BRPI0611226A2 - método para produzir gabinetes de aparelho e similares, e, gabinete de aparelho - Google Patents

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Abstract

MéTODO PARA PRODUZIR GABINETES DE APARELHO E SIMILARES, E, GABINETE DE APARELHO. é descrito um método para produzir gabinete de aparelho e similares, particularmente um gabinete de refrigerador com uma parede dupla, por meio do que uma folha polimérica tornada plástica pela ação térmica é formada a vácuo em um molde. O molde compreende uma parte macho central adaptada para formar a cavidade do gabinete e uma parte fêmea anular adaptada para formar a parede dupla do gabinete, um dispositivo de auxílio de tamponamento sendo usado a fim de impelir a folha na parte fêmea do molde.

Description

"MÉTODO PARA PRODUZIR GABINETES DE APARELHO ESIMILARES, E, GABINETE DE APARELHO"
Esta invenção diz respeito a um método para produzirgabinetes de aparelhos e similares, especialmente gabinetes de refrigerador emáquina de lavar louças, por meio do que folhas de material poliméricotornada plástica pela ação térmica são formados a vácuo em moldes. Ainvenção diz respeito particularmente a gabinetes que têm uma parede dupla,onde, por este termo, entende-se a combinação (pelo menos para um lado dogabinete) de uma parede interna voltada para uma parede externa, entre taisduas paredes sendo adicionado um material isolante e/ou estrutural, porexemplo, uma espuma polimérica.
A invenção também diz respeito a gabinetes e similares,especialmente gabinetes de refrigerador ou máquinas de lavar louças,produzidos por tais métodos.
Um gabinete e uma porta constituem o encerramento isoladomais simples de refrigerador doméstico. A estrutura do gabinete, antes dacolocação da espuma, é tipicamente feita por um revestimento interno (nogeral plástico termoformado), um revestimento externo em aço e um paineltraseiro (uma folha de plástico corrugado ou uma chapa metálica). Algunsoutros componentes são usados para agrupar as partes como a braçadeirasuperior e inferior e, em alguns casos, película dobrada de aço ou plásticopara produzir o alojamento do compressor. O revestimento externo (ladoesquerdo, lado superior e direito) pode ser feito por uma película de açodobrada simples ou pode ser feito por três painéis de diferentes metais. Aspartes metálicas têm que ser pintadas.
As partes que precisam de travamento para montagem e aoperação de montagem precisam de ferramentas, bancadas, efetivo e materialauxiliar específicos, tais como fitas, adesivos, selador, etc.
Embora o desenho e o processo de produção sejam otimizados,o número das partes e o número de operações de montagem são ainda altos,conforme descrito anteriormente.
Existem métodos já conhecidos para produzir um gabinete deparede dupla praticamente em uma operação de "uma única feita", na qual orevestimento interno e o revestimento externo (pelo menos em quatro ladosdo gabinete, isto é, paredes superior e inferior + duas paredes laterais) sãoformadas juntas.
A Patente US 3.091.946 descreve um método para produzirgabinetes isolados pela formação a vácuo de folhas de material sintéticorelativamente finas com uma espessura de cerca de 4 mm. Os materiaissintéticos usados são poliestireno, polimetilestireno e suas misturas comcopolímeros estireno-butadieno ou butadieno-acrilonitrila, terpolímeros deacrilonitrila-butadieno-estireno, copolímeros estireno-acrilonitrila e outros.
O método conhecido consiste em aquecer a folha de materialsintético retida ao longo de suas bordas em uma armação móvel, colocar adita folha em um molde aquecível compreendendo uma cavidade e dutos,alimentar ar quente na dita cavidade através dos dutos de maneira aintumescer a folha, introduzir uma tampa aquecível na cavidade do molde,mover a armação móvel ao longo do molde, e aplicar um vácuo através dosditos dutos no final do deslocamento da tampa e da armação para obter adesãoda folha no molde.
O método descrito não permite que sejam obtidas formasrelativamente complexas.
Isto é em virtude de este método, que opera simultaneamentesobre toda a área da folha, resultar em diferentes aumentos nas áreaselementares nas quais a folha pode ser idealmente dividida, com conseqüentesreduções de espessura crítica em certas regiões, e possivelmente rasgamento.
