BRPI0900033A2 - processo para fabricação de cilindros para cartucho de refil, composição e utilização de composição de origem principalmente vegetal - Google Patents

Abstract

PROCESSO PARA FABRICAçãO DE CILINDROS PARA CARTUCHO DE REFIL, COMPOSIçãO E UTILIZAçãO DE COMPOSIçãO DE ORIGEM PRINCIPALMENTE VEGETAL. A invenção diz respeito a um processo para fabricar cilindros (1) para cartucho de refil, implementado em uma máquina a compressão rotativa, onde é disposta uma composição (2) de origem essencialmente vegetal em um volume e uma massa precisos, alimentada a composição (2), as impressões (3) dos moldes (4) cilíndricos adaptados aos cilindros (1), para cada cilindro, comprimida a composição (2) dentro da impressão (3) entre, por um lado, dois punções cilíndricos, coaxiais e inferiores, ou seja, um punção (5) periférico capaz de deslizar axialmente dentro do molde (4) e um punção central (6) capaz de deslizar axialmente dentro do punção (5), independentemente, e por outro lado, um punção (7) superior, a distância entre os punções (5) e (7) definindo a altura do cilindro, e ejetada nos cilindros obtidos.

Description

PROCESSO PARA FABRICAÇÃO DE CILINDROS PARA CARTUCHO DE REFIL,COMPOSIÇÃO E UTILIZAÇÃO DE COMPOSIÇÃO DE ORIGEMPRINCIPALMENTE VEGETAL

A invenção se refere a cilindros para cartucho de refile mais particularmente a fabricação deles.

Os cilindros são classicamente à base de matériaplástica, ou exclusivamente de matéria plástica oumajoritariamente em matéria plástica com uma contribuição deuma carga mineral.

Eles podem ser obtidos por injeção de um polímero PEADderretido dentro de um molde de múltiplas impressões. Segundooutra técnica de fabricação ao preparar por extrusão um tubode plástico grosso em seguida os cilindros são cortados nocomprimento do tubo.

As quantidades de cilindros a produzir são muitoimportantes, elas podem atingir 7 a 8 milhões de peças pordia, e chega ao ponto de processos de fabricação que permitemaumentar a cadência serem uma prioridade para a indústria.Nesta busca de um processo mais eficiente, o primeiroobstáculo encontrado é a escolha da matéria constitutiva doscilindros. Tendo em conta os volumes de produção, estamatéria não deve ser demasiado custosa e deverá estardisponível em grandes.quantidades.

Neste contexto, a Requerente desenvolveu um processo defabricação de cilindros a partir de uma composição de origemessencialmente vegetal, que preenche todos os requisitos paratal aplicação e supera os problemas evocados acima.

A Requerente descobriu que este processo pode serimplementado em uma máquina a compressão rotativa.

Assim, um objeto da invenção é um processo de fabricaçãode cilindros efetuado em uma máquina a compressão rotativasegundo as etapas seguintes:

dispor uma composição de origem essencialmente vegetal,alimentar a composição, as impressões dos moldescilíndricos adaptadas aos cilindros,

para cada cilindro, comprimir, a composição dentro daimpressão de um lado, dois punções cilíndricos, inferiores ecoaxiais, ou seja, um punção periférico, capaz de deslizaraxialmente dentro do molde e um punção central, capaz dedeslizar axialmente dentro do punção, independentemente, epor outro lado, um punção superior, a distância final entreos punções definindo a altura do cilindro, e

ejetar os cilindros obtidos.

O processo da invenção permite empregar uma matéria-prima abundante e de origem natural, biodegradável e obter oscilindros apresentando uma completa homogeneidade. Elestambém possuem certa flexibilidade que lhes permitedeformação adequada quando colocados na forma final dentro damáquina de montagem dos cartuchos.

Por composição principalmente vegetal, se entende umacomposição em que pelo menos 90% em peso são constituídos dematéria vegetal. Vantajosamente, a composição é completamentede origem vegetal. Assim, a composição pode incluir umamistura de fibras de celulose e fibras ou serragem. Aproporção de fibras de celulose varia de preferência de 20 a50% do peso em relação ao peso da composição e a proporção defibras ou serragem varia de preferência de 80 a 50% em pesoem relação ao peso da composição.

