PT704379E

PT704379E - Bidao de plastico fechada moldado por sopragem numa so peca com anel de manuseamento e metodo de moldagem do mesmo

Info

Publication number: PT704379E
Application number: PT95300655T
Authority: PT
Inventors: John H Malik; John J Mikula; Robert A Julien
Original assignee: Greif Bros Corp
Priority date: 1994-09-27
Filing date: 1995-02-02
Publication date: 2001-11-30
Also published as: NO950607D0; AU1156595A; US5543107A; FI112046B; EP0704379A2; AU694151B2; BR9501412A; JP2607353B2; EP0918017B1; CN1061291C; DE69520996T2; NO950607L; HK1011668A1; KR0162024B1; DE69526599D1; CA2141745A1; EP0918017A2; KR960010461A; CN1126654A; CN1289673A

Description

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DESCRICÀO “Bidão de plástico fechado moldado por sopragem numa só n?ço cem úc ruãauscainenio e método de moldagem do mesmo”

Este invento refere-se a um bidão de plástico fechado moldado por sopragem numa só peça que tem um anel de manuseamento moldado por compressão formado como parte integrante e ao método de moldagem do mesmo, o que proporciona uma construção de bidão que tem estabilidade e resistência estruturais para resistir à quebra do bidão quando do impacto devido ao tombo ou queda do bidão, o que iria comprometer a segurança no armazenamento e transporte de materiais em tal bidão, incluindo líquidos perigosos. Vários líquidos, incluindo materiais líquidos perigosos, são ffequentemente armazenados e transportados em bidões, em particular bidões do tipo de 55 galão, isto é, cerca de 200 litro. Os bidões utilizados para o transporte de materiais líquidos perigosos estão sujeitos a regras e regulamentações de corpos reguladores governamentais, tais como o Departamento de Transportes nos Estados Unidos. Estas regras e regulamentações necessitam de construções de bidões que resistam à quebra durante os testes de queda e tombagem.

Um bidão de 55 galão pode pesar tanto como 880 libra, cerca de 400Kg, sob regulamentações aceitáveis, e é portanto necessário que o fabricante proporcione ao utilizador certos meios para movimentar o bidão. A indústria de bidões de aço desenvolveu um dispositivo chamado dispositivo de elevação de “bico de papagaio”, o qual actua como um bico de papagaio e aperta suficientemente o bordo de topo ou anel de manuseamento de um bidão de modo que o mesmo não irá escorregar quando o bidão é elevado utilizando o dispositivo. O dispositivo actua quer pela compressão do anel de manuseamento entre as suas maxilas bem como pela acção de impelir para dentro à força na direcçào da sua superfície. Os bidões de aço são cada vez mais frequentemente substituídos por bidões de plástico em toda a parte da indústria pelas várias razões bem conhecidas daqueles que estão nesta indústria. O mesmo dispositivo de elevação de bico de papagaio é a ferramenta de escolha para manusear e elevar bidões de plástico cheios. Têm sido utilizados até agora vários métodos de fabrico para proporcionar bidões de plástico com um anel de manuseamento em bico de papagaio. Um desses métodos de fabrico consiste em encaixar por encolhimento um anel de plástico sobre um bidão de plástico

moldado por sopragem tão apertadamente que, dado o peso colocado no bidão, o mesmo não irá escorregar porque as forças compressivas na interface bidão/anel são tão grandes que as mesmas ultrapassam as tensões de elevação do conjunto através do anel. Outros métodos de fabrico incluíam a moldagem por injecção da totalidade de uma cabeça He bidão com uni anel dc manuseamento como parte integrante e depois soldando por ultra-sons ou soldando por placa quente tal cabeça de bidão moldada por injecção sobre um bidão moldado por sopragem ou formado por outro processo, rendendo assim um bidão fechado com um anel de manuseamento como parte integrante para transportar materiais líquidos perigosos. Foram apresentados problemas com ambos os tipos de bidões e processos de fabrico do ponto de vista económico e do ponto de vista de proporcionar uma construção que irá resistir satisfatoriamente à quebra devido às forças criadas durante a queda ou tombo de um bidão cheio.

Um método adicional preferido de fabrico para um tal bidão de plástico com um anel de manuseamento iria incluir a moldagem por sopragem de um bidão que em uma cabeça fechada com um anel de manuseamento como parte integrante que se prolonga a partir do mesmo e é formado ao ser moldado por compressão através da utilização de uma secção de articulação no molde de sopragem. Tais bidões moldados por sopragem com anéis de manuseamento moldados por compressão tem também sofrido de problemas relacionados com a quebra do bidão quando do impacto durante a queda ou tombo de um bidão cheio. As considerações de processamento de moldagem por sopragem até agora utilizadas não tomavam em linha de conta tensões causadas por tais quedas ou tombos. Especificamente, as concepções correntes de bidões e os seus processos de fabrico não consideram os efeitos do escoamento do material plástico no lado de dentro do bidão durante os processo de formação do anel por moldagem por compressão, o que cria concentrações de tensões que limitam a utilidade do bidão e a resistência à quebra durante a queda ou tombo. Os pontos de concentração de tensões são criados devido ao escoamento de materiais residuais a partir da moldagem por compressão do anel de manuseamento como parte integrante, a não ser que a direcção de escoamento e a localização do extrusado resultante seja cuidadosamente controlada. Além disso, as concepções correntes de bidão colocam a superfície do lado de fora do anel de manuseamento para fora da superfície do lado de fora do corpo de bidão, o que causa uma quantidade desordenada de força no anel de manuseamento quando um bidão cheio é levado a cair ou é tombado, o que causa a quebra do bidão em particular nos pontos de concentração de tensões. A DE-U-8 716 657 descreve um bidão moldado por sopragem com um corpo cilíndrico, uma porção de cabeça e uma área de transição entre os mesmos. Um anel de

