BRPI0904543A2

BRPI0904543A2 - máquina de moldagem para formação de bocais nas extremidades de tubos feitos de material termoplástico e método de formação de um bocal na extremidade de um tubo feito de material termoplástico

Info

Publication number: BRPI0904543A2
Application number: BRPI0904543-0A
Authority: BR
Inventors: Giorgio Tabanelli
Original assignee: Sica Spa
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2009-11-18
Publication date: 2011-01-04
Also published as: EP2189268A1; US8591217B2; EP2189268B1; CN101733928B; US20100123272A1; HRP20110832T1; PT2189268E; RU2009142572A; RU2515745C2; BRPI0904543B1; ES2372648T3; CN101733928A; US8591789B2; CR11118A; ATE521470T1; US20120282365A1

Abstract

MáQUINA DE MOLDAGEM PARA FORMAçãO DE BOCAIS NAS EXTREMIDADES DE TUBOS FEITOS DE MATERIAL TERMOPLáSTICO E MéTODO DE FORMAçãO DE UM BOCAL NA EXTREMIDADE DE UM TUBO FEITO DE MATERIAL TERMOPLáSTICO. Trata-se de uma máquina de moldagem e um método de formação de um bocal na extremidade aquecida de um tubo feito de material termoplástico, a extremidade (20) de um tubo (2) feito de material termoplástico em que será formado um bocal sendo aquecida até uma condição deformável, inserida em uma câmara de formação (1) e moldada no formato de um bocal. O ar de processo, advindo de uma fonte de ar comprimido (30), é transportado por uma linha de alimentação de ar de processo (3) até um evaporador (40) de uma máquina de refrigeração (4), a qual usa um refrigerante que circula continuamente em um circuito fechado, e atravessa o evaporador (40), resultando na transferência de calor do ar de processo para o refrigerante dentro do evaporador (40). O ar de processo assim tratado no evaporador (40) é, em seguida, transportado pela linha de alimentação de ar de processo (3) até a câmara de formação (1), onde é inserido através de uma entrada (10), para ao menos resfriar o material da extremidade (20) do tubo (2) por meio pelo menos de um fluxo de ar de processo dentro da câmara de formação (1).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invençãopara "MÁQUINA DE MOLDAGEM PARA FORMAÇÃO DEBOCAIS NAS EXTREMIDADES DE TUBOS FEITOS DEMATERIAL TERMOPLÁSTICO E MÉTODO DEFORMAÇÃO DE UM BOCAL NA EXTREMIDADE DE UMTUBO FEITO DE MATERIAL TERMOPLÁSTICO".

A presente invenção refere-se a uma máquina demoldagem de bocais para formar bocais nas extremidades detubos feitos de material termoplástico. A invenção também serefere a um método para formar um bocal na extremidade de umtubo feito de material termoplástico.

Em particular, a presente invenção refere-se auma máquina de moldagem de bocais e a um método de formaçãoque usam um resfriamento específico do bocal formado.

Em tubos feitos de material termoplástico, umdos sistemas mais difundidos para unir dois tubos é o sistema de"bocais". Ele consiste em formar um bocal em uma das duasextremidades de um tubo e, então, inserir dentro de tal bocal aextremidade de outro tubo que não tem um bocal formado nela.

Os bocais na extremidade dos tubos são feitosusando um processo de termoformação realizado por umamáquina de moldagem de bocais adequada. Normalmente, amáquina de moldagem de bocais é instalada a jusante de umalinha de extrusão de tubos e recebe dela os tubos cortados queserão usinados. Geralmente, as máquinas de moldagem de bocaiscompreendem um cabeçote de usinagem munido de pelo menosum forno para aquecer a extremidade do tubo na qual a bocaldeve ser formada, além de uma estação de formação que usa ummolde adequado para transformar a extremidade aquecida do tuboem um bocal. O bocal também costuma ser resfriada na estaçãode formação. O resfriamento pode ocorrer ao mesmo tempo oudepois da formação do bocal. Quando a bocal atinge umatemperatura próxima da temperatura ambiente, ela é removida domolde e o tubo, que já passou pelo processo de moldagem debocal, é descarregado da máquina. As técnicas de moldagem debocais mais difundidas usam ar comprimido, o qual, quandointroduzido em um ambiente que pode ser pressurizado, tem umaação fluídica que força as paredes da extremidade do tubo, asquais são aquecidas e deformadas plasticamente, contra um moldemetálico.

