BRPI0809636B1

BRPI0809636B1 - sobremoldagem de uma cabeça de tubo sobre uma extremidade de aba, permitindo obter um tubo que tem uma taxa de restituição elevada

Info

Publication number: BRPI0809636B1
Application number: BRPI0809636A
Authority: BR
Inventors: Chaslin Dominique; Leblais Jacques
Original assignee: Alcan Packaging Beauty Services
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2018-11-06
Also published as: CN101594975B; CN101594975A; WO2008135657A2; FR2914220A1; BRPI0809636A2; US20080241441A1; FR2914220B1; CN103754469A; WO2008135657A3

Description

(54) Título: SOBREMOLDAGEM DE UMA CABEÇA DE TUBO SOBRE UMA EXTREMIDADE DE ABA, PERMITINDO OBTER UM TUBO QUE TEM UMA TAXA DE RESTITUIÇÃO ELEVADA (73) Titular: ALCAN PACKAGING BEAUTY SERVICES. Endereço: Zac Des Barbanniers, Le Signac 1, Avenue Du Général de Gaulle F-92230 Gennevilliers, FRANÇA(FR) (72) Inventor: DOMINIQUE CHASLIN; JACQUES LEBLAIS.

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 06/11/2018, observadas as condições legais

Expedida em: 06/11/2018

Assinado digitalmente por:

Liane Elizabeth Caldeira Lage

Diretora de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SOBREMOLDAGEM DE UMA CABEÇA DE TUBO SOBRE UMA EXTREMIDADE

DE ABA, PERMITINDO OBTER UM TUBO QUE TEM UMA TAXA DE

RESTITUIÇÃO ELEVADA.

DOMÍNIO TÉCNICO

A invenção refere-se ao domínio dos tubos flexíveis distribuidores de produtos cremosos ou pastosos, tipicamente produtos cosméticos, alimentícios, farmacêuticos, parafarmacêuticos, etc. Os tubos flexíveis referidos apresentam uma cabeça em matérias plásticas e uma aba cilíndrica (axissimétrica ou não) comportando essencialmente uma ou várias camadas em matérias plásticas, eventualmente com uma fina camada metálica intermediária. A aba é flexível de tal modo que pode se deformar sob o efeito de uma pressão exercida, por exemplo, pela mão e que é seguida de uma expulsão de uma parte do produto contido no tubo. A invenção se refere mais particularmente aos tubos flexíveis fabricados por injeção sobremoldagem da cabeça de tubo sobre uma extremidade da aba flexível.

ESTADO DA TÉCNICA

Em geral, um tubo flexível é fabricado por ligação de duas peças fabricadas separadamente: uma aba flexível cilíndrica de comprimento de20 terminado (tipicamente 3 a 5 vezes o diâmetro) e uma cabeça que compreende um conduto com orifício de distribuição e um rebordo que liga esse conduto à aba cilíndrica. A cabeça em matérias plásticas pode ser moldada separadamente, depois soldada sobre uma extremidade da aba flexível, mas esta é vantajosamente moldada e soldada de forma autógena na aba, apli25 cando seja uma técnica de moldagem por injeção (FR 1 097 707), seja uma técnica de moldagem por compressão de um esboço extrudado (FR 1 324 471).

Nessas duas técnicas, a aba é encaixada em torno de um punção, uma de suas extremidades ultrapassando ligeiramente a extremidade do punção, essa extremidade de punção servindo de molde para a realização da superfície interna da cabeça. Nessas duas técnicas, utiliza-se uma matriz que é colocada diante da extremidade do punção, a impressão dessa matriz definindo a superfície externa do rebordo e do conduto. A diferença principal entre esses processos reside no fato de essas aparelhagens serem inicialmente colocadas firmemente uma contra a outra, antes da injeção da matéria plástica no primeiro caso e que é sua aproximação mútua que acarreta a compressão de um esboço extrudado no segundo caso.

Nos dois casos, a extremidade da aba que ultrapassa o punção é presa na cavidade delimitada pela extremidade do punção e a impressão da matriz. A matéria plástica - sob o efeito da injeção ou sob aquele da compressão - entra em contato da extremidade da aba e, achando-se a uma temperatura superior a seus pontos de amolecimento Vlcat respectivos, as matérias plásticas da cabeça e da aba se soldam intimamente entre elas, sem outro fornecimento de calor ou de matéria. Após uma leve manutenção sob pressão (da ordem de alguns segundos) e resfriamento, a cabeça, moldada nas dimensões desejadas, continua soldada firmemente na aba.

A presente invenção segue a técnica da sobremoldagem por injeção, que permite a obtenção de cabeças de formas complexas, tal como cabeças munidas de coifas giratórias. A invenção refere-se aos tubos flexíveis fabricados com abas essencialmente plásticas, que não correspondem àquelas dos tubos descritos, por exemplo, no pedido de patente francesa FR 2 220 365, no qual a extremidade da aba metalo-plástica pode ser enrolada sobre mais de 180° para o interior antes que a sobremoldagem da cabeça seja feita. É claro que, para fabricar esse tubo, é preciso que a espessura acumulada das camadas metálicas da aba seja suficientemente importante para que o comportamento mecânico global do laminado permita uma grande deformação, sem que a energia elástica armazenada não apresente problema, após a sobremoldagem da cabeça e a retirada da matriz de moldagem. No caso, no âmbito da presente invenção, a aba comporta essencialmente uma ou várias camadas em matérias plásticas, eventualmente com uma fina camada metálica intermediária, cuja espessura é muito fina para modificar o comportamento mecânico global das camadas em matérias plásticas. Com essas estruturas de aba, não é considerável efetuar como na FR 2 220 365 um enrolamento de extremidade sobre mais de 180°, sem risco da formação de numerosas dobras erráticas, assim como a formação de uma importante energia elástica armazenada na parte deformada que demandaria apenas se liberar, após sobremoldagem da cabeça e poderá apenas fragilizar assim a soldadura feita.

