BRPI0919761B1

BRPI0919761B1 - picador para fibras mescladas

Info

Publication number: BRPI0919761B1
Application number: BRPI0919761-3A
Authority: BR
Inventors: H Jander Michael
Original assignee: Ocv Intellectual Capital Llc
Priority date: 2008-10-22
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2019-11-05
Also published as: RU2517101C2; EP2366042A2; BRPI0919761A2; US8777136B2; ES2586306T3; CA2740774A1; CN102227521B; PL2366042T3; DK2366042T3; SA109300629B1; WO2010048351A2; BRPI0919761B8; RU2011117079A; WO2010048351A3; EP2366042B1; US20110272509A1; CN102227521A

Abstract

picador para fibras mescladas um dispositivo para picar filamentos de fibra inclui uma forma, e um mecanismo de alimentação de filamento que fornece o filamento à forma e transporta o filamento ao longo da forma. podem ser incluídas primeira e segunda rodas de moer para cortar o filamento em segmentos individuais de comprimento desejado à medida que o filamento é transportado ao longo da forma. um método de se picar um filamento de fibra inclui s etapas de se fornecer um filamento contínuo a uma extremidade de base de uma forma, transportando o filamento contínuo ao longo da forma da base para a extremidade de descarga e cortando o filamento contínuo em segmentos individuais de comprimento desejado usando, por exemplo, a primeira e a segunda rodas de moer.

Description

A presente invenção se refere em linhas gerais ao campo de fibras picadas e mais especificamente a um aparelho e método para picar de modo eficiente e efetivo um filamento de fibra em segmentos de fibra individuais de comprimento desejado que são então prontamente dispersos de um modo ordenado.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

O processo de se cortar fibras de reforço contínuas em segmentos de fibras de comprimento descontínuo é útil na fabricação de diferentes tipos de estruturas de reforço. Os segmentos de comprimento descontínuo de fibras de reforço, por exemplo, podem ser usados em esteiras de reforço tal como em esteiras fabricadas com fibras mescladas (fibras de vidro, por exemplo, misturadas com fibras termoplásticas), ou esteiras laminadas fabricadas de camadas de fibras.

Os segmentos de comprimento descontínuo de fibras de reforço podem também ser usados em pré-formas de reforço. Compósitos estruturais e outros artigos moldados reforçados são habitualmente reduzidos por moldagem por transferência de resina e por moldagem por injeção de resina estrutural. Estes processos de moldagem foram tornados mais eficientes, preformando-se as fibras de reforço em uma preforma de reforço que tem aproximadamente o formato e as dimensões do artigo moldado e inserindo-se então preforma de reforço em um molde.

Para ser aceitável para a produção a um nível industrial é necessário um processo de preformação rápido. Na fabricação de preformas, uma prática comum consiste em se fornecer um comprimento contínuo de filamento ou fibra de reforço a um dispensador de reforço ou “picador” que corta a fibra contínua em muitos segmentos de fibras de comprimento descontínuo e deposita os segmentos de fibras sobre uma superfície de coleta. Este processo pode ser usado para se produzir preformas de um modo automatizado montandose o dispensador de reforço para ter movimento sobre a superfície de coleta, e programando-se o movimento do dispensador para se aplicar os segmentos de fibra em um padrão predeterminado desejado.

O dispensador de reforço pode ser robotizado ou automatizado e tais dispensadores de reforço são conhecidos na técnica para tais usos como a produção de preformas para grandes partes estruturais, tal como na indústria automotiva, por exemplo. (Dispensadores de fibras de reforço para a fabricação de esteiras de fibras mescladas ou de esteiras laminadas também podem ser adaptados para serem deslocáveis e programáveis). tipicamente as fibras depositadas são polvilhadas com um aglutinante em pó e comprimidas co um segundo molde perfurado. Ar quente e pressão fazem o aglutinante pegar, produzindo uma preforma de fibras de reforço que podem ser armazenadas e enviadas ao cliente final do molde que aplica resina à preforma e molda a preforma resinada para produzir um produto reforçado, tipicamente usando um processo de injeção de resina.