Um método similar é também revelado pelo pedido de patenteitaliano IT21451 A/87, em que a formação do vácuo é realizada em inúmerosestágios que são separados por períodos de descanso. Tal método conhecidonão permite que sejam obtidas formas relativamente complexas, mas ébastante lento e apresenta o inconveniente de induzir uma mudança sensívelna espessura da folha depois da termoformação, particularmente relevantequando o molde disposto abaixo da folha é levantado, por meio do que seucontorno tem um efeito de resfriamento em uma parte do material poliméricode folha, tal parte permanecendo substancialmente na mesma espessuradurante as etapas seguintes do processo, e isto sendo a causa de possívelrasgamento do filme polimérico.
Uma outra desvantagem de ambos os processos conhecidosreferidos é a baixa qualidade da superfície do interior do gabinete, uma vezque esta superfície não é a que entra em contato com o molde determoformação.
O objetivo da presente invenção é prover um método deformação a vácuo a partir de folhas de material polimérico conformável queatenua os inconvenientes supramencionados dos métodos conhecidos.
De acordo com a invenção, o método de formação compreendeas etapas especificadas nas reivindicações anexas.
De acordo com a presente invenção, é possível produzir umgabinete de estrutura completa com apenas duas partes: o revestimento daparede dupla do gabinete em uma única peça e o painel traseiro, adicionadoposteriormente. Ambas as partes são feitas em plástico pelo processo determoformação. Embora o painel traseiro seja feito por moldagem tradicional,o revestimento é produzido em um processo de termoformação rápido, noqual a superfície da folha que fica visível, isto é, o interior e o exterior dogabinete, provê um acabamento superficial superior, comparado com atecnologia anterior.
Outros recursos e vantagens do método de acordo com apresente invenção ficarão claros a partir da descrição detalhada seguinte deum exemplo de execução, com referência aos desenhos anexos, em que:
As figuras 1-3 são vistas transversais esquemáticas quemostram o processo de acordo com a invenção;
A figura 4 mostra uma vista em perspectiva de uma primeiramodalidade de um gabinete obtido com o método de acordo com as figuras 1 - 3;
As figuras 5-6 são vistas em perspectiva em uma configuraçãoexplodida e em uma montada, respectivamente, de uma segunda modalidadedo gabinete;
A figura 7 é uma vista em perspectiva de um componente dogabinete da figura 6;
A figura 8 é uma seção transversal ao longo da linha VIII-VIIIda figura 6;
A figura 9 é uma vista em perspectiva de um gabinete deacordo com a invenção provido com um dispositivo para montar a porta;
A figura 10 é uma vista em perspectiva de um componenteusado no gabinete da figura 9;
A figura 11 é uma seção transversal ao longo da linha XI-XIda figura 9;
A figura 12 é uma variante do componente usado para montaruma porta no gabinete de acordo com a invenção; e
As figuras 13-14 mostram duas variantes do componente dafigura 10.
A tecnologia de termoformação de acordo com a invenção usaum molde do tipo macho/fêmea, isto é, um molde que é uma combinação detecnologia macho e fêmea. Praticamente o molde é fêmea para a seçãoexterior do gabinete, e é macho para a seção interna (revestimento interno). Oprocesso não usa somente o vácuo para formar o plástico, mas é combinadocom ar comprimido.O plástico usado é Poliestireno de Alto Impacto (HIPS) graualimentício, especialmente projetado para produtos de refrigeração. Os maisadequados são "Polystyrol 2710" da BASF e "Edistir RR740E" da PolimeriEuropa. Ambos os materiais têm como características principais um índice defluidez de 4 g/10 minutos, resistência a Trinca por Tensão contra o agente desopro e extrusão e grau termoformação.
Com referência aos desenhos, a primeira etapa é colocar umafolha de plástico amolecida S entre um auxiliar da tampa em forma de coroa10 e um molde macho/fêmea 12 em uma posição aberta (figura 1). Nestaconfiguração, uma armação 14 suporta a folha S. O molde 12 tem uma partesaliente central 12a (macho) contornada por uma parte em forma de entalheanular 12b (fêmea) voltada para uma extremidade inferior 10 do auxiliar datampa 10.
Em uma segunda etapa (figura 2) da armação 14 que contém afolha S vai para baixo e, portanto, a folha S é posta em contato com umaparede superior 12c do molde 12. Na terceira etapa (figura 3) O auxiliar datampa 10 vai para baixo e simultaneamente ar é evacuado entre a folha S e asparedes do molde por meio da canalização 13 e de um conduto central 14a emuma chapa de suporte 14. Ao mesmo tempo, ar pressurizado é soprado por umconduto central 18a de uma chapa 18 que suporta o auxiliar da tampa 10. Estapressão de ar ajuda impelir a folha S contra a parede do molde.
