PT88946B

PT88946B - Processo para o fabrico de moldes recortados de folha para caixas dobradas ou das referidas caixas dobradas e dispositivo utilizado

Info

Publication number: PT88946B
Application number: PT88946A
Authority: PT
Inventors: Karl-Heinz Kohmann
Original assignee: Kohmann Gmbh & Co Kg
Priority date: 1987-11-07
Filing date: 1988-11-04
Publication date: 1993-11-30
Also published as: EP0391927B1; MX171867B; CA1320620C; JPH03501954A; PT88946A; EP0391927A1; DE3863776D1; CN1033770A; DE3737968C2; FI902233A0; DE3737968A1; ES2011395A6; WO1989004252A1; US4946430A; KR890701341A

Description

A invenção refere-se a um dispositivo e a um processo para o fabrico de moldes recortados de material plás tico em folha para caixas dobradas com janela angular.

dispositivo compreende um meio de aquecimento para o material em folha feito de termoplástico duro transparente (1) e um dispositivo de estampagem montado imediata mente a seguir ao meio de aquecimento para fazer os sulcos que formam as arestas dobradas da janela angular. 0 disposi tivo de aquecimento é constituído por duas réguas de aqueci.

mento (3,4) opostas, uma de cada lado da folha de material (1), que se estendem na direcção do movimento do material da folha (1) e encostadas ao material da folha (1), sendo o dis. positivo de estampagem constituído por um cilindro de ranhu rar (22) não aquecido e um contracilindro (25) não aquecido por entre os quais pode conduzir-se o material de folha.

PATENTE DE INVENÇÃO d e

PROCESSO PARA O FABRICO DE MOLDES RECORTADOS DE FO LHA PARA CAIXAS DOBRADAS OU DAS REFERIDAS CAIXAS DO BRADAS E DISPOSITIVO UTILIZADO

Requerente

KOHMANN GrabH & Co. KG, alemã, industrial e comercial, com sede em Benninghofer Weg 7 D-4O2O Mettmann, República Federal da Alemanha.

A presente invenção refere-se aos processos de acordo com os preâmbulos das reivindicações 1 e 2, bem como a um dispositivo utilizado para o fabrico de acordo com o preâmbulo da reivindicação 3.

Um processo de acordo com o preâmbulo da reivindi. cação 1 e um tal dispositivo são conhecidos da patente US-PS 32 92 513. Neste caso dota-se com ranhuras estampadas um molde recortado de material plástico que forma uma janela angular, para uma caixa, numa prensa com elementos de es tampagem lineares ou por meio de um cilindro de ranhurar ro lante, para formar depois as arestas dobradas da janela angular. Não se faz qualquer referência ao aquecimento do mol de recortado do material em forma de folha nem à ferramenta para a prensagem.

Na patente US-PS 32 92 513 refere-se uma série de materiais, como exemplos para a janela angular transparente, designadamente polistirol orientado biaxialmente, copolimero de cloreto de polivinilo-acetato, polietilenos e polipropile nos, com espessuras de 0,125 a 0,625 mm.

Estes materiais são em particular mais caros que o PVC (cloreto de polivinilo) rígido transparente, o qual desde há algum tempo pode ser fornecido transparente e que apresenta, sem qualquer agente de amolecimento, a rigidez necessária sem ser directamente quebradiço. Por razoes de custos, é desejável portanto a utilização deste material para as janelas das caixas dobradas.

Aliás, este material tem a propriedade de, no caso de uma forte deformação plástica, no domínio da deformação, se tornar opaco e esbranquiçado, de modo que uma linha de dobragem com um raio muito pequeno ao longo da qual as camadas exteriores flectidas ficam sujeitas a uma forte tracção, torna-se num traço branco visível. Este fenómeno designa-se por rotura branca. Ele conduz a que as arestas de dobragem das janelas angulares apareçam como linhas brancas que são incómodas e indesejáveis.

Se o PVC rígido fôr estampado previamente antes da dobragem, segundo o processo da patente americana 32 92 513, isto á, ao longo das arestas de dobragem, com d£ pressões, então a rotura branca atrás referida aparece também ao longo das arestas de dobragem, porque a ferramenta para ranhurar, quando penetra no material em folha plástica, exerce uma pressão considerável nos flancos das ranhuras e aplicam um esforço de tracção na zona da base das ranhuras, na direcção transversal, de modo que de novo resulta uma linha branca.