À medida que aumentam as exigências técnicas para estruturas de reforço, novos métodos para dispensar e depositar fibras de reforço não necessárias. Uma exigência consiste em se fazer as fibras de reforço serem fornecidas a velocidades maiores do que as usadas anteriormente. Outra exigência é que as fibras de reforço sejam depositadas com uma orientação predeterminada. O avança na tecnologia de reforços permitindo um dispensador de reforço deslocável e programável levou a exigências para padrões e orientações muito sofisticados de fibras. As estruturas de reforço podem ser projetadas com quantidades e orientações específicas de fibras de reforço par aumentar a resistência da estrutura precisamente na localização mais fraca ou mais submetida a estresses do artigo a ser reforçado. Devido a esta nova sofisticação, frequentemente há uma exigência de que as fibras sejam depositadas sobre a superfície de coleta dispostas em paralelo e próximas umas das outras.

A patente U.S. No. 6.038.949 divulga um dispositivo picador da técnica anterior e método que geralmente proporciona o melhor desempenho até agora. O dispositivo forma um filamento em uma alça que é alimentada ao longo de uma forma e é geralmente achatada antes de ser cortada com lâminas rotativas em segmentos de fibra individuais de um comprimento desejado. Embora o aparelho e método divulgados na patente 6.038.949 geralmente proporcionam um bom desempenho, eles apresentam uma série de inconveniência e, consequentemente, existe a necessidade de um dispositivo e método melhorados de picar. Mais especificamente, quando se processa um material em fibra de um tipo que compreende fibras termoplásticas e de vidro unidirecionais mescladas, o dispositivo divulgado na patente 6.038.949 esmaga as fibras de vidro e corta a fibra termoplástica. A fibra de vidro dura e abrasiva rapidamente desgasta as laminas rotativas que ficam cegas e então não podem cortar as fibras termoplásticas. Consequentemente, as lâminas devem ser frequentemente substituídas, reduzindo assim a produtividade. Além disso, deve ser observado que lâminas rotativas têm um diâmetro relativamente grande e devem ser dispostas a uma distância de pelo menos um rio da lâmina da extremidade do dispositivo de picar.

Assim os segmentos de fibras picados devem ser transportados de uma distância significativa ao longo do dispositivo antes de poderem ser dispensados. As fibras picadas são de difícil manuseio e eventualmente um ou mais segmentos de fibra são deslocados, resultando potencialmente na dispensa da fibra em uma orientação ou posição indesejável.

A presente invenção se refere a um dispositivo e método de picar melhorado que utiliza rodas de moer para cortar a fibra. Tais rodas de moer têm uma vida útil mais longa do que lâminas rotativas usadas no picador da técnica anterior e, consequentemente, a presente invenção reduz tempo de imobilização para manutenção e aumenta a produtividade. Além disso, as rodas de moer são posicionadas na adjacência da extremidade de descarga do dispositivo de picar de modo que os segmentos de fibras picados individuais são manipulados/ transportados durante uma distância muito curta antes de serem dispensados. Isto reduz substancialmente o potencial para deslocamento dos segmentos de fibras e assim garante o manuseio adequado ordeiro dos segmentos de fibra picados e a dispensa na posição e orientação desejadas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

De acordo com as finalidades da presente invenção conforme foi descrito aqui, um dispositivo é provido par picar filamento de fibra. O dispositivo compreende uma forma, um mecanismo de alimentação de filamentos que fornece o filamento à forma e transporta o filamento ao longo da forma e de primeira e segunda rodas de moer que cortam o filamento em segmentos individuais de comprimento desejado à medida que o filamento é transportado ao longo da forma.

A forma tem uma extremidade de base tendo uma seção transversal em geral circular e uma extremidade de descarga que compreende uma borda linear alongada. A forma geralmente se adelgaça e se torna progressivamente mais plana e larga da extremidade de base para a extremidade de descarga.

Em uma modalidade possível, o mecanismo de alimentação de filamentos inclui um rotor e um motor para acionar esse rotor. O rotor inclui uma passagem de alimentação através da qual o filamento é fornecido para a forma e ao redor dela à medida que se faz girar o rotor. O mecanismo de alimentação de filamentos inclui ainda um alimentador por meio do qual o filamento é deslocado ao longo da forma da extremidade de base para a extremidade de descarga. O alimentador inclui primeiro e segundo parafusos parafuso sem fim de alimentação. O primeiro parafuso sem fim de alimentação é provido ao longo de um primeiro lado da forma ao passo que o segundo parafuso sem fim de alimentação é provido em um segundo lado oposto da forma. Além disso, o alimentador inclui terceiro e quarto parafuso sem fim de alimentação O terceiro e o quarto parafusos parafuso sem fim de alimentação são providos ao longo da forma na extremidade de descarga. Pelo menos uma porção de cada um do terceiro e quarto parafusos parafuso sem fim de alimentação é provida entre o primeiro e o segundo parafusos parafuso sem fim de alimentação.

