BRPI0721934A2

BRPI0721934A2 - Sistema de pressão

Info

Publication number: BRPI0721934A2
Application number: BRPI0721934-2A
Authority: BR
Inventors: Roland Karlsson; Jerry Stigsson; Anders Paulsson
Original assignee: Diab Int Ab
Priority date: 2007-08-16
Filing date: 2007-08-16
Publication date: 2014-03-18
Also published as: CN101827695A; KR20100071989A; WO2009022954A1; CA2696510A1; JP2010536603A; EA201000336A1; EP2178686A1

Description

"SISTEMA DE PRESSÃO"

CAMPO TÉCNICO DA PRESENTE INVENÇÃO

A presente invenção se refere a um sistema de pressão (pressionamento), mais detalhadamente a presente invenção se refere a um sistema de pressão para produção de corpos de polímero parcialmente expandidos.

ESTADO DA TÉCNICA DA PRESENTE INVENÇÃO

Atualmente, materiais de polímero de espuma rígida fundamentados em PVC estão sendo amplamente utilizados, primordialmente como material de núcleo em estruturas de sanduíche no setor naval ou aeronáutico, ou como isolantes térmicos/acústicos no setor de construção. Em uma estrutura de sanduíche o núcleo separa dois materiais mais estruturalmente rígidos, tais como plásticos reforçados de fibra (FRP)1 metal e os assemelhados. Tais estruturas de sanduíche possuem muitas vantagens comparadas com estruturas de camada única mais tradicionais, tais como, menor peso, propriedades de isolamento, etc. Enquanto outros materiais de polímero de espuma rígida, tal como poliuretano espumado, etc., podem ser produzidos utilizando métodos de extrusão contínuos aerodinâmicos (eficientes), a produção de materiais de polímero de espuma rígida fundamentados em PVC envolve moldagem de corpos discretos parcialmente expandidos (aqui posteriormente referidos como corpos de embrião) sob alta pressão em uma prensa. Os corpos de embrião sã, subseqüentemente, submetidos para um tratamento químico-físico para obter o material de polímero de espuma rígida.

Mais detalhadamente, o processo de produção de um material de polímero de espuma fundamentado em PVC inicialmente envolve formação de uma pasta de plastisol consistindo de um mistura de pós (PVC e outros compostos) e substâncias líquidas (em particular isocianatos). A pasta preenchida (depositada) em uma cavidade de molde fechada é submetida para um aquecimento e processos de resfriamento subseqüentes sob alta pressão resultando em um corpo de 5 embrião parcialmente expandido. 0 corpo de embrião é após isso adicionalmente expandido através de um tratamento a quente adicional em água e/ou em um forno a vapor. A formação do material espumado rígido final é o resultado de uma reação de hidrólise dos grupos isocianato presentes no 10 material, com subseqüente construção de um polímero que faz ligação cruzada da estrutura química.

Até o presente, os métodos para a produção de corpos de embrião envolvem preenchimento (enchimento) de cada molde com uma quantidade em excesso de pasta com respeito 15 ao conteúdo de polímero no produto finalizado. A quantidade em excesso é então possibilitada vazar (transbordar) a partir do molde durante o processo de moldagem. 0 processo de moldagem compreende aquecimento do plastisol em um molde fechado, por intermédio do que uma alta pressão é criada 20 pela expansão térmica do plastisol e a ativação do agente de sopro dissolvido no mesmo. Durante esta etapa de expansão, a quantidade em excesso é possibilitada vazar. O plastisol é mantido em temperatura elevada por um tempo pré-determinado para possibilitar que o plastisol venha a 25 gelatinizar, onde depois a cavidade de molde é resfriada para uma temperatura que é baixa o suficiente para remover o corpo de embrião a partir do molde. A quantidade em excesso é aproximadamente igual a cerca de 8 %, em termos de peso do produto deixando o molde.

A pasta em excesso emerge a partir da borda de topo do

molde. Conseqüentemente, existe um desperdício não recuperável de material, na medida em que o PVC gelatiniza e algumas das substâncias de agente de sopro se deterioram em alta temperatura. A patente norte americana número US 6.352.421, de Oliver Giacoma, depositada em 15 de fevereiro de 2.000, soluciona o problema de escape de pasta a partir do molde durante a etapa de aquecimento por provisão de um 5 compartimento de molde secundário para o qual o excesso de pasta é alimentado durante a etapa de aquecimento, e a partir do qual uma pequena parte da pasta é possibilitada escapar para uma ranhura de coleta de desperdício perimétrica. Em concordância com o método apresentado, 10 pasta é preenchida no topo no compartimento de molde primário, durante aquecimento, a pasta se expande cerca de 8 % e pasta excessiva é alimentada para o compartimento secundário por conexão de ranhuras. O compartimento secundário possui um volume que é ligeiramente menor do que 15 8 % do compartimento primeiro. Portanto, a quantidade de pasta desperdiçada é reduzida para cerca de 8 % do volume do compartimento secundário, que é aproximadamente igual a

0,64 % do volume do compartimento primário.