86 807 ΕΡ 0 704 379/ΡΤ manuseamento surge a partir desta área de transição. O mesmo compreende uma pequena haste que termina numa pega que se prolonga para fora. É um objectivo do presente invento ultrapassar todos ou alguns dos problemas acima aprescniauos até agora com bidões de plástico fechados moldados por sopragem numa só peça que têm um anel de manuseamento moldado por compressão como parte integrante ao proporcionar uma construção de bidão e método de fabrico do mesmo que eliminem as concentrações de tensões formadas em tais bidões até aqui e proporcionem uma construção que irá resistir a forças na superfície do lado de fora do anel de manuseamento, causando a quebra do bidão devido ao impacto quando da queda ou tombo de um bidão cheio.

Descobriu-se por meio deste invento que o objectivo acima pode ser realizado ao proporcionar um bidão de plástico fechado moldado por sopragem numa só peça, o qual inclui uma porção de corpo geralmente cilíndrica, um fundo moldado integralmente com uma extremidade inferior da porção de corpo e uma porção de cabeça moldada integralmente com uma extremidade superior da porção de corpo, e definindo um topo e uma área de transição em tomo e entre a extremidade superior da porção de corpo e do topo. O bidão tem um anel de manuseamento moldado integralmente com o bidão, o qual tem uma pema que se prolonga para cima a partir da área de transição e um membro que se pode agarrar que se prolonga geralmente para fora a partir da extremidade superior da pema e que é do tipo bico de papagaio.

De acordo com este invento, a área de transição tem uma superfície curvada do lado de fora por baixo e para fora da ligação ao referido membro de pema do referido anel de manuseamento e com um raio predeterminado, de modo que a superfície exterior da porção de corpo está posicionada num primeiro plano tangencial, a referida superfície exterior do membro que se pode agarrar está posicionada num segundo plano tangencial e quer o primeiro plano tangencial quer o segundo plano tangencial estão do lado de fora do referido membro de pema. De preferência, a área de transição também tem uma superfície curvada do lado de dentro com pelo menos um raio, de preferência definindo uma dupla ogiva com três raios predeterminados, de modo que não seja formados ângulos agudos entre as superfícies do lado de dentro na área de transição.

Com esta configuração melhorada da superfície curvada do lado de fora na área de transição do bidão, a superfície do lado de fora da porção de corpo do bidão irá absorver forças de impacto no bidão quando o bidão é levado a cair ou tombado para o lado, em vez de uma porção desordenada de tais forças ser dirigida para o anel de manuseamento causando flexão extrema do mesmo e a quebra do bidão na área de transição. Por outro lado, 4 4

36 807 ΕΡ 0 704 379/ΡΤ a superfície curvada do lado de dentro melhorada preferida definida acima na área de transição do bidão resulta no facto de não se formarem ângulos agudos entre as superfícies do lado de dentro do bidão na área de transição adjacente ao anel de manuseamento. Descobriu-se que as formações com ângulos agudos entre as superfícies dn lado de dentre ficaia área de transição causadas pelo escoamento de material plástico durante a moldagem por compressão do anel de manuseamento resultam na formação de pontos de concentração de tensões no bidão de plástico moldado, os quais enfraquecem o bidão e causam a quebra ao longo de tais pontos de concentração de tensões quando as forças que resultam da queda ou tombo do bidão são exercidas no mesmo.

Por forma a proporcionar uma ou ambas das características melhoradas acima desejadas na construção de um bidão de plástico fechado moldado por sopragem numa só peça com um anel de manuseamento moldado por compressão como parte integrante, descobriu-se que um método de moldagem deve incluir os seguintes passos. É proporcionado um molde de sopragem que tem uma superfície interior com as dimensões e forma desejadas do bidão a ser moldado, o que inclui uma porção de corpo cilíndrica e uma porção de cabeça na extremidade da porção de corpo e ligada à mesma por uma área de transição. O molde é concebido para formar um bidão numa posição virada ao contrário. Esse molde deve incluir uma secção de articulação para moldar por sopragem a porção de cabeça e para formar por compressão um anel de manuseamento sólido que se prolonga integralmente de modo axial e de modo radial para fora a partir da área de transição do bidão. A superfície interior do molde tem de preferência uma forma para moldar um bidão que tem uma superfície curvada do lado de fora com um raio predeterminado na área de transição, de modo a que a superfície cilíndrica do lado de fora do bidão se encontre num plano tangencial em geral perto de um plano tangencial ao longo de uma superfície exterior do anel de manuseamento. E proporcionada uma forma preliminar de plástico aquecida no molde. E levada a cabo uma primeira operação de sopragem da forma preliminar, enquanto que a secção de articulação de molde se encontra na sua posição aberta a uma distância axial predeterminada da posição fechada. A primeira operação de sopragem encontra-se sob uma pressão predeterminada para expandir completamente a forma preliminar para a forma da superfície do lado de dentro do molde e para preencher completamente a secção de articulação de molde aberta e formar um anel de manuseamento aberto.