A figura 4, está mostrado um gabinete C obtido no processoanterior. A despeito do fato de que tal gabinete C tem recursos que fazem comque ele se adapte como um gabinete de um refrigerador, fica claro que oprocesso de acordo com a invenção pode ser usado para produzir gabinetespara máquinas de lavar louças ou outros aparelhos similares. O moldemacho/fêmea particular usado no processo apresentado permite que acontração da folha termoformada seja direcionada da seção fêmea externa 12bdo molde 12 para sua seção macho interna 12a, de maneira que possa serobtido um ângulo α de 90 0 (figura 9) entre uma face dianteira Cf e o gabinetee que suas alavancas Cl, isto é, as partes inferiores salientes nas quais ogabinete C fica disposto. Tais alavancas Cl são retilíneas e paralelas e sãocolocadas substancialmente nos mesmos planos definidos pelas duas paredeslaterais verticais do gabinete (C).
A modalidade do gabinete mostrado na figura 4 tem umapluralidade de nervuras 20 e um flange traseiro 22. As nervuras têm opropósito de reforço e estético. Um painel traseiro P a ser conectado no flange22 do gabinete C está também mostrado na figura 4.
Na figura 5, está mostrada uma possibilidade de produzir umrefrigerador no qual o gabinete C é provido (no final de seu processo determoformação) com um recorte 24 para formar, juntamente com um paineltraseiro termoformado Pl que tem uma parte rebaixada 26, um receptáculoem forma de caixa 27 para o compressor e outros acessórios do refrigerador.
As figuras 6-8 mostram uma etapa adicional de acordo com a qual uma chapado compressor em forma de C 28 é suspenso no receptáculo em forma decaixa 27.
De acordo com a invenção, é particularmente vantajoso inseriras duas partes de extremidade curvas 28a da chapa do compressor na zonaonde material isolante será injetado. Conforme está mostrado claramente nafigura 8, as duas partes de extremidade 28a da chapa 28 são embutidas naespuma de poliuretano F. Isto permite economizar prendedores e a operaçãode montagem. A largura da chapa do compressor 28 é tal que é provida umafenda K entre a chapa 28 e a parede do receptáculo em forma de caixa, paraque uma haja uma melhor ventilação do compressor sem ampliar oalojamento do compressor.
Na figura 9 está mostrada uma primeira maneira de fixar umaporta (não mostrada) no gabinete C. De acordo com esta versão, uma hastechata 30 (figura 10) com duas extremidades curvas 30a é colocada norevestimento termoformado do gabinete C antes de a espuma isolante F serinjetada. As duas extremidades 30a salientam-se a partir de duas fendashorizontais 32 (figura 11) na borda dianteira Cf do gabinete, para que elaspossam ser usadas para suportar uma porta. Para refrigeradores com uso desistema magnético para manter a porta fechada, em vez da haste 30, umaarmação retangular 34 pode ser usada, mostrada na figura 12, a armação tendoduas protuberâncias 34a que têm a mesma função das extremidades curvas30a da haste 30. A haste 30 e a armação 34 citadas não precisam de nenhumprendedor para sua montagem, uma vez que elas são pressionadas contra aborda correspondente Cf do gabinete durante a injeção da espuma isolante.
As figuras 13 e 14 mostram uma braçadeira 36 similar a umada figura 10 para montar a porta no gabinete. Ambas as versões da braçadeira(feita de chapa metálica de alta espessura) permitem a transferência de forçaspara o piso. Elas estão mostradas simétricas, mas, certamente, isto não énecessário, uma vez que é necessário somente uma extremidade modelada36a para transferir a carga da porta para o piso. Na versão mostrada na figura13, a braçadeira 36 permite um contato magnético para manter a portafechada. Na versão de acordo com a figura 14, a parte central 36b dabraçadeira 36 é montada para fora do revestimento a fim de minimizarcondução térmica na interface braçadeira revestimento das superfícies dedentro para fora do gabinete.
Os enrolamentos do evaporador (não mostrados) podem sercolocados em conjunto com um painel divisor para fornecer uma zona maisfria dentro da cavidade para possível fabricação de gelo.