Os tubos conhecidos apresentam a desvantagem tanto econômica quanto ecológica ser difíceis de esvaziar completamente de seu conteúdo, de modo que o consumidor fica descontente por não poder utilizar todo o produto contido em um tubo que às vezes pagou muito caro caso de certos cremes cosméticos), pela mesma razão, o cidadão preocupado em preservar o meio ambiente fica descontente ao ver uma grande parte desses produtos permanecer colada no interior do tubo partir com este em descarga e assim poluir o meio ambiente durante a estocagem e/ou do tratamento dos dejetos.

A invenção tem por finalidade fabricar tubos flexíveis fáceis de esvaziar completamente, isto é, apresentando uma taxa de restituição particularmente elevada, tipicamente superior a 90 %, até mesmo 95 %, independentemente da forma e da estrutura geométrica da cabeça, isto é, uma cabeça que apresenta um conduto sensivelmente cilíndrico munido do orifício de distribuição e um rebordo sensivelmente troncônico, ligando a aba flexível a esse conduto ou uma cabeça que apresenta uma parede somital transversal, sensivelmente perpendicular ao eixo do tubo, munida do orifício de distribuição e eventualmente ligada a uma coifa giratória por intermédio de uma dobradiça, essa coifa sendo destinada a obturar esse orifício de distribuição.

A cabeça de tubo convencional, comportando um conduto sensivelmente cilíndrico e um rebordo sensivelmente troncônico, é fabricada há muito tempo em sobremoldagem sobre uma extremidade de aba. Desde os anos 50, foi recomendado restringir a extremidade da aba antes de realização a sobremoldagem, a diminuição de diâmetro dessa extremidade de aba sendo imposta pela impressão mesmo da matriz. Assim, a partir da patente francesa FR 1 136 438 publicada em 1956, a junção entre a matéria plástica moldada e a aba é descrita assim (reivindicação 1): a cabeça comporta uma estreita fita marginal (...) que recobre, e com a qual é fundida, uma fita estreita marginal de uma das extremidades (da aba), estendendo-se ao mesmo tempo sobre uma parte da aba e sobre uma parte do topo (do rebordo), a fim de formar uma área de junção que afeta uma parte contínua circunferencial (...) a estreita fita marginal da aba estendendo-se parcialmente sobre a face superior da cabeça. Essa superfície fundida permite obter uma forte junção por fundição contínua sobre a periferia, assim como verticalmente e contribui para a resistência às tensões axiais e solidifica o recipiente em um local vital, evitando as deformações do recipiente durante o enchimento e as manipulações.

Essa configuração espacial, que confere uma real solidez à periferia do rebordo, foi sistematicamente privilegiada na quase totalidade dos processos de fabricação de tubo flexível por sobremoldagem- injeção da cabeça sobre a aba. Essa solidez se traduz também por uma grande rigidez da periferia do rebordo, de modo que a taxa de restituição do tubo continua medíocre. Recentemente, tentativas para tornar o rebordo mais flexível, portanto mais facilmente comprimível, foram descritas nos pedidos de patente JP 2001 287755 e WO 2006/089434.

Todavia, essas técnicas só podem ser aplicadas a uma cabeça de tubo convencional, apresentando um rebordo sensivelmente troncônico. Para fabricar cabeças de tubo achatadas munidas de uma coifa giratória, tais como aquelas apresentadas no modelo francês 98 7300 publicado com os números 535 807 a 535 814 (LOréal), a requerente propôs uma solução na patente FR 2 811 967 que consiste em fabricar uma cabeça achatada transversal munida de um orifício de diâmetro maior envolvido por uma parede cilíndrica que se estende para o interior do tubo, destinada à fixação irreversível de um bujonamento rígido compreendendo uma base e uma coifa giratória. A grande rigidez da ligação assim realizada não permite obter uma taxa de restituição satisfatória, mesmo após introdução de cavidades abertas sobre a cabeça achatada e cujo fundo forma espécies de rebordos internos.

