DISPOSITIVO QUE COMPREENDE UMA PLACA METÁLICA E UM ELEMENTO; E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE TAL DISPOSITIVO
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a um dispositivo que compreende uma placa metálica e um elemento para suportar a placa metálica, sendo que a placa metálica é revestida com um revestimento de sol-gel, e a um método de fabricar tal dispositivo.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Os revestimentos não flexíveis, tais como os revestimentos de sol-gel e os revestimentos cerâmicos, são amplamente utilizados em vários utensílios, incluindo utensílios domésticos, tais como ferros de passar roupa, e utensílios de cuidados pessoais, tais como prendedores de cabelo. No campo dos ferros de passar roupa, os revestimentos são aplicados em uma única placa de um ferro de passar roupas a fim de conferir propriedades funcionais. Por exemplo, o deslizamento de um ferro de passar roupas pode ser melhorado com um revestimento na placa única. Além disso, os revestimentos são aplicados para finalidades estéticas. Os materiais comuns de uma placa única incluem o alumínio e as ligas de alumínio devido a suas boas propriedades de transferência de calor. O aço inoxidável também pode ser utilizado apropriadamente devido à sua boa aparência. Por essa razão, as placas únicas de aço inoxidável são, em sua maior parte, sem revestimento. No entanto, tais placas únicas são menos resistentes a riscos e têm um deslizamento fraco, em particular em tecidos de poliéster.
Atualmente, existem várias realizações de placas únicas de ferro de passar roupas. Em uma das realizações conhecidas, a placa única tem somente um bloco de alumínio fundido. Em outras realizações conhecidas, além de um bloco de alumínio, é dada uma placa fina de metal que é fixada ao
Petição 870180052712, de 19/06/2018, pág. 9/16
2/13 bloco de alumínio. Há várias maneiras de fixar a placa fina de metal ao bloco de alumínio, tal como explicado abaixo, e a placa fina de metal é indicada como placa de passar a ferro.
Em primeiro lugar, é prática comum ter uma placa de 5 passar a ferro de alumínio fixada ao bloco de alumínio por meio de rebites e/ou de cola. Durante o processo de fixação, a placa de passar a ferro permanece lisa e não experimenta nenhuma deformação mecânica. Em segundo lugar, a placa de passar a ferro pode ser uma placa de aço inoxidável. Neste 10 caso, é preferível que a placa de passar a ferro tenha as bordas curvadas, que são utilizadas para fixar a placa de passar a ferro ao bloco de alumínio pressionando mecanicamente e enrolando as bordas curvadas em torno da placa única. Em outras palavras, a placa de passar a ferro do 15 aço inoxidável é envolta em torno do bloco de alumínio.
Tal como indicado anteriormente, quando o aço inoxidável é aplicado, normalmente não há nenhum revestimento. Contudo, as realizações que apresentam um revestimento são conhecidas no estado da técnica. Por 20 exemplo, o documento WO 98/13544 apresenta um ferro de passar roupas que tem uma placa única que consiste de um bloco de alumínio, sendo que a placa de aço inoxidável fina é fixada à placa única. A esse respeito, as ações de aderir, colar e aplicar dispositivos de fixação mecânicos, tais como 25 parafusos, rebites, etc., são mencionadas como maneiras possíveis pelas quais a fixação da placa de aço inoxidável fina ao bloco de alumínio pode ser feita. Um processo de fabricação de ferro de passar roupas conhecido envolve as etapas de adicionar à placa de aço inoxidável fina uma camada 3 0 antifricção em um lado e de fixar a placa de aço inoxidável fina, com o lado sem revestimento, ao bloco de alumínio.
Com respeito à camada antifricção, tal como mencionado, o documento WO 98/13544 apresenta um processo de
3/13 sol-gel que pode ser utilizado para aplicar a camada. Além disso, o documento WO 98/13544 apresenta uma camada que pode ser feita com uma espessura que varia de 10 a 25 micrômetros, e a espessura deve, na prática, ser menor do de 20 micrômetros, uma vez que, tal como aqui indicado, a formação indesejável de rachaduras na camada pode ocorrer para espessuras maiores.