Uma segunda operação de sopragem é levada a cabo sob uma pressão predeterminada, inferior à pressão predeterminada da primeira operação de sopragem, para estabilizar a forma preliminar expandida no lado de dentro do molde. A secção de

86 807 ΕΡ 0 704 379/ΡΤ articulação de molde está fechada, durante a segunda operação de sopragem, em primeira e segunda sequências para distâncias diferentes predeterminadas de fecho a velocidades diferentes predeterminadas, enquanto se comprime o anel de manuseamento aberto moldado por sopragem num anel de manuseamento sólido como pane integrante do bidãn e formando c«jm plástico extrusado uma superfície curvada do lado de dentro na área de transição do bidão com pelo menos um raio, de preferência na forma de uma ogiva dupla com três raios predeterminados, de modo a que não se formem ângulos agudos entre as superfícies do lado de dentro do topo, área de transição e porção de corpo do bidão. E então levada a cabo uma terceira operação de sopragem depois da secção de articulação de molde estar completamente fechada a uma pressão predeterminada mais elevada do que as pressões predeterminadas das primeira e segunda operações de sopragem por um período de tempo suficiente para permitir o arrefecimento do bidão de plástico moldado.

Embora tenham sido dados acima alguns dos objectivos, características e vantagens deste invento, outros objectivos, características e vantagens podem aparecer na descrição detalhada de concretizações preferidas que se seguem agora, tomados em conjunção com os desenhos anexos, nos quais: a fíg. 1 é uma vista em perspectiva de um bidão de plástico fechado moldado por sopragem numa só peça que tem um anel de manuseamento moldado por compressão como parte integrante, construído de acordo com este invento; a fíg. 2 é uma vista em corte parcial aumentada tirada através do bidão da fíg. 1 e ao longo da linha 2-2 da fíg. 1; a fíg. 3 é uma vista em corte parcial, como a da fíg. 2, mas ilustrando a construção da arte anterior deste tipo de bidão e mostrando as características de construção novas melhoradas em linhas a tracejado; a fíg. 4 é uma vista em corte através do bidão da fíg. 1 e mostrando esse bidão numa posição depois de ter sido tombado ou levado a cair sobre uma superfície plana, e mostrando vectores de força que resultam de forças hidráulicas produzidas como um resultado de tal tombo ou queda para o lado de um bidão cheio; a fíg. 5 é uma vista em corte aumentada através da porção de cabeça do bidão e do anel de manuseamento moldado como parte integrante que se prolonga a partir de uma área

86 S07 ΕΡ Ο 704 379/ΡΤ de transição entre ο topo do bidão e o corpo do bidão da fig. 4, e mostrando os efeitos da queda ou tombo de um bidão cheio sobre uma superfície plana; a fig. 6 é uma vista, como a da fig. 5, mas do bidão Ha arte anterior da ííg. 5 e mostrando os efeitos da queda ou tombo de uma construção de bidão cheio da arte anterior sobre uma superfície plana, o que resulta na quebra do bidão por intermédio dos pontos de concentração de tensões formados em tal bidão da arte anterior; a fig. 7 é uma vista um pouco esquemática em corte que ilustra um passo de iniciação no processo de fabrico do presente invento, em que uma forma preliminar de plástico aquecida é proporcionada numa construção de molde de sopragem para formar o bidão melhorado do presente invento numa posição virada ao contrário; a fig. 8 é uma vista um pouco esquemática em corte de um próximo passo na formação do bidão melhorado deste invento, em que está a ser levada a cabo uma primeira operação de sopragem da forma preliminar; a fig. 9 é uma vista um pouco esquemática em corte que ilustra uma etapa adicional do método de moldagem de um bidão de acordo com o presente invento, e em que a primeira operação de sopragem expandiu completamente a forma preliminar para a forma da superfície do lado de dentro do molde e encheu completamente a secção de articulação de molde aberta para formar um anel de manuseamento aberto; a fig. 10 é uma vista em corte parcial aumentada de uma porção de fundo do molde na posição ilustrada na fig. 9 e na etapa do método da fig. 9; a fig. 11 é uma vista adicional em corte parcial aumentada que mostra a secção de articulação do molde ilustrado nas figuras anteriores assim que começa a fechar e durante uma segunda operação de sopragem da forma preliminar; as figs. 12, 13 e 14 são vistas em corte que ilustram etapas progressivas de fecho da secção de articulação do molde enquanto se molda por compressão o anel de manuseamento num anel de manuseamento sólido a partir do anel de manuseamento aberto; a fig. 15 é uma vista um pouco esquemática em corte que ilustra a secção de cabeça de articulação de molde na sua posição totalmente fechada e em que está a ser levada a cabo uma terceira operação de sopragem; e 7 7

86 807 ΕΡ 0 704 379/ΡΤ a fig. 16 é uma vista em corte parcial aumentada que ilustra a secção de cabeça de articulação na posição totalmente fechada e o anel de manuseamento moldado por compressão resultante com as características melhoradas das superfícies curvadas do lado de dentro e do lado de fora da área de transição entre a porção de corpo e o tODo do hlHno.