Placas de guia são providas sobre a forma na adjacência do terceiro e do quarto parafusos parafuso sem fim de alimentação. As placas de guia são carregadas por mola. Devido a este carregamento de mola, as placas de guia ajudam a guiar o filamento para dentro do terceiro e quarto parafusos parafuso sem fim de alimentação e inclinam simultaneamente o filamento na direção da primeira e segunda rodas de moer de modo a aumentar a eficiência do processo de corte.

A primeira roda de moer é provida na adjacência do primeiro lado da forma a jusante da extremidade traseira do primeiro parafuso sem fim de alimentação. A segunda roda de moer é provida na adjacência do segundo lado da forma a jusante da extremidade traseira do segundo parafuso sem fim de alimentação. As extremidades traseiras do primeiro e do segundo parafusos parafuso sem fim de alimentação estão mais próximas da extremidade de descarga da forma do que as extremidades dianteiras do terceiro e do quarto parafusos parafuso sem fim de alimentação. Consequentemente, o filamento é deslocado diretamente para dentro das extremidades dianteiras do terceiro e do quarto parafusos parafuso sem fim de alimentação pelo primeiro e pelo segundo parafusos parafuso sem fim de alimentação. Portanto, faz-se o filamento passar suavemente do primeiro e do segundo parafusos parafuso sem fim de alimentação para o terceiro e quarto parafusos parafuso sem fim de alimentação à medida que o filamento é transportado ao longo da forma.

De acordo com um outro aspecto da presente invenção, é proposto um método para se picar um filamento de fibra. O método compreende o fornecimento de um filamento contínuo a uma extremidade de base de uma forma, o transporte do filamento contínuo ao longo da forma da extremidade de base para a extremidade de descarga e o corte do filamento contínuo em segmentos individuais de comprimento desejado usando-se primeira e segunda rodas de moer. Além disso, o método inclui o posicionamento da primeira e segunda rodas de moer de lados opostos da forma. Além disso, o método inclui o engate dos filamentos com um mecanismo de alimentação de filamento à medida que o filamento estiver sendo cortado e a dispensa dos segmentos individuais da extremidade de descarga da forma após o corte.

O método inclui ainda se inclinar simultaneamente o filamento contínuo para dentro do mecanismo de alimentação de filamento e a primeira e segunda rodas de moer. A primeira e a segunda rodas de moer são giradas a velocidades entre aproximadamente 1.000 e aproximadamente 100.000 rpm. Em seguida o filamento é transportado ao longo da forma a uma velocidade entre aproximadamente 0,01 e aproximadamente 0,3 m/s. Em uma modalidade possível o filamento contínuo é transportado ao longo da forma em uma primeira direção enquanto a primeira e segunda rodas de moer são giradas em uma segunda direção oposta nos dois pontos de contato com o filamento contínuo. Em uma outra modalidade possibilidade, o transporte do filamento contínuo e a rotação das rodas de moer são completados na mesma direção nos dois pontos de contato.

Na descrição que segue são mostrados e descritas diversas modalidades diferentes da invenção, simplesmente a título de ilustração de alguns dos modos que são mais bem adequados para a colocação em prática da invenção. Conforme será observado, a invenção é capaz de outras modalidades diferentes e os seus diversos detalhes são capazes de serem modificados em diversos aspectos óbvios todos sem que haja desvio da invenção. Consequentemente, os desenhos e as descrições serão considerados como sendo de natureza ilustrativa e não restritiva

