BRPI0717572A2

BRPI0717572A2 - Processo e dispositivo de soldagem interna de tubos em matéria plástica.

Info

Publication number: BRPI0717572A2
Application number: BRPI0717572-8A
Authority: BR
Inventors: Jean-Pierre Voigtmann
Original assignee: Aisapack Holding Sa
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2013-10-22
Also published as: KR20090079195A; JP5513117B2; ES2407659T3; CA2661920C; US8157941B2; WO2008038206A3; KR101496640B1; RU2009114670A; DE07826494T1; US8329270B2; CA2661920A1; CN101522394B; US20100000674A1; EP1905570A1; RU2438871C2; MX2009002939A; JP2010504889A; PL2089213T3; CN101522394A; US20120164359A1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO E DISPOSITIVO DE SOLDAGEM INTERNA DE TUBOS EM MATÉRIA PLÁSTICA".

Domínio da Invenção A presente invenção refere-se ao domínio das embalagens de

forma tubular constituídas notadamente de um laminado de matéria plástica que é enrolado.

Mais precisamente, a presente invenção refere-se aos lamina- dos enrolados, cujas bordas não se sobrepõem. Estado da Técnica

A soldagem das bordas de um laminado, a fim de se conseguir um corpo tubular, é feita mais freqüentemente por sobreposição.

Vide a título de exemplo o pedido de patente alemã DE

2008085.

Quando se procura dispor as bordas face a face, deixa-se entre

estas um espaço que é cheio com um material, tal como uma cinta em maté- ria plástica, a cinta exercendo o papel de elemento de soldadura.

Vide para isso o pedido de patente Européia EP 0000643.

Existe, todavia, uma necessidade de colocar as bordas em con- tato direto (soldagem ponta a ponta), por razões técnicas e estéticas.

Uma soldagem ponta a ponta assegura melhor continuidade e homogeneidade do material que constitui a parede da embalagem. Ela evita notadamente um contato entre o produto disposto no interior do tubo com uma camada de barreira disposta no interior do laminado. Por outro lado, a inexistência do elemento de soldadura sobre a face externa diminui a visibili- dade da zona de soldadura.

Por outro lado, as bordas são colocadas ponta a ponta, com ou sem espaço contendo um elemento de soldadura, existe também uma ne- cessidade de poder diminuir, até mesmo eliminar, a visibilidade de soldadu- ra, a partir do exterior do tubo.

Os sistemas de aquecimento do estado da técnica são dispostos no exterior do tubo. Suas ativações induzem necessariamente uma zona de soldadura marcada e rugosa. Exposição geral da invenção

O problema que a presente invenção se propõe a resolver reside na fragilidade de uma soldadura ponta a ponta e a manutenção de uma sol- dadura estética, isto é que não se observa ou quase não se observa, quando se observa do exterior.

Na invenção, a solução do problema pré-citado consiste em re- forçar essa soldadura por meio de um cordão de matéria plástica.

A invenção refere-se, em primeiro lugar, a um processo de fabri- cação de uma embalagem em matéria plástica de forma tubular, processo compreendendo uma etapa de enrolamento, quando da qual se enrola um laminado, uma etapa de colocação em disposição, quando da qual se dis- põem ponta a ponta as bordas do laminado e uma etapa de fixação, quando da qual se fixam uma na outra essas bordas do laminado, caracterizado pelo fato de se extrudar e depositar um cordão de matéria plástica no estado fun- dido, sobre a face interna da embalagem, de maneira a recobrir pelo menos a zona definida entre as bordas.

Uma particularidade da invenção reside no fato de a energia ne- cessária para efetuar a soldadura ser proveniente do cordão de matéria plás- tica.

De acordo com uma primeira variante do processo, de acordo com a invenção, o cordão é depositado previamente na etapa de colocação em disposição.

De acordo com uma segunda variante, o cordão é depositado durante a etapa de colocação em disposição.

De acordo com uma terceira variante, o cordão é depositado consecutivamente à etapa de colocação em disposição.

O cordão pode ser disposto em baixo ou em cima da zona de

soldadura.