Fazendo agora referência aos desenhos, um bidão de plástico fechado moldado por sopragem numa só peça, geralmente indicado por 10, encontra-se ilustrado na fig. 1. Este bidão 10 inclui uma porção de corpo 12 geralmente cilíndrica que define uma superfície cilíndrica exterior 12a. Um fundo 14 está moldado integralmente com uma extremidade inferior da porção de corpo cilíndrica 12. Uma porção de cabeça 15 está moldada integralmente com uma extremidade superior da porção de corpo cilíndrica 12 e define um topo 16 e uma área de transição 17 à volta e entre a extremidade superior da porção de corpo 12 e do topo 16. Um anel de manuseamento 20 está integralmente moldado com o bidão 10 e tem um membro de perna 21 que se prolonga para cima a partir da área de transição 17 e um membro 22 que se pode agarrar que se prolonga em geral para fora a partir de uma extremidade superior do membro de perna 21 para definir uma superfície cilíndrica exterior 22a no anel de manuseamento 20. A área de transição 17 de acordo com este invento tem uma superfície curvada 17a do lado de fora com um raio predeterminado B, de modo que a superfície 12a do lado de fora da porção de corpo fica posicionada num plano tangencial perto de um plano tangencial ao longo da superfície 22a do lado de fora do anel de manuseamento, tal como se pode observar pelos planos indicados esquematicamente em E e E' na fíg. 2. A referida área de transição tem de preferência uma superfície curvada 17b do lado de dentro que define uma dupla ogiva com três raios predeterminados F, G e H. Para um tamanho de bidão convencional de 55 galão, determinou-se que um raio B predeterminado de cerca de 2,54 cm (1,0 polegada) para a superfície 17a da área de transição do bidão do lado de fora e um raio predeterminado F, G e H de cerca de 1,27 cm (0,5 polegada), 2,54 cm (1,0 polegada) e 1,27 cm (0,5 polegada) irão proporcionar os melhoramentos desejados deste invento. A construção acima definida de um bidão de plástico 10 fechado moldado por sopragem numa só peça com um anel de manuseamento 20 moldado como parte integrante pode ser contrastada com a construção da arte anterior mais convencional de um bidão de plástico fechado moldado por sopragem numa só peça com um anel de manuseamento moldado como parte integrante tal como mostrado na fíg. 3. Tal como mostrado nessa figura, a área de transição entre a porção de corpo cilíndrica 12 e o topo na porção de cabeça 15 do bidão 10 tem uma superfície geralmente plana do lado de fora. O anel de manuseamento 20 deste bidão 10 da arte anterior, devido ao facto de se prolongar para cima e para fora a partir

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86 807 ΕΡ 0 704 379/ΡΤ da área de transição, proporciona uma superfície do lado de fora num plano tangencial que se prolonga numa distância substancial para fora a partir de um plano tangencial ao longo da superfície do lado de fora da porção de corpo do bidão, tal como se poderá ver claramente na fig. 3. Além disso, durante o método de moldagem, tal como será discutido em maior detalhe abaixo, o extrusado a partir da moldagem por compressão do anel de manuseamento na construção da arte anterior resulta numa superfície do lado de dentro na área de transição que forma um ângulo agudo N com a superfície do lado de dentro do topo do bidão, produzindo assim uma concentração de tensões nesse ângulo por razões que se compreendem bem por aqueles que são peritos na arte.

Fazendo agora referência às figs. 4 e 5, estas figuras ilustram os efeitos da queda ou tombo de um bidão cheio 10 construído de acordo com as características descritas acima em relação às figs. 1 e 2. A fig. 6 ilustra os efeitos da queda ou tombo de um bidão cheio 10 construído de acordo com a construção da arte anterior discutida acima relativamente à fig. n J.

Nas figs. 4 e 5, um bidão cheio 10 deixou-se cair ou tombar para o lado sobre uma superfície plana e as setas ilustram os vectores de força criados pelas forças hidráulicas dentro do bidão cheio 10. Uma vez que a superfície 22a do lado de fora está num plano tangencial perto de um plano tangencial ao longo da superfície 12a do lado de fora da porção de corpo 12 do bidão 10, são exercidas forças mínimas pela flexão do anel de manuseamento 20 quando o mesmo embate na superfície. Além disso, os pontos de concentração de tensões na área de transição 17 do bidão 10 são evitados devido à construção especial ou geometria na forma de uma ogiva dupla da superfície 17b do lado de dentro da área de transição 17 do bidão 10. Ambas as características contribuem para resistir à quebra do bidão 10 como resultado do tombo ou queda do bidão 10 para o lado.

Em contraste e fazendo referência à fig. 6, é mostrada a forma como o anel de manuseamento 20 é flectido devido à força de impacto contra uma superfície quando da queda ou tombo do bidão 10 cheio, de modo que estas forças provocam a quebra através de uma área de quebra numa concentração de tensões na área de transição do bidão 10 devido às relações de ângulos agudos das superfícies do lado de dentro do material plástico no bidão 10 da arte anterior.

Por forma a fabricar um bidão de plástico fechado 10 de uma só peça que tem um anel de manuseamento 20 como parte integrante que tem uma área de transição 17 com a superfície 17a do lado de fora e/ou a superfície 17b do lado de dentro melhoradas, descritas acima para a resistência melhorada à quebra quando do tombo ou queda de um bidão cheio,

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86 807 ΕΡ 0 704 379/ΡΤ descobriu-se que um método de moldagem por sopragem do tipo que se segue é adequado para produzir uma tal construção de bidão melhorada. O método preferido a ser descrito a seguir e a construção de molde preferida a ser utilizada em tal método é para construção de um bidão do tipo 55 galão amplamente utilizado. Contudo, deve ent^nder-se qUC G5 essenciais da construção de bidão e método deste invento se aplicam a outras dimensões de bidão e podem ser facilmente adaptados a outras dimensões de bidão por aqueles que são peritos na arte. O método preferido, tal como descrito mais especificamente nas fígs. 7-16, inclui proporcionar um molde de sopragem 30 que tem uma superfície interior com as dimensões e forma desejadas do bidão 10 a ser moldado, tal como descrito acima relativamente às fígs. 1 e 2, e uma secção de molde de articulação 31 para moldar por sopragem a porção de cabeça 15 do bidão 10 e para formar por compressão um anel de manuseamento sólido 20 como parte integrante do tipo descrito acima em relação às fígs. 1 e 2. O molde 30 é concebido para formar o bidão 10 numa posição virada ao contrário. O molde de sopragem 30 está preferivelmente dividido de modo axial formando metades 30a, 30b afastadas e encontra-se inicialmente posicionado numa posição aberta.