A requerente procurou desenvolver um processo que permitisse conseguir um tubo flexível apresentando uma taxa de restituição elevada, tipicamente superior a 90 %, até mesmo 95 %, em particular um processo permitindo fabricar um tubo, cuja cabeça apresentasse uma parede somital transversal ligada a uma coifa giratória, mas, em razão das dificuldades econômicas impostas pelo uso de máquinas com cadências elevadas, permitindo também fabricar tubos com formas de cabeças mais convencionais. DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Um primeiro objeto, de acordo com a invenção, é um processo de fabricação de um tubo flexível comportando uma aba flexível sensivelmente cilíndrica e uma cabeça compreendendo uma parede transversal, tipicamente achatada ou troncônica, de espessura mediana e munida de um orifício de distribuição, esse processo compreendendo as seguintes etapas:

a) munir-se de um esboço tubular sensivelmente cilíndrico de espessura E e comportando pelo menos uma matéria plástica polimérica sobre sua face interna;

b) encaixar esse esboço tubular em torno de uma aparelhagem sensivelmente cilíndrica, denominada punção, apresentando um eixo e uma seção ortogonal, cujo contorno externo assume a forma da aba a realizar, o encaixe sendo feito de tal modo que uma parte de extremidade desse esboço tubular ultrapassa de uma altura H essa parede lateral desse punção;

c) levar uma matriz na vertical desse punção, de forma que, após colocação em contato da matriz e do punção, a união das impressões do punção e da matriz resulta na formação de uma cavidade que tema a forma da cabeça a ser conseguida, essa parte de extremidade sendo presa nessa cavidade;

d) colocar em contato esse punção e essa matriz;

e) injetar a matéria plástica fundida nessa cavidade, a fim de conseguir essa cabeça, a matéria plástica sendo injetada em pelo menos um ponto da parte central da cavidade, de forma que ela escoe nessa cavidade, segundo um movimento globalmente radial centrífugo para chegar ao contato dessa parte de extremidade e que ela se solde com pelo menos a matéria plástica da face interna dessa parte de extremidade, sem fornecimento su6 plementar de calor ou de matéria;

caracterizado pelo fato de se utilizar uma matriz, da qual a impressão apresenta as seguintes características geométricas:

I) na periferia, a parede lateral da impressão em relação ao punção continua sensivelmente axial;

II) o fundo da impressão que se acha na vertical do esboço tubular se acha a uma profundidade superior à altura H que ultrapassa a parte de extremidade, de modo que essa parte de extremidade não se escora sobre o fundo dessa impressão de matriz e que a matéria plástica injetada deve escoar em uma zona periférica anular situada acima do trecho somital dessa parte de extremidade (orientação convencional: o tubo é apresentado com a cabeça no alto);

III) o fundo da matriz apresenta uma bossagem anular que constitui um obstáculo ao escoamento da matéria plástica para essa zona periférica anular, a borda externa dessa passagem anular e a borda interna dessa parte de extremidade achando-se uma da outra distantes de um valor inferior à espessura média dessa parede transversal.

No âmbito dessa invenção, o termo cilindro é associado a quem interessar possa: superfície gerada por uma reta que descreve uma uva fechada permanecendo paralela a ela mesma. Assim, a aba flexível é dita sensivelmente cilíndrica no sentido de poder ter uma forma cilíndrica (a seção ortogonal é uma curva fechada), até mesmo prismática (o prisma é um caso particular do cilindro no qual a curva é um polígono), de preferência neste último caso com ângulos arredondados. Na prática, o esboço tem no momento uma seção ortogonal sensivelmente circular e, após encaixe sobre o punção, ele apresenta a forma da futura aba, isto é, em geral, uma seção ortogonal circular ou elíptica segundo a forma imposta por esse punção.

A parede transversal da cabeça pode ser achatada, estendendose em geral perpendicularmente ao eixo da aba. Ela pode também corresponder a um rebordo troncônico, ligando, por exemplo, a aba a um conduto munido de um orifício de distribuição. Essa cabeça pode ser inscrita no interior do espaço delimitado pela aba, mas ela pode também ultrapassar late7 ralmente essa aba, por exemplo, sendo munida de uma coifa giratória. Ela é munida de um orifício de distribuição, centrado, isto é, situado na vertical do eixo da aba, ou descentrado, em particular no caso das cabeças munidas de uma coifa giratória. Na seqüência, designou-se por impressão central, cavidade central ou parte central, as partes respectivas da impressão da matriz, da cavidade de moldagem e da cabeça que se acham na vertical do punção.

De acordo com a invenção, mune-se de um esboço sensivelmente cilíndrico destinado a formar a aba. Esse esboço pode ser obtido a partir de uma luva cilíndrica que se recorta no comprimento desejado. A luva é ela própria obtida por extrusão ou por rodagem-soldagem. O encaixe sobre o punção é realizado de tal modo que o esboço recobre sem folga a parede lateral do punção, pelo menos no nível da parte superior desse punção, sobre uma altura tipicamente próxima do valor do diâmetro desse punção.

A matriz pode ser constituída de várias partes, com pelo menos uma matriz central destinada a ser colocada na vertical do punção, de modo que, após colocação em contato da matriz e do punção, a união das impressões do punção e da matriz leve à formação de uma cavidade tendo a forma da parte central da cabeça a ser conseguida: rebordo e conduto para uma cabeça de tubo convencional ou base de uma cabeça com coifa giratória, a coifa propriamente dita seno obtida por moldagem em uma cavidade lateral aberta na matriz.

De acordo com a invenção, a cabeça é moldada por injeção de uma matéria plástica, tipicamente uma poliolefina, de preferência um polietileno de alta densidade, ou um polipropileno. Em particular, a parte central da cabeça (rebordo e conduto para uma cabeça de tubo convencional ou base de uma cabeça com coifa giratória) é realizada, injetando a matéria plástica por pelo menos um canal que desemboca próximo do eixo do punção, de modo que a matéria escoa na cavidade segundo um movimento globalmente radial centrífuga para entrar em contato com a parte de extremidade do esboço tubular, exercendo uma pressão sensivelmente radial sobre a superfície lateral interna dessa parte de extremidade.