Essa composição pode ser isenta de ligante. Neste caso,ela não pode ser constituída como a mencionada mistura.Quando ela comporta um ligante, ela é vantajosamente deorigem vegetal, como a celulose microcristalina, os amidos ouos polietilenoglicóis. De acordo com esta variante, aproporção da celulose microcristalina varia de preferência de2 a 10%, ou melhor ainda de 2 a 5% em peso da composição.

Uma composição particularmente de alta eficiênciasegundo a invenção inclui de 45 a 50% em peso de fibras decelulose, de 50 a 53% em peso de fibras ou serragem e 2 a10%, de preferência 2 a 5%, em peso de celulosemicrocristalina.

Uma composição tal como acima descrita compreendendo umamistura de fibras de celulose em uma proporção variando de 20a 50% em peso em comparação ao peso da composição, e fibrasou serragem em uma proporção variando de 80 a 50% em peso emrelação ao peso da composição é um objeto da presenteinvenção. Ela pode responder adicionalmente a todas ascaracterísticas pré-citadas.

A utilização de uma composição de origem essencialmentevegetal, como uma composição tal como descrita acima paraobter os cilindros para refil de cartucho é outro objeto dainvenção, em especial quando os cilindros são fabricados emuma máquina a compressão rotativa.

A Requerente observou que a utilização combinada de umamáquina a compressão rotativa e uma composição tal comopreviamente definida permite obter cilindros possuindo algumaflexibilidade. Esta propriedade é particularmente apropriadapara obter um cartucho a partir de tal cilindro; com efeito,o cilindro é inserido no tubo do refil e montado sobre ocartucho com força e devido a esta propriedade de formação,obtemos um cartucho de qualidade excelente.

A invenção é agora descrita em mais pormenores com oapoio da Figura única em anexo representativa da parte damáquina a compressão rotativa onde se desenrolam as etapas doprocesso da invenção.

0 processo envolve as seguintes etapas:

dispor um volume e uma massa precisos de uma composição2 de origem essencialmente vegetal,

alimentar na composição 2, as impressões 3 dos moldes 4cilíndricos adaptados aos cilindros 1,

para cada cilindro, comprimir a composição 2 dentro daimpressão 3 entre, por um lado, dois punções cilíndricos,inferiores e coaxiais, ou seja, um punção 5 periférico, capazde deslizar axialmente no molde 4 e um punção 6 central capazde deslizar axialmente no punção 5, independentemente, e poroutro lado, um punção 7 superior, a distância entre ospunções 5 e 7 definindo a altura do cilindro, eejetar os cilindros obtidos.

Para a etapa de compressão da composição, os punções 5 e6 inferiores são acionados em direção ao topo, o punção 6estando deslocado sobre todo o comprimento do cilindro, e opunção 7 é acionado em direção ao fundo até entrar em contatocom o punção 6. Após a compressão, o punção 6 central éacionado em direção ao fundo, o punção 7 superior acionado emdireção ao topo, e o punção 5 periférico acionado em direçãoao topo para ejetar o cilindro assim obtido.

A invenção está aqui descrita em mais detalhes, ascaracterísticas dos objetos da invenção serão consideradasabaixo, isoladamente ou em combinação umas com as outras.

EXEMPLO

Os dois constituintes pré-citados de uma composição dainvenção são fornecidos separadamente e são bem misturados. Amistura assim obtida é encaminhada em direção a uma máquina acompressão rotativa cujo funcionamento adequado abaixo. Porexemplo, é uma prensa a compressão rotativa Courtoy, tal comoaquelas da série F e MODUL™.

Uma primeira etapa consiste em introduzir um volume euma massa precisos da mistura 2 pré-citada em uma cavidadeconstituindo a impressão 3 do unitário 4; este molde unitário4 é montado sobre um disco giratório que inclui 30-50impressões, cada impressão tem um diâmetro próximo dodiâmetro da peça acabada 1 e uma altura proporcional aovolume de matéria pulverulenta implementado.

Acima de cada matriz se encontra um deslizador sempre noeixo da matriz. Um sistema de carne permite descer ou subir odeslizador, em cuja extremidade está fixado um punção 7superior de compressão.

Assim, em uma segunda etapa, o punção 7 penetra namatriz e assegura quando de sua descida a compressão damistura 2.

Na parte inferior e oposta se encontram outrosdeslizadores tendo um movimento vertical de subida e descida.Eles são equipados com punções inferiores, um punção 5periférico e um punção 6 central permitindo obter o furo nocilindro.Em uma terceira etapa, o cilindro assim obtido édestacado e extraído da matriz.