DESCRIÇÃO SUCINTA DOS DESENHOS

Os desenhos apensos incorporados ao presente documento e fazendo parte do relatório ilustram diversos aspectos da presente invenção e juntamente com a descrição servem para explicar determinados princípios da invenção. Nos desenhos:

a Figura 1 é um vista em perspectiva ilustrando um dispositivo picador da presente invenção ligado a um braço robótico, depositando o dispositivo picador os segmentos de fibra picados de comprimento desejado sobre uma superfície coletora de acordo com o método da invenção;

a Figura 2 é uma vista em perspectiva do dispositivo picador ilustrado na Figura 1;

a Figura 3 é uma vista em perspectiva parcialmente fragmentada do dispositivo picador ilustrado na Figura 2 mostrando a alimentação do filamento contínuo na forma;

a Figura 4 é uma vista em seção transversal esquemática ilustrando ainda os parafusos parafuso sem fim de alimentação do mecanismo de alimentação de filamento do dispositivo picador;

a Figura 5 é uma vista esquemática detalhada das placas de guia de um lado do dispositivo picador;

a Figura 6 é uma vista em seção transversal esquemática ilustrando ainda os parafusos parafuso sem fim de alimentação do mecanismo de alimentação de filamento do dispositivo picador de acordo com uma outra modalidade exemplar; e a Figura 7 é uma vista em seção transversal esquemática ilustrando ainda um dispositivo picador de acordo com uma outra modalidade exemplar.

Faremos agora referência detalhadamente às modalidades preferidas da presente invenção, um exemplo da qual é ilustrado no desenho apenso.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS DA INVENÇÃO

Conforme ilustrado na Figura 1, um dispositivo picador 10 é ligado a um braço robótico 12 que está posicionado para depositar segmentos de fibra 14 de um comprimento descontínuo/desejado sobre uma superfície de coleta 16, tal como uma superfície de moldagem de preforma. Tipicamente a superfície de coleta é uma tela. O dispositivo picador 10 não precisa ser robotizado ou automatizado e podería até ser estacionário com a superfície cole30 tora 16 deslocável. Uma fonte de vácuo (não mostrada) é geralmente posicionada abaixo da tela para facilitar o processo de fabricação da preforma. O braço robótico 12 pode ser dotado com um sistema hidráulico (não mostrado) ou com um outro sistema análogo para permitir que o braço seja posicionado na adjacência ou acima de uma porção da superfície de coleta 16. O movimento do braço 12 pode ser controlado por computador (não mostrado) de acordo com um padrão predeterminado, de modo que o padrão desejado de segmentos de fibra 14 seja depositado na superfície coletora 16.

Faremos agora referência às Figuras 2-4 que ilustram a estrutura e a operação do dispositivo picador 10 com mais detalhes. O dispositivo picador 10 inclui uma carcaça externa em gral cilíndrica 18. Um elemento rotativo ou rotor 20 é montado por meio de uma série de mancais 96 para girar no interior da carcaça 18. O rotor 20 inclui uma extremidade de entrada geralmente cilíndrica 22 e uma extremidade de saída geralmente cônica 24. O rotor 20 é acionado para girar por qualquer meio adequado tais como um motor 26. Conforme ilustrado, o motor 26 inclui um eixo motor 28. Uma polia de acionamento 30 é adaptada ao eixo motor 28. Uma segunda polia 32 é adaptada à extremidade de entrada 22 do rotor 20. Uma correia de acionamento 34 conecta a polia de acionamento 30 com a polia acionada 32 para fazer o rotor 20 girar.

Uma passagem de alimentação 36 se estende longitudinalmente através do centro da extremidade de entrada 22 e em seguida ao longo de uma superfície externa da extremidade de saída 24 do rotor 20. Uma fibra de reforço ou filamento contínuo 38, tal como uma maçaroca, é fornecido de uma fonte (não mostrada) e é transportado ao dispositivo picador 10 através do braço robótico 12. O filamento contínuo 38 é alimentado pela passagem de alimentação 36 do rotor 20 e sai então através de uma abertura de saída 40 na extremidade a jusante do rotor 20.

Uma forma 42 é posicionada a jusante do rotor 20. A forma 42 inclui uma extremidade de base 44 que tem uma seção transversal geralmente circular e uma extremidade de descarga 46 compreendendo uma borda linear geralmente alongada. A terminologia “geralmente circular” significa que a relação do diâmetro mais longo, L, para o diâmetro mais curto, S, é inferior a 2:1. Um círculo perfeito, por exemplo, tem uma relação L:S de 1:1. É preferível que a extremidade de base 44 tenha um raio mínimo (1/2 do diâmetro menor, S) de pelo menos aproximadamente 15 mm para garantir um embobinamento suave do filamento contínuo 38 ao redor da extremidade de base 44 da forma 42.