O documento WO 02/066728 apresenta um ferro de passar roupas que tem uma placa de passar a ferro revestida, 10 sendo que o revestimento de sol-gel pode ter uma espessura maior, a saber, uma espessura que varia de 35 a 90 micrômetros. Neste ferro de passar roupas, a placa única compreende o alumínio, de acordo com o que é conhecido do documento WO 98/13544. Além disso, é provida uma camada 15 porosa de óxido de alumínio a fim de melhorar a adesão do revestimento de sol-gel à placa única, de modo que não haja nenhum risco de descascar o revestimento de sol-gel. Em particular, quando o revestimento de sol-gel é aplicado sobre a camada porosa do óxido de alumínio, o revestimento penetra 20 nos poros do óxido de alumínio, criando desse modo algum tipo de rede de interpenetração.
A patente norte-americana 6.895.700 apresenta uma placa única que é provida diretamente com um revestimento de sol-gel, sendo que a superfície à qual o revestimento é 25 aplicado é endurecida, e a aplicação de uma placa de passar a ferro é omitida. A espessura da camada é mantida abaixo de 10 micrômetros. A patente norte-americana 6.895.700 descreve que, ao fazer isso, um choque aplicado ao revestimento é transmitido ao metal endurecido da placa única, que pode, com 30 segurança, resistir a choques de magnitude substancial, de modo que a ruptura ou a deformação do revestimento são impedidas.
A patente norte-americana 2003/074814 apresenta um
4/13 ferro de passar roupas que compreende uma placa única de alumínio provida com um revestimento que é obtido por meio de um processo de sol-gel. Em particular, o revestimento de solgel tem uma espessura de 35 a 90 micrômetros.
O documento DE 44 11 7 90 apresenta um ferro de passar roupas que compreende uma placa única de alumínio fixada a um bloco que consiste de uma carcaça de alumínio contendo silício, A fixação é realizada através de um adesivo resistente ao calor. Além disso, é possível que a fixação 10 seja feita adicionalmente de uma maneira mecânica, a saber, por meio de pontas de estanho que são parte da placa única, e que são curvadas em torno do bloco durante um processo de fabricação do ferro de passar roupas.
O documento EP 0 206 121 apresenta um processo, tal (
como o jateamento com areia, que pode ser executado antes de um processo para revestir um utensílio doméstico, a fim de garantir uma fixação satisfatória do revestimento.
O documento EP 0 640 714 apresenta um ferro de passar roupas que compreende uma placa única de metal que é provida com uma camada antifricção de um polímero inorgânico que é provida por meio de um processo de sol-gel.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
A presente invenção tem como objetivo apresentar, por um lado, uma maneira de ter um revestimento de sol-gel relativamente espesso em uma placa metálica, e por outro lado, de ter a fixação de uma placa metálica a um elemento de suporte exclusivamente à base de um processo de deformação mecânica de pelo menos uma parte da placa metálica revestida.
De acordo com a presente invenção, é provido um dispositivo que compreende uma placa metálica e um elemento para suportar a placa metálica, sendo que uma parte da placa metálica é envolta em torno do elemento de suporte, sendo que a placa metálica é revestida com um revestimento de sol-gel,
5/13 e em que a espessura do revestimento fica compreendida em uma faixa de 25 a 60 micrômetros. Tal como pode ser deduzido da descrição do estado da técnica, tal dispositivo foi considerado não praticável pela razão de se acreditar que uma tensão estaria presente na placa metálica, causando rachaduras (microrrachaduras e/ou macrorrachaduras) no revestimento, que podem aparecer imediatamente depois de um processo de fabricação e se propagar de uma parte curvada da placa para outras áreas. No entanto, nos testes que foram 10 realizados no contexto da presente invenção, e que foram relacionados a um processo de fabricação de um conjunto de placa única de alumínio e de placa de passar a ferro revestida de aço inoxidável para uso em um ferro de passar roupas, foi provado que a formação prevista de rachaduras não 15 ocorre, e que pode ser obtido um produto final livre de í rachaduras. Este resultado surpreendente constitui uma realização importante, pois as vantagens da fixação da placa metálica na base de uma deformação mecânica parcial e da aplicação de revestimento de sol-gel com uma espessura 20 relativamente grande são combinadas sem introduzir nenhum problema novo.
Quando a presente invenção é aplicada, é possível omitir vários processos de fabricação de componentes a serem utilizados nos ferros de passar roupa que envolvem custos 25 relativamente altos, tais como os processos em que as placas de alumínio são submetidas a tratamentos eletroquímicos dispendiosos.
Preferivelmente, a espessura do revestimento é menor do que 50 micrômetros. Desse modo, uma faixa preferida 3 0 de espessura de revestimento é uma faixa de 2 5 a 50 micrômetros.
