no molde 102. Durante o uso do molde 102, a expansão do núcleo de espuma 12 com a camada 18 sobre o mesmo empurra o elemento de vedação 112 da posição ventilada (pendurada para baixo através da força da gravidade com a saia cônica inferior do retentor do tipo árvore de Natal 128a apoiado no elemento de retenção/ressalto 118a no orifício de descarga de gás 108) para a posição fechada onde a cabeça 114 do elemento de vedação 112, a haste 116 e o retentor do tipo árvore de Natal 128a são forçados para cima de modo que a cabeça 114 do elemento de vedação 112 vede hermeticamente a abertura de passagem 110 e feche o orifício de descarga de gás 108.

[0069] O arranjo 100 do exemplo da Figura 4H inclui o orifício de descarga de gás 118a no ressalto 108 e o elemento de vedação 112 incluindo a cabeça 114 tendo um perfil circular em uma extremidade proximal da haste única 116 e o retentor do tipo árvore de Natal 128a em um extremidade distal da haste 116. O arranjo 100 da Figura 4H é exatamente como aquele da Figura 4F, com a exceção sendo que o O-ring 132 está embutido na superfície interna 104 do molde 102 em torno do perímetro da abertura de passagem 110. A Figura 4E também utiliza o anel O-ring 132. Na posição fechada, a cabeça 114 do elemento de vedação 112 repousa contra o O-ring 132 para facilitar uma vedação hermética quando a cabeça 114 do elemento de vedação 112 está na posição fechada. Em alguns exemplos, o elemento de vedação 112 é mantido na posição ventilada ou induzido por meio de um elemento de indução 134, tal como uma mola. O arranjo 100 do exemplo da Figura 4I inclui o orifício de descarga de gás 118a no ressalto 108 e o elemento de vedação 112 incluindo a cabeça 114 tendo um perfil circular em uma extremidade proximal da haste única 116 e o retentor do tipo árvore de Natal 128a em uma extremidade distal de a haste 116. O arranjo 100 da Figura 4I é exatamente como aquele da Figura 4H, com a exceção de que o elemento de vedação 112 é carregado por mola na posição ventilada (em oposição a ser carregado pela gravidade) com uma mola 134 que está disposta entre uma superfície interna 136 da cabeça 114 e uma superfície inferior 138 da abertura de passagem entalhada 110. O arranjo 100 da Figura 4J é igual ao da Figura 4I, com a exceção de que o retentor do tipo árvore de Natal 128a da Figura 4J inclui apenas três saias cônicas em vez das seis saias cônicas incluídas no retentor do tipo árvore de Natal 128a da Figura 4I.

[0070] Deve ser apreciado que qualquer um dos elementos do exemplo das Figuras 4A-4M pode ser misturado e combinado para chegar ao arranjo 100 desta divulgação. Para este fim, os vários elementos de vedação 112 divulgados e contemplados neste documento podem ser carregados por gravidade ou carregados por mola. De qualquer maneira, especialmente em exemplos nos quais o elemento de vedação 112 é carregado por gravidade, o peso do elemento de vedação 112 pode variar.

[0071] Em vários exemplos, o peso do elemento de vedação 112 é maior do que cerca de 0,2, maior do que cerca de 0,3, maior do que cerca de 0,4, maior do que cerca de 0,5, de cerca de 0,2 a cerca de 30, de cerca de 0,4 a cerca de 15, ou de cerca de 0,5 a cerca de 10 gramas. Em vários exemplos não limitativos, todos os valores e faixas de valores incluindo e entre aqueles descritos acima são expressamente contemplados para uso neste documento.

[0072] O arranjo 100 da Figura 4K é exatamente como aquele da Figura 4H, com a exceção sendo que o elemento de vedação 112 inclui um fixador 140, por exemplo, ganchos (gancho com elos na cabeça 114), adesivo, etc., na superfície externa 142 de sua cabeça 114. O prendedor 140 é configurado para se conectar, de forma removível, com a camada 18. Como tal, o prendedor 140 facilita o contato entre a camada 18 do artigo compósito 10 e o elemento de vedação 112 durante o uso do arranjo 100. Em outras palavras, neste exemplo, o fixador 140 (ou ganchos do mesmo) se fixa à camada 18 de modo que quando a tampa do molde abre/desengata, os ganchos são puxados pela camada 18 fazendo com que o elemento de vedação 112 deve ser puxado para baixo a partir do orifício de descarga de gás 108 de modo que a cabeça 114 do elemento de vedação 112 seja puxada afastada da abertura de passagem 110 e a ventilação seja aberta em preparação para o próximo uso do molde 102.