Vantajosamente, em particular quando a cabeça possui uma coi8 fa giratória, a cabeça é moldada - pelo menos em sua camada externa - de um polipropileno, de um co- ou terpolímero do polipropileno ou ainda uma polimistura do polipropileno e a aba é constituída de uma multicamada, cuja camada externa orientada para o interior compreende polipropileno, tipicamente um copolímero estatístico do propileno com uma proporção em massa até 50 % de uma ou várias poliolefinas alifáticas sem grupo funcional. Outras combinações de materiais são possíveis dentre as quais;

1) uma aba com camada externa orientada para o interior em polietileno e uma cabeça, munida eventualmente de uma coifa giratória, moldada com pelo menos uma camada externa em uma mistura de um polipropileno e de um polietileno obtido por catálise metaloceno;

2) uma aba com camada externa orientada para o interior em polietileno obtido por catálise metaloceno e uma cabeça, munida eventualmente de uma coifa giratória, moldada com pelo menos uma camada externa, compreendendo o polipropileno obtido por catálise metaloceno.

Para que ela se solde intimamente com a matéria plástica da face interna dessa parte de extremidade, sem fornecimento suplementar de calor ou de matéria, a matriz utilizada no âmbito do processo, de acordo com a invenção, apresenta, na vertical do punção, uma geometria particular:

II) na periferia, a impressão tem uma profundidade superior à altura H que ultrapassa a parte de extremidade, de modo que essa parte de extremidade não se escore sobre o fundo dessa impressão de matriz e que a matéria plástica injetada deve escoar em uma zona periférica anular situada acima do trecho somital dessa parte de extremidade;

III) o fundo da matriz apresenta uma bossagem anular que constitui um obstáculo ao escoamento da matéria plástica para essa zona periférica anular, a borda externa dessa bossagem anular e a borda interna dessa parte de extremidade que se acham uma da outra distantes de um valor inferior à espessura média e dessa parede transversal, de preferência, inferior a e/2. Antes de atingir essa zona periférica anular, a matéria plástica, cujo sen9 tido de escoamento é globalmente radial centrífugo, deve vencer o estreitamento resultante da presença da bossagem na cavidade de moldagem. Tipicamente, a borda externa da bossagem anular se acha sensivelmente no mesmo nível que o trecho somital da parte de extremidade, de preferência ligeiramente embaixo, o desvio de nível K sendo tipicamente inferior à metade da espessura média e da parede transversal, e a uma distância radial J próxima da metade da espessura mediana e da parede transversal, de preferência compreendida entre e/4 e 3e/4.

A passagem do obstáculo pela matéria plástica no decorrer de seu escoamento em direção à zona periférica anular da cavidade situada acima do esboço tubular se traduz por um estreitamento que acarreta um aumento local do cisalhamento no interior do fluxo de matéria e um aumento da cisão imposta ao topo da parte de extremidade da aba, facilitando nisto a deformação e o escoamento da matéria constitutiva dessa parte de extremidade. Resulta daí uma mistura íntima local das matérias plásticas da cabeça e da aba. Os parâmetros J e K devem ser determinados, segundo o caso da espécie, em função das geometrias e dos materiais empregados. De preferência, o topo da bossagem anular é ligeiramente mais baixo que o trecho somital do esboço tubular (orientação convencional: o tubo é apresentado com a cabeça para cima).

O estreitamento acarreta também um aumento local de pressão contra a parede lateral da parte de extremidade, de modo que essa parte de extremidade é colocada fortemente contra a parede lateral interna da matriz, diminuindo assim os riscos de escoamento incontrolado da matéria plástica da cabeça sobre a parede lateral externa da aba. Assim, a zona periférica anular da cavidade, situada acima do trecho somital do esboço tubular, pode ser ligada a uma cavidade lateral, por exemplo, para formar uma coifa giratória, sem que haja risco de formação de desbaste no nível da dobradiça, ligando a base à coifa.

O contato íntimo entre a matéria plástica da cabeça e aquela da aba, que é feito sobre face interna da parte de extremidade, é completado por uma mistura íntima dessas matérias plásticas na zona periférica anular da ca10 vidade que fica situada acima do esboço tubular. Essa zona pode ser de pequena dimensão, com uma largura radial correspondendo a E + J, tipicamente inferior a E+2/2. Dando a essa zona uma altura C pelo menos igual a e/4 e próxima ou inferior à espessura e da parede transversal, a soldadura entre cabeça e tubo apresenta uma superespessura pequena, com uma parte periférica anular superior que tem um comportamento mecânico próximo daquele da aba. Pode-se também diminuir o volume ocupado por essa parte periférica anular, dispondo uma parede oblíqua à periferia da bossagem anular.