Uma forma preliminar de plástico aquecida 33 é proporcionada no molde 30, de preferência ao extrusar tal forma preliminar de plástico aquecida entre as metades de molde abertas 30a, 30b, tal como mostrado na fig. 7. A extrusão de uma forma preliminar de plástico, a qual é inicialmente mais longa do que o bidão a ser moldado por sopragem, é uma operação bem entendida por aqueles que são peritos na arte e não necessita aqui de mais explicações detalhadas. A forma preliminar de plástico 33 pode ser construída em qualquer material termoplástico, incluindo, poliolefmas, estirenicos. PET, PVC, policarbonato, ABS, polifenilenos de nylon, poliacetais, poliesteres, mas não estando limitada aos mesmos, que demonstram propriedades reológicas adequadas que conduzem elas próprias à moldagem por sopragem, e combinações dos mesmos. A forma preliminar 33 é de preferência aquecida a aproximadamente 211°C (412 graus F). O método inclui ainda levar a cabo uma primeira operação de sopragem da forma preliminar 33 por pinos de sopragem 35 que se prolongam para dentro da forma preliminar através da secção de articulação 31 do molde 30 de uma forma bem entendida por aqueles que são peritos na arte. Esta primeira operação de sopragem da forma preliminar 33 é levada a cabo enquanto a secção de articulação 31 está numa posição aberta a uma distância axial predeterminada de pelo menos aproximadamente 6,73 cm (2,65 polegada) a partir de uma posição fechada, tal como ilustrado nas fígs. 7, 8 e 9. Esta primeira operação de sopragem é levada a cabo enquanto se fecham as metades 30a, 30b de moldagem por sopragem a partir

10 S6 807 EP 0 704 379/PT da posição da fig. 7 para a da fíg. 8 e sob uma pressão predeterminada de cerca de 207 - 414 KNm'2 (30 - 60 PSI) para expandir completamente a forma preliminar 33 para a forma da superfície do lado de dentro do molde 30 e para encher completamente a secção de articulação de molde aberta 31 e formar um anel de manuseamento ocn nu aberto 20, tal como mostrado nas fígs. 9 e 10. A distância de abertura mínima de aproximadamente 6,73 cm (2,65 polegada) para a secção de articulação 31 é importante para assegurar que sufícientemente material plástico da forma preliminar 33 possa ser expandido para dentro desta secção de molde de articulação aberta 31 para encher completamente as superfícies de molde de anel de manuseamento ali, deixando material plástico suficiente para extrusar de volta para a superfície do lado de dentro da área de transição 17 do bidão 10, para formar a superfície 17b do lado de dentro curvada em dupla ogiva à medida que a secção de articulação de molde 31 fecha para moldar por compressão um anel de manuseamento sólido 20 no bidão 10. À medida que a forma preliminar 33 é extrusada dentro do molde 30 na sua posição aberta, é programada para ajustar a espessura da parede para assegurar a presença de material plástico suficiente. Uma vez que a forma preliminar 33 é extrusada para o comprimento correcto, a primeira operação de sopragem é iniciada e as metades de molde 30a, 30b fecham para apertar a forma preliminar a partir do dispositivo de extrusão e proporciona-se uma forma preliminar fechada dentro do molde 30. Esta primeira operação de sopragem é continuada até que as metades de molde estejam completamente fechadas. O próximo passo no método é uma segunda operação de sopragem na forma preliminar expandida 33, a qual é conduzida sob uma pressão predeterminada, inferior à pressão predeterminada da primeira operação de sopragem, a cerca de 103,5 - 345 KNm'2 (15 - 50 psi) para estabilizar a forma preliminar expandida 33 do lado de dentro do molde fechado 33. Durante esta segunda operação de sopragem. a secção de articulação de molde 31 é fechada em primeira e segunda sequências para distâncias diferentes predeterminadas e a velocidades diferentes predeterminadas, enquanto se comprime o anel de manuseamento 20 aberto moldado por sopragem num anel de manuseamento sólido 20 como parte integrante do bidão 10 e formando com o plástico extrusado uma superfície curvada 17b do lado de dentro na área de transição 17 do bidão 10 na forma de uma dupla ogiva com três raios predeterminados F, G, H.

Antes de activar o fecho da secção de articulação de molde 31, é proporcionado um atraso de dois segundos a seguir ao fecho completo das metades de molde 30a. 30b para dar tempo suficiente para expandir completamente a forma preliminar 33 para dentro da secção

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11 de molde de articulação 31 antes de começar o fecho da mesma. A segunda operação de sopragem sob a pressão descrita acima estabiliza a forma preliminar 33 dentro do molde 30 à medida que a secção de articulação 31 está a fechar. A fallm ua udiizaçáo de baixa pressão de entre cerca de 103,5 - 276 KNm'2 (15 a 40 PSI) e utilizando uma pressão mais elevada de cerca de 345 - 758,5 KNm'2 (50 a 110 PSI), pode dar origem a diversos problemas. Em primeiro lugar, o material plástico esticado para dentro da secção de molde de articulação aberta 31 pode entrar em ruptura, deixando vazios no anel de manuseamento 20 ou não formando de todo o anel de manuseamento 20. Em segundo lugar, devido à alta pressão no molde 30, combinado com a contracção da secção de molde de articulação 31 que está a fechar, a pressão do ar pode tomar-se demasiado grande e fazer com que o molde 30 abra para aliviar o aumento da pressão de ar, deixando uma área de linha de ranhura soprada para fora geralmente na secção de fundo do bidão 10.