Também na patente DE-PS 31 48 443 se trata de uma caixa dobrada com uma janela angular de PVC rígido. Mas aqui, a formação das ranhuras faz-se no molde recortado do material da folha colocado sobre a abertura da janela no molde de cartão recortado. A estampagem das ranhuras que formam as arestas de dobragem faz-se portanto intermitentemente, de modo que é limitada a velocidade de trabalho. A formação das ra nhuras na zona da periferia da abertura da janela de inspecção é crítica. Na formação das ranhuras pode utilizar-se o ca lor como auxiliar, sem que isso seja mencionado, como pode ver-se. Se se aquecerem as ferramentas de ranhurar, o tempo para o aquecimento penetrante do molde recortado da folha do material (matéria prima) é demasiado pequeno, havendo o perigo de uma formação pouco nítida das ranhuras que formam as arestas de dobragem, sem que se afaste o perigo da rotura branca quando se armar o molde para obter a caixa.

Na patente DE-PS 32 10 967, trata-se do fabrico de moldes recortados para caixas dobradas de folha PVC rígido. Neste caso, toda a caixa dobrada é feita de folha de PVC transparente. Na zona das arestas de dobragem, a folha de PVC rígido é estampada linearmente. Para a formação de,s ta estampagem, a folha de PVC é pré-aquecida por uma radia ção de calor dirigida e, em seguida, imediatamente antes da estampagem, faz-se passar as ranhuras que formam as arejj tas de dobragem ao longo de uma corrente de gás quente diri gida sobre a superfície da referida folha que é aquecida em toda a sua superfície a uma temperatura inferior à temperatura de fusão do material de PVC. A finalidade é aqui, prin cipalmente, evitar a reacção elástica do material de PVC rí gido quando da armaçao da caixa. A despesa com o aquecimento é considerável e tem sempre o risco de a folha de PVC rígido ficar ondulada, deixando de poder obter-se uma janela angular perfeita· aquecimento da totalidade da superfície da folha de PVC é evitado no processo segundo a patente DE-PS 25 41 324, no qual a superfície da folha na área das arestas de dobragem é aquecida por altas frequências até uma temperatura inferior ao ponto de fusão do material plástico.

Mas o aquecimento por altas frequências é delicado na prática devido à complicação necessária para o isolamento e a blindagem contra campos de dispersão. Tais campos de dis persão têm influência nos comandos electrónicos no ambiente da máquina, hoje existentes por toda a parte.

Num dos seus aspectos, a presente invenção tem por objecto um processo para o fabrico de moldes recortados de folha de PVC de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, de modo tal que, com a despesa mínima possível em aparelhos, possam estampar-se as ranhuras que formam as arestas de dobragem de modo que não se verifique qualquer rotura branca quando da dobragem.

Este problema é resolvido segundo a invenção da maneira descrita na reivindicação 1.

Um ponto essencial é o aquecimento do material em folha móvel numa zona de aquecimento longitudinal limitada em largura, substancialmente à zona de dobragem. Isso significa que o material PVC em folha, no seu trajecto atra vés da zona de aquecimento, devido à sua extensão, tem tempo para ser aquecido de maneira penetrante. A zona aquecida do material da folha entra, imediatamente depois de abandonar a zona de aquecimento, entre um cilindro de ranhurar quente e um contracilindro frio, que geram no material de folha plastificado, na zona do cilindro de ranhurar, uma ra nhura na direcção do seu movimento, na qual a espessura do material é reduzida em certa medida. Verificou-se surpreendentemente que, quando um molde recortado da folha pré-tratado dessa maneira é colado no molde recortado da caixa dobrada correspondente e com ele armado, podem obter-se arestas de dobragem completamente transparentes sem sinal de ro tura branca.

Quando uma janela angular deva receber várias arestas de dobragem, prevêm-se zonas de aquecimento, umas ao lado das outras, em número igual ao número de arestas e igual número de cilindros de ranhurar.