Produções experimental e piloto foram realizadas com EdistirRR74E. As folhas de plástico, produzidas por extrusão, tiveram umaespessura de 3,5 mm. A máquina de termoformação usada foi de múltiplasestações (estação de carregamento + estação de aquecimento + estação deformação/resfriamento + estação de descarregamento) com configuração "emlinha".
A máquina permitiu um aquecimento progressivo da folha deuma maneira tal a se obter uma distribuição praticamente uniforme datemperatura através da espessura da folha. A faixa de temperatura ficou entre160 °C e 180 °C. Os aquecedores simples da estação de aquecimento foramcontrolados um por um, o que permitiu um mapeamento de temperaturaligeiramente diferente na superfície da folha de plástico de acordo com aforma do molde e esta configuração.
Este tipo de máquina, ajustes de parâmetros de moldagem, osgraus de materiais e a espessura limitada das folhas permitiram um tempo deciclo em uma faixa de 50 a 60 segundos, isto é, muito menor que nas técnicasconhecidas anteriores.
A distribuição de espessura no gabinete termoformado foirelativamente consistente. A análise de medição foi realizada em 41 pontos(21 na seção transversal vertical e 20 na seção transversal horizontal), e amédia geral da espessura foi 0,9 mm. A espessura mínima lida foi 0,63 mm,este valor sendo bem acima do mínimo permitido pela especificação internade revestimentos de plásticos (0,5 mm).
O tamanho externo do gabinete foi 830 mm de altura, 500 mmde largura, 450 mm de profundidade, ao passo que as dimensões internasforam 710 mm de altura, 400 mm de largura e 400 mm de profundidade. Ovolume interno do gabinete C foi cerca de 100 litros.
O processo de acordo com a invenção permite evitar queocorro o acúmulo típico de material nas quinas, portanto, permitindo aprodução de um gabinete com um aspecto cosmético. Com a tecnologia deacordo com a invenção, o possível acúmulo de material fica no "interior" dogabinete voltado para o material isolante. Além disso, no processo de acordocom a invenção, o "acúmulo" é ainda mais reduzido pelo auxiliar da tampaque estira a película de plástico dentro das paredes da parte fêmea do molde eforma assim as "paredes do gabinete".
A tecnologia de acordo com a invenção permite obter raiosmais acentuados nas quinas externas e uma melhor definição dos detalhes porcausa da presença de ar comprimido dentro do molde. Também, este recurso(pressão no interior do molde) é adequado para obter um acabamento maisestético na superfície de plástico (isto é, qualquer tipo de textura).
E também possível reduzir a espessura da película de plástico(em torno de 30 %) por causa de um melhor controle do estiramento pelosparâmetros do auxiliar da tampa (forma, plástico de deslizamento de material,velocidade variável, temperatura variável, tempo operacional).
E possível reduzir o ângulo de arraste na seção exterior dogabinete - parte fêmea do molde (no nosso caso, somente 1 °) dando aoproduto uma aparência regular (quadrada). Sabe-se na tecnologia que aliberação da parte de um molde macho, o ângulo de arraste tem que sergrande o bastante para compensar a contração do plástico durante a fase deresfriamento. Com o molde de acordo com a invenção, quando plásticocontrai, existe um descolamento natural da parte fêmea do molde, tal partesendo as paredes externas do gabinete.
O processo de termoformação de acordo com a invençãopermite algumas liberdades no desenho do gabinete, que permite integraralguns recursos e economizar componentes e a operação de montagem. Porexemplo, as alavancas (pernas curtas na seção inferior do gabinete) sãoformadas com o gabinete. A configuração fêmea do molde permite ter umângulo de arraste 0 0 no lado inferior das pernas. Isso permite ter umrefrigerador que é perfeitamente perpendicular ao piso.
O processo de moldagem de acordo com a invenção permitecolocar na parte de trás do revestimento exterior um flange (desenhado demaneira estética) para obter uma maior rigidez. Este flange permitirá um fácilposicionamento do painel traseiro sem nenhum jogo e reduzirá o tempo daoperação de montagem.
O gabinete de acordo com a presente invenção pode ser usadopara aparelhos verticais livres e embutidos.