A invenção refere-se também a uma embalagem de forma tubu- lar obtida de acordo com o processo, tal como definido anteriormente, a em- balagem se caracteriza pelo fato de compreender um elemento de reforço da zona definida entre as bordas que é constituído de um cordão extrudado de matéria plástica no estado fundido.

A invenção refere-se, enfim, a um dispositivo para a aplicação de um processo, tal como definido anteriormente. O dispositivo é caracteri- zado pelo fato de comportar uma haste de soldagem adaptada para ser en- volvida por laminado, caracterizado pelo fato de comportar meios para ex- trudar e dispor um cordão de matéria plástica no estado fundido entre a face externa da haste de soldagem e um laminado disposto em torno dessa has- te.

Em um modo de concretização da invenção, o dispositivo com- preende uma esteira de transporte pré-aquecida disposta sobre a haste de soldagem, de maneira que esse cordão seja disposto entre essa esteira e um laminado que envolve essa haste.

Em um outro modo de concretização da invenção, o dispositivo compreende uma esteira de condução externa e um patim de apoio ajustável dispostos de maneira a exercer em direção a essa haste uma pressão sobre um laminado e um cordão de matéria plástica que seriam dispostos entre essa esteira de condução e essa haste.

Vantajosamente, pode-se utilizar um dispositivo de pré- aquecimento das bordas, por exemplo, por contato, o que tem por efeito au- mentar a temperatura das duas bordas do laminado, facilitando ou melho- rando as condições de soldagem.

Alternadamente ou além disso, utiliza-se um outro dispositivo munido de um sopro de ar quente, de forma a manter o ar ambiente em tor- no do cordão com várias centenas de 0C e, dessa forma, evitar uma queda na temperatura do cordão, quando de sua passagem da saída do cabeçote de extrusão à enformação do cordão.

De acordo com uma variante da invenção, as bordas do lamina- do são cortadas enviesadas, o que tem por efeito aumentar a superfície late- ral de contato do laminado na zona de soldadura. Essa configuração permite também influenciar a qualidade e a resistência da soldadura.

Em uma outra variante da invenção, extruda-se um cordão de uma forma diferente da cilíndrica, por exemplo, em forma de T invertido, o que facilita a enformação do cordão, quando da soldadura.

Uma outra variante da invenção consiste em utilizar um cordão de matéria plástica coextrudada (com uma matéria de barreira no centro do cordão) para garantir, também na zona definida entre as bordas do lamina- do, uma boa proteção de barreira com o ambiente externo do tubo.

A presente invenção apresenta várias vantagens, em particular:

- um sistema de soldagem complexo por alta freqüência não é mais necessário, a energia necessária para efetuar a soldadura é provenien- te do cordão de matéria plástica;

- o aspecto externo do tubo é perfeito, considerando-se que a energia para efetuar a soldadura é aplicada a partir do interior. Com os sis- temas do estado da técnica, aplica-se a energia, a partir do exterior, a solda- dura é rugosa e marcada;

- camada (cordão) de cobertura importante em PE ou PP (ou outras matérias) no interior do tubo sobre a junção das duas bordas do lami- nado, evitando qualquer contato entre o produto e a camada de barreira do laminado (exemplo alumínio).

Exposição detalhada da invenção

A invenção é descrita mais detalhadamente a seguir, por meio de exemplos ilustrados pelas seguintes figuras:

- a figura 1 representa uma vista em perspectiva de um primeiro dispositivo, de acordo com a invenção;

- a figura 2 representa um corte lateral do dispositivo da figura 1;

- a figura 3 representa uma vista em perspectiva de um segundo dispositivo, de acordo com a invenção.