Em uma realização praticável, o dispositivo de acordo com a presente invenção constitui pelo menos uma parte
6/13 de um ferro de passar roupas em que a placa metálica revestida deve ser utilizada para colocar em contato os objetos que serão submetidos a um processo de passar a ferro e de transferir calor a esses objetos. Normalmente, em tal 5 caso, o elemento de suporte é constituído pela placa única de ferro, que pode ser fabricada de alumínio fundido, tal como já foi descrito anteriormente. O ferro de passar roupas pode ser de qualquer tipo conhecido, incluindo ferros a vapor e ferros de sistemas.
No caso de se desejar expor a placa metálica revestida a altas temperaturas durante a operação do dispositivo de acordo com a presente invenção, será vantajosa a presença de um material condutor de calor entre a placa metálica e o elemento de suporte.
Dentro do âmbito da presente invenção, o tipo de metal da placa metálica pode ser qualquer tipo apropriado, ( -I tal como alumínio ou aço inoxidável. No entanto, a aplicação do aço inoxidável é preferida. A razão para isso é que, na prática, o alumínio é submetido a um processo de jateamento 20 com areia antes de o revestimento ser aplicado, e normalmente parece que as partículas de jateamento com areia permanecem ocultadas pelo alumínio. Quando as partículas residuais estão presentes, a aparência do revestimento é afetada, resultando um elevado nível de rejeitos. Os rejeitos do processo de 25 revestimento de sol-gel podem ser submetidos a um processo de repetição de trabalho durante o qual o revestimento é removido em outro processo de jateamento com areia, e o alumínio é recozido e limpo manualmente, mas isso produz custos elevados.
Ao utilizar aço inoxidável como um suporte do revestimento, o problema mencionado acima, de um elevado nível de rejeitos pode ser resolvido. Na prática, as placas de aço inoxidável também são submetidas a um processo de
7/13 jateamento com areia antes da aplicação de revestimento, No entanto, devido ao fato de o aço inoxidável ser um material mais duro do que o alumínio, menos aspereza do suporte pode ser obtida com menos ocorrência de partículas residuais, 5 tendo por resultado um suporte mais limpo e um nível mais baixo de rejeitos do processo de sol-gel. Consequentemente, os custos podem ser mantidos. Além disso, os rejeitos da placa de aço inoxidável podem simplesmente ser reciclados para formar refundir as novas placas de aço placas, minimizando inoxidável, a desse modo os saber, ao custos de trabalho.
Para fins de plenitude, deve revestimentos de sol-gel e os métodos portanto, nenhum esclarecimento ser notado de aplicação estado da técnica adicional será que os desses e que, aqui fornecido.
A presente invenção também se refere a um método de fabricação de um dispositivo tal como descrito anteriormente, sendo que uma placa metálica e um elemento para suportar a 20 placa metálica são dados, em que a placa metálica é fixada ao elemento de suporte ao submeter pelo menos uma parte da placa metálica a um processo de deformação mecânica e em que, antes da fixação da placa metálica ao elemento de suporte, um revestimento de sol-gel é aplicado à placa metálica em uma 25 espessura que está em uma faixa de 25 a 60 micrômetros, preferivelmente em uma faixa de 25 a 50 micrômetros.
Em geral, o processo de deformação mecânica pode ser um processo de envolvimento, tal como um processo de compressão e/ou de enrolamento. Vantajosamente, a placa 30 metálica é provida com uma borda curvada, que é envolta em torno do elemento de suporte. Uma vantagem da borda curvada é que o processo de envolvimento é facilitado.
Em uma maneira prática de realizar o método de
8/13 acordo com a presente invenção, antes de aplicar o revestimento de sol-gel à placa metálica, a placa metálica pode ser submetida a pelo menos um pré-tratamento, tal como jateamento com areia ou recozimento. Um efeito vantajoso do 5 jateamento com areia é que uma superfície áspera é obtida, de modo que a aderência do revestimento pode ser intensificada.
Ao realizar um processo de recozimento, a tensão decorrente do jateamento com areia e da formação de folha pode ser diminuída.
Dentro do âmbito da presente invenção, o processo de aplicar o revestimento de sol-gel pode ocorrer de qualquer maneira apropriada, por exemplo, ao executar um processo de revestimento por aspersão.
Os aspectos acima descritos e outros ainda da presente invenção ficarão evidentes e serão esclarecidos com referência à descrição a seguir de um processo de fabricação de um conjunto de placa única e de placa de passar a ferro de acordo com a presente invenção, que se destina a ser utilizado em um ferro de passar roupas.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A presente invenção será explicada agora com mais detalhes com referência às figuras, nas quais partes iguais ou similares são indicadas pelos mesmos sinais de referência, e nas quais:
A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva de uma placa única.