A forma 42 inclui uma porção intermediária alongada 48 entre a extremidade de base 44 e a extremidade de descarga 46. A porção intermediária alongada 48 se afusa gradualmente e se torna progressivamente mais plana e larga a partir da extremidade de base 44 para a extremidade de descarga 46. À medida que o rotor 20 gira em relação à forma 42, o filamento contínuo 38 é depositado ou fornecido na extremidade de base 44 da forma 42 de modo a formar alças ou espiras geralmente circulares 50. Estas alças ou espiras de fio 50 são então transportadas ao longo da forma 42 na direção da extremidade de descarga 46.

Mais especificamente, além do rotor 20 e do motor 26, o mecanismo de alimentação de filamento inclui quatro parafusos sem fim de alimentação 52, 54, 56, 68. O primeiro parafuso sem fim de alimentação 52 se estende ao longo de um primeiro lado da forma 42. O segundo parafuso sem fim de alimentação 54 se estende ao longo de um segundo lado oposto da forma 42. O terceiro e o quarto parafusos sem fim de alimentação 56, 58 são dispostos ao longo da forma 42 na extremidade de descarga 46 e se estendem pelo menos parcialmente entre o primeiro e o segundo parafusos sem fim de alimentação 52, 54. A sobreposição entre o primeiro e o segundo parafusos sem fim de alimentação 52, 54 e o terceiro e quarto parafusos sem fim de alimentação 56, 58 assegura que as alças ou espiras de filamento 50 são suave e eficientemente passadas do primeiro e segundo parafusos sem fim de alimentação para o terceiro e quarto parafusos sem fim de alimentação e o movimento continua de um modo ininterrupto.

Cada um dos parafusos sem fim de alimentação 52, 54, 56, 58 é acionado pelo rotor 20. Mais especificamente o rotor 20 inclui uma seção de eixo motriz 60 incluindo duas engrenagens motrizes 62, 64. Conforme se pode ver melhor na Figura 4, a engrenagem motriz 62 engrena com o conjunto de engrenagens 66 que por sua vez engrena com a engrenagem 65 que está conectada através de uma junta universal ao primeiro parafuso sem fim de alimentação 52. De modo análogo, a engrenagem motriz 62 engrena com o conjunto de engrenagens 70 que por sua vez engrena com a engrenagem 62 que está conectada por uma junta universal ao segundo parafuso sem fim de alimentação 54.

A engrenagem motriz 64 na extremidade distal do rotor 20 aciona a engrenagem 74 conectada ao terceiro parafuso sem fim de alimentação 56 através do conjunto de engrenagens 76. Em seguida, a engrenagem motriz 64 aciona a engrenagem 78 no quarto parafuso sem fim de alimentação 58 através do conjunto de engrenagens 80.

Conforme foi observado acima, à medida que o rotor 20 é acionado para girar pelo motor 26, o filamento contínuo 38 é disposto em alças ou espiras 50 sobre a extremidade de base 44 da forma 42. À medida que cada nova alça ou espira 50 é fornecida, ela é agarrada pelo primeiro e segundo parafusos sem fim de alimentação 52, 54 na extremidade dianteira destes parafusos sem fim. Faz-se então cada alça ou espira 50 avançar pelo primeiro e pelo segundo parafusos sem fim de alimentação 52, 54 ao longo da forma 42. À medida que a forma 42 gradualmente se afina e se torna progressivamente mais chata e larga da extremidade de base 44 para a extremidade de descarga 46, as alças ou espiras 50 que se faz avançar acompanham o contorno da forma 42 e também se tornam progressivamente mais chatas e mais largas. À medida que cada alça ou espira 50 se aproxima das extremidades traseiras do primeiro e do segundo parafusos sem fim de alimentação 52, 54 na adjacência da extremidade de descarga 46 da forma 42, as alças são também agarradas pelas extremidades dianteiras do terceiro e quarto parafusos sem fim de alimentação 56, 58, dispostos entre as extremidades traseiras do primeiro e do segundo parafusos sem fim de alimentação 52, 54. O terceiro e o quarto parafusos sem fim de alimentação 56, 58 continuam a avançar ou a transportar as alças 50 na direção da extremidade de descarga 46 da forma 42.

A primeira e a segunda rodas de moer 82, 84 são dispostas na adjacência e imediatamente a jusante das extremidades traseiras do primeiro e do segundo parafusos sem fim de alimentação 52, 54 no primeiro e no segundo lados da forma 42 na adjacência da extre midade de descarga 46. A roda de moer 82 é acionada para girar por um motor 86 ao passo que a roda de moer 84 é acionada para girar por um motor 88. Cada uma das rodas de moer 82, 84 tem uma face de moer que tem uma largura entre aproximadamente 0,1 e aproximadamente 3 mm.