Na técnica anterior, a parte de extremidade era restrita, a diminuição de diâmetro dessa extremidade de aba sendo imposta pela impressão mesmo da matriz. No caso, a parede lateral da impressão da matriz segue a forma da luva tubular e não impõe nenhuma restrição. Na técnica anterior, a matéria plástica escoava de forma substancialmente radial em uma cavidade troncônica e chegava tangencialmente à parte restrita da parte de extremidade. No caso, a matéria plástica chega frontalmente contra a face interna da parte de extremidade, e uma parte dessa matéria plástica pode escapar obliquamente de um estreitamento acima do esboço tubular. Na prática da técnica anterior, era necessário dispor uma superespessura importante a montante e no nível da parte restrita da parte de extremidade e essa superespessura se traduzia por um enrijecimento importante da periferia do rebordo. Graças ao processo, de acordo com a invenção, pode-se então realizar uma cabeça mais fina e sem superespessura importante no nível da soldadura. A periferia se torna assim particularmente flexível, de modo que é possível extrair, por simples pressão manual sobre essa periferia da cabeça, o produto que continuava antes colado à parede do tubo nesse local. Resulta daí uma melhoria substancial da taxa de restituição.

De preferência, para garantir uma boa qualidade da soldadura entre a cabeça e a abaulamento, chanfra-se a periferia da cabeça do punção, de forma a tornar a altura da superfície de contato entre cabeça e aba significativamente maior - tipicamente mais de duas vezes, de preferência mais de três vezes maior - que a espessura mediana e da parede transversal da cabeça. Vantajosamente, a periferia da cabeça do punção é chanfra11 da, de forma a aumentar a superfície de contato entre a cabeça e a aba. Tipicamente, o ângulo da chanfradura em relação à vertical está compreendido entre 30° e 60° e a altura da chanfradura é da ordem do dobro da espessura mediana da cabeça.

Vantajosamente, a matriz e o punção são dispostos de tal modo que suas paredes laterais são, após colocação em contato dessa matriz e desse punção, nas proximidades da parte de extremidade do esboço tubular, distantes de um valor ligeiramente inferior à espessura do esboço tubular, formando assim tipicamente uma perto de 0,1 mm, de modo que esse esboço tubular é mantido firmemente por uma altura compreendida entre uma e cinco vezes a altura que ultrapassa H essa parte de extremidade.

Em uma modalidade preferida, para facilitar a colocação da matriz e evitar uma deterioração da parte de extremidade do esboço tubular, a matriz é constituída de três peças: uma peça superior comportando pelo menos a impressão central que colabora com a parede somital do punção para formar a parte central da cabeça e duas peças inferiores móveis uma em relação à outra, deslizando segundo uma direção que passa pelo eixo, e cuja aproximação mútua permite colocar a extremidade superior do esboço tubular contra o punção. Uma vez reunidas, as duas peças inferiores são ligadas, obliquamente através de um encaixamento cônico, à peça superior.

Uma outra modalidade da invenção consiste em efetuar a sobremoldagem não por injeção, mas por compressão. Nesse caso, a matriz compreende uma peça superior que comporta pelo menos a impressão central que colabora com a parede somital do punção para formar a parte central da cabeça e pelo menos uma peça inferior destinada a colocar a extremidade superior do esboço tubular contra o punção, antes que comece a compressão. De preferência, conforme descrito anteriormente, essa peça inferior compreende duas peças inferiores móveis uma em relação à outra, deslizando segundo uma direção que passa pelo eixo, e cuja aproximação mútua permite colocar a extremidade superior do esboço tubular contra o punção. As etapas d) e e) do processo, relativas à injeção, são então substituídas pelas seguintes etapas:

d) colocação da extremidade superior do esboço tubular contra o punção com o auxílio da parte linear da matriz;

e) depósito de um esboço em pelo menos uma matéria plástica fundida;

f) aproximação do punção e da peça superior da matriz até que esse punção e essa peça superior da matriz cheguem ao contato um com o outro.

O esboço é fabricado, por exemplo, por extrusão ou co-extrusão de um extrudado cheio ou tubular espesso, que é em seguida cisalhado para conseguir uma noz ou um toro que é em seguida depositado no entreferro compreendido entre a matriz e o punção, isto é, na impressão da peça superior da matriz (o tubo é então fabricado com cabeça embaixo) ou sobre a face superior do punção (o tubo é então fabricado cabeça no alto). Esse processo pode também ser utilizado para fabricar uma cabeça com coifa giratória: nesse caso, um segundo esboço é depositado no entreferro correspondente à cavidade lateral destinada a moldar a coifa e a dobradiça. Os volumes respectivos do primeiro e do segundo esboço são definidos de tal modo que a soldadura das peças assim moldadas é feia na periferia da zona periférica anular ou nesta.

Um outro objeto da invenção é um tubo flexível de ser fabricado por esse processo, comportando uma aba flexível sensivelmente cilíndrica e uma cabeça que compreende uma parede transversal, tipicamente achatada ou troncônica, munida de um orifício de distribuição e cuja zona de soldadura entre cabeça e tubo apresenta uma parte periférica anular superior com uma largura radial inferior à soma da espessura da aba e da espessura mediana da parede transversal e uma altura C pelo menos igual a um quarto da espessura mediana e dessa parede transversal. Vantajosamente, essa parte periférica anular superior apresenta uma altura C próxima ou inferior à espessura mediana e dessa parede transversal.

FIGURAS

A figura 1 ilustra, ampliado, o detalhe delimitado por um círculo marcado D na ilustração da figura 5. Nessa figura 1, o esboço tubular é desenhado.

A figura 2 apresenta um primeiro exemplo de realização, a cabeça do tubo tendo uma parede somital transversal globalmente achatada.