No aspecto atrás mencionado da presente invenção, trata-se principalmente da simples pOdução de arestas de dobragem sem rotura branca. A presente invenção poderia também ser levada à prática em moldes recortados de folha transportados individualmente pelo dispositivo.

outro aspecto importante da presente invenção consiste em proporcionar um processo para o fabrico de caixas dobradas com janelas angulares, no qual, com a mínima despesa possível, podem fabricar-se janelas angulares com arestas de dobragem sem rotura branca, com a maior velocidade de trabalho possível.

Este objectivo é obtido pelo processo de acordo com a reivindicação 2.

Mediante o trabalho pelos cilindros”, a peça de material em folha pode, numa so sequência, sem interrupções, nem movimentos para trás e para diante, ser aquecida, ranhurada, cortada transversalmente e aplicada no molde recortado da caixa dobrada, onde se verifica a colagem. Mo.s trou-se que, com o processo segundo a presente invenção, pode atingir-se um rendimento múltiplo do dos modos de pro ceder conhecidos.

A presente invenção refere-se ainda a um dispositjl vo segundo a reivindicação 3, com o qual é possível o aumento da velocidade de trabalho no fabrico das caixas dobradas completas, devido às características descritas na reivindica ção 4.

Uma característica importante é o facto de que o contracilindro é liso (reivindicação 5), isto é, que as ranhuras sao formadas unilateralmente no molde recortado de folha. Juntamente com a característica que consiste no facto de o cilindro de ranhurar e o contracilindro trabalharem ambos frios e isso numa zona aquecida do material de folha, resulta uma formação das ranhuras sem que surjam forças de tracção transversais elevadas, que poderiam conduzir ao apa recimento da rotura branca.

Na forma de realização preferida, o dipositivo de aquecimento é constituído por réguas de aquecimento que se encostam ao molde recortado de folha, as quais podem ser aquecidas de uma maneira simples, através do seu comprimento e até à temperatura desejada, por meio de um elemento calefactor eléctrico montado longitudinalmente.

comprimento das réguas de aquecimento determina, com a velocidade do deslocamento do material em folha, o tem po durante o qual o material de folha, na sua zona que deve ser dotada de ranhuras, fica exposto ao calor. Para evitar uma deformação da folha, a zona de aquecimento deve limitar-se substancialmente à zona da ranhura a formar.

As dimensões recomendadas para as réguas de aqueci^ mento estão indicadas na reivindicação 7·

Para que as réguas de aquecimento que se encostam ao material da folha fiquem presas e danifiquem a superfície, quando o material amolece progressivamente, é conveniente que as réguas de aquecimento, de acordo com a reivindicação 8, sejam forradas com uma camada deslizante resistente ao calor, por exemplo de PTFE ou similar.

ponto de partida da presente invenção foi na realidade a tendência do PVC rígido transparentepara a rotura branca, mas nao se limita a esse ponto.

Nos desenhos anexos está representado um exemplo de realização da presente invenção, cujas figuras representam:

Fig. 1 - uma vista em perspectiva de uma caixa dobrada com janela angular;

Fig. 2 - uma vista de lado de parte do dispositivo para a formação no material de folha de uma ranhura que forma a aresta de dobragem;

Fig. 3 - um corte transversal das réguas de aquecimento pelas linhas (III-III) na Fig. 2;

Fig. 4 - um corte transversal parcial pela linha (IV-IV) da Fig. 2;

Fig. 5 - uma vista lateral esquemática de uma máquj. na de colagem da janela, completa, na qual está incluída a parte do dispositivo da Fig. 2; e

Fig. 6 - uma vista de uma peça de material em folha na fase de trabalho atingida na máquina de colagem da janela, colocada por cima.

Na Fig. 1 está representada uma caixa dobrada (80) de cartão com uma janela angular (81) transparente, constitu_í da a partir de um molde recortado de folha (1’) que se preten de fabricar. A caixa dobrada (80) é paralelipipédica e possui na superfície dianteira (83) e nas faces laterais adjacentes (84) e (85) opostas um recorte (82) que é tapado pelo molde

de folha (1’ ) que, na caixa dobrada (80), é colado no mesmo. A caixa dobrada (80) pode também ser feita de um outro material diferente do cartão, por exemplo cartão ondulado. Os recortes (82) podem também ter uma outra configuração, com um contorno triangular ou hexagonal, em vez de rectangular, de modo que sejam diferentes os ângulos de dobragem nas arestas de dobragem (41).