A Figura 2 mostra uma vista em perspectiva de uma placa de passar a ferro que deve ser fixada à placa única mostrada na Figura 1.
0 A Figura 3 mostra um conjunto de placa única mostrada na Figura 1 e de placa de passar a ferro mostrada na Figura 2.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS REALIZAÇÕES
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A presente invenção será descrita agora no contexto da fabricação de um conjunto 1 de placa única 2 e de placa de passar a ferro 3, que é apropriada para ser aplicada em um ferro de passar roupas (não mostrado) . No entanto, isso não 5 significa que a invenção não seja aplicável no contexto de outros conjuntos e utensílios.
|
|
Um |
exemplo |
de uma placa única |
2 é mostrado na |
Figura |
1, |
e |
um exemplo de |
uma |
placa de passar a ferro 3 é |
mostrado |
na |
Figura 2 |
. Em |
uma |
realização |
prática, a placa |
10 única |
2 |
é |
formada |
como |
um |
bloco do |
alumínio fundido, |
compreendendo vários tipos de estruturas funcionais. Por exemplo, a placa única 2 pode compreender um espaço para comportar um elemento de aquecimento do ferro, um espaço que pode ser utilizado como uma câmara para gerar vapor e um 15 sistema para fornecer água a esse espaço, de uma maneira conhecida. A placa de passar a ferro 3 compreende uma placa metálica 4, que pode ser uma placa de aço inoxidável, por exemplo. Além disso, no exemplo mostrado, a placa de passar a ferro 3 é provida com orifícios que permitem a passagem de 20 vapor para um objeto a ser passado a ferro. Em qualquer caso, a placa de passar a ferro 3 destina-se a colocar em contato tal objeto e transferir calor ao objeto.
Nos testes que foram realizados no contexto da presente invenção, a placa de passar a ferro 3 foi fabricada 25 ao executar as etapas de prover uma placa de aço inoxidável 4, preparar um lado da placa 4 para ser coberto por um revestimento de sol-gel ao submeter este lado da placa 4 a um pré-tratamento apropriado, tal como jateamento com areia, e executar um processo de sol-gel para aplicar o revestimento 3 0 de fato. Em particular, a placa de aço inoxidável 4 é submetida aos processos de jateamento com areia e de recozimento, depois dos quais um sistema do sol-gel reveste por aspersão a placa de aço inoxidável pré-tratada 4 e
10/13 curada. O objetivo do processo de revestimento é a obtenção de uma espessura de camada do revestimento em uma faixa de 25 a 60 micrômetros.
No caso de produção em massa da placa de passar a ferro 3, é vantajoso efetuar uma verificação a fim de descobrir se o revestimento preenche os requisitos, uma vez que o processo de fabricação da placa de passar a ferro 3 está completo. Se parecer ser este o caso, a placa de passar a ferro 3 está pronta para ser fixada a uma placa única 2. Se 10 este não for o caso, a placa de passar a ferro 3 pode ser fundida novamente, de modo que uma placa nova pode ser formada.
Preferivelmente, uma borda 5 da placa metálica 4 que é parte da placa de passar a ferro 3 é curvada, tal como 15 mostrado na Figura 2. Desse modo, possibilita-se uma facilidade maior na fixação pretendida da placa de passar a ferro 3 à placa única 2, que envolve o envolvimento da borda 5 da placa metálica 4 em torno da placa única 2. No exemplo mostrado, a borda 5 é curvada ao longo de toda a 20 circunferência da placa metálica 4. Além disso, a placa de passar a ferro 3 tem uma aparência substancialmente planar, e o mesmo pode se aplicar a um lado da placa única 2, que deve ser coberto pela placa de passar a ferro 3.
Durante os testes, com a finalidade de confeccionar 25 o conjunto 1 de placa única 2 e de placa de passar a ferro 3, uma pasta de silicone condutora de calor foi aplicada a um lado da placa única 2, que foi coberta pela placa de passar a ferro 3, e a placa de passar a ferro 3 foi colocada no lugar na placa única 2. Depois disso, uma compressão e um 30 enrolamento mecânicos da placa de passar a ferro 3 foram executados, sendo que a placa de passar a ferro 3 foi envolta em torno da placa única 2, assim como a borda 5 da placa de aço inoxidável 4 da placa de passar a ferro 3 foi enrolada em
11/13 torno da placa única 2.