A patente norte americana número US 2.768.407, de 20 Lindemann, depositada em 5 de dezembro de 1.950, se refere a produção de corpos celulares de célula fechada a partir de massas termoplásticas. É estabelecido que um problema no estado da técnica é o de que na prática é impossível manter um molde preenchido com uma massa contendo um agente de 25 expansão completamente vedado durante o estágio de aquecimento. Uma solução para este problema é proposta por depois que os gases tiverem sido dissolvidos sob pressão na massa e a massa tiver gelatinizado completamente, expansão do volume do molde por 1/5 até 2/5 do volume original. 30 Utilização de um molde com uma estampa (matriz) movível é proposto, e é estabelecido que é necessário aplicar uma alta pressão, por exemplo, de 150 atm - 300 atm (bar) para desacelerar a decomposição do agente de expansão e provocar que o gás venha a se dissolver. É também estabelecido que termoplásticos adequados incluem cloreto de polivinil.

RESUMO DA PRESENTE INVENÇÃO

0 objetivo da presente invenção é o de proporcionar um novo sistema de pressão para produção de corpos de embrião de polímero expandidos rígidos que superam as desvantagens do estado da técnica. Isto é conseguido pelo sistema de pressão e pelo método como definido nas reivindicações de patente independentes posteriormente.

Como em todos os processos de produção de materiais, parâmetros importantes para moldagem de corpos de embrião quando produzindo materiais de polímero expandidos rígidos são, por exemplo, consumo de materiais, consumo de energia, fluxo de trabalho e tempo de terminação. 0 sistema de pressão proposto é superior para o estado da técnica com respeito para pelo menos um destes parâmetros.

Concretizações da presente invenção são definidas nas reivindicações de patente dependentes posteriormente.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS DA PRESENTE INVENÇÃO

A seguir, a presente invenção irá ser descrita em detalhes a seguir com referência para os Desenhos das Figuras acompanhantes, em que:

As Figuras Ia até Ie esquematicamente mostram uma vista de seção transversal de um sistema de pressão para produção de corpos de polímero parcialmente expandidos, em diferentes estágios de moldagem de um corpo de embrião.

A Figura 2 é um diagrama esquemático de parâmetros de processo selecionados de um processo de molde em um sistema de pressão em concordância com a concretização das Figuras Ia até Id.

As Figuras 3a até 3d esquematicamente mostram uma outra concretização do sistema de pressão.

A Figura 4 é um diagrama esquemático de parâmetros de processo selecionados de um processo de molde em um sistema de pressão em concordância com as concretizações das Figuras 3a até 3d.

As Figuras 5a até 5c esquematicamente mostram uma outra concretização do sistema de pressão.

A Figura 6 é um diagrama esquemático de parâmetros de processo selecionados de um processo de molde em um sistema de pressão em concordância com as concretizações das Figuras 5a até 5c.

As Figuras 7a e 7b esquematicamente mostram uma outra

concretização do sistema de pressão.

A Figura 8 esquematicamente mostra uma outra concretização do sistema de pressão.

A Figura 9 é um fluxograma ao longo de um método em concordância com a presente invenção.

As Figuras são somente representações esquemáticas e a presente invenção não está limitada para as concretizações nelas representadas.

2 0 DESCRIÇÃO DETALHADA DA PRESENTE INVENÇÃO

As Figuras Ia até Id esquematicamente mostram uma vista de seção transversal de um sistema de pressão (10) em concordância com a presente invenção em diferentes estágios de moldagem de um corpo de polímero parcialmente expandido. 25 Em concordância com uma concretização da presente invenção, o sistema de pressão (10) compreende uma cavidade de molde (20) de volume variável, recurso de controle de temperatura (30), recurso de contra-pressão (40) disposto para contra- atacar expansão da cavidade de molde (20) durante moldagem, 30 em que a pressão aplicada pelo recurso de contra-pressão (40) é disposta para aumentar em resposta para expansão da cavidade de molde (20). Na concretização apresentada nas Figuras Ia até ld, o sistema de pressão (10) adicionalmente compreende uma disposição de pressão compreendendo uma base de pressão (120) e- um. topo de pressão (50) com um membro de pressão movível (130) conduzido (induzido) descendentemente pelo recurso de contra-pressão (40), e uma ferramenta de molde substituível (60) disposta entre a base de pressão (120) e o membro de pressão movível (130) . A base de pressão (120) e o topo de pressão (50) são firmemente interconectados por grampos (braçadeiras) (140) para evitar movimentação relativa.