Os moldes metálicos podem moldar o formatoexterno do bocal. Nesse caso, o molde é construído nas paredesinternas de uma cavidade, onde é inserida a extremidade do tubona qual a bocal será formada. O ar comprimido é introduzido notubo e força as paredes da extremidade do tubo de dentro parafora contra as paredes internas da cavidade. Se o formato final dobocal exigir a presença de uma sede anular para uma vedação, éfeita uma ranhura anular correspondente nas paredes internas dacavidade que formam o molde.

Os moldes metálicos podem moldar o formatointerno do bocal. Nesse caso, o molde é configurado como ummandril (ou bujão) e, em particular, consiste nas paredes lateraisexternas do mandril. O mandril é posicionado dentro de umacavidade que pode ser pressurizada e é forçado axialmente aadentrar a extremidade do tubo. O ar comprimido é introduzidodentro da cavidade, que pode ser pressurizada fora do tubo (e domandril) e força as paredes da extremidade do tubo de fora paradentro contra as paredes externas do mandril. Se o formato finaldo bocal exigir a presença de uma sede anular para uma vedação,o mandril é equipado com setores expansíveis localizados na áreacorrespondente à sede de vedação. Uma vez que a sede devedação for formada, os referidos setores expansíveis sãorecolhidos para dentro do mandril antes que o mandril sejaremovido da extremidade do tubo em que a bocal foi formada.Sistemas que usam esse tipo de molde são descritos, por exemplo,nos documentos de patente IT 169 179, EP 0 516 595 e EP 0 684124.

Os moldes metálicos podem moldar tanto oformato interno quanto o formato externo do bocal. Nesse caso, aconfiguração do molde é uma combinação dos dois casosdescritos acima: um mandril, cujas superfícies laterais externasmoldam o formato interno do bocal, é inserido em uma cavidadeque pode ser pressurizada, cujas superfícies laterais internasmoldam o formato externo do bocal. Em seguida, o mandril éforçado coaxialmente a adentrar a extremidade do tubo em que abocal será formada. Então, durante uma primeira etapa, o arcomprimido é inserido no tubo e força as paredes da extremidadedo tubo de dentro para fora contra as paredes internas dacavidade. Durante uma segunda etapa, após o espaço entre omandril e o tubo tiver sido ao menos parcialmentedespressurizado, o ar comprimido é inserido na cavidade, quepode ser pressurizada fora do tubo (e do mandril), e força asparedes da extremidade do tubo de fora para dentro contra asparedes externas do mandril. Um exemplo deste tipo de sistema édescrito no documento de patente EP 0 700 771.

Normalmente, a bocal pode ser resfriadafazendo-se com que um fluxo de fluido de resfriamento atinjadiretamente as paredes do tubo, gerando assim um fenômeno deconvecção forçada. Como alternativa, ou em aditamento, a bocaltambém pode ser resfriada removendo-se seu calor portransferência de calor pelas paredes metálicas do molde. Emparticular, visando este último caso, o molde pode, por sua vez,ser resfriado pela circulação de fluidos de resfriamento dentrodele. No caso de sistemas que usam mandris mecânicos munidosde setores expansíveis para formar a sede de vedação anular, apresença de mecanismos complexos sensíveis ao movimento dossetores expansível no mandril torna impraticável o resfriamentoda parte interna do mandril pela circulação de refrigerantes.