[0073] Deve ser apreciado que este conceito de incluir um prendedor(es) de gancho (por exemplo, uma superfície semelhante a Velcro) na superfície externa 142 da cabeça 114, a qual está configurada para se conectar de forma removível com a camada, pode ser usado em qualquer exemplo do elemento de vedação 112 aqui descrito.

[0074] O arranjo 100 da Figura 4L é exatamente como aquele da Figura 4H, com a exceção sendo que o elemento de vedação 112 da Figura 4L inclui a cabeça 114 que é contornada ou arqueada ao contrário de reta. A cabeça arqueada 114 faz com que a vedação quebre quando a pressão é liberada a partir da cabeça 114. Durante o uso do arranjo 100, este exemplo da cabeça 114 facilita o contato e uma vedação hermética robusta entre a superfície interna 136 da cabeça 114 e a superfície interna 104 do molde 102 via resiliência transmitida na cabeça 114 via contorno. O arranjo 100 da Figura 4L é exatamente como aquele da Figura 4L, com a exceção sendo que o retentor do tipo árvore de Natal 128a da Figura 4M inclui apenas três saias cônicas ao contrário das seis saias cônicas incluídas no retentor do tipo árvore de Natal 128a da Figura 4L. Deve ser apreciado que os vários elementos de vedação 112 divulgados e contemplados neste documento podem ter o elemento de vedação 112 tendo a cabeça 114 com várias espessuras. A espessura afeta o desempenho, porque o peso do elemento de vedação 112 é crítico para funcionar em consideração às pressões do molde 102. Com relação aos elementos de vedação poliméricos (por exemplo, compreendendo silicone), uma cabeça 114 tendo uma espessura de 1 mm pode ser muito leve, causando o fechamento precoce do respiro, o que resulta em preenchimento insuficiente da cavidade do molde 106, o que causa artigos compósitos 10 de baixa qualidade (por exemplo, almofadas de assento) e até mesmo sucata de artigos compósitos 10. No entanto, a cabeça 114 tendo uma espessura de silicone de 2, 3 ou 4 mm tem um bom desempenho para produzir artigos compósitos 10 de alta qualidade.

[0075] A cabeça 114 normalmente tem uma espessura maior do que 0,25 mm. Dito isto, em vários exemplos, a cabeça 114 tem uma espessura de cerca de 0,25 a cerca de 6, de cerca de 0,5 a cerca de 4, de cerca de 1,5 a cerca de 4, de cerca de 0,75 a cerca de 3, de cerca de 1,5 a cerca de 3 mm. Com referência agora às Figuras 9A-D, o elemento de vedação 112 tendo a cabeça 114 tendo uma espessura de 1 mm (9A), 2 mm (9B), 3 mm (9C) e 4 mm (9D) são ilustrados. Em vários exemplos não limitativos, todos os valores e faixas de valores de espessura, incluindo e entre aqueles descritos acima, são expressamente contemplados para uso neste documento.

[0076] A partir de uma perspectiva de solução de problema, concretizações do elemento de vedação 112, do elemento de retenção 118 e do orifício de descarga de gás 108 que são ativados por gravidade (o elemento de vedação 112 é mantido na posição ventilada por gravidade), têm peso suficiente e compreendem um elastômero tal como silicone eliminando a necessidade de ventilação eletricamente sincronizada em moldes que pode ser problemática. Além disso, tais concretizações do elemento de vedação 112 permanecem engatadas de forma móvel no orifício de descarga de gás 108 e funcionam de forma eficiente ao longo de uma série de ciclos de uso, porque tais elementos de vedação 112 exibem características de superfície, como um coeficiente de atrito e energia de superfície associada a elastômeros, tal como silicone que facilita o uso prolongado. Dito de forma simples, tais elementos de engate funcionam de forma eficiente durante um longo período de tempo sem obstruir e causar problemas de ventilação e, em última análise, problemas de qualidade com o artigo compósito 12.

