PT2144721E - Processo para o fabrico de uma tira de fio constitída por uma multiplicidade de fios dispostos paralelos, uns em relação aos outros, bem como uma tira de fio fabricada de acordo com este processo - Google Patents

Processo para o fabrico de uma tira de fio constitída por uma multiplicidade de fios dispostos paralelos, uns em relação aos outros, bem como uma tira de fio fabricada de acordo com este processo Download PDF

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Description

DESCRIÇÃO
"PROCESSO PARA O FABRICO DE UMA TIRA DE FIO CONSTITÍDA POR UMA MULTIPLICIDADE DE FIOS DISPOSTOS PARALELOS, UNS EM RELAÇÃO AOS OUTROS, BEM COMO UMA TIRA DE FIO FABRICADA DE ACORDO COM ESTE PROCESSO" A invenção refere-se a um processo para o fabrico de uma tira de fio constituída por uma multiplicidade de fios dispostos paralelos, uns em relação aos outros, sendo que, em primeiro lugar uma tira de chapa é previamente entalhada, de um lado ou de ambos os lados, de modo a configurar fios os quais estão ainda ligados a almas. A invenção refere-se ainda a uma tira de fio, de metal, fabricada de acordo com este processo. A partir do estado da técnica, são conhecidos processos diferentes para o fabrico de tiras de fio, deste género, tal como elas são necessárias, por exemplo, para a produção de agrafes. Assim, por exemplo, o documento DE-PS 287820 descreve um processo em que fios prefabricados são colados, uns aos outros, ou ligados entre si, ponto a ponto, por pingo de solda, ou seja, soldados, de modo a que se formem tiras de metal constituídas pelo número de fios pretendido e que subsequentemente podem voltar a ser separados, uns dos outros. A partir do documento DE-PS 540837 é conhecido o tratamento de tiras metálicas através de um processo de puncionamento de modo que, mediante a separação posterior das almas remanescentes, podem ser removidas partes individuais da tira metálica. 1 A invenção tem como objectivo subjacente indicar um processo de fabrico que permita fabricar tiras de fio, do tipo mencionado inicialmente, para as quais, por um lado, não sejam necessárias quaisquer tecnologias de ligação adicionais, mas que, por outro, após a sua posterior separação, apresentem fios suficientemente isentos de rebarbas, correspondendo aos respectivos requisitos do produto final.
Este objectivo é solucionado, de acordo com a invenção, por de modo a transformar subsequentemente as almas em nervuras de separação delgadas, fáceis de separar, umas das outras, e configurando superfícies de separação quase isentas de rebarbas e lisas, aquando da separação, a tira de fio é submetida a um processo de pisoamento, em que cada uma das almas é sujeita a uma múltipla deformação por flexão, em torno do seu eixo longitudinal, de modo a que, em ruptura por fadiga, se configurem fendas superficiais, na zona das almas, e, por conseguinte, se produza a nervura de separação. A vantagem obtida através da invenção consiste, essencialmente, na formação de superfícies de separação, aproveitando o efeito metalúrgico de ruptura por fadiga, superfícies essas que se apresentam significativamente lisas e quase isentas de rebarbas, sem que neste caso, se processe, desde logo, uma separação total dos fios formados por este meio. Consequentemente, esta separação pode processar-se, mais tarde, sem grande esforço - por exemplo, no caso de um agrafador ou antes de um trabalho subsequente que requeira uma separação completa dos fios uns aos outros - sendo que, nesse caso, se tornam visíveis as superfícies de separação previstas quase isentas de rebarbas e lisas. Este processo possui especialmente 2 a vantagem de as superfícies de separação não necessitarem de ser submetidas a quaisquer tratamentos posteriores, tais como são habituais noutros processos de fabrico, por exemplo retalhe ou puncionamento. A profundidade mínima dos chanfros deve ser escolhida de modo a que, na base chanfrada, através do processo de pisoamento, sejam desencadeadas, com fiabilidade, fendas superficiais decorrentes da ruptura por fadiga.
Normalmente, afigurar-se-á conveniente escolher a profundidade máxima dos chanfros em forma de V, de modo a que a capacidade de deformação dos materiais fique praticamente esgotada, na zona das almas. A espessura da alma remanescente, após a inserção do chanfro, pode comportar, em particular, entre 20% e 95% da espessura da tira, sendo que a espessura das almas é determinada, essencialmente, em concordância com a ductilidade do material.