Como o molde de folha (1*) se estende quer pela face dianteira (83), quer pelas duas faces laterais (84) e (85), apresenta arestas de dobragem (41) pelas quais é dobrado segundo um ângulo de 90°. Como as arestas de dobragem (41) se encontram directamente no campo de visão, elas têm de ser formadas o mais correctamente possível, em especial isentas de rotura branca. Para a preparação das arestas de dobragem (41) formam-se no recorte de folha (1’) planifica do ranhuras (31) (Fig. 6), para o que se prevê na máquina (100) de colagem da janela (Fig. 5), um dispositivo parcial especial (50) do qual se vai aqui tratar.

No dispositivo designado globalmente por (50) na Fig. 2 trabalha uma peça (1) de um PVC rígido, bastante duro, sem agente de amolecimento, com uma espessura de cerca de 0,3 mm, que é retirado de um rolo, não representado na Fig. 2, mas que tem na Fig. 5 a designação (32), e é conduzido entre pares de réguas de aquecimento (3) e (4) que, no exemplo de realização ilustrado, apresentam um comprimento de 36 cm. Há tantos pares de réguas de aquecimento (3,4) quantas as ranhuras (31) na tira de material de folha (1) pa ra a formação das arestas de dobragem (41) que se pretende formar (Fig. 5 e 6).

A secção transversal de um par de réguas de aquecimento (3 e 4) pode ver-se na Fig. 3. Essa secção é substan cialmente rectangular com o pé (4’) ou (3‘), respectivamente, mais estreito saliente de uma das faces menores, com os quais as réguas de aquecimento ficam opostas uma à outra. Os pés (3’,4’) estendem-se ao longo das réguas de aquecimento (3,4) e têm os lados voltados um para o outro paralelos à tira de folha (1). Ao longo de cada um dos pés é colada uma fita es-⁸ treita (34) de PTFE, através da qual os pés (3,4) se encos tam à tira de folha (1) com uma pressão suave pelas duas faces exactamente opostas.

As réguas de aquecimento (3,4) apresentam na vizinhança dos pés (3’,4*) furos longitudinais (5) nos quais são montados elementos de aquecimento eléctrico em forma de barras, que se estendem substancialmente por todo o comprimento das réguas de aquecimento (3,4) e são alimentados através dos condutores (7)· Além disso há ainda furos longi tudinais (8) nos quais se colocam elementos de medição da temperatura (9), por meio dos quais pode medir-se e regular -se para um valor pré-determinado a temperatura das réguas de aquecimento (3,4).

Entre as paredes laterais da armação da máquina estendem-se, por cima e por baixo da tira de folha (1) que corre mais ou menos horizontalmente na zona das réguas de aquecimento (3,4), veios (10 e 11) que são colocados antes da entrada da tira de folha (1) entre as réguas de aquecimen to (3,4) e dos quais partem horizontalmente, no sentido do movimento da tira de folha (1), para os dois lados da mesma, braços de suporte (12,13), que estão ligados entre si por barras transversais (14,15) ou (16,17), respectivamente, de secção transversal quadrada, a uma certa distância um do ou trò. Nas costas das réguas de aquecimento (3,4) são colocadas peças de fixação (18) e (19) em forma de U, que são aber tas no sentido do movimento da tira de folha (1) e que podem receber no seu interior as barras transversais (14,15,16 e 17) segundo a Fig. 2. As réguas de aquecimento (3,4) podem deste modo ser montadas de maneira simples e ajustar-se na direcção transversal da tira de folha (1). A fixação nas barras transversais (14,15,16 e 17) faz-se por meio de parafusos de fixação.

As réguas de suporte (12,13) podem fazer-se oscilar em torno dos eixos (10 e 11) por meio de cilindros pneumáticos (20 e 21), de modo que pode enfiar-se a tira de folha (1).