- a figura 4 representa um corte lateral do dispositivo da figura 3;

- a figura 5 representa uma vista em perspectiva de um terceiro dispositivo, de acordo com a invenção;

- a figura 6 representa um corte lateral do dispositivo da figura 5;

- a figura 7 representa uma vista em perspectiva de um quarto dispositivo, de acordo com a invenção; - a figura 8 representa um corte lateral do dispositivo da figura 7;

- a figura 9 representa uma vista em perspectiva de um quinto dispositivo, de acordo com a invenção;

- a figura 10 representa um corte lateral do dispositivo da figura

9;

- a figura 11 representa uma primeira variante de uma soldadura, de acordo com a invenção;

- a figura 12 representa uma segunda variante de uma soldadu- ra, de acordo com a invenção;

- a figura 13 representa uma terceira variante de uma soldadura,

de acordo com a invenção;

- a figura 14 representa uma quarta variante de uma soldadura, de acordo com a invenção.

O tubo é formado em contínuo por envolvimento progressivo da haste de soldagem 1 sobre toda a sua circunferência com uma fita de lami- nado 11 puxada (da esquerda para a direita nas figuras), através da fileira de formação 4. O laminado 11 em PE ou PP (ou outras matérias) (mono ou multicamadas) é, então, soldado longitudinalmente por colocação de um cordão de matéria plástica extrudada no estado fundido 12 no interior do tu- bo.

De acordo com a largura dada ao laminado 11, é possível ajus- tar um espaço 14 entre as bordas 8, 9 do laminado 11 formado sobre o diâ- metro final do tubo. O cordão 12 colocado no interior poderá assim encher esse espaço 14 (figura 12) e soldar também a camada externa de um Iami- nado 11, por exemplo, multicamadas, que contém uma camada de barreira 13. De acordo com a necessidade, a soldadura 12 poderá mesmo recobrir em parte uma parte externa das bordas 8,9 do laminado 11 (figura 13). A utilização de um cordão de matéria plástica coextrudada no estado fundido 16 (com uma matéria de barreira no centro do cordão) permite garantir tam- bém no espaço 14 uma boa proteção barreira com o meio ambiente externo do tubo (figura 14).

Por razões estéticas, prefere-se minimizar o espaço 14. Primeira variante

As figuras 1 e 2 ilustram a introdução do cordão extrudado no estado fundido 12, por intermédio de uma esteira de transporte pré-aquecida 3 sobre uma matriz de calibragem 2 ajustável em altura, depois que a seção do tubo tiver sido definitivamente formada pelo laminado 11 em uma fileira 4.

O cordão de soldadura 12 é inicialmente aplicado contra o interi- or do tubo pré-formado.

A soldadura é, em seguida, calibrada nas dimensões desejadas (soldadura no alto). Segunda variante

As figuras 3 e 4 mostram o engajamento de um cordão extruda- do no estado fundido 12, por intermédio de uma esteira de transporte pré- aquecida 3 sobre uma matriz de calibragem 2 ajustável em altura, antes que a seção do tubo seja definitivamente formada pelo laminado 11 na fileira 4.

Assim, as bordas 8,9 do laminado 11, em sua última fase de en- formação, são aplicadas e prensadas sob o cordão 12 pré-posicionado, por meio de uma esteira de condução externa 6 e um patim de apoio ajustável 5. A soldadura é, portanto, calibrada pelo posicionamento prévio do cordão 12, mas sobretudo pela regulagem em altura do patim de apoio 5. Terceira variante

As figuras 5 e 6 mostram um princípio similar, mas invertido des- sa vez com a soldadura embaixo.

O cordão extrudado no estado fundido 12 é diretamente coloca- do no interior, depois que sua seção circular seja definitivamente formada pelo laminado 11 na fileira 4. A soldadura é, em seguida, prensada e cali- brada, por intermédio da esteira interna 3 e da matriz de calibragem 2 ajus- tável em altura. Nessa variante, toda a energia proveniente do cordão 12, necessária para efetuar a soldadura, é transmitida diretamente ao laminado 11, minimizando assim as perdas energéticas por contato, por exemplo, a esteira interna 3. Quarta variante

As figuras 7 e 8 mostram o engajamento do cordão extrudado no estado fundido 12, mas esticado, evitando a colocação do cordão sobre a esteira de transporte 3. As perdas energéticas são assim minimizadas, pois o contato com a esteira de transporte 3 é retardado ao máximo e é feito ao mesmo tempo que a operação de enformação e compressão do cordão 12.