Fechando a secção de articulação de molde 31 em primeira e segunda sequências para distâncias diferentes predeterminadas e a velocidades diferentes predeterminadas, juntamente com a forma da superfície de molde para proporcionar uma superfície curvada 17a do lado de fora que tem um raio predeterminado B na área de transição 17 do bidão 10, faz com que o escoamento do plástico extrusado no lado de dentro do bidão 10 na área de transição 17 durante a moldagem por compressão do anel de manuseamento 20 assuma a superfície curvada 17b do lado de dentro na fomia de uma dupla ogiva que tem três raios predeterminados F, G, H.

Durante a primeira sequência de fecho da secção de articulação de molde 31, o molde está fechado aproximadamente 70 porcento a uma velocidade predeterminada de aproximadamente 4,7 cm por segundo (1,85 polegada por segundo) para um período de 1 segundo de percurso. Este movimento inicial é utilizado por forma a reunir rapidamente o material plástico soprado no canal do anel de manuseamento aberto, preenchendo a saliência exterior no anel de manuseamento 20 (ver fig. 11 que mostra a secção de cabeça de articulação fechada segundo uma distância de 1,9 cm (3/4 polegada)). Em seguida, é utilizada uma velocidade mais baixa de aproximadamente 10-11 porcento da velocidade de fecho durante a primeira sequência para continuar o processo de compressão do anel de manuseamento aberto num anel de manuseamento sólido 20 e extrusando o material para se escoar para fora para conseguir a geometria da superfície 17b do lado de dentro desejada na área de transição 17 do bidão 10.

As figs. 12, 13. 14 e 15 mostram as etapas da moldagem por compressão do anel de manuseamento aberto 20 num anel de manuseamento sólido 20 como parte integrante de um

86 807 ΕΡ 0 704 379/ΡΤ 12 bidão 10, enquanto se forma com plástico extrusado a superfície curvada 17b do lado de dentro na área de transição 17 do bidão 10 na forma de uma ogiva dupla com três raios predeterminados F, G, H. Estas vistas mostram a secção de molde de articulação 31 parada em incrementos de 5 milímetros em sequência para ilustrar melhor o movimento rea! do material plástico. A íig. 12 mostra uma secção transversal do anel de manuseamento 20 com a secção de molde de articulação 31 a cerca de 1,5 cm (0,59 polegada) de ser completamente fechada. Nesta altura, a secção de molde de articulação 31 está a fechar na sua segunda sequência à velocidade mais baixa. Deve ser indicado que o rebordo exterior do anel de manuseamento 20 é basicamente formado e enchido a partir do movimento mais rápido da secção de molde 31 na primeira sequência. Quando a secção de cabeça de molde de articulação se aproxima aproximadamente 1,001 cm (0,394 polegada) de fechar, tal como mostrado na fig. 13, o anel de manuseamento 20 uniu-se e um ângulo agudo está a ser formado na intersecção da superfície da parede do lado de dentro do topo 16 e a superfície da parede do lado de dentro da área de transição 17. Na fig. 14, a secção de molde de articulação 31 está a 0,500 cm (0,197 polegada) do seu fecho total e o anel de manuseamento 20 está completamente cheio e livre de vazios, e o ângulo entre a parede do lado de dentro da área de transição 17 e o topo 16 é um ângulo virtual de 90 graus. Finalmente, durante o último e final fecho da secção de cabeça de molde de articulação 31 para formar a superfície 17b do lado de dentro da área de transição 17 na forma de dupla ogiva, tal como ilustrado na fig. 16, é deixado suficiente material para ser extrusado para fora para formar esta geometria interior desejada livre de todos os ângulos agudos e pontos de concentração de tensões associados aos mesmos. Esta superfície curvada 17b do lado de dentro em dupla ogiva na área de transição 17 proporciona resistência e flexibilidade nesta secção crítica do bidão 10 para resistir à fractura durante o impacto por queda ou tombo. O método de moldagem conclui-se com uma terceira operação de sopragem depois da secção de articulação de molde 31 estar completamente fechada a uma pressão predeterminada mais alta do que as pressões predeterminadas das primeira e segunda operações de sopragem de cerca de 621 - 758,5 KNm'2 (90 - 110 PSI) para um período de tempo suficiente para permitir o arrefecimento do bidão de plástico moldado 10. A seguir ao arrefecimento, as metades de molde 30a, 30b podem ser abertas juntamente com a secção de articulação de molde 31 e o bidão moldado 10 removido do molde 30.

Assim, este invento proporcionou um bidão de plástico fechado 10 melhorado moldado por sopragem numa só peça que tem um anel de manuseamento 20 moldado por compressão formado como parte integrante, em que a área de transição 17 à volta e entre a extremidade superior de uma porção de corpo cilíndrica 12 e o topo 16 do bidão 10 tem uma superfície curvada 17a do lado de fora com um predeterminado raio B, de modo que uma 13 13

86 807 ΕΡ 0 704 379/ΡΤ superfície 12a do lado de fora da porção de corpo 12 fique posicionada num plano tangencial E perto de um plano tangencial E' ao longo de uma superfície circunferencial exterior 22a do anel de manuseamento 20, e/ou a área de transição 17 tem uma superfície curvada 17b do lado de dentro que define uma dupla ogiva com três raios predeterminados F. G H, de modo que não se formam ângulos agudos entre as superfícies do lado de dentro.