Uma série de placas de guia 90, 92, são disposta sobre a forma 42 na adjacência do terceiro e do quarto parafusos sem fim de alimentação 56, 58. As placas de guia 90, 92 são presas à carcaça adjacente do motor 88 por meo de uma braçadeira de suporte 98 substancialmente em forma de U. Uma primeira mola de compressão 100 se estende entre a braçadeira de suporte 98 e a placa de guia 90. Uma segunda mola de compressão 102 se estende entre a braçadeira de suporte 98 e a placa de guia 92. Em conjunto, as molas de compressão 100, 102 inclinam as placas de guia 90, 92 na direção da forma 42. Como consequência, as placas de guia 90, 92 ajudam a guiar as alças ou espiras de filamento 50 para dentro do terceiro e do quarto parafusos sem fim de alimentação 56, 58 inclinando simultaneamente as alças ou espiras de filamento na direção da primeira e da segunda rodas de moer 82, 84. À medida que as alças ou espiras de filamento 50 são transportadas para a extremidade de descarga 46 da forma 42 elas são cortadas pelas rodas de moer 82, 84 em segmentos individuais de fibra 14 de comprimento desejado e são praticamente imediatamente descarregados da extremidade de descarga 46 do dispositivo picador 10 pelo terceiro e quarto parafusos sem fim de alimentação 56, 58. Como os segmentos de fibra individuais 14 são descarregados praticamente imediatamente depois de serem cortados, eles são descarregados de um modo ordenado e paralelo. Vantajosamente isso ajuda a assegurar que os segmentos de fibra são dispersos na posição desejada e na orientação desejada.

Resumindo a operação do dispositivo picador 10, o método de se picar um filamento de fibra compreende o fornecimento de um filamento contínuo 38 a uma extremidade de base 44 de uma forma 42. Em seguida vem o transporte do filamento contínuo 38, na forma de alças ou espiras 50 ao longo da forma 42 da extremidade de base 44 para uma extremidade de descarga 46. Isto é seguido pelo corte do filamento contínuo, novamente na forma de alças ou espiras 50 em segmentos individuais de fibras 14 de comprimento desejado usando-se aa primeira e a segunda rodas de moer 82, 84. A primeira e a segunda rodas de moer 82, 84 são posicionadas de lados opostos da forma 42. Durante o processo de picar, o filamento 38, 50 está engatado com um mecanismo de alimentação de filamento que inclui o rotor 20 e o primeiro, segundo, terceiro e quarto parafusos sem fim de alimentação 52, 54, 56, 58. O método também inclui a etapa de se inclinar simultaneamente o filamento contínuo em um mecanismo de alimentação de filamento e a primeira e a segundo rodas de moer 82, 84 por meio das placas de guia 90, 92.

Tipicamente a primeira e a segunda rodas de moer 82, 84 são acionadas pelos motores 86, 88 para girar a uma velocidade entre aproximadamente 1.000 e aproximadamente

100.000 rpm e têm um diâmetro entre aproximadamente 5 e aproximadamente 120 mm. Em seguida, o filamento contínuo, na forma de alças ou espiras 50, é tipicamente transportado ao longo da forma 42 a uma velocidade entre aproximadamente 0,01 e aproximadamente 0,3 m/s. As rodas de moer 82, 84 podem ser giradas de modo tal que elas estejam se deslo5 cando na mesma direção à medida que o filamento se desloca ao longo da forma no ponto de contato com o filamento ou em uma direção oposta à direção do movimento do filamento.

Em algumas modalidades da invenção, determinadas características da invenção podem ser usadas com vantagem sem um uso correspondente de outras características.

Em determinadas aplicações, tais como a modalidade exemplar mostrada na Figura 10 6, por exemplo, um par de facas rotativas 2,4 pode ser usado em vez de rodas de moer 82, para cortar o filamento contínuo 38. Facas rotativas adequadas são descritas na patente U.S. No. 6.038.949, cujo conteúdo é incorporado ao presente documento a título de referência como se tivesse sido totalmente apresentado aqui.

Em outras aplicações, tais como a modalidade exemplar mostrada na Figura 7, o 15 terceiro e o quarto parafusos sem fim de alimentação 56, 58 podem não ser necessários.