A figura 3 apresenta um segundo exemplo de realização, a cabeça do tubo tendo uma parede somital transversal globalmente achatada ligada a uma coifa giratória, moldada desdobrada a 180° em relação a essa parede somital.

A figura 4 apresenta a aparelhagem de moldagem usada para fabricar o tubo da figura 3, antes que o punção e a matriz sejam colocados em contato para abrir a cavidade de moldagem.

A figura 5 apresenta a aparelhagem de moldagem usada para realizar o tubo da figura 3, após aproximação das diferentes peças da matriz e colocada em contato desta última com o punção. Nessa figura, conforme na precedente, o esboço tubular não foi representado.

EXEMPLO 1 (figuras 1, 2 e metade direita da figura 5)

O tubo flexível 1 a fabricar compreende uma aba flexível 4 cilíndrica de espessura E = 0,400 mm e uma cabeça 2 compreendendo uma parede transversal 3 achatada, estendendo-se em um plano ortogonal ao eixo da aba e munida de um orifício de distribuição 5. Graças ao processo, de acordo com a invenção, a espessura e dessa parede transversal pode ser estreita, tipicamente da ordem do milímetro.

Para fabricar esse tubo flexível, um esboço tubular 40 é encaixado em torno do punção 10, de tal modo que uma parte de extremidade 41 desse esboço tubular ultrapassa de uma altura H = 2mm da parede lateral 12 desse punção. Um matriz (21 + 22) é levada à vertical do punção 10 e a parte de extremidade 41 é presa na cavidade 30 formada pela reunião da impressão da matriz (21 + 22) e da face superior do punção. Injeta-se uma matéria plástica nessa cavidade até que esta entre em contato com a parte de extremidade 41, de modo que ela se solde com a aba, sem fornecimento suplementar de calor ou de matéria.

A parede lateral 222 da impressão central é sensivelmente vertical, de modo que a parte de extremidade 41 não sofre nenhuma restrição significativa. A impressão da matriz se acha a uma profundidade superior à altura H que ultrapassa a parte de extremidade 41 e apresenta uma bossagem anular 25 constituindo um obstáculo ao escoamento da matéria plástica. O topo 27 da bossagem anular 25 se acha sensivelmente no mesmo nível que o trecho somital 42 da parte de extremidade 41, ligeiramente embaixo (diferença de nível k = 0,1 mm). A borda externa 26 da bossagem 25 se acha a 0,5 mm da borda interna 46 do esboço tubular 40 (distância radial J).

A cabeça é moldada por injeção de um polietileno de alta densidade. Ela é fabricada, injetando-se a matéria plástica por um canal 23 que desemboca na cavidade 30 no nível do eixo 100 do punção 10, de modo que a matéria escoa na cavidade segundo um movimento globalmente radial centrífugo para entrar em contato com a parte de extremidade 41, exercendo uma pressão sensivelmente radial sobre a superfície lateral interna 43 dessa parte de extremidade.

Na periferia, a impressão da matriz 21 + 22 tem uma profundidade superior à altura H que ultrapassa a parte de extremidade 41, de modo que essa parte de extremidade não se escore sobre o fundo da impressão e que a matéria plástica injetada pode escoar lateralmente acima do trecho somital 42 dessa parte de extremidade. Mas antes de atingir essa zona, a matéria plástica, cujo sentido de escoamento é globalmente radial centrífugo, deve vencer um obstáculo constituído pela bossagem anular 25. A borda periférica 26 da bossagem anular 25 se acha alguns décimos de milímetros abaixo do nível do trecho somital 42 da parte de extremidade. K está compreendido entre 0,1 e 0,3 mm. A distância radial J é igual a 0,5 mm.

A passagem do obstáculo pela matéria plástica no decorrer de seu escoamento para a zona periférica anular 31 se traduz por um estreitamento 32 que acarreta um aumento local do cisalhamento no interior do fluxo de matéria e um aumento da cisão imposta no topo da parte de extremidade 41 do esboço tubular, facilitando nisto a deformação e o escoamento da matéria constitutiva dessa parte de extremidade.

A zona periférica anular 31 da cavidade 30 que fica situada acima do esboço tubular 41 tem uma largura radial da ordem de 0,8 mm e uma altura C próxima de 1 mm. Dessa forma, a soldadura entre cabeça e tubo apresenta uma espessura fina, com uma zona periférica anular superior tendo um comportamento mecânico próximo daquele da aba. NO caso, a parede periférica 27 da bossagem é vertical. Ter-se-ia podido diminuir o volume ocupado pela parte periférica anular 31, tornando essa parede 27 oblíqua.

A periferia 11 da cabeça de punção 10 é chanfrada, de modo a aumentar a superfície de contato entre a cabeça e a aba. O ângulo da chanfradura em relação à vertical é igual a 40 ⁰ e a altura da chanfradura é da ordem do dobro da espessura mediana e da cabeça.

Quando da injeção, a matéria plástica chega na cavidade no nível do ponto de injeção 23 situado próximo do eixo 100, escoa radialmente até se escorar contra a face interna 43 da parte de extremidade 41, enche o cavado 45 delimitado pela zona chanfrada 11 do punção 10 e a parte de extremidade 41, depois, a pressão subindo localmente, chega a vencer o estreitamento 32 para encher a zona periférica anular 31. O tubo flexível assim fabricado tem uma zona de soldadura entre cabeça e tubo de forma característica: ela apresenta uma parte periférica anular superior 7 com uma largura radial da ordem de 0,8 mm e uma altura C da ordem do milímetro.