Um fluxo de ar forçado costuma ser usado comoo fluido refrigerante e, usando um circuito separado, o arcomprimido é usado para o processo de formação do bocal. Umexemplo deste tipo de máquina de moldagem de bocais pode serencontrado no documento de patente IT 1 169 179. Durante aformação, enquanto o ar comprimido é inserido na câmara deformação através de uma entrada relacionada, o fluxo de ar deresfriamento forçado é inserido no mandril para refrigerá-lo.Quando a formação é concluída, a alimentação de ar comprimidoé interrompida e o fluxo forçado de ar refrigerante é inserido nacâmara através de uma entrada diferente à do ar comprimido.

Em uma concretização alternativa deste sistema, descrita no documento de patente EP 0 561 594, ao término daformação, o fluxo forçado de ar de baixa pressão continua a serinserido no mandril, ao passo que a alimentação de ar comprimidonão é interrompida, mas, em vez disso, ganha a possibilidade desair da câmara de formação, de modo que seu fluxo,continuamente renovado, resfrie a superfície externa do bocalrecém-formada. O mesmo ar de processo usado para formar abocal é, portanto, usado para resfriá-la.

Outro exemplo de um sistema em que o mesmoar de processo é usado tanto na formação quanto no resfriamentoé descrito no documento de patente EP 0 684 124. Nesse sistema,o único ar de processo usado é o ar comprimido para moldar abocal. Ele adentra a câmara de formação através de uma entradarelacionada e a pressuriza a um nível de pressão predeterminado,formando assim a bocal no mandril de formação. Quando o nívelde pressão máximo predeterminado tiver sido atingido e aformação for concluída, uma válvula de descarga é aberta,permitindo que o ar comprimido saia da câmara de formaçãoatravés de um duto de saída que leva até o mandril. Ao mesmotempo, o influxo de ar comprimido é mantido. Dessa forma, cria-se um fluxo de ar que resfria o bocal e que é, então, inseridodiretamente no mandril, também ajudando a resfriá-lo. Emseguida, o ar é removido do mandril, através de orifícios de saídaadequados, e dispersado no ambiente.

Conforme já mencionado, os sistemas descritosnos documentos de patente IT 1 169 179, EP 0 516 595 e EP 0684 124 (e brevemente resumidos acima) usam um molde, queconsiste em um mandril com um formato externo específico,inserido em uma cavidade que pode ser pressurizada. Durante aetapa de formação, a câmara de formação é pressurizada de modoa minimizar (ou mesmo eliminar) o vazamento do ar comprimidonela introduzido. Durante a etapa de resfriamento após aformação, parte do ar de processo é removida da câmara deformação, embora a introdução do ar de processo na câmaracontinue a fim de estabelecer um fluxo de ar continuamenterenovado no bocal formado. O ar que sai da câmara, caso nãocontenha muita umidade, pode ser coletado e inserido no mandrilpara ajudar a resfriá-lo (e, por conseguinte, a resfriar a superfícieinterna do bocal).

O desempenho da máquina de moldagem debocais, em termos de peças produzidas por unidade de tempo, éafetado pelo tempo em que o tubo permanece na estação deformação e resfriamento. Quanto menor o ciclo de formação eresfriamento, mais rápida e mais produtiva a máquina. As técnicasde formação e resfriamento são escolhidas com base em umequilíbrio entre a maximização da velocidade de produção e aminimização do custo e da complexidade dos dispositivos e doscomponentes necessários para se chegar ao resultado.

O ar comprimido usado no processo deformação e resfriamento do bocal é geralmente extraído das redesde distribuição de ar convencionais presentes nas fábricas, redesestas em que o ar é geralmente disponibilizado a uma pressãoentre 5 e 7 bar. Às vezes, o ar é recebido diretamente do ambienteem volta da máquina de moldagem de bocais e enviado a ela porum compressor adequadamente instalado na máquina. Atemperatura e o teor de umidade do ar comprimido assimdisponibilizado são afetados em grande medida pelas condiçõesambientais e pelas características do sistema de tratamento egeração de ar comprimido da rede de distribuição da fábrica (oudo compressor localizado na máquina).