Na concretização descrita nas Figuras Ia até ld, a cavidade de molde (20) é proporcionada como uma ferramenta de molde substituível (60) compreendendo um primeiro membro de molde (70) e um segundo membro de molde (80) . Um recesso no primeiro membro de molde (70) define uma porção do volume de cavidade de molde (20) e recurso de vedação (90) é montado entre os flanges laterais de emparelhamento (100) e (110), respectivamente. Como pode ser observado nas Figuras Ia até lb, o primeiro membro de molde (70) e o segundo membro de molde (80) são movíveis um em relação ao outro durante moldagem, e o recurso de vedação (90) é disposto para proporcionar uma vedação essencialmente hermética entre o primeiro membro de molde (70) e o segundo membro de molde (80) durante pelo menos uma porção de um tal volume de expansão da cavidade de molde (20).

Em outras concretizações da presente invenção, como irão ser mostradas a seguir, a cavidade de molde (20) de volume variável pode ser formada como uma parte integrada do sistema de pressão (10), ou de outras maneiras adequadas.

Os recursos de controle de temperatura (30) são proporcionados para efetivamente controlar a temperatura da plastisol na cavidade de molde (20) durante o processo de moldagem. Inicialmente, a formação do corpo de polímero parcialmente expandido requer calor para ativar o agente de sopro e para iniciar a gelatinização do plastisol, depois do que quando a gelatinização tiver alcançado um determinado ponto, o calor criado pelo processo excede a quantidade consumida e o plastisol deve ser resfriado de maneira a evitar super aquecimento. Isto irá ser discutido mais em detalhes a seguir. Em concordância com uma concretização da presente invenção, o recurso de controle de temperatura (30) compreende conduítes para uns meios de aquecimento/resfriamento, tal como água ou os assemelhados. Alternativamente, o recurso de controle de temperatura (30) pode ser proporcionado como recurso de aquecimento e resfriamento separado, por exemplo, recurso de aquecimento elétrico e conduítes de resfriamento para meios de resfriamento.

Na concretização descrita nas Figuras Ia até ld, a cavidade de molde (20) é formada para produzir corpos de embrião de configuração de painel retangular plano que em estágios posteriores do processo são adicionalmente expandidos e curados para formar painéis de material de espuma de polímero rígido com excelentes propriedades mecânicas. Dependendo da aplicação do material de espuma rígido acabado, a cavidade de molde (20) pode ser de diferentes configurações, tais como esférica, tubular, cilíndrica, etc.

Em concordância com a concretização apresentada, cada um do primeiro e do segundo membros de molde (70) e (80) da ferramenta de molde substituível (60), compreende uma parede principal (140) e (150), respectivamente, paralela com e disposta para ser adjacente para os respectivos primeiro e segundo membros de pressão (120) e (130), respectivamente. 0 primeiro membro de molde (70) compreende um flange lateral essencialmente perpendicular (100) que circunscreve a parede principal (140), e o segundo membro de molde (80) compreende um correspondente flange lateral (110) que se emparelha com o flange lateral (100), definindo uma fenda estreita dentre os mesmos, em que o recurso de vedação (90) é montado. Como anteriormente mencionado, a ferramenta de molde substituível (60) pode ser integrada com a prensa (10) , por formação do primeiro membro de molde (70) e da base de pressão (120) como uma base de molde de pressão e por formação do segundo membro de molde (80) e do membro de pressão movível (130) como um membro de molde de pressão movível.

Nas Figuras Ia até Id os recursos de contra-pressão (40) são formados por uma disposição de molas espirais (45) que conduzem (induzem) o membro de pressão movível (130) na direção oposta para a direção de expansão da cavidade de molde (20). Na concretização apresentada, a direção de expansão é ascendente, mas o sistema de pressão (10) pode também ser projetado de maneira que a direção de expansão é descendente lateralmente ou de algum modo dentre os mesmos. Um recurso de contra-pressão (40) na forma de uma disposição de mola, irá aplicar uma contra-pressão que aiimenta na medida em que a expansão começa, mas que não pode ser ativamente controlada durante uma etapa de moldagem. 0 recurso de contra-pressão (40) pode ser disposto de maneira que a pressão aplicada aumenta essencialmente linearmente ou exponencialmente em resposta para expansão do molde. 0 recurso de contra-pressão (40) pode ser disposto de maneira que a pressão aplicada aumenta paulatinamente (em etapas) em um ou mais pontos de expansão. Adicionalmente, o recurso de contra-pressão (40) pode ser disposto para proporcionar qualquer combinação adequada de aumento linear, exponencial ou paulatino (em etapas) da pressão aplicada. Portanto, a expansão da, e a pressão, na cavidade de molde pode ser controlada, conseqüentemente.