Além disso, no âmbito da invenção, verificou-se ser vantajoso o facto de o processo de pisoamento compreender uma múltipla deformação por flexão, num dos lados, em relação ao plano da tira de fio, até à ruptura por fadiga, na zona das almas. Em alternativa, o processo de pisoamento também pode compreender uma múltipla deformação por flexão, em ambos os lados, em relação ao plano da tira de fio, até à ruptura por fadiga, na zona das almas. 0 processo de pisoamento pode decorrer, neste caso, de modo a que a múltipla deformação por flexão das almas se processe respectivamente, mediante ângulos idênticos. Em vez disso, dependendo do caso de aplicação e da constituição do material, 3 também pode, todavia, afigurar-se mais vantajoso que a múltipla deformação por flexão, das almas, se processe respectivamente, mediante valores de ângulos crescentes ou decrescentes. A múltipla deformação por flexão, das almas, deveria processar-se convenientemente mediante um ângulo inferior ao ângulo W de entalhe.
De modo a separar os fios, completamente ou somente localmente, a nervura de separação pode ser fracturada por meio de uma leve deflexão em direcção contrária, dos fios situados justapostos, transversalmente em relação à tira. Neste caso, dever-se-á ter em consideração que as zonas de alma remanescentes e as zonas de fractura produzidas correspondam aos requisitos do produto intermédio, ou seja, às possibilidades de processamento do produto final. Para este efeito, podem ser aplicadas marcações sobre a fita de fio que correspondam ao comprimento total do produto final e às quais se possa aceder, durante o processamento da fita de fio. Todavia, existe também a possibilidade de, a seguir ao processo de pisoamento, não se produzirem, logo de inicio, quaisquer zonas de fractura, procedendo apenas à configuração das almas remanescentes e da zona de fractura, correspondendo aos requisitos do respectivo produto, directamente antes da instalação de tratamento seguinte, por meio de um dispositivo apropriado.
Finalmente, é aconselhável, no caso da aplicação do processo, que, como material precursor, seja utilizado um semi-produto de metal, em forma de tira.
Numa perspectiva, de acordo com o dispositivo, no caso de uma tira de fio metálico, constituída por vários fios dispostos 4 paralelos, uns em relação aos outros, ligados entre si por meio de almas, o objectivo subjacente à invenção é solucionado através de um semi-produto, em forma de tira, utilizado como material precursor que está previamente entalhado num lado ou em ambos os lados, visando configurar os fios, sendo que, por meio de múltiplas deformações por flexão através de um processo de pisoamento, as almas são transformadas em nervuras de separação delgadas, fáceis de separar, umas das outras, e configurando superfícies de separação quase isentas de rebarbas e lisas, aquando da separação, apresentando uma ruptura por fadiga.
Devido ao processo de pisoamento, são produzidas fendas superficiais de fractura, nas bases das almas, facto pelo qual as almas se tornam mais frágeis. As superfícies de separação, produzidas através de ruptura por fadiga, são relativamente lisas e quase isentas de rebarbas. As nervuras de separação remanescentes podem ser configuradas muito finas, uma vez que elas se situam na zona da fase neutra do processo de flexão; por conseguinte, os fios podem ser facilmente separados, uns dos outros .
Uma tira de fio, deste tipo, possui a vantagem de, aquando da separação de vários fios, formar superfícies de separação lisas e quase isentas de rebarbas, devido à existência da ruptura por fadiga, sendo que, simultaneamente, as forças necessárias à separação se mantêm nos limites razoáveis, requeridos pela respectiva aplicação.
No âmbito da invenção, como material metálico, aconselham-se materiais à base de aço inoxidável, de ferro, de cobre ou de alumínio. Além disso, também podem ainda estar previstas, como material metálico tiras de metal revestidas, em 5 particular, uma tira de ferro revestida de zinco ou de cobre. Como material metálico, podem estar previstos também, em particular, materiais com os quais se obtenham, através de laminagem, valores de resistência particularmente elevados para o grupo de materiais respectivo.
Os ângulos de abertura dos chanfros, na tira de fio, situam-se, por conveniência, entre 30° e 120°. A espessura das almas situa-se, por conveniência, na gama entre 20% e 95% da espessura da tira e é determinada pelas caracteristicas do material metálico, em particular, pela sua ductilidade.
No âmbito da invenção, está ainda previsto que, através do processo de pisoamento, as almas apresentem formações de fendas, devido à ruptura por fadiga, sobre a base chanfrada e fortemente compactada, na zona de superfície, transversalmente à tira previamente entalhada, possuindo uma superfície aveludada e, além disso, reduzindo a formação de rebarbas, aquando do processo de separação posterior. De modo a manter diminuta a força de separação, pode ser também ainda vantajoso que as nervuras de separação apresentem, suplementarmente, fracturas sobrevenientes localmente na direcção longitudinal.