[0077] Com referência agora à Figura 6, o artigo compósito 10 formado com o arranjo 100 é também divulgado aqui. A Figura 7 é uma vista em corte transversal do artigo compósito 10 da Figura 6 mostrado ao longo da linha 6-6. O artigo compósito 10 inclui o núcleo de espuma 12 apresentando a primeira superfície 14 e a segunda superfície 16 voltada em frente à primeira superfície 14. O núcleo de espuma 12 do artigo compósito 10 inclui tipicamente poliuretano e também pode ser referido como um núcleo de espuma de poliuretano 12. Vários sistemas e espuma de poliuretano, portanto, são descritos acima.

[0078] Com referência agora à Figura 6, o artigo compósito 10 também inclui a camada 18. A camada 18 pode incluir vários materiais, incluindo pano compreendendo fibras naturais e/ou sintéticas e materiais poliméricos de peça única. A camada 18 pode ser permeável ou impermeável (não permeável), entrelaçada, não entrelaçada ou uma película polimérica.

[0079] É óbvio que, a camada 18 pode incluir múltiplas subcamadas. Se incluídas, as subcamadas podem ter composição igual ou diferente. Além disso, as subcamadas podem ser permeáveis ou impermeáveis. Obviamente, as subcamadas podem ser entrelaçadas ou não entrelaçadas.

[0080] Em alguns exemplos, a camada 18 é permeável. Ou seja, a camada 18 permite que o gás passe através dela. Uma camada entrelaçada e permeável 18 é preferida quando a formação é necessária.

[0081] Em outros exemplos, a camada 18 é impermeável. Camadas impermeáveis podem ser utilizadas para conter o ar em cooperação com os sistemas de ventilação dos assentos. Essas camadas impermeáveis são frequentemente bilaminadas (incluem 2 subcamadas) ou tri laminadas (incluem 3 subcamadas). Obviamente, as subcamadas podem ser entrelaçadas ou não entrelaçadas.

[0082] Em alguns exemplos onde a camada 18 é impermeável, a camada 18 pode incluir várias fendas, orifícios e recortes para prover fluxo de saída de gás adequado e ventilação do molde 102. Em outros exemplos, o fluxo de ar ocorre nas bordas da camada 18. Além disso, vários recursos de ventilação podem ser incorporados no molde 102, tais como, ventilação de borda e ventilação de rede (anteriormente descrita) para facilitar ainda mais o escoamento de gás e ventilação do molde 102.

[0083] Ambas as camadas entrelaçadas e não entrelaçadas são tipicamente permeáveis. Películas ou folhas sólidas finas de camada ou subcamada de forma de material são impermeáveis. Exemplos da camada 18, que são impermeáveis tipicamente compreendem um laminado, inclui uma pluralidade de camadas incluindo uma camada de película polimérica. Em alguns exemplos, a camada de película polimérica é ensanduichada entre duas camadas de não entrelaçadas. A camada não entrelaçada contra a superfície do molde pode ser usada para transferir gases para um respiro, enquanto o não entrelaçado no lado do núcleo de espuma aumentará a ligação da camada 18 ao núcleo de espuma 12.

[0084] Quando impermeável, a camada 18, que também pode ser uma película ou múltiplas películas, serve a diferentes finalidades. Uma finalidade pode ser aderir bem a camada 18 ao núcleo de espuma 12, enquanto permite que a camada 18 deslize silenciosamente sobre uma estrutura de assento. Quando a camada 18 inclui uma película (e é, portanto, impermeável) e não inclui subcamadas entrelaçadas ou não entrelaçadas, a ventilação torna-se necessária para transferir os gases para o(s) respiro(s). Se não houver respiro em rede, a camada 18 vedará contra a superfície interna 104 do molde 102 quando o núcleo de espuma 12 pressiona contra o molde 102 para interromper a transferência/ventilação de gás.