Com esta construção, a superfície 12a do lado de fora da porção de corpo de bidão 12 irá absorver forças de impacto no bidão 10 quando o bidão 10 cair ou tombar, em vez de uma porção desordenada de tais forças ser dirigida para o anel de manuseamento 20 causando uma quebra do bidão 10 na área de transição 17. Além disso, a superfície curvada 17b melhorada do lado de dentro na área de transição 17 do bidão resulta no facto de não se formarem ângulos agudos entre as superfícies do lado de dentro do bidão 10 na área de transição 17 adjacente ao anel de manuseamento 20, evitando a formação de pontos de concentração de tensões no bidão de plástico moldado 10, o que enfraquece o bidão e causa a quebra ao longo desses pontos de tensões quando forças resultantes da queda e do tombo do bidão 10 são exercidas no mesmo. O método melhorado de moldar para esta construção de bidão 10 inclui passos que asseguram o escoamento de material plástico num extrusado ao longo da superfície 17b do lado de dentro da área de transição 17a partir de um anel de manuseamento 20 moldado por sopragem aberto à medida que o anel de manuseamento 20 moldado por sopragem aberto é moldado por compressão num anel de manuseamento sólido 20 devido às condições do método durante a moldagem por compressão e devido à forma do bidão que está a ser moldado, de modo que o extrusado irá formar a superfície 17b curvada melhorada do lado de dentro no bidão. O invento foi descrito com um detalhe considerável em relação às suas concretizações preferidas. Contudo, podem ser feitas variações e modificações dentro do âmbito do invento tal como definido nas reivindicações que se seguem.

Lisboa, t6. AGQ. 2001

Por GREIF BROS. CORPORATION - O AGENTE OFICIAL -

Eng.° ANTÓNIO JOÃO DA CUNHA FERREIRA

Ag. Ot- Pr. lnd.

Rua das Flores, 74-4,° | 12CKH95 LISBOA

Claims

86 807 ΕΡ 0 704 379/ΡΤ 1/4 REIVINDICAÇÕES 1 - Bidão de plástico fechado (10) moldado por sopragem numa só peça que compreende: uma porção de corpo geralmente cilíndrica (12) que define uma superfície cilíndrica exterior (12a); um fundo (14) moldado integralmente com uma extremidade inferior da referida porção de corpo cilíndrica (12); uma porção de cabeça (15) moldada integralmente com uma extremidade superior da referida porção de corpo cilíndrica (12) e que define um topo (16) e uma área de transição (17) que se prolonga à volta e ligada numa extremidade inferior a uma extremidade superior da referida porção de corpo (12) e ligada numa extremidade superior ao referido topo (16); um anel de manuseamento (20) integralmente moldado com o referido bidão (10) e que tem um membro de perna (21) ligado à referida área de transição (17) e prolongando-se para cima a partir da mesma, e um membro (22) que se pode agarrar que se prolonga para fora a partir de uma extremidade superior do referido membro de pema (21) para definir uma superfície circunferencial exterior (22a) no referido anel de manuseamento (20); e tendo a referida área de transição (17) uma superfície curvada (17a) do lado de fora por baixo e para fora da ligação ao referido membro de pema (21) do referido anel de manuseamento (20) e com um predeterminado raio (8), caracterizado por a referida superfície exterior (12a) da porção de corpo estar posicionada num primeiro plano tangencial (E), a referida superfície exterior (22a) do membro que se pode agarrar estar posicionada num segundo plano tangencial (E') e ambos os primeiro e segundo planos tangenciais (E, E') estarem do lado de fora do referido membro de pema (21).
2 - Bidão de plástico fechado (10) moldado por sopragem numa só peça de acordo com a reivindicação 1, em que o referido bidão é do tipo dos de 55 galão (modelo de 200 litro).
3 - Bidão de plástico fechado (10) moldado por sopragem numa só peça de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que: a referida área de transição (17) tem ainda uma superfície (17b) curvada do lado de dentro com pelo menos um raio predeterminado (F; G; H), de modo que não são formados ângulos agudos entre as referidas superfícies do lado de dentro do referido topo (16), da referida área de transição (17) e da referida porção de corpo (12).