Afigurou-se ainda vantajoso, no âmbito da invenção, que, no caso de tiras de metal revestidas, as faces superior e inferior, dos fios estejam providas de uma espessura de camada relativamente uniforme, que, pelo contrário, na zona do chanfro, em direcção à zona de fractura, os lados estreitos dos fios apresentem uma espessura de camada que vai diminuindo e que as próprias zonas de fractura não estejam revestidas. 6
Normalmente, na tira de fio, os fios apresentarão uma largura idêntica, entre si; contudo, no âmbito da invenção, existe no entanto de igual modo também a possibilidade de, na tira de fio, os fios apresentarem uma largura diferente.
Finalmente, no âmbito da invenção, existe também a possibilidade de a configuração dos fios, essencialmente rectangular, e inicialmente predeterminada pelo material precursor, estar deformada no exterior da zona de entalhe, correspondendo ao propósito de utilização.
Em seguida, a invenção será explicada, mais pormenorizadamente, com base num exemplo de realização representado no desenho; mostram:
Fig.l reprodução apenas parcial de um material precursor, previsto para o fabrico da tira de fio, em corte transversal e já com o entalhe prévio efectuado,
Fig.2 o material precursor previsto, submetido ao processo de pisoamento, estando deformado por flexão, para o fabrico da tira de fio,
Fig.3 uma disposição destinada ao seccionamento parcial das nervuras de separação da tira de fio,
Fig.4 uma vista lateral do objecto, de acordo com a figura 3, 7
Fig. 5 numa representação apenas parcial, um corte através da tira de fio, na zona de um chanfro,
Fig. 6 cortes através da tira de fio, na zona de um chanfro, no caso de uma tira de fio dobrada, em forma de U, a ser utilizada como agrafe, para diferentes exemplos de configuração,
Fig. 7 um corte transversal através de um fio individual revestido. A disposição, representada no desenho, serve para o fabrico uma tira 1 de fio constituída por uma multiplicidade de fios 2 dispostos paralelos, uns em relação aos outros.
Em primeiro lugar neste caso, uma tira de chapa destinada a configurar os fios 2, de um modo não representado mais pormenorizadamente no desenho, é previamente entalhada, de um lado ou de ambos os lados, de modo a configurar fios 2 os quais - tal como representado na figura 1 - estão ainda ligados a almas 3.
Visando a subsequente transformação das almas 3 em nervuras de separação delgadas, fáceis de separar, umas das outras, e configurando superfícies de separação quase isentas de rebarbas e lisas, aquando da separação, a tira de fio, de acordo com a figura 2, é submetida a um processo de pisoamento, em que cada uma das almas 3 é sujeita a uma múltipla deformação por flexão, mediante cilindros 5 superiores e cilindros 6 inferiores, em torno do seu eixo longitudinal. Deste modo, na zona das almas 3, formam-se fendas superficiais, devido à ruptura por fadiga, facto pelo qual, posteriormente, se produz uma nervura de separação facilmente separável.
Tal como se depreende do desenho, a chanfradura é realizada, de um modo preferido, como um chanfro 4 em forma de V, sendo que o ângulo W de entalhe pode comportar entre 30° e 120°. Neste caso, é preferido, tal como se deduz igualmente do desenho, um ângulo W de entalhe aproximadamente de 60°.
Neste caso, a espessura da alma 3 pode comportar entre 20% e 95% da espessura da tira 1, sendo que este factor depende especialmente da ductilidade do material. Em regra, a profundidade dos chanfros é escolhida de modo a que a capacidade de deformação do material fique praticamente esgotada, na zona das almas 3. O processo de pisoamento compreende uma múltipla deformação por flexão, num dos lados, ou também em ambos os lados, em relação ao plano da tira 1 de fio, tal como indicado na figura 2. Para este efeito e em caso de necessidade, várias disposições de cilindros, respectivamente constituídas por um cilindro 5 superior e por um cilindro 6 inferior, estão instaladas em série, seguindo o sentido de curso da tira 1 de fio.