Outros tipos de recurso de contra-pressão passivos (40) incluem qualquer tipo de disposições que aplicam uma força não controlável sobre o membro movível (130) . Em concordância com uma outra concretização da presente invenção, o recurso de contra-pressão (40) pode ser compreendido de uma disposição que possibilita que a força aplicada sobre o membro de pressão movível (130) venha a ser controlada em concordância com um esquema pré- determinado durante o processo de expansão. Um exemplo de um tal recurso de contra-pressão (40) de tipo controlável é um sistema de pressão hidráulico, em que a pressão aplicada pode ser controlada por elevação ou abaixamento da pressão hidráulica no sistema. Um tal sistema de pressão hidráulico pode ser controlado por uma válvula de alívio controlada por pressão em concordância com a descrição a seguir.

Como anteriormente mencionado, a cavidade de molde (20) é preenchida com plastisol na Figura Ia. De maneira a evitar defeitos de superfície no corpo de embrião, é de grande importância que essencialmente todo o ar seja evacuado a partir da cavidade de molde (20) antes que o ciclo de moldagem venha a ser iniciado. De maneira a conseguir evacuação de ar retido entre os membros de molde (100) e (110) quando a cavidade de molde (20) é preenchida com plastisol, o segundo membro de molde (110) (sendo aquele um de topo) na concretização apresentada é proporcionado com uma pequena abertura de evacuação (160). A abertura de evacuação (160) é formada para possibilitar que ar venha a passar, mas para prevenir que plastisol venha a escapar a partir da cavidade de molde (20) . Em concordância com uma concretização da presente invenção, a abertura de evacuação (160) é tão pequena que o plastisol em si mesmo fecha a abertura devido para a alta viscosidade, por intermédio do que somente uma pequena quantidade de plastisol é possibilitada vazar (transbordar) da cavidade de molde (20). Entretanto, outros tipos de aberturas de evacuação de fechamento em si mesmo podem ser utilizadas, tais como aberturas do tipo de válvula, em que o pastisol atua sobre um corpo de válvula para fechar a abertura. De maneira a facilitar remoção do corpo de embrião a partir dos membros de molde (100) e (110), a abertura de evacuação (160) é formada para evitar que o corpo de embrião gelatinizado fique preso (entupido) na mesma. Uma maneira de evitar isto é a de fazer a abertura de evacuação (160) de configuração cônica com a extremidade ampla (larga) aberta para a cavidade de molde (20) e uma pequena abertura de topo aberta para a lateral externa da ferramenta de molde (60). Como é aqui mostrada, a ferramenta de molde (60) é adaptada para ser utilizada em um sistema de pressão com planos de pressão paralelos, por intermédio do que a pequena abertura de topo é encoberta por um plano de pressão (130) e a área aberta é adicionalmente reduzida.

A Figura 2 é um diagrama esquemático de alguns parâmetros de processo de um processo de molde em um sistema de pressão (10) em concordância com a concretização das Figuras Ia até Id. O processo de molde da Figura 2 compreende aquecimento do plastisol, controle (T), em uma cavidade de molde fechada (20) , por intermédio do que uma alta pressão (P) é criada pela expansão térmica do plastisol e pela ativação da agente de sopro dissolvido no mesmo. Por seleção de características adequadas para o recurso de contra-pressão (40), a pressão (P) na cavidade de molde (20) irá, como um resultado do controle (T) de aquecimento, exceder a pressão aplicada pelo recurso de contra-pressão (40), por intermédio do que o volume (V) da cavidade de molde irá aumentar. 0 plastisol é mantido em temperatura elevada por um tempo pré-determinado para possibilitar que o plastisol venha a gelatinizar, onde depois a cavidade de molde (20) é resfriada para uma temperatura que é baixa o suficiente para possibilitar remoção âo corpo de embrião (170) a partir da cavidade de molde (20). Como foi apresentado anteriormente, o processo de gelatinização produz calor, e tem que ser resfriado de maneira a evitar super aquecimento. Na Figura 2 é indicado que a pressão (P) continua a se elevar durante um curto período depois que o controle (T) tenha sido permutado para resfriamento, que é um resultado do calor produzido pelo processo de gelatinização. O ponto de pressão máxima é indicado pela linha tracejada na Figura 2. Pela mesma razão os volumes de cavidade de molde (20) irão continuar a aumentar até que a pressão tenha alcançado seu máximo. Uma vez que o processo de resfriamento tenha alcançado o ponto de pressão máxima, o processo de resfriamento conduz para uma redução do volume da cavidade de molde (20), primordialmente correspondendo para a resultante expansão térmica negativa do corpo de embrião (170). A Figura Ib mostra o sistema de pressão (10) quando o volume da cavidade de molde (20) tiver alcançado seu volume máximo definido pelas características do recurso de contra-pressão (40) do tipo de mistura de plastisol e dos parâmetros de processo que são utilizados. Tipicamente, o volume de expansão corresponde para 5 por cento até 20 por cento ou mais comparado com o volume de preenchimento.