[0085] Em vários exemplos, o peso por área da camada 18 é de cerca de 100 a cerca de 800, de cerca de 140 a cerca de 650, ou de cerca de 140 a cerca de 450 g/m2 (gsm). A camada 18 pode ter várias rigidez e é tipicamente um pouco rígida, como é ilustrado na Figura 10. Em vários exemplos não limitativos, todos os valores e faixas de valores para o peso por unidade de área da camada 18 incluindo e entre aqueles descritos acima são aqui descritos expressamente contemplados para uso aqui.

[0086] Um método de moldagem de um artigo compósito 10 incluindo o núcleo de espuma 12 e a camada 18 com o arranjo 100 também é divulgado aqui. O arranjo 100 e o artigo compósito 10 são exatamente como descritos acima.

[0087] O método inclui as etapas de: prover o molde 102 (exatamente como descrito acima); prover um ou mais elementos de vedação 112 (assim como descrito acima); engatar cada um dos um ou mais elementos de vedação 112 com cada um dos um ou mais elementos de retenção 118 para reter o elemento de vedação no molde em uma posição ventilada; inserir a camada 18 no molde 102; injetar o sistema de poliuretano no molde 102; e reagir o sistema de poliuretano para formar o núcleo de espuma 12, sendo que a reação exotérmica e a expansão dos componentes do sistema de poliuretano na cavidade do molde 106 empurra a camada 18 em um ou mais elementos de vedação 112 para mover o um ou mais elementos de vedação 112 a partir da posição ventilada para a posição fechada de modo que a cabeça 114 do elemento de vedação 112 vede hermeticamente o orifício de descarga de gás 108 para evitar ventilação adicional e formar o artigo compósito 10.

[0088] Em alguns exemplos, o método inclui a etapa de desengatar a primeira e a segunda partes e mover a primeira e a segunda partes 120, 122 para a posição aberta para expor a superfície interna 104 do molde 102. Uma vez aberta, a camada 18 (e quaisquer camadas adicionais) é inserida no molde 102. O sistema de ventilação da matéria da divulgação permite a ventilação através de toda a extensão da camada 18. Vantajosamente, muitos exemplos da matéria do artigo compósito 10 incluem uma camada 18 que se estende dentro de cerca de 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, mm da linha de separação 124 através de todo ou uma porção de um perímetro do artigo compósito 10.

[0089] Além disso, um ou mais elementos de vedação 112 e as orifícios de descarga de gás 108 permitem que o sistema de ventilação desta divulgação ventile totalmente o molde sem qualquer ventilação de borda adicional e/ou ventilação em rede. Em tais exemplos, a linha de separação 124 pode ser movida afastada da camada 18 e inferior na superfície interna 104 de uma parede lateral 126 do molde 102. Esta é uma vantagem de processamento porque correntes de ar negativo na porção inferior da cavidade do molde 106 podem ser eliminadas. Quando uma linha de separação 124 contém respiros convencionais (fitas), esses respiros devem ser altos para servir a um rolo de ventilação. Mover a linha de separação 124 para baixo na superfície interna 104 de uma parede lateral do molde 102 também move a linha de separação 124 afastada da borda da camada 18. Se a borda da camada 18 ficar presa na linha de separação 124, resulta em queima ou sucata.

[0090] Em vários exemplos, uma distância mínima entre a borda da camada 18 e a linha de separação 124 depende do tipo de camada 18 (por exemplo, o tipo de pano) e da qualidade dimensional da camada 18 (saindo da formação, por exemplo, corte e vinco). As camadas 18 tendo peso mais alto por unidade de área tendem a ser “mais rígidas” e mais consistentes dimensionalmente em ambos os estados formado e não formado. As camadas 18, tais como, entrelaçado ou panos ligados por pontas, tendem a ser mais consistentes dimensionalmente do que as camadas 18, tais como, não entrelaçado, mas são, ao mesmo tempo, pobres em formar desenhos mais profundos (para contornos de pega em uma superfície externa do artigo compósito 10). As camadas 18, tais como, panos que são usados com camadas adicionais, tais como, películas laminadas nos mesmos (por exemplo, bi ou tri laminados) são dimensionalmente consistentes porque a camada adicional incluindo a película ajuda a prover estabilidade dimensional durante o processo de moldagem. Não obstante o acima, a camada 18 não se estende tipicamente para a linha de separação 124, uma vez que a variação dimensional pode fazer com que a camada 18 se estenda na linha de separação 124 e prejudique o processo de moldagem.