Além disso, o gabinete de acordo com a presente invençãopode ser usado para um congelador horizontal no qual a abertura da cavidadeé em um plano horizontal e no qual o painel traseiro fica voltado para o piso.Nesta configuração (não mostrada), a porta não precisa de nenhum dispositivode tranca nem sistema magnético, uma vez que ela é mantida fechada porgravidade. Sem as braçadeiras de metal para a porta de articulação lateral, opeso é reduzido e a condensação da superfície externa é bastante reduzida, emvirtude de o trajeto de transferência de calor da braçadeira de metal sereliminado.
Um outro uso possível do gabinete de acordo com a invenção écomo uma gaveta refrigerada, isto é, um gabinete inserido e/ou deslizante emuma peça de móvel. Em todas as aplicações anteriores, isto é, refrigeradorvertical ou congelador, congelador horizontal e gaveta refrigerada, a estruturado gabinete permite a orientação de montagem do compressor de maneira talque o refrigerador possa ser do tipo gabinete vertical ou horizontal. Alémdisso, a vantagem do baixo peso de um gabinete de acordo com a invençãotorna o gabinete adequado para montagem acima da bancada tradicional pelacolocação remota do sistema de condensação e ainda pela desanexação dosistema de resfriamento de ar forçado (conectado no gabinete por condutos deentrada e saída).

Claims (12)

1. Método para produzir gabinetes de aparelho e similares,particularmente um gabinete de refrigerador ou de máquina de lavar louçascom uma parede dupla, por meio do que uma folha polimérica tornadaplástica de por ação térmica é conformada à vácuo em um molde,caracterizado pelo fato de que o molde (12) compreende uma parte machocentral (12a) adaptada para formar a cavidade do gabinete (C) e uma partefêmea anular (12b) adaptada para formar a parede dupla do gabinete (C) e emque é usado um dispositivo de auxílio de tamponamento (10, 10a) a fim deimpelir a folha (S) na parte fêmea (12b) do molde (12).
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que pressão de gás é aplicada no lado da folha (S) em contatocom o dispositivo de auxílio de tamponamento (10, 10a) a fim de estirar afolha (S), juntamente com vácuo no outro lado da folha.
3. Gabinete de aparelho produzido com o método comodefinido na reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que apresenta, nassuas paredes laterais, uma pluralidade de nervuras de reforço (20).
4. Gabinete de aparelho produzido com o método comodefinido na reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que apresenta, nasua parte inferior, um recorte (24) cujas dimensões correspondem às de umaparte rebaixada 26 de um painel traseiro (P') a fim de criar um receptáculo emforma de caixa (27) para alojar pelo menos um componente do aparelho.
5. Gabinete de aparelho, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que no dito receptáculo (27) é montado uma chapade suporte (28) para suportar um compressor.
6. Gabinete de aparelho, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de que a chapa de suporte (28) tem duas extremidadescurvas (28a) para ser embutidas na espuma isolante (F) a ser injetada naparede dupla.
7. Gabinete de aparelho produzido com o método comodefinido na reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que ele apresentauma braçadeira (30) a ser embutida na espuma isolante (F) a ser injetada naparede dupla, a dita braçadeira tendo duas extremidades curvas (30a) quesalientam-se de uma borda dianteira (Cf) do gabinete (C) para suportar a portado gabinete (C).
8. Gabinete de aparelho produzido com o método comodefinido na reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que ele apresentauma armação (34) a ser embutida na espuma isolante (F) a ser injetada naparede dupla, a dita armação estando em contato com a parte interna da bordadianteira (Cf) do gabinete (C) e tendo duas protuberâncias (34a) queestendem-se através da borda dianteira (Cf) para suportar a porta.
9. Gabinete de aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 3-8, caracterizado pelo fato de que ele apresenta, em uma desuas paredes laterais adaptada para ser a parede inferior do gabinete, pelomenos um par de partes salientes (Cl) no qual o gabinete (C) apóia-se.
10. Gabinete de aparelho, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que as ditas partes salientes (Cl) são retilíneas eparalelas e situam-se substancialmente nos planos definidos por duas paredesverticais laterais do gabinete (C).
11. Gabinete de aparelho, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que a braçadeira (36) apresenta uma extremidade(36a) que permite a transferência de cargas para a base do gabinete.
12. Gabinete de aparelho, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que a braçadeira (36) é modelada a fim de definiruma parte central (36b) que não fica em contato com a parede interna daborda dianteira (Cf) do gabinete (C) para permitir um fluxo de materialisolante para reduzir o trajeto de condução de calor.
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