0 cilindro assim constituído se encontra ao nível' doplano de trabalho, ele é evacuado deste plano graças àrotação da mesa, à presença de "defletores" localizados noinício deste plano e à centrifugação.

Outras técnicas podem, naturalmente, ser implementadas.

Pode-se assim antecipar que a compressão é realizada,não em um sistema de cinemática continua, mas em um sistemaalternativo.

Um molde de múltiplas impressões, de grande dimensão,trabalhando em plano (1 m χ 1 m, por exemplo) equipado comuma placa superior "porta-punções" de compressão e uma placainferior "porta-ejetor", poderia na cadência de um ciclo acada 20 segundos, realizar uma cadência de moldagem (molde de1000 furos) da ordem de 160.000 peças por hora.

Seja qual for o sistema utilizado macio, cinemáticacontínua ou moldagem alternativa, é necessário exercer umesforço da ordem de 4 a 7 toneladas por unidade, durante acompressão da matéria.

Claims (16)

1. Processo para fabricação de cilindros para cartuchode refil, caracterizado pelo fato de ser implementado em umamáquina à compressão rotativa, segundo as seguintes etapas:dispor de uma composição (2) de origem principalmentevegetal,abastecer na composição (2), as impressões (3) de moldes(4) cilíndricos adaptados aos referidos cilindros (1),para cada cilindro, ao comprimir a composição (2) dentroda impressão (3) entre, por um lado, dois punçõescilíndricos, coaxiais e inferiores, ou seja, um punção (5)periférico, capaz de deslizar axialmente dentro do molde (4)e um punção (6) central, capaz de deslizar axialmente dentrodo punção (5), independentemente, e por outro lado, um punção(7) superior, a distância entre os punções (5) e (7)definindo a altura do cilindro, eejetar os cilindros obtidos.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que para comprimir a composição,os punções (5) e (6) inferiores são acionados em direção aotopo, o punção (6) estando deslocado por todo o comprimentodo cilindro e o punção (7) é acionado em direção ao fundo atéentrar em contato com o punção (6).

3. Processo, de acordo com as reivindicações 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que após compressão o punçãocentral (6) é acionado em direção ao fundo, o punção superior(7) acionado em direção ao topo e o punção (5) periféricoacionado em direção ao topo para ejetar o cilindro assimobtido.

4. Processo, de acordo com as reivindicações 1 a 3,caracterizado pelo fato de que a composição compreende umamistura de fibras de celulose e fibra ou serragem.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que a proporção de celulose variade 20 a 50% por peso em relação ao peso da composição e aproporção de fibras ou serragem varia de 80 a 50% por peso emrelação ao peso da composição.

6. Processo, de acordo com as reivindicações 4 ou 5,caracterizado pelo fato de que a composição também inclui acelulose microcristalina.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que a composição inclui 4 5 a 50%,por peso de fibras de celulose, 50 a 53%, em peso de fibrasou serragem e 2 a 10% em peso de celulose microcristalina.

8. Processo, de acordo com as reivindicações 4 ou 5,caracterizado pelo fato de que a composição é livre deligantes.

9. Composição, caracterizada pelo fato de compreenderuma mistura de fibras de celulose numa proporção que varia de 20 a 50% por peso em comparação com o peso da composição, efibras ou serragem em uma proporção variando de 80 a 50% porpeso em relação ao peso da composição.

10. Composição, de acordo com a reivindicação 9,caracterizada pelo fato de que esta inclui a adição decelulose microcristalina.

11. Composição, de acordo com a reivindicação 10,caracterizada pelo fato de compreender 4 5 a 50% por peso defibras de celulose, 50 a 53% por peso de fibras ou serragem e 2 a 10% por peso de celulose microcristalina.

12. Composição, de acordo com a reivindicação 9,caracterizada pelo fato de que está livre de ligantes.

13. Composição, de acordo com a reivindicação 9,caracterizada pelo fato de que ela consiste apenas na misturade fibras de celulose e fibra ou serragem.

14. Utilização de composição de origem principalmentevegetal, caracterizada pelo fato de ser para obter cilindrospara cartucho de refil.

15. Utilização, de acordo com a reivindicação 14,caracterizada pelo fato de que os cilindros são fabricados emuma máquina a compressão rotativa.

16. Utilização, de acordo com as reivindicações 14 ou 15, caracterizada pelo fato de que a composição é definidacomo em qualquer das reivindicações 9 a 13.