[0091] Deve ser apreciado que o artigo compósito 10 e a integridade dimensional do artigo compósito 10 são críticos para o ajuste e função nas aplicações, tais como, assentos de automóveis. Como tal, qualquer corte do artigo compósito 10 necessário onde a linha de separação 124 estava durante a moldagem cria uma variação que tem o potencial de criar problemas de qualidade significativos com o artigo compósito 10 ou o produto, por exemplo, assento, no qual o artigo compósito 10 está incluído. O sistema de ventilação da matéria da divulgação permite a eliminação da ventilação da linha de separação 124 e, assim, problemas de qualidade associados à ventilação da linha de separação 124 e dos respiros em fita ou ranhuras que são comumente usadas com a mesma.

[0092] Antes da etapa de reação do sistema de poliuretano, o molde 102 pode ser fechado, isto é, a primeira e a segunda partes 120, 122 podem ser engatadas. Obviamente, o artigo compósito 10 formado com o método neste documento é produzido e divulgado exatamente como descrito acima.

[0093] As Figuras 8A-8D são uma série de ilustrações esquemáticas que mostram vistas em corte transversal ampliadas e isoladas do elemento de vedação 112 engatado de forma móvel dentro do orifício de descarga de gás 108, com cada uma das ilustrações descrevendo vários aspectos de um exemplo do método divulgado aqui. Na Figura 8A, o elemento de vedação 112 está engatado de forma móvel dentro do orifício de descarga de gás 108 no molde 102 na posição ventilada. Mais especificamente, o retentor 128a (do tipo árvore de Natal) é engatado no ressalto 118a (elemento de retenção 118) e a cabeça 114 é desengatada da abertura de passagem 110 do orifício de descarga de gás 108. A forma arqueada da cabeça 114 impede que a cabeça 114 de vedar/engatar prematuramente a abertura de passagem 110 do orifício de descarga de gás 108.

[0094] Na Figura 8A, o elemento de vedação 112 está pendurado para baixo através da força da gravidade com a saia cônica inferior do retentor do tipo árvore de Natal 128a apoiado no ressalto 118a no orifício de descarga de gás 108. A Figura 8B mostra o fluxo de gás através do orifício de descarga de gás 108 com linhas tracejadas quando o elemento de vedação 112 está na posição ventilada. A Figura 8C ilustra o elemento de vedação 112 na posição fechada. Ou seja, a Figura 8C ilustra a pós-reação/expansão do núcleo de espuma 12 com a camada 18 no mesmo empurrando a cabeça 114 do elemento de vedação 112, a haste 116 e o retentor do tipo árvore de Natal 128a para cima, de modo que a cabeça 114 do elemento de vedação 112 está na posição fechada e veda hermeticamente a abertura de passagem 110 e fecha o orifício de descarga de gás 108 para evitar o fluxo de gás através do orifício de descarga de gás 108. Na Figura 8C, a abertura de passagem 110 é entalhada (ou rebaixada) na superfície interna 104 do molde 102. Como tal, a entrada para o orifício de descarga de gás 108 é rebaixada na superfície interna 104 do molde 102 de modo que a cabeça 114 do elemento de vedação 112 assente no entalhe/recesso e evite imperfeições na superfície do artigo compósito 10, isto é, evita a criação de um ponto afundado na camada 18 do artigo compósito 10. Na Figura 8D, o artigo compósito 10 foi removido do molde 102 e o elemento de vedação 112 está na posição ventilada, com o molde 102 pronto para uso.

[0095] Muitas das etapas do método aqui descritas estão incluídas na Patente US 7.481.637, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência.