Nesta outra modalidade, somente o primeiro e o segundo parafusos sem fim de alimentação 52, 54 são acionados pelo rotor 20.

A descrição acima das modalidades preferidas da presente invenção foram apresentadas para fins de ilustração e descrição. Não se pretende que ela seja exaustiva ou que 20 limite a invenção à forma precisa divulgada Modificações e variações óbvias são possíveis à luz dos ensinamentos acima. As modalidades foram escolhidas e descritas para proporcionar a melhor ilustração dos princípios da invenção e da sua aplicação prática para assim permitir aos versados na técnica a utilização da invenção em diversas modalidades e com diversas modificações conforme convier ao uso específico pretendido. Todas tais modifica25 ções e variações incidem no âmbito da invenção conforme ela é determinada pelas reivindicações apensas quando interpretadas de acordo com a amplitude a que elas fazem jus honesta, legal e equitativamente. Os desenhos e modalidades preferidas não se destinam a limitar absolutamente o significado habitual das reivindicações em sua interpretação justa e ampla.

Claims

1. Dispositivo (10) para picar filamento de fibra (38), compreendendo:

uma forma (42) que inclui uma extremidade de base (44) e uma extremidade de descarga (46);

um mecanismo de alimentação de filamento que fornece o filamento (38) à forma (42) e que transporta o filamento ao longo da forma (42), incluindo o mecanismo de alimentação de filamento um primeiro parafuso sem fim de alimentação (52) provido ao longo de um primeiro lado da forma (42) e um segundo parafuso sem fim de alimentação (54) provido ao longo de um segundo lado oposto da forma (42);

em que o dispositivo (10) inclui ainda um terceiro (56) e um quarto (58) parafuso sem fim de alimentação sendo o terceiro (56) e o quarto (58) parafuso sem fim de alimentação providos ao longo da forma (42) pelo menos parcialmente entre o primeiro (52) e o segundo (54) parafuso sem fim de alimentação na extremidade de descarga (46),

CARACTERIZADO pelo fato de que o dito dispositivo (10) inclui ainda meios para cortar o filamento (38) em segmentos de fibras individuais de comprimento desejado (14) à medida que o dito filamento (38) é transportado ao longo da forma (42).

2. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos meios para cortar incluem uma primeira e segunda facas rotativas (2, 4).

3. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as extremidades traseiras do dito primeiro e do segundo parafusos parafuso sem fim de alimentação (52, 54) estão mais próximas da extremidade de descarga (46) da forma (42) do que as extremidades dianteiras do dito terceiro (56) e do quarto (58) parafusos parafuso sem fim de alimentação sendo o dito filamento (38) deslocado diretamente para dentro das extremidades dianteiras do terceiro e do quarto parafusos parafuso sem fim de alimentação (56, 58) pelos primeiro e pelo segundo parafusos parafuso sem fim de alimentação (52, 54).

4. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui ainda placas de guia (90, 92) e molas de compressão (100, 102) que inclinam as placas de guia (90, 92) na direção da forma (42) tais placas de guia (90, 92) para guiar alças ou espiras (60) do filamento (38) para dentro do terceiro (56) e do quarto (58) parafusos parafuso sem fim de alimentação.

5. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio para cortar inclui ainda uma primeira e segunda rodas de moer (82, 84).

6. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que primeira roda de moer (82) é provida adjacente ao primeiro lado da dita forma (42) a jusante de uma extremidade traseira do primeiro parafuso sem fim de alimentação (52) e segunda roda moedor (84) é provida adjacente ao segundo lado da forma (42) a jusante de

Petição 870190022716, de 08/03/2019, pág. 9/12 uma extremidade traseira do segundo parafuso sem fim de alimentação (54).

7. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui ainda placas de guia (90, 92) e molas de compressão (100, 102) que inclinam as placas de guia (90, 92) na direção da forma (42), placas de guia (90, 92) para guiar as alças ou espiras (50) de filamento (38) para dentro do terceiro (56) e quarto (58) parafusos parafuso sem fim de alimentação e para inclinar o filamento (38) na direção da primeira e da segunda rodas de moer (82, 84).