Neste caso, a múltipla deformação por flexão, das almas 3, em torno de um ângulo B de flexão pode processar-se, ou respectivamente mediante ângulos idênticos, no entanto existe de igual modo também a possibilidade de a múltipla deformação por flexão se processar, respectivamente mediante ângulos de valores crescentes ou decrescentes. Também esta opção deverá ser tomada em concordância com as caracteristicas do material da tira utilizado. Neste caso, geralmente, a múltipla deformação por 9 flexão, das almas 3, processar-se-á mediante um ângulo inferior ao ângulo W de entalhe. Neste caso, como material precursor, é utilizado um semi-produto de metal, em forma de tira, em que se aconselha, especialmente, um material metálico à base de aço inoxidável, de ferro, de cobre ou de alumínio. Também é possível utilizar, especialmente neste caso, tiras de metal revestidas, especialmente, uma tira de ferro revestida de zinco ou de cobre. Neste caso também se revelou especialmente vantajoso, estarem previstos, como material metálico, materiais com os quais se obtenham, através de laminagem, valores de resistência particularmente elevados para ao grupo de materiais respectivo.
No que se refere à capacidade de separação posterior de cada um dos fios 2, as nervuras 3 de separação poderão apresentar já fracturas 7 sobrevenientes localmente, na direcção longitudinal. Para este efeito, pode estar previsto um dispositivo de laminagem, de acordo com as figuras 3 e 4, no qual é obtida uma fractura da nervura de separação, realizando apenas uma leve deflexão, em direcção contrária, dos fios 2 situados justapostos. Através de uma configuração adequada destes cilindros 8 de separação, de acordo com as figuras 3 e 4, a posição das zonas de separação e dos excedentes 9 das nervuras de separação pode ser adaptada aos requisitos respectivos tal como estes se apresentam, por exemplo, no caso de uma barra de agrafes. Esta situação resulta, em pormenor, da figura 4.
Na figura 5 está representado um possível resultado do tratamento de uma alma 3, após ter sido submetida ao processo de pisoamento, e após a realização dos processos de separação locais descritos precedentemente. Neste caso, a zona a designa duas zonas de fractura parcial produzidas pelo processo de pisoamento. Pelo contrário, a zona c mostra, por um lado, as 10 zonas em que a nervura remanescente já foi separada localmente, bem como - a tracejado - as nervuras 9 de separação remanescentes subsistentes.
Pare este efeito, a figura 6 mostra exemplos de barras de agrafes em que pode ser aconselhável, a formação de nervuras remanescentes localmente seccionadas e de nervuras remanescentes subsistentes.
Em tiras metálicas revestidas, as faces superior e inferior dos fios 2 podem estar revestidas com uma espessura 10 de camada relativamente uniforme, em que, pelo contrário, na zona do chanfro 4, em direcção à zona de fractura, os lados estreitos dos fios 2 apresentam uma espessura de camada que vai diminuindo, enquanto a própria zona de fractura não está revestida. Esta situação está reproduzida na figura 7, através de um exemplo de um único fio.
De resto, de um modo não representado igualmente no desenho, a disposição também pode ser escolhida de modo a que os fios 2 apresentem uma largura diferente, na tira 1 de fio. Pelo contrário, em geral, a largura de fio, na tira 1 de fio, será uniforme.
Finalmente existe a possibilidade, não representada igualmente no desenho, de a configuração dos fios 2, essencialmente rectangular, e inicialmente predeterminada pelo material precursor, ser deformada no exterior da zona de entalhe, correspondendo ao propósito de utilização.
Lisboa, 16 de Agosto de 2010 11

Claims (20)

  1. REIVINDICAÇÕES Processo para o fabrico de uma tira (1) de fio constituída por uma multiplicidade de fios (2) dispostos paralelos, uns em relação aos outros, sendo que, em primeiro lugar, uma tira de chapa é previamente entalhada, de um lado ou de ambos os lados, de modo a configurar fios (2) os quais estão ainda ligados a almas (3), caracterizado por, transformar subsequentemente as almas (3) em nervuras de separação delgadas, fáceis de separar, umas das outras, e configurando superfícies de separação quase isentas de rebarbas e lisas, aquando da separação, a tira (1) de fio ser submetida a um processo de pisoamento, em que cada uma das almas (3) é sujeita a uma múltipla deformação por flexão, em torno do seu eixo longitudinal, de modo a que, em ruptura por fadiga, se configurem fendas superficiais, na zona das almas (3), e, por conseguinte, se produza a nervura de separação. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o entalhe prévio se processar através de um chanfro (4) em forma de V. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o ângulo W de entalhe comportar entre 30° e 120°. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o ângulo W de entalhe comportar aproximadamente 60°.
  2. 5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a espessura da alma (3) comportar entre 20% e 95% da espessura da tira (1).
  3. 6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a profundidade dos chanfros (4) em forma de V ser escolhida de modo a que a capacidade de deformação do material fique praticamente esgotada, na zona das almas (3).