Logo a seguir à extremidade da direita, (Fig. 2) das réguas de aquecimento (3 e 4) está montado um cilindro de ranhurar (22) no plano formado pelas réguas de aquecimento (3,4), o qual pode oscilar numa alavanca (23), apenas indicada, em torno de um eixo (24) que se estende na direcção transversal entre as paredes laterais da armação da máquina. A oscilação faz-se até se encostar a um contracilindro liso (25) que se estende transversalmente pela largura da tira de folha (1).

Por meio da oscilação da alavanca (23) o cilindro para ranhurar (22) pode ser empurrado com uma força elástica regulável contra a face superior da tira de folha (1) apoiada na face inferior pelo contracilindro liso (25), como está indicado pela mola (26) e a seta (27).

A constituição do cilindro de ranhurar (22) pode ver-se em pormenor na Fig. 4. Trata-se de um rolo substancia.1 mente cilíndrico com uma nervura periférica (28) que apresenta uma forma cilíndrica (29) com as arestas (30) arredondadas para evitar o corte. A nervura periférica (28) forma a ferramenta de ranhurar propriamente dita. A largura (a) da nervura periférica (28) pode variar de 0,5 a 3,0 mm, conforme o material de folha a trabalhar.

Em serviço, a tira de folha (1) é desenrolada do ro lo e, sem aquecimento prévio, introduzida entre as réguas de aquecimento (3,4). Atravessa depois zonas de aquecimento (40) que têm um comprimento igual ao comprimento das réguas de aquecimento (3,4) e uma largura igual à largura dos pés (3’,4·). Para atravessar uma zona de aquecimento (40), a tira de folha (1) necessita de um certo tempo, durante o qual fica exposta ao calor num ponto determinado na zona de aquecimento (40). No fim da zona de aquecimento (40), a zona na qual se deve fazer a ranhura está homogeniamente aquecida. Depois de abandonar as réguas de aquecimento (3,4), esta zona passa então entre o cilindro de ranhurar (22) e o seu contracilindro (25), ambos não aquecidos. Sob a acçao da força elástica de encosto (26,27), resulta no material da tira de folha (1) uma deformação mais ou menos da maneira que pode ver-se na Fig. 4. A nervura periférica (28) que constitui a ferramenta de ranhurar, penetra na tira de folha e diminui, na zona da parte periférica cilíndrica (29)» a espessura do material de folha, para metade, como ordem de grandeza· Então o material de folha, no lado da nervura periférica (28) eleva-se, da maneira indicada na Fig. 4, mais ou menos pelo contracilin dro liso (25), de modo que resulta uma ranhura (31) com a secção transversal mais ou menos em forma de gamela, forman do o interior da ranhura, quando se arma a caixa dobrada, o lado exterior da dobra.

A colaboração das zonas de aquecimento longitudinais (40), cuja largura não é muito maior que a largura da ranhura (31) a formar, e das ferramentas de ranhurar (22,25) frias dá origem a um material de folha ranhurado que, fora das ranhuras, se mantém completamente plano e permite a formação das arestas de dobragem (41) (Fig. 1) sem rotura branca.

Na Fig. 5 está ilustrada uma máquina para colar a janela, designada globalmente por (100), na qual está integrado o dispositivo parcial (50) das Figs. 2 a 4. 0 rolo (32) esta apoiado na armação da máquina, que tem a referência global (33), da qual na figura apenas se pode ver a parede la teral anterior. A tira de folha (1) atravessa o dispositivo (50) e, depois de terem sido formadas as ranhuras longitudinais (31) paralelas (Fig. 6), chega a uma estação de perfuração na qual são formados recortes rômbicos (34) na tira de fo lha, que são necessários na transição das arestas de dobragem para o molde recortado de cartão, para impedir o aparecimento de tensões elevadas no material, aí duplicado. A estação de perfuração (60) trabalha naturalmente intermitentemente. 0 accionamento da tira de folha (1) antes e depois da estação de perfuração (60) avança uniformemente. Para compensar estes movimentos diferentes previu-se um compensador (61) que compreende, dos dois lados da tira de folha (1), balanceiros (63) que podem oscilar em torno de pontos de oscilação médios (62), em cujas extremidades livres estão montados rolos (64) e (65) que formam na tira de folha (1) laços de reserva (66) e (67), que recebem durante a paragem da tira de folha (1) na estação de perfuração (60) as secções da tira que continuam a avançar.