A Figura Ic mostra uma etapa de destravamento do sistema de pressão em concordância com esta concretização da presente invenção, em que as propriedades elásticas do corpo de polímero parcialmente expandido (170) são utilizadas para liberação dos membros de grampo de interconexão (140). Uma força de compressão excedendo a pressão final na cavidade de molde (20) é aplicada no topo de pressão (50), por intermédio do que o recurso de contra- pressão (40) e o corpo de embrião (170) são comprimidos de maneira que os grampos (140) podem ser extraídos para destravar o sistema de pressão (10). A Figura Id mostra o sistema de pressão (10) quando o topo de pressão (50) e o segundo membro de molde (110) são elevados do primeiro membro de molde (100) e da base de pressão (120) , por intermédio do que o corpo de embrião 5 comprimido (170) está iniciando a soltar (saltar) a partir do molde (60) pela forças de expansão internas, e a Figura Ie mostra o corpo de embrião relaxado depois que este tenha sido soltado a partir do primeiro membro de molde (100). Nas Figuras Ib até ld, a movimentação relativa resultante 10 do primeiro e do segundo membros de molde, (100) e (110), respectivamente, é exagerada para propósitos ilustrativos, por intermédio do que material em excesso (180) formado entre a superfície superior da parede lateral (80) e a parede principal (70) do segundo membro de molde (110) 15 representa um volume significativo de material desperdiçado que deve ser removido. Entretanto, em produção em escala de ferramentas de molde (60), o material em excesso (180) irá ser de menos do que o volume de vazamento previamente aceito de 8 %. A abertura de evacuação (160) produz um 20 niple (190) sobre o corpo de embrião gelatinizado, que é removido juntamente com o material em excesso (180).

Os membros de molde (70, 80), a base de pressão (120) e o membro de pressão movível (130) podem ser compreendidos de qualquer material rígido adequado com razoável 2 5 condutividade térmica. Eles podem, por exemplo, ser compreendidos de um metal, tais como alumínio, aço inoxidável ou os assemelhados. Alternativamente, ou em combinação, eles podem ser compreendidos de um material compósito, tais como plásticos reforçados de fibra. Devido 30 para a alta pressão no molde durante o processo de moldagem; até e excedendo 200 atm, todas as partes do sistema de pressão têm que ser projetadas em concordância com isto.

Como apresentado anteriormente, a expansão do plastisol durante o processo de moldagem está entre 5 % e % e durante este processo de moldagem é importante que a alta pressão seja preservada na cavidade de molde (20) . Entretanto, sob determinadas circunstâncias, a construção de pressão na cavidade de molde (20) pode alcançar níveis extremos devido para a mistura inapropriada de plastisol ou super preenchimento (transbordamento). Em concordância com uma concretização da presente invenção, o molde é projetado de maneira que o membro de molde movível (110) proporciona um efeito de vedação essencialmente hermética em um aumento de volume de cavidade de molde (20) de um valor pré- determinado entre 6 % e 20 % com respeito para um volume de preenchimento, onde depois o efeito de vedação é disposto para ser reduzido para evitar sobre pressão na cavidade de molde (20). Em concordância com uma concretização alternativa da presente invenção, o efeito de vedação é gradualmente reduzido. Além do mais, um dos membros de molde pode ser projetado para proporcionar um limite de expansão ajustável.