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4 - Bidão de plástico fechado (10) moldado por sopragem numa só peça de acordo com a reivindicação 3, em que a referida superfície (17b) curvada do lado de dentro da área de transição define uma dupla ogiva com três raios predeterminados (F, G, H). 3 - Ivíétodo de moldar um bidão de plástico fechado (10) de uma só peça que tem um anel de manuseamento (20) como parte integrante numa extremidade de cabeça do mesmo e que inclui os passos de: proporcionar um molde de sopragem (30) que tem uma superfície interior com as dimensões e forma desejadas do bidão (10) a ser moldado, o qual inclui uma porção de corpo cilíndrica (12) e uma porção de cabeça (15) que inclui um topo (16) numa extremidade da porção de corpo (12) e ligada ao mesmo por uma área de transição (17), e tendo uma secção de molde de articulação (31) para formar por compressão um anel de manuseamento sólido (20) que se prolonga integralmente de modo axial e radial para fora a partir da área de transição (17) do bidão (10), tendo o anel de manuseamento (20) um membro de pema (21) ligado à referida área de transição (17) e prolongando-se para cima a partir da mesma, e um membro (22) que se pode agarrar que se prolonga para fora a partir de uma extremidade superior do referido membro de pema (21) para definir uma superfície circunferencial exterior (22a) no referido anel de manuseamento (20); proporcionar uma forma preliminar de plástico aquecida (33) no molde (30); levar a cabo uma primeira operação de sopragem da forma preliminar (33), enquanto a secção de cabeça de articulação de molde (31) está na posição aberta a uma distância axial predeterminada da posição fechada, sob uma pressão predeterminada para expandir completamente a forma preliminar (33) para a forma da superfície do lado de dentro do molde (30), e para encher completamente a secção de articulação aberta (31) e formar um anel de manuseamento aberto (20); levar a cabo uma segunda operação de sopragem sob uma pressão predeterminada, inferior à pressão predeterminada da primeira operação de sopragem, para estabilizar a forma preliminar expandida (33) no lado de dentro do molde (30); fechar a secção de articulação de molde (31), durante a segunda operação de sopragem, em primeira e segunda sequências para distâncias diferentes predeterminadas a velocidades diferentes predeterminadas, enquanto se comprime o anel de manuseamento aberto (20) moldado por sopragem num anel de manuseamento sólido (20) como parte integrante do tambor (10), e formando com plástico extrusado uma superfície curvada (17a) do lado de fora por baixo e para fora da ligação ao referido membro de pema (21) do referido anel de manuseamento (20) e com um raio (8) predeterminado, de modo que a superfície cilíndrica (12a) do lado de fora do bidão (10) se encontra num primeiro plano tangencial (E), a superfície circunferencial exterior (22a) do membro (22) que se pode

86 807 ΕΡ 0 704 379/ΡΤ 3/4 agarrar encontrando-se num segundo plano tangencial (E'), e estando ambos os primeiro e segundo planos tangenciais (G; E') fora do referido membro de perna (21); e levando a cabo uma terceira operação de sopragem depois da secção de articulação de molde (31) estar completamente fechada a uma pressão predeterminada mais clevãua do que as pressões predeterminadas das primeira e segunda operações de sopragem por um tempo suficiente, para permitir o arrefecimento do bidão de plástico moldado (10).
6 - Método de acordo com a reivindicação 5, em que o passo de proporcionar um molde de sopragem (30) que tem uma superfície interior com as dimensões e forma desejadas do bidão (10) inclui ainda proporcionar uma porção da superfície interior de molde numa forma para moldar um bidão (10) que tem uma superfície (17b) curvada do lado de dentro na área de transição (17) do bidão (10) com pelo menos um raio (F; G; H), de modo que não sejam formados ângulos agudos entre as superfícies do lado de dentro do topo (16), área de transição (17) e porção de corpo (12).
7 - Método de acordo com a reivindicação 6, em que o referido passo de fechar a secção de molde de articulação (31) inclui ainda a formação com material plástico extrusado da superfície (17b) curvada do lado de dentro na área de transição (17) do bidão (10) na forma de uma dupla ogiva com três raios predeterminados (F, G, H).
8 - Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, em que o referido passo de levar a cabo uma primeira operação de sopragem é levado a cabo a uma pressão predeterminada de 207 - 414 KNm'2 (30 - 60 PSI).
9 - Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, em que o referido passo de levar a cabo uma segunda operação de sopragem é levado a cabo a uma pressão predeterminada de (103,5 - 276 KNm‘2 (15-40 PSI)).
10 - Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 9, em que o referido passo de levar a cabo uma terceira operação de sopragem é levado a cabo a uma pressão predeterminada de 621 - 758,5 KNm'2 (90 - 100 PSI).
11 - Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 10, em que o referido passo de proporcionar um molde de sopragem (30) inclui ainda proporcionar um molde de sopragem (30) dividido axialmente que forma metades afastadas (30a, 30b) numa posição aberta, em que o referido passo de proporcionar uma forma preliminar de plástico aquecida (33) inclui extrusar uma forma preliminar de plástico (33) entre as metades de molde de sopragem abertas (30a, 30b), e em que o referido passo de levar a cabo uma

4/4 86 807 ΕΡ 0 704 379/ΡΤ primeira operação de sopragem da forma preliminar (33) inclui fechar as metades de molde de sopragem (30a, 30b) durante a referida primeira operação de sopragem.
12 - Método de acordo com a reivindicação 11, em que o referido passo nora 1evar « cabo uma primeira operação de sopragem da forma preliminar (33) continua por 2 segundos depois das metades de molde (30a, 30b) serem fechadas para assegurar com que a forma preliminar (33) esteja completamente expandida no lado de dentro do molde (30) e encha completamente a secção de articulação aberta (31).
13 - Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 12, em que o referido passo de fechar a secção de articulação de molde (31) inclui fechar a referida secção de articulação (31) a uma distância predeterminada de pelo menos 6,73 cm (2,65 polegada).
14 - Método de acordo com a reivindicação 13, em que o referido passo de fechar a secção de articulação de molde (31) numa primeira e segunda sequências compreende ainda fechar a secção de articulação (31), 70 porcento durante a primeira sequência a uma velocidade predeterminada e fechando a secção de articulação (31), os restantes 30 porcento durante a segunda sequência a uma velocidade mais reduzida de 10 porcento da velocidade de fecho durante a primeira sequência.
15 - Método de acordo com a reivindicação 14, em que a velocidade de fechar da secção de cabeça de articulação de molde (31) durante a primeira sequência é de 4,7 cm por segundo (1,85 polegada por segundo) e durante a segunda sequência é de 0,50 cm por segundo (0.20 polegada por segundo). Lisboa, |z Λβα m

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