Quando todos os processos descritos são finalizados, o conjunto final 1 de placa única 2 e de placa de passar a ferro 3 é examinado para procura de rachaduras e 5 defeitos. Nenhum defeito visual ou rachaduras foram encontrados no revestimento da placa de passar a ferro 3. O exame de microrrachaduras foi feito ao colorir a placa de passar a ferro 3 e visualizar linhas de rachadura. Nenhuma rachadura foi visualizada a olho nu, e quando a placa de 10 passar a ferro 3 foi examinada com a ajuda de um microscópio, tampouco foi encontrada alguma rachadura.
Os testes mostraram que é possível fabricar um conjunto 1 de placa única 2 e de placa de passar a ferro 3 que compreende uma placa de aço inoxidável 4 e um 15 revestimento de sol-gel de espessura compreendida em uma faixa de 25 a 60 micrômetros, ao envolver a placa de passar a ferro 3 em torno da placa única 2, evitando a formação de rachaduras no revestimento. Em particular, é possível conceber uma espessura compreendida em uma faixa de 2 5 a 50 20 micrômetros. Devido ao fato que o revestimento de sol-gel, que geralmente é utilizado no campo dos ferros de passar roupa, tem uma natureza frágil, tal como vidro, este é um resultado que não pode simplesmente ser esperado tomando por base o conhecimento geral comum. Além disso, o conhecimento 25 da técnica anterior relevante parece discordar da presente invenção em vez de considerar a mesma óbvia.
No caso de a placa metálica 4 ser uma placa de aço inoxidável, é obtida uma boa adesão do revestimento, e o nível de rejeitos é relativamente baixo, visto que o aço 30 inoxidável relativamente duro não é muito suscetível à contaminação por partículas.
Fica claro ao técnico no assunto que o âmbito da presente invenção não fica limitado aos exemplos discutidos
12/13 anteriormente, mas que vários aperfeiçoamentos e modificações na mesma são possíveis sem sair do âmbito da presente invenção, tal como definido nas reivindicações anexas. Embora a presente invenção tenha sido ilustrada e descrita com 5 detalhes nas figuras e na descrição, a ilustração e a descrição só devem ser consideradas ilustrativas ou exemplificadores, e não restritivas. A presente invenção não fica limitada às realizações descritas.
Variações nas realizações descritas podem ser 10 compreendidas e efetuadas por em técnico no estado da técnica de praticar a invenção reivindicada a partir de um estudo das figuras, da descrição e das reivindicações anexas. Nas reivindicações, a palavra compreende não exclui outras etapas ou elementos, e o artigo indefinido um ou uma não 15 exclui uma pluralidade. O mero fato de que certas medidas são citadas nas reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação dessas medidas não pode ser utilizada com vantagem. Quaisquer sinais de referência nas reivindicações não devem ser interpretados como limitadores 20 do âmbito da presente invenção.
Deve ser observado que o dispositivo de acordo com a presente invenção pode ser qualquer tipo de dispositivo que compreende uma placa metálica que tem um revestimento de solgel aplicado à mesma. Os exemplos praticáveis do dispositivo 25 de acordo com a presente invenção são utensílios domésticos tais como ferros de passar roupa, grelhas, aparelhos para cozinhar arroz, potes e panelas, e utensílios de cuidados pessoais, tais como prendedores de cabelo, alisadores de cabelos, depiladores ou barbeadores.
0 A presente invenção pode ser resumida tal como segue. Um dispositivo que compreende uma placa metálica 4 e um elemento 2 para suportar a placa metálica 4, sendo que uma parte 5 da placa metálica 4 é envolta em torno do elemento de
13/13 suporte 2, e a placa metálica 4 é revestida com um revestimento de sol-gel que tem uma espessura na faixa de 25 a 60 micrômetros. Em um processo de fabricação do dispositivo, a placa metálica 4 é fixada ao elemento de suporte 2 ao submeter pelo menos uma parte 5 da placa metálica 4 a um processo de deformação mecânica, sendo que o revestimento de sol-gel é aplicado à placa metálica 4 antes de fixar essa placa 4 ao elemento de suporte 2. Os testes provaram que é possível ter tanto um revestimento 10 relativamente grosso quanto uma deformação mecânica de pelo menos uma parte 5 da placa metálica 4 à qual o revestimento é aplicado sem a formação de rachaduras no revestimento.