A Figura 3a e até a Figura 3d mostram uma concretização de um sistema de pressão, em que a base de pressão (121) e o topo de pressão (51) são atados por uma disposição de dobradiça (200) ao longo de uma lateral e por recurso de intertravamento (210) sobre a lateral oposta. Na concretização apresentada, o recurso de intertravamento (210) é mostrado como um mecanismo de trava (bloqueio) rotativo, mas este pode ser qualquer mecanismo de intertravamento adequado. Na concretização da Figura 3a e até a Figura 3d, o recurso de contra-pressão (40) é compreendido de molas de compressão (220) e membros de compressão secundários (230). O recurso de contra-pressão (40) em concordância com esta concretização da presente invenção é disposto para possibilitar uma expansão inicial da cavidade de molde (20) sob uma contra-pressão a partir das molas de compressão (220) , seguida por uma expansão secundária sob uma elevada contra-pressão na forma da força combinada a partir das molas de compressão (220) e dos membros de compressão (230) . Na Figura 3a e até na Figura 3d os recursos de contra-pressão (40) são mostrados como uma combinação de molas de compressão (220) e membros de compressão (230) na forma de membros sólidos de um material flexível, por exemplo, borracha ou os assemelhados, como uma ilustração em que o recurso de contra-pressão (40) pode ser formado por qualquer combinação de recursos que têm capacidade de aplicação de uma contra-pressão que aumenta em resposta para expansão da cavidade de molde (20).

A Figura 4 é um diagrama esquemático de alguns parâmetros de processo de um processo de moldagem em um sistema de pressão (10) em concordância com a concretização da Figura 3a e até a Figura 3d. Na Figura 4 o ponto quando a expansão da cavidade de molde (20) tiver alcançado a expansão secundária é indicado pela linha pontilhada esquerda. Como é indicado pela Figura 4, o aumento em pressão (P) durante a expansão secundária resulta em taxa de expansão reduzida do volume (V).

A Figura 3c ilustra a etapa de destravamento do sistema de pressão (11) , em que uma força é aplicada sobre a lateral de mão esquerda do topo de pressão (51) para comprimir o corpo de embrião (170) para possibilitar destravamento do mecanismo de travamento rotativo (210) onde depois o sistema de pressão (11) pode ser virado aberto como é mostrado na Figura 3d.

A Figura 5a e até a Figura 5c mostram uma concretização de um sistema de pressão (12), em que a cavidade de molde (20) é integrada com a base de pressão (122) e o membro de pressão movível (132). Por integração da cavidade de molde (20) no sistema de pressão (12), a manipulação das ferramentas de molde separadas (60) é omitida. Na concretização apresentada, a base de pressão (122) e o membro de pressão movível (132) são ilustrados como uma disposição de tipo mergulhador em que a cavidade de molde (20) é formada por um recesso na base de pressão (122) e o membro de pressão (132) é formado como um mergulhador de emparelhamento definindo a parede superior da cavidade de molde (20). Como nas concretizações anteriormente mencionadas, é proporcionado um membro de vedação entre a base de pressão (122) e o membro de pressão (132) para conseguir uma vedação essencialmente hermética dentre estes.

Na concretização apresentada, o membro de pressão (132) é disposto para ser movível entre um ajuste de posição inferior por um anteparo inferior (260) e um ajuste de porção superior por recurso de terminação de expansão (250) impedindo movimentação adicional do membro de pressão (132) na direção de expansão. Por conseqüência, na concretização apresentada, o volume de cavidade de molde pré-determinado final é ajustado pela posição do recurso de terminação de expansão (250), e a pressão de pico resultante depende do volume de plastisol preenchido para o molde. Por conseqüência, o volume da cavidade de molde (20) é definido pelo recurso de terminação de expansão (250), que corresponde para um volume de expansão de 5 por cento até 20 por cento ou mais comparado com o volume de preenchimento dependendo do tipo de mistura de plastisol e dos parâmetros de processo que são utilizados.

A Figura 6 é um diagrama esquemático de alguns parâmetros de processo de um processo de moldagem em um sistema de pressão (12) em concordância com as concretizações da Figura 5a e até a Figura 5c. Como na concretização da Figura 3a e até a Figura 3d, os recursos de contra-pressão (40) do sistema de pressão (12) são dispostos para possibilitar uma expansão inicial da cavidade de molde (20) sob uma contra-pressão a partir das molas de compressão (240), seguida por uma expansão secundária sob uma elevada contra-pressão provocada pelo recurso de terminação de expansão (250). Nesta ilustração, as molas de compressão (240) são dispostas para proporcionar uma contra-pressão aumentando essencialmente linearmente, seguida por um pico de contra-pressão, provocado pela expansão de volume terminada.

Conseqüentemente, de maneira a ter capacidade para produzir corpos de polímero parcialmente expandidos com as mesmas características, é de grande importância que o mesmo volume de plastisol seja preenchido para o molde para todos os tais corpos. Corpos de polímero parcialmente expandidos com diferentes características podem, por conseqüência, ser conseguidos por alteração do volume de plastisol preenchido para a forma e/ou por alteração do volume de cavidade de molde final por mudança da posição do recurso de terminação de expansão (250). Em concordância com uma concretização da presente invenção, o recurso de terminação de expansão (250), e por conseqüência, também o volume de cavidade de molde final, são ajustáveis.