8. Dispositivo (10) para picar filamento de fibra (38) compreendendo:

uma forma (42) incluindo uma extremidade de base (44) tendo uma seção transversal em geral circular e uma extremidade de descarga (46) que compreende uma borda linear alongada;

um mecanismo de alimentação de filamentos que fornece o filamento (38) à forma (42) e transporta o dito filamento ao longo da forma (42), o dito mecanismo de alimentação de filamento incluindo um primeiro parafuso sem fim de alimentação (52) provido ao longo de um primeiro lado da forma (42) e um segundo parafuso sem fim de alimentação (54) provido ao longo de um segundo lado oposto da forma (42);

CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo (10) inclui ainda primeira e segunda rodas de moer (82, 84) que cortam o dito filamento (38) em segmentos individuais de comprimento desejado (14) à medida que o filamento (38) é transportado ao longo da forma (42).

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita primeira e a segunda rodas de moer (82, 84) são posicionadas adjacentes à extremidade de descarga (46) da dita forma (42).

10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira roda de moer (82) é provida adjacente ao primeiro lado doa forma (42) a jusante de uma extremidade traseira do primeiro parafuso sem fim de alimentação (52) e pelo fato de que a segunda roda de moer (84) é provida adjacente ao segundo lado da forma a jusante de uma extremidade traseira do segundo parafuso sem fim de alimentação (54).

11. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que cada uma da primeira e da segunda rodas de moer (82, 84) tem um diâmetro entre 5 e 120 mm e é capaz de girar a uma velocidade entre 1.000 e 100.000 rpm.

12. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda inclui placas de guia (90, 92) e molas de compressão (100, 102) que inclinam o dito filamento (38) na direção da primeira e da segunda rodas de moer (82, 84).

13. Método de se picar um filamento de fibra, a partir do dispositivo (10) para picar filamento de fibra (38) conforme definido na reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

Petição 870190022716, de 08/03/2019, pág. 10/12 fornecer uma alça (50) de um filamento contínuo (38) sobre uma extremidade de base (44) de uma forma (42);

transportar a dita alça (50) ao longo da forma (42) da dita extremidade de base (44) na direção de uma extremidade de descarga (46) engatando a dita alça (50) com o primeiro e o segundo parafuso sem fim de alimentação (52, 54);

engatar a dita alça (50) com o terceiro e quarto parafusos parafuso sem fim de alimentação (56, 58) posicionados entre o primeiro e o segundo parafuso sem fim de alimentação (52, 54) na extremidade de descarga (46);

cortar a alça (50) em segmentos de fibras individuais de comprimento desejado (14);

transportar os segmentos de fibras individuais (14) na direção da extremidade de descarga com o terceiro e o quarto parafuso sem fim de alimentação (56, 58); e descarregar os segmentos de fibra individuais (14).

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a alça (50) do filamento contínuo (38) é transportada ao longo da forma a uma velocidade entre 0,01 e 0,3 m/s.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de corte inclui o uso de primeira e segunda rodas de moer (82, 84) posicionadas de lados opostos da forma (42) na adjacência da extremidade de descarga (46) da dita forma (42) para cortar a alça (50).

16. Método de picar um filamento de fibra, a partir do dispositivo (10) para picar filamento de fibra (38) conforme definido na reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

fornecer um filamento contínuo (38) para uma extremidade de base (44) de uma forma (42);

transportar o dito filamento contínuo (38) ao longo da dita forma (42) da extremidade de base (44) para uma extremidade de descarga (46);

cortar o dito filamento contínuo (38) nos segmentos de fibra individuais (14) de comprimento desejado usando-se primeira e segunda rodas de moer (82, 84); e descarregar os segmentos de fibra individuais (14).

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de corte inclui o posicionamento da primeira e da segunda rodas de moer (82, 84) em lados opostos da forma (42) na adjacência da dita extremidade de descarga (46) da dita forma (42).

18. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de corte inclui fazer girar a primeira e a segunda rodas de moer (82, 84) a uma velocidade entre 1.000 e 100.000 rpm.

Petição 870190022716, de 08/03/2019, pág. 11/12

19. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de transporte inclui o transporte do dito filamento contínuo (38) ao longo da forma (42) em uma primeira direção e o fazer girar a primeira e a segunda rodas de moer (82, 84) em uma segunda direção oposta nos dois pontos de contato com o dito filamento contínuo

5 (38).

20. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui o transporte do filamento contínuo (38) ao longo da forma (42) e o fazer girar a primeira e a segunda rodas de moer (82, 84) nos dois pontos de contato com o dito filamento contínuo (38) na mesma direção.