É de particular importância introduzir ar a umatemperatura adequadamente baixa nos dispositivos de formação eresfriamento, visto que a temperatura do ar está diretamenterelacionada à velocidade do processo de resfriamento do bocalformada. Nesse contexto, normalmente, o ar da rede dedistribuição da fábrica (ou do compressor localizado na máquina)deve ser tratado, isto é, resfriado, para que atinja e permaneça aum nível de temperatura estável baixo o bastante para garantir umprocesso de resfriamento eficaz. A temperatura do ar comprimidoobtido da rede ou do compressor costuma ser alta de mais para serusada diretamente nos processos de resfriamento do bocal.Ademais, a condição térmica do ar comprimido obtido pela redeou pelo compressor é um tanto quanto variável e difícil de serestimada quando da concepção da máquina de moldagem debocais. A condição térmica do ar comprimido é afetada pelaconfiguração e eficiência dos sistemas compressores da fábrica epela temperatura e umidade do ambiente.

As técnicas de resfriamento convencionais parafluidos envolvidos em processos de formação (em especial, o arcomprimido) costumam usar um sistema de refrigeração externo àmáquina de moldagem de bocais, o qual fornece, em um ciclofechado usando uma bomba de circulação contínua, um líquido detransferência de calor baseado em água (geralmente uma soluçãode etilenoglicol em água). O líquido de transferência de calorresfriado, ao chegar do refrigerador, é circulado dentro dosdispositivos de transferência de calor projetados para resinar osfluidos (em especial, o fluxo forçado de ar e o ar comprimido)envolvidos no processo de formação e resfriamento do bocal.Quando a configuração dos moldes de formação permite e requerque isto aconteça, o líquido de transferência de calor resfriadoadvindo do refrigerador também é circulado dentro dos moldes deformação de bocais.

A técnica convencional para resfriar o arcomprimido da linha, que é usado no processo de formação eresfriamento do bocal, é caracterizada pelo uso de trocadores decalor de tubo em ziguezague, nos quais circula o líquido detransferência de calor resfriado advindo do e recirculado pelosistema de refrigeração. O ar de processo que será resfriado étransportado nesses trocadores de calor de modo que entre emcontato com as paredes dos tubos em que circula o líquido detransferência de calor, transferindo assim calor para ele.

Quando o sistema de resfriamento que seráintegrado à máquina de moldagem de bocais está sendodesenvolvido, é necessário dimensionar esses refrigeradores etrocadores de calor de modo que se chegue a um equilíbrioadequado levando-se em consideração a eficiência do processo deresfriamento obtido e os custos e dimensões do sistema derefrigeração. A fim de que os custos e dimensões dos sistemas derefrigeração sejam sustentáveis em nível industrial, osrefrigeradores e trocadores de calor desenvolvidos acabam comuma série de limitações de desempenho e operação insuperáveis,as quais são listadas em detalhes abaixo. Em primeiro lugar, nessecontexto, bem como no relatório descritivo e nas reivindicações,exceto quando explicitamente declarado o contrário, deve-semencionar que, quando nos referirmos a valores de temperaturado ar em um ponto em que ele está se movendo a uma velocidadepredeterminada e em um fluxo direto, far-se-á referência à medidade temperatura obtida pela inserção da parte sensível de umtermômetro no fluxo.

É praticamente impossível de se obter umatemperatura de ar comprimido menor do que 13° C na entrada dodispositivo de formação. Normalmente, são obtidas temperaturasentre 15° Ce 20° C.Quando as condições térmicas do ambiente e/oua temperatura do ar comprimido que será tratado no trocador decalor variam significativamente, é difícil fazer com que o arcomprimido mantenha uma temperatura estável abaixo de 20° Cna entrada do dispositivo de formação.

Os sistemas de resfriamento convencionaisdescritos acima não permitem a redução da umidade presente noar comprimido. Se a umidade no ar exceder um limitepredeterminado, podem ocorrer problemas durante o processo deformação quando a extremidade do tubo que será transformadaem bocal estiver muito quente. Nessas condições, a superfície dotubo pode ser alterada de uma forma insatisfatória caso entre emcontato com a umidade do ar.