Com essa configuração geométrica da soldadura entre a cabeça e a aba, a periferia da cabeça de tubo, pouco rígida, é praticamente tão fácil de comprimir manualmente quanto o resto da aba, o que permite aumentara a taxa de restituição do tubo de forma significativa.

EXEMPLO 2 (figura 1, figuras 3 a 5)

O tubo flexível T a fabricar compreende uma aba flexível 4 cilíndrica de seção ortogonal elíptica e com espessura de 0,400 mm, assim como uma cabeça 2'compreendendo uma parede transversal 3'achatada, estendendo-se em um plano ortogonal ao eixo da aba, munida de um orifício de distribuição e ligada a uma coifa 9 por intermédio de uma dobradiça 8. A coifa é munida de uma protuberância 91, facilitando a prisão da coifa, quando esta está em posição fechada. Ela é munida também de uma aba de estanqueidade 92 que entra no interior do orifício de distribuição e obtura este quando a coifa 9 é fechada.

O processo de enformação é idêntico àquele exposto anteriormente. A matriz utilizada compreende uma cavidade lateral 34, permitindo fabricar a coifa giratória 9. A cavidade lateral 34 é ligada à cavidade central por um canal cuja impressão permite realizar a dobradiça.

Para facilitar a colocação da matriz e evitar uma deterioração da parte de extremidade do esboço tubular, a matriz é constituída de três peças: uma peça superior 21 que comporta pelo menos a impressão central que colabora com a parede somital do punção para formar a parte central 3'da cabeça e duas peças inferiores 22a e 22b que se pode fazer deslizar segundo uma direção perpendicular ao eixo 100 e passando por este, e cuja aproximação mútua permite colocar a extremidade superior do esboço tubular 40 contra o punção. Uma vez unidas, as duas peças inferiores são ligadas obliquamente através de um encaixe cônico, à peça superior.

A matriz 21 + 22a + 22b e o punção 10 são ajustados de tal modo que suas paredes laterais 12 e 222 são, após colocação em contato dessa matriz e desse punção, nas proximidades da parte de extremidade 41 do esboço tubular 40, distantes de 0,3 mm, de modo que esse esboço tubular é mantido firmemente em uma altura pelo menos igual a 10 mm.

O conjunto da cabeça (base 3' e coifa 9) é fabricado por injeção de polietileno alta densidade. A matéria plástica chega na cavidade no nível do ponto de injeção 23 situado próximo do eixo 100, escoa radialmente até se escorar contra a face interna 43 da parte de extremidade 41, enche o cavado 45 delimitado pela zona chanfrada 11 do punção 10 e a parte de extremidade 41, depois a pressão subindo localmente, chega a atravessar o estreitamento 32 para encher a zona periférica anular 31 para formar uma parte anular superior 7' da zona soldada. No nível da dobradiça, um conduto permite à matéria plástica passar na cavidade lateral para formar a coifa 9.

Pode-se também introduzir um ponto de injeção no nível da coifa para diminuir o tempo de injeção ou para efetuar uma moldagem bicomponente, de forma a se conseguir um efeito estético particular (cabeça bicolor), um efeito de toque diferente, ou ainda para se conseguir uma função técnica suplementar.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo de fabricação de um tubo flexível (1) comportando uma aba flexível (4) cilíndrico e uma cabeça (2) compreendendo uma parede transversal (3), tipicamente achatada ou troncônica, de espessura mediana e

5 é munida de um orifício de distribuição, esse processo compreendendo as seguintes etapas:

a) munir-se de um esboço tubular (40) cilíndrico de espessura E e comportando pelo menos uma matéria plástica polimérica sobre sua face interna;

10 b) encaixar esse esboço tubular em torno de uma aparelhagem cilíndrica (10), denominado punção, apresentando um eixo (100) e uma seção ortogonal, cujo contorno externo assume a forma da face interna (44) desse esboço tubular, o encaixe sendo feito de tal modo que uma parte de extremidade (41) desse esboço tubular ultrapassa de uma altura H essa pa15 rede lateral (12) desse punção;

c) levar uma matriz (21 + 22) na vertical desse punção, de forma que, após colocação em contato da matriz e do punção, a união das impressões do punção e da matriz resulta na formação de uma cavidade (30) que tem a forma da cabeça a ser conseguida, essa parte de extremidade sendo

20 presa nessa cavidade;

d) colocar em contato esse punção e essa matriz;

e) injetar a matéria plástica fundida nessa cavidade, a fim de conseguir essa cabeça, a matéria plástica sendo injetada em pelo menos um ponto (23) da parte central (33) da cavidade, de forma que ela escoe nessa

25 cavidade, segundo um movimento globalmente radial centrífugo para chegar ao contato dessa parte de extremidade e que ela se solde com pelo menos a matéria plástica da face interna dessa parte de extremidade, sem fornecimento suplementar de calor ou de matéria;

caracterizado pelo fato de se utilizar uma matriz, da qual a impressão apre30 senta as seguintes características geométricas:

I) na periferia, a parede lateral (222) da impressão em relação ao punção continua axial;