[0096] Deve ser entendido que as reivindicações anexas não estão limitadas a expressar quaisquer compósitos, composições ou métodos particulares descritos na descrição detalhada, que podem variar entre os exemplos particulares, que se enquadram no escopo das reivindicações anexas. Com relação a quaisquer grupos Markush invocados neste documento para descrever elementos ou aspectos particulares de vários exemplos, deve ser apreciado que resultados diferentes, especiais e/ou inesperados podem ser obtidos de cada membro do respectivo grupo Markush independente de todos os outros membros Markush. Cada membro de um grupo Markush pode ser invocado individualmente e/ou em combinação e fornece suporte adequado para exemplos específicos dentro do escopo das reivindicações anexas.

[0097] Também deve ser entendido que quaisquer faixas e subfaixas na descrição dos vários exemplos da presente divulgação de forma independente e coletiva estão dentro do escopo das reivindicações anexas e são entendidas para descrever e contemplar todas as faixas, incluindo todo e/ou valores fracionários nele contidos, mesmo que tais valores não estejam expressamente escritos aqui. Um técnico no assunto reconhece prontamente que as faixas e subfaixas enumeradas descrevem e permitem, de forma suficiente, vários exemplos da presente divulgação, e tais faixas e subfaixas podem ser ainda delineadas em metades, terços, quartos, quintos e assim por diante. Como apenas um exemplo, uma faixa “de 0,1 a 0,9” pode ser posteriormente delineada em um terço inferior, ou seja, de 0,1 a 0,3, um terço médio, ou seja, de 0,4 a 0,6, e um terço superior, ou seja, de 0,7 a 0,9, que individualmente e coletivamente estão dentro do escopo das reivindicações anexas e podem ser invocadas individualmente e/ou coletivamente e fornecem suporte adequado para exemplos específicos dentro do escopo das reivindicações anexas. Além disso, com relação a linguagem, que define ou modifica um intervalo, como “pelo menos”, “maior que”, “menor que”, “não mais que” e semelhantes, deve ser entendido que tal linguagem inclui subintervalos e/ou um limite superior ou inferior.

Como outro exemplo, uma faixa de “pelo menos 10” inclui inerentemente uma subfaixa de pelo menos 10 a 35, uma subfaixa de pelo menos 10 a 25, uma subfaixa de 25 a 35 e assim por diante, e cada subfaixa pode ser invocada individualmente e/ou coletivamente e fornece suporte adequado para exemplos específicos dentro do escopo das reivindicações anexas. Finalmente, um número individual dentro de um intervalo divulgado pode ser invocado e fornece suporte adequado para exemplos específicos dentro do escopo das reivindicações anexas. Por exemplo, um intervalo “de 1 a 9” inclui vários números inteiros individuais, tal como 3, bem como números individuais incluindo um ponto decimal (ou fração), tal como 4,1, que pode ser invocado e prover suporte adequado para exemplos específicos dentro do escopo das reivindicações anexas.

[0098] A presente divulgação foi descrita de maneira ilustrativa e deve ser entendido que a terminologia que foi usada se destina a ser na natureza de palavras de descrição, em vez de limitação. Obviamente, muitas modificações e variações da presente divulgação são possíveis à luz dos ensinamentos acima. Portanto, deve ser entendido que dentro do escopo das reivindicações anexas, a presente divulgação pode ser praticada de outra forma diferente daquela especificamente descrita.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Arranjo para moldar um artigo compósito, caracterizado pelo fato de compreender um núcleo de espuma e uma camada sobre o mesmo, o referido arranjo compreendendo: - um molde tendo uma superfície interna e definindo, pelo menos parcialmente, uma cavidade, o referido molde incluindo um ou mais orifícios de descarga de gás, cada um dos referidos um ou mais orifícios de descarga de gás tendo uma abertura de passagem em comunicação fluida com a referida cavidade do referido molde, e o referido molde tendo um ou mais elementos de retenção; - um ou mais elementos de vedação engatados de forma móvel com o referido molde, cada um dos citados um ou mais elementos de vedação correspondendo com cada um dos citados um ou mais orifícios de descarga de gás, cada um dos citados um ou mais elementos de vedação compreende uma cabeça e é moldado para engatar cada um dos citados um ou mais elementos de retenção no referido molde em uma posição ventilada; - um sistema de poliuretano para formar o referido núcleo de espuma; e - a referida camada inserida na citada cavidade do referido molde; sendo que a expansão do referido sistema de poliuretano com a referida camada sobre o mesmo no referido molde empurra cada um dos referidos um ou mais elementos de vedação a partir da referida posição ventilada para uma posição fechada, sendo que a referida cabeça do referido elemento de vedação veda hermeticamente a referida abertura de passagem e fecha o referido orifício de descarga de gás durante a formação do referido artigo compósito.