Quinta variante

As figuras 9 e 10 mostram o engajamento do cordão extrudado no estado fundido 12, mas esticado, o cordão é diretamente arrastado pelo laminado 11 e não necessita mais de esteira de transporte. A soldadura é, em seguida, prensada e calibrada por uma roda de compressão 15, alterna-

damente por um patim de compressão 2 (não ilustrado).

Evidentemente, a invenção não se limita aos exemplos pré-

citados.

Listagem de Referência

I Haste de soldagem

2 Matriz de calibragem (altura ajustável)

3 Esteira (metálica) interna.

4 Fileira de formação

Patim de apoio

6 Esteira externa

7 Cabeçote de extrusão

8 Primeira borda de laminado

9 Segunda borda de laminado

Zona de soldadura

II Laminado (esteira contínua)

12 Cordão de matéria plástica extrudada

13 Camada de barreira

14 Espaço

Roda de compressão

16 Cordão de matéria plástica coextrudada (com uma matéria de

barreira no centro do cordão).

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo de fabricação de uma embalagem, em matéria plás- tica, de forma tubular, processo esse que compreende uma etapa de enro- lamento, quando da qual se enrola um laminado (11), uma etapa de coloca- ção em disposição, quando da qual se dispõem ponta a ponta as bordas (8,9) do laminado (11) e uma etapa de fixação, quando da qual se fixam uma na outra por soldagem essas bordas (8,9) do laminado (11), caracterizado pelo fato de se extrudar e depositar um cordão de matéria plástica no estado fundido (12), sobre a face interna da embalagem, de maneira a recobrir pelo menos a zona de soldadura (10) definida entre as bordas, a energia neces- sária para efetuar a soldadura (10), proveniente do cordão de matéria plásti- ca (12).

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o cordão no estado fundido (12) ser colocado previamente à etapa de colocação em disposição.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o cordão no estado fundido (12) ser colocado durante a etapa de co- locação em disposição.

4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o cordão no estado fundido (12) ser colocado consecutivamente na etapa de colocação em disposição.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de se dispor o cordão no estado fundi- do (12) embaixo dessa zona de soldadura (10).

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes de 1 a 4, caracterizado pelo fato de se dispor o cordão no esta- do fundido (12) em cima dessa zona de soldadura (10).

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o cordão (12) ser constituído de uma matéria plástica coextrudada com uma matéria de barreira no centro do cor- dão (16).

8. Embalagem de forma tubular obtida, de acordo com um pro- cesso como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, ca- racterizado pelo fato de compreender um elemento de reforço da zona defi- nida entre as bordas que é constituído de um cordão extrudado de matéria plástica (12).

9. Dispositivo para a aplicação de um processo como definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de comportar uma haste de soldagem (1) adaptada para ser envolvida por um laminado (11), caracterizado pelo fato de comportar meios (7) para extrudar e dispor um cordão de matéria plástica no estado fundido (12) entre a super- fície externa da haste de soldagem (1) e um laminado (11) disposto em torno dessa haste (1).

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, compreenden- do, além disso, uma esteira de transporte preaquecida (3) disposta sobre a haste de soldagem (1), de maneira que esse cordão no estado fundido (12) seja disposto entre essa esteira de transporte (3) e um laminado (11) que envolve essa haste (1).

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9 ou 10, compre- endendo uma esteira de condução externa (6) e um patim de apoio (5) ajus- tável dispostos de maneira a exercer em direção a essa haste de soldagem (1) uma pressão sobre um laminado (11) e um cordão de matéria plástica no estado fundido (12) que seriam dispostos entre essa esteira de condução (6) e essa haste de soldagem (1).

12. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 11, no qual esses meios (7) para extrudar e dispor um cordão de ma- téria plástica no estado fundido (12) serem dispostos do lado da face superi- or da haste de soldagem (1).

13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 11, no qual esses meios (7) para extrudar e dispor um cordão de ma- téria plástica no estado fundido (12) são dispostos do lado da face inferior da haste de soldagem (1).