A Figura 7a e a Figura 7b mostram ainda uma outra concretização de um sistema de pressão (13), em que a cavidade de molde (20) é pelo menos parcialmente definida por um membro de parede flexível (300) separando o plastisol na cavidade de molde (20) a partir do recurso de contra-pressão (40) na forma de um fluido de pressão hidráulico (310) aplicando a contra-pressão desejada sobre a (ao longo da) superfície de membrana. Como na concretização da Figura 5a e até a Figura 5d, esta concretização compreende recurso de terminação de expansão (320) compreendido de um membro de terminação rígido ou uma parede rígida sobre a lateral de fluido de pressão da parede flexível. Na concretização apresentada, o sistema de pressão (13) é compreendido de um topo de pressão (53) e uma base de pressão (123) que são firmemente interconectadas por grampos (140). 0 topo de pressão (53) compreende recurso de controle de temperatura (30), o membro de parede flexível (300) e conduítes hidráulicos (350) conectando a lateral de fluido hidráulico do membro de parede flexível (300) com uma fonte de pressão hidráulica (330) ilustrada por uma flecha. A pressão aplicada pelo fluido de pressão hidráulico (310) é suprida e controlada pela fonte de pressão hidráulica (330). A base de pressão (123) compreende uma seção inferior da cavidade de molde (20) e recurso de controle (30).

Como é mostrada na Figura 7b, alta pressão no plastisol força o fluido de pressão a partir da lateral de fluido da parede flexível (por intermédio de conduítes para um reservatório ou os assemelhados) até que a parede flexível venha a tocar o recurso de terminação de expansão (320) definindo o volume de cavidade de molde final. Esta concretização torna possível produzir corpos de polímero parcialmente expandidos de configurações complexas em configuração de rede, que em estágios posteriores são adicionalmente expandidos e curados para objetos de polímero espumados rígidos.

Em concordância com uma concretização da presente invenção, apresentada na Figura 8, a contra-pressão aplicada pelo fluido de pressão hidráulico (310) é controlada por uma válvula de alívio controlada por pressão (340). A válvula de alívio controlada por pressão (340) é disposta para abrir quando um limiar de pressão pré- definido ou controlável é alcançado, e o fluido hidráulico a partir da válvula é alimentado para um reservatório (350). 0 limiar de pressão pode ser uma pressão estática, ou este limiar pode ser controlável de maneira para que a pressão na cavidade de molde (20) venha a ser controlada em concordância com um esquema pré-determinado.

É também proporcionado um método de moldagem de um corpo de polímero parcialmente expandido em concordância com as concretizações anteriormente mencionadas, compreendendo as etapas:

preparação de um plastisol compreendendo um agente de assopro;

preenchimento do plastisol para uma cavidade de molde de volume variável;

aquecimento do plastisol para ativar o agente de assopro;

permissão da cavidade de molde se expandir sob uma contra-pressão disposta para aumentar em resposta para expansão do molde;

preservação do plastisol em temperatura elevada por um tempo pré-determinado para possibilitar que o plastisol venha a gelatinizar e se transformar em um corpo de polímero parcialmente expandido;

resfriamento do corpo de polímero parcialmente expandido;

abertura da cavidade de molde; e

remoção do corpo de polímero parcialmente expandido.

0 método anteriormente mencionado pode ser desempenhado com o sistema de pressão em concordância com a presente invenção, mas este método pode também ser desempenhado em sistema de pressão de grande facilidade, utilizando ferramentas de molde de volume variável. A contra-pressão pode tanto ser ativamente controlada, por exemplo, por um sistema de pressão hidráulica, ou quanto passivamente controlado por seleção de membros de contra- pressão com características pré-determinadas.

Como anteriormente mencionado, a contra-pressão pode aumentar linearmente ou exponencialmente durante a expansão, ou esta contra-pressão pode ser variada em concordância com um esquema pré-determinado durante a expansão.

Em concordância com uma concretização da presente invenção, a contra-pressão aumenta paulatinamente (em etapas).

Em concordância com uma concretização da presente invenção, o método compreende a etapa de:

terminação da expansão da cavidade de molde depois de uma expansão de volume pré-determinada.

Por terminação, a expansão na pressão de volume apropriada na cavidade de molde é possibilitada ser construída, e uma alta pressão desejada é conseguida.