  4. 7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o processo de pisoamento compreender uma múltipla deformação por flexão, num dos lados, em relação ao plano da tira (1) de fio, até à ruptura por fadiga, na zona das almas (3).
  5. 8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o processo de pisoamento compreender uma múltipla deformação por flexão, em ambos os lados, em relação ao plano da tira (1) de fio, até à ruptura por fadiga, na zona das almas (3).
  6. 9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por a múltipla deformação por flexão, das almas (3), se processar respectivamente, mediante ângulos idênticos.
  7. 10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por a múltipla deformação por flexão, das almas (3), se processar respectivamente, mediante ângulos crescentes ou decrescentes. 2
  8. 11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por a múltipla deformação por flexão, das almas (3), se processar mediante um ângulo inferior ao ângulo W de entalhe.
  9. 12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por a nervura (3) de separação estar fracturada localmente por meio de uma leve deflexão, em direcção contrária, dos fios (2) situados justapostos, transversalmente em relação à tira (1).
  10. 13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por ser utilizado, como material precursor, um semi-produto de metal, em forma de tira.
  11. 14. Tira de fio metálico, constituída por vários fios (2) dispostos paralelos, uns em relação aos outros, ligados entre si por meio de almas (3), fabricada de acordo, pelo menos, com uma das reivindicações anteriores do processo, caracterizada por um semi-produto, em forma de tira, utilizado como material precursor, previamente entalhado num lado ou em ambos os lados, visando configurar os fios (2), sendo que, por meio de múltiplas deformações por flexão através de um processo de pisoamento, as almas (3) são transformadas em nervuras de separação delgadas, fáceis de separar, umas das outras, e configurando superfícies de separação quase isentas de rebarbas e lisas, aquando da separação, apresentando uma ruptura por fadiga.
  12. 15. Tira de fio, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada por, como material metálico, estarem 3 previstos materiais à base de aço inoxidável, de ferro, de cobre ou de alumínio.
  13. 16. Tira de fio, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada por, como material metálico, estarem previstas tiras de metal revestidas, em particular, uma tira de ferro revestida de zinco ou de cobre.
  14. 17. Tira de fio, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada por, como material metálico, estarem previstos materiais com os quais se obtenham, através de laminagem, valores de resistência particularmente elevados para o grupo de materiais respectivo.
  15. 18. Tira de fio, de acordo com as reivindicações 14 a 17, caracterizada por o ângulo de abertura dos chanfros (4) se situar entre 30 graus e 120 graus.
  16. 19. Tira de fio, de acordo com as reivindicações 14 a 18, caracterizada por a espessura das almas (3) comportar entre 20% e 95% da espessura da tira (1) .
  17. 20. Tira de fio, de acordo com as reivindicações 14 a 19, caracterizada por, através do processo de pisoamento, as almas (3) apresentarem formações de fendas, devido à ruptura por fadiga, sobre a base chanfrada e fortemente compactada, transversalmente à tira (1) previamente entalhada, possuindo uma superfície aveludada e, além disso, reduzindo a formação de rebarbas, aquando do processo de separação posterior. 4 21. Tira de fio, de acordo com as reivindicações 14 a 20, caracterizada por as nervuras de separação apresentarem fracturas (7) sobrevenientes localmente, na direcção longitudinal.
  18. 22. Tira de fio, de acordo com as reivindicações 14 a 21, caracterizada por, no caso de tiras de metal revestidas, as faces superior e inferior, dos fios (2), estarem providas de uma espessura (10) de camada relativamente uniforme, enquanto que, na zona do chanfro (4), em direcção à zona de fractura, os lados estreitos dos fios (2) apresentarem uma espessura de camada que vai diminuindo e as próprias zonas de fractura não estarem revestidas.
  19. 23. Tira de fio, de acordo com as reivindicações 14 a 22, caracterizada por os fios (2) apresentarem uma largura diferente, na tira (1) de fio.
  20. 24. Tira de fio, de acordo com as reivindicações 14 a 23, caracterizada por a configuração dos fios (2), essencialmente rectangular, e inicialmente predeterminada pelo material precursor, estar deformada no exterior da zona de entalhe, correspondendo ao propósito de utilização. Lisboa, 16 de Agosto de 2010 5 1/3
    Fig. 1 5
    6 Fig. 2 2/3 8 8
    Fig.4 8 3/3 rar
    Fig. 7 10
PT08715457T 2007-05-04 2008-02-08 Processo para o fabrico de uma tira de fio constitída por uma multiplicidade de fios dispostos paralelos, uns em relação aos outros, bem como uma tira de fio fabricada de acordo com este processo PT2144721E (pt)

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