A presente invenção tem como objetivo superaras desvantagens supramencionadas oferecendo uma máquina demoldagem de bocais nas extremidades de tubos feitos de materialtermoplástico e um método para formar um bocal na extremidadede um tubo feito de material termoplástico que permitam que abocal seja resfriada com eficácia e rapidez ao término do processode formação.

A presente invenção também tem como objetivooferecer uma máquina de moldagem de bocais nas extremidadesde tubos feitos de material termoplástico e um método paraformar um bocal na extremidade de um tubo feito de materialtermoplástico que permitam que a bocal seja resfriada comeficácia e rapidez ao término do processo de formação com umpreço sustentável em nível industrial e com alta produtividade.

Sendo assim, a presente invenção atinge taisobjetivos e outros, os quais se tornarão mais aparentes nadescrição abaixo, por meio de uma máquina de moldagem debocais nas extremidades de tubos feitos de material termoplásticoe de um método para formar um bocal na extremidade de um tubofeito de material termoplástico, cada um contendo os recursosestruturais e funcionais descritos nas respectivas reivindicaçõesindependentes em anexo, levando-se em conta que asreivindicações dependentes em anexo descrevem outrasconcretizações.

A invenção é descrita em mais detalhes abaixocom referência aos desenhos em anexo, que ilustram umaconcretização não-restritiva preferida da invenção, nos quais:

- A Figura 1 é um diagrama geral de umaconcretização da máquina de moldagem de bocais de acordo coma invenção, incluindo o sistema de tratamento de ar de processo,usada para implementar a concretização do método de formaçãode acordo com a invenção;

- A Figura 2 ilustra um detalhe do sistema detratamento de ar, com um bico para pulverizar a água localizadadentro do fluxo de ar de processo, ilustrando a posição do bicodentro da linha de alimentação de ar de processo e a geometria dojato de água pulverizada gerado por ele;- A Figura 3 é uma vista parcialmente em seçãotransversal do detalhe de outra concretização da câmara deformação da máquina de moldagem de bocais de acordo com ainvenção, a qual implementa outra concretização do método deformação de acordo com a invenção;

- A Figura 4 é uma vista em seção transversaldo detalhe esquemático de ainda outra concretização da câmara deformação da máquina de moldagem de bocais de acordo com ainvenção.

Com referência em especial à Figura 1, umamáquina de moldagem de bocais nas extremidades de tubos feitosde material termoplástico compreende uma câmara de formação 1para a inserção e formação de um bocal na extremidade aquecida20 de um tubo 2 feito de material termoplástico em que seráformado um bocal. A extremidade 20 do tubo 2 é aquecida em umforno do tipo conhecido que não foi ilustrado. A máquina tambémcompreende uma linha de alimentação de ar de processo 3, a qualrecebe ar de processo de uma fonte de ar comprimido 30 e ointroduz na câmara de formação 1 pela entrada 10. A fonte de arcomprimido 30 pode ser um compressor montado diretamente namáquina. O compressor pode receber ar ou de uma linha dealimentação ou diretamente do ambiente circundante. A fonte 30também pode ser uma linha de distribuição de ar comprimidofeita e/ou disponível na fábrica onde a máquina de moldagem debocais está instalada. A pressão do ar comprimido recebido dafonte é ajustada para um valor predeterminado entre 5 bar e 10bar. A linha de alimentação de ar de processo 3 compreende ummeio para interromper o influxo de ar de processo advindo dafonte de ar comprimido 30, o qual, de preferência, pode sercontrolado remotamente (por exemplo, uma ou mais válvulasliga-desliga). A linha de alimentação de ar de processo 3compreende um regulador de taxa de fluxo 33 para o ar deprocesso advindo da fonte de ar comprimido 30, o qual, depreferência, pode ser controlado remotamente (por exemplo, umaou mais torneiras com abertura