2. Arranjo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada um dos citados um ou mais orifícios de descarga de gás ser definido por uma parede lateral no referido molde e o referido elemento de retenção se projetar no referido orifício de descarga de gás.

3. Arranjo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os referidos um ou mais elementos de retenção compreenderem uma ou mais ranhuras de engate que definem uma abertura na referida superfície interna do referido molde fora da referida abertura de passagem, e cada um dos referidos um ou mais elementos de vedação compreender uma ou mais hastes estendendo a partir da referida cabeça que coopera com as referidas uma ou mais ranhuras de engate.

4. Arranjo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido elemento de retenção compreender uma articulação montada na referida superfície interna do referido molde.

5. Arranjo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada um dos referidos um ou mais elementos de vedação incluir ainda pelo menos uma haste estendendo a partir da referida cabeça e moldada para engatar o referido elemento de retenção no referido molde, sendo que a referida haste é engatada, de forma deslizante, no referido orifício de descarga de gás.

6. Arranjo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de a referida haste ser moldada para ter um diâmetro menor em uma extremidade proximal adjacente à referida cabeça e um diâmetro maior em uma extremidade distal.

7. Arranjo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de

1 a 6, caracterizado pelo fato de uma superfície externa da referida cabeça incluir um prendedor de gancho configurado para se conectar, de forma removível, com a referida camada.

8. Arranjo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de o referido elemento de vedação ser mantido na posição por meio da gravidade na posição ventilada.

9. Arranjo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de o referido elemento de vedação ser mantido na posição por meio de um elemento de indução na posição ventilada.

10. Arranjo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de o referido elemento de vedação ter um peso superior a cerca de 1 g.

11. Arranjo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de a referida cabeça ter uma espessura superior a 0,25 mm.

12. Arranjo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de o referido elemento de vedação compreender silicone.

13. Arranjo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizado pelo fato de compreender ainda um entalhe rebaixado em uma parede lateral do referido molde e em comunicação fluida com a referida abertura de passagem dos referidos orifícios de descarga de gás.

14. Arranjo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizado pelo fato de o referido orifício de descarga de gás ser formado com um inserto roscado em uma parede lateral do referido molde.

15. Método para moldar um artigo compósito, compreendendo um núcleo de espuma e uma camada sobre o mesmo com um arranjo incluindo um molde tendo um ou mais orifícios de descarga de gás e um ou mais elementos de vedação correspondentes a um ou mais orifícios de descarga de gás, o referido método caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: - prover o molde tendo uma superfície interna e definindo, pelo menos parcialmente, uma cavidade, o molde incluindo um ou mais orifícios de descarga de gás e um ou mais elementos de retenção; - prover o um ou mais elementos de vedação, cada um dos um ou mais elementos de vedação compreendendo uma cabeça; - engatar cada um dos um ou mais elementos de vedação com cada um dos um ou mais elementos de retenção para reter o elemento de vedação no molde em uma posição ventilada; - inserir a camada no molde; - injetar um sistema de poliuretano no molde; e - reagir o sistema de poliuretano para formar o núcleo de espuma, sendo que uma reação e expansão exotérmica do sistema de poliuretano na cavidade empurra a camada nos um ou mais elementos de vedação para mover os um ou mais elementos de vedação a partir de uma posição ventilada para uma posição fechada, de modo que a cabeça do elemento de vedação veda hermeticamente o orifício de descarga para evitar ventilação adicional e formar o artigo compósito.

16. Artigo compósito, caracterizado pelo fato de ser formado com o método para moldar um artigo compósito, conforme definido na reivindicação 15, sendo que a camada se estende até dentro de 5 mm da linha de separação.