A presente invenção envolve um número de variações e de modificações conceptíveis sem se afastar do espírito e do escopo de proteção unicamente delimitado pela proteção estabelecida nas reivindicações de patente posteriormente.

Claims

1. Sistema de pressão (10, 11, 12, 13, 14) para produção de corpos de polímero parcialmente expandidos, caracterizado pelo fato de que compreende: uma cavidade de molde (20) de volume variável; recurso de controle de temperatura (30); recurso de contra-pressão (40) disposto para contra-atacar expansão da cavidade de molde durante moldagem, em que a pressão aplicada pelo recurso de contra-pressão é disposta para aumentar em resposta para expansão da cavidade de molde.

2. Sistema de pressão de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que a pressão aplicada pelo recurso de contra-pressão aumenta essencialmente linearmente em resposta para expansão do molde.

3. Sistema de pressão de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que a pressão aplicada pelo recurso de contra-pressão aumenta exponencialmente em resposta para expansão do molde.

4. Sistema de pressão de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que a pressão aplicada pelo recurso de contra-pressão aumenta em etapas (paulatinamente) em um ou mais pontos de expansão.

5. Sistema de pressão de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que compreende recurso de terminação de expansão (250, 320) disposto para terminar expansão da cavidade de molde em um volume de cavidade de molde pré-determinado.

6. Sistema de pressão de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a cavidade de molde é definida por paredes rígidas, pelo menos -uma seção de uma parede é movível, o recurso de contra-pressão contra-ataca movimentação da seção de parede movível na direção de expansão, e de que o recurso de terminação de expansão (250, 320) é compreendido de um ou mais membros de parada (250) que previnem movimentação adicional da seção de parede movível (150, 132) na direção de expansão.

7. Sistema de pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cavidade de molde é definida por paredes rígidas, pelo menos uma seção de uma parede é movível, e o recurso de contra-pressão contra- ataca movimentação da seção de parede movível na direção de expansão.

8. Sistema de pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recurso de contra- pressão compreende uma ou mais molas de compressão (45, 220, 240) ou compreende um sistema de pressão hidráulica (310).

9. Sistema de pressão de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a cavidade de molde é pelo menos parcialmente definida por um membro de parede flexível (300) separando a cavidade de molde a partir de um fluido de pressão hidráulica disposto para aplicação da contra-pressão, e de que o recurso de terminação de expansão (320) é compreendido de um membro de terminação rígido ou uma parede rígida sobre a lateral de fluido da parede flexível (300).

10. Sistema de pressão de acordo com a reivindicação . 1, caracterizado pelo fato de que a cavidade de molde é definida por -uma ferramenta de molde substituível (60) .

11. Sistema de pressão de acordo com a reivindicação10, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de molde substituível (60) é compreendida de primeiro e segundo membros de molde (70, 80) que são linearmente movíveis com respeito um para o outro, e os recursos de contra-pressão são dispostos para atuar sobre o primeiro e segundo membros de molde (70, 80) na direção de movimentação mútua.

12. Sistema de pressão de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que compreende um topo de pressão (50; 52; 53) com um membro de pressão movível (130; 132; 300) e uma base de pressão (120; 122; 123) que podem ser travados em uma configuração de pressão em que o topo de pressão (50; 52; 53) e a base de pressão (120; 122; 123) podem ser travados juntamente por um ou mais membros de travamento (140).

13. Sistema de pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um topo de pressão (51) com um membro de pressão movível (130) e uma base de pressão (121) que podem ser travados em uma configuração de pressão em que o topo de pressão (51) e a base de pressão (121) são articulados ao longo de uma lateral (200) , e podem ser travados juntamente por recurso de travamento (210) sobre a lateral oposta.

14. Método de moldagem de um corpo de polímero parcialmente expandido, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas: preparação de um plastisol compreendendo um agente de assopro; preenchimento do plastisol para uma cavidade de molde de volume variável; aquecimento do plastisol para ativar o agente de assopro; permissão da cavidade de molde se expandir sob uma contra-pressão disposta para aumentar em resposta para expansão do molde; preservação do plastisol em temperatura elevada por um tempo pré-determinado para possibilitar que o plastisol venha a gelatinizar e se transformar em um corpo de polímero parcialmente expandido; resfriamento do corpo de polímero parcialmente expandido; abertura da cavidade de molde; e remoção do corpo de polímero parcialmente expandido.

15. Método dé moldagem de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a contra-pressão é variada em ' concordância com um esquema pré-determinado durante a expansão.

16. Método de moldagem de acordo com as reivindicações 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de terminação da expansão da cavidade de molde depois de uma expansão de volume pré-determinada.