Depois da perfuração dos furos rõmbicos (34), a ti ra de folha (1) atinge uma faca transversal (70), na qual e cortada ao nível dos furos (34), de modo que resultam moldes recortados de folha (1') com a configuração que pode ver-se na Fig. 6. Estes moldes recortados de folha (1') são transfe ridos, por um cilindro de aspiração (71), numa posição preci. sa, para os moldes recortados de cartão com cola (72), que sao conduzidos ao dispositivo aplicador de cola (73). Os mol des das caixas dobradas prontos são transportados para fora em (74).

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Claims

l³. - Processo para o fabrico de moldes recortados de folha para caixas dobradas com janelas angulares, no qual se colam, em moldes recortados de caixas dobradas providos de um recorte, moldes recortados de folha de um material termoplástico duro transparente providos de ranhuras estampadas para as arestas de dobragem que formam os ângulos, caracteri. zado por o material para os moldes recortados de folha ser conduzido através de uma zona do aquecimento fixa, por cada aresta de dobragem, e que se estende na zona das arestas de dobragem na direcção do movimento do material em folha, actando dos dois lados contra o material em folha e, depois da zona de aquecimento, entre um cilindro de ranhurar não aquecido que se encosta com pressão ao material de folha e um contracilindro não aquecido, sendo em seguida dividido transversalmente em moldes recortados da folha.

22. - Processo para o fabrico de caixas dobradas com janelas angulares no qual se colam, em moldes recortados de caixas dobradas providos de um recorte, moldes recortaios de folha de um material termoplástico duro transparente providos de ranhuras estampadas para as arestas de dobragem que formam os ângulos, caracterizado por o material para os moldes recortados de folha ser desenrolado continuamente do rolo e, sob a forma de uma tira de folha, ser conduzido através de uma zona de aquecimento fixa por cada aresta de dobragem, que se estende na zona das arestas de dobragem na direcção do movimento da tira de folha, actuando dos dois lados contra o ma terial de folha e, depois da zona de aquecimento, entre um cilindro de ranhurar nao aquecido que se encosta com pressão à tira de folha e um contracilindro não aquecido, sendo em seguida dividido transversalmente em moldes recortados de folha e sendo os moldes recortados de folha colados logo a seguir aos moldes recortados de caixas dobradas para eles conduzidos.
3² . - Dispositivo para a realizaçao do processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, com um dispositivo de transpor te do material de folha, com um dispositivo de aquecimento para o material em folha e com um dispositivo de estampagem colocado imediatamente depois do dispositivo de aquecimento para as ranhuras que formam as arestas de dobragem, caracterizado por o dispositivo de aquecimento formar uma zona de aquecimento longitudinal que se estende na direcção do movimento do material de folha e que apresenta pelo menos a largura das ranhuras e por, imediatamente a seguir ao dispositi. vo de aquecimento, estar colocado um dispositivo de estampagem constituído por um cilindro de ranhurar não aquecido e um contracilindro não aquecido, entre os quais pode ser condu zido o material da folha.
4². - Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracte rizado por o material da folha poder ser retirado do rolo, ser conduzido através do dispositivo de aquecimento e do dispositivo de estampagem, bem como, depois da estampagem, ser d_i vidido transversalmente em moldes recortados de folha, que podem ser colados aos moldes recortados de cartão imediatamente depois da divisão transversal
5²· ~ Dispositivo de acordo com as reivindicações 3 ou 4, caracterizado por o contracilindro ser liso.
6^ρ. - Dispositivo de acordo com as reivindicações 3 a 5, caracterizado por o dispositivo de aquecimento ser constituído por duas réguas de aquecimento que se estendem opostas uma à outra dos dois lados do material da folha, na direcção do movj. mento do material da folha, encostadas ao material em folha.
7²· - Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por as réguas de aquecimento terem um comprimento entre 300 e 500 mm e terem, na zona de encosto, uma largura de 3 a 8 mm.

82. - Dispositivo de acordo com as reivindicações 6 ou

7, caracterizado por as réguas de aquecimento estarem guar necidas com uma folha deslizante resistente ao calor.

Lisboa, 4 de Novembro de 1968

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