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II) o fundo (24) da impressão que se acha na vertical do esboço tubular se acha a uma profundidade superior à altura H que ultrapassa a parte de extremidade, de modo que essa parte de extremidade não se escora sobre o fundo dessa impressão de matriz e que a matéria plástica injetada

5 deva escoar em uma zona periférica anular situada acima do trecho superior dessa parte de extremidade;

III) o fundo da matriz apresenta uma bossagem anular (25) que constitui um obstáculo ao escoamento da matéria plástica para essa zona periférica anular (31), a borda externa (26) dessa passagem anular e a borda

10 interna (46) dessa parte de extremidade achando-se uma da outra distantes de um valor inferior à espessura média e dessa parede transversal, de preferência inferior a e/2.
2. Processo de fabricação de um tubo flexível (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o topo (27) da bossagem anular

15 (25) ser mais baixo do que o trecho superior (42) do esboço tubular (40).
3. Processo de fabricação de um tubo flexível (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de o desvio de nível (k) ser inferior à metade da espessura média e da parede transversal (3) e pelo fato de a distância radial (J) entre a borda extremidade (22) dessa bossagem e a

20 borda interna (46) dessa parte de extremidade (41) estar compreendida em ter e/4 e 3e/4.
4. Processo de fabricação de um tubo flexível (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a zona periférica (31) da cavidade que fica situada acima do esboço tubular (40)

25 ter uma altura C superior a e/4 e próxima ou inferior à espessura e dessa parede transversal (3).
5. Processo de fabricação de um tubo flexível (1),de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que se utiliza um punção (10), cuja periferia da cabeça é chanfrada, de modo a tor30 nar a altura da superfície de contato entre cabeça e aba pelo menos duas vezes maior do que a espessura mediana e da parede transversal (3) da cabeça.

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6. Processo de fabricação de um tubo flexível (1), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o ângulo de chanfradura em relação à vertical está compreendido entre 30 ⁰ e 60 ⁰ e a altura da chanfradura é o dobro da espessura mediada da cabeça.

5
7. Processo de fabricação de um tubo flexível (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que se utiliza uma matriz (21+22a + 22b) e um punção (1)) dispostos de tal modo que suas paredes laterais estão, após colocação em contato dessa matriz e desse punção, nas proximidades da parte de extremidade do esboço tubular,

10 distantes de um valor inferior à espessura do esboço tubular, formando assim tipicamente um aperto de 0,1 mm, de modo que esse esboço tubular é mantido firmemente em uma altura compreendida entre uma e cinco vezes a altura que ultrapassa (H) essa parte de extremidade.
8. Processo de fabricação de um tubo flexível (1), de acordo com

15 qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que se utiliza uma matriz (21+22a + 22b) constituída de três peças: uma peça superior (21) que comporta pelo menos a impressão que colabora com a parede superior do punção para formar a parte central (33) da cavidade (30) e duas peças inferiores (22a, 22b) deslizando segundo diâmetro, cuja aproximação

20 mútua permite colocar a extremidade superior (41) do esboço tubular (40) contra o punção (10).
9. Processo de fabricação de um tubo flexível (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de:

- essa matriz compreender uma peça superior (21) comportando

25 pelo menos a impressão central que colabora com a parede superior do punção (10) para formar a parte central da cabeça e pelo menos uma peça inferior (22) destinada a colocar a extremidade superior do esboço tubular (40) contra o punção (10);

- as etapas d) e e) são substituídas pelas seguintes etapas:

30 d) d) colocação da extremidade superior do esboço tubular (40) contra o punção (10) com o auxílio da parte inferior (22) da matriz;

e) depósito de um esboço em pelo menos uma matéria plástica

Petição 870180060420, de 13/07/2018, pág. 9/14 fundida;

f) aproximação do punção (10) e da peça superior (21) da matriz até que esse punção e essa peça superior da matriz cheguem ao contato um com o outro.
10. Processo de fabricação de um tubo flexível (1), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que esse esboço é fabricado por extrusão ou coextrusão de um extrudado cheio ou tubular espesso, que é em seguida cisalhado para se conseguir uma noz ou um toro que é em seguida depositado seja na impressão da parte superior da matriz, seja sobre a parede superior do punção.
11. Processo de fabricação de um tubo flexível (1), de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a cabeça desse tubo compreende uma coifa giratória e no qual um segundo esboço é depositado no entreferro correspondente à cavidade lateral destinada a moldar a coifa e a dobradiça, os volumes respectivos do primeiro e da segundo esboço sendo definidos de tal modo que a soldadura das peças assim moldadas é feita na periferia de ou na zona periférica anular (31).
12. Tubo flexível (1), comportando uma aba flexível (4) cilíndrica, comportando essencial mente uma ou várias camadas em matérias plásticas, eventualmente com uma fina camada metálica intermediária, e uma cabeça (2) compreendendo uma parede transversal (3) tipicamente achatada ou troncônica e munida de um orifício de dispositivo (5), caracterizado pelo fato de a zona de soldadura entre a cabeça e a aba apresentar uma parte periférica anular superior (7, 7') que tem uma largura radial inferior à soma da espessura E da aba e da espessura mediana e da parede transversal (3) e uma altura C pelo menos igual a um quarto da espessura mediana e dessa parede transversal.
13. Tubo flexível (1), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de a altura C dessa parte anular periférica superior (7, 7') estar próxima ou inferior à espessura mediana e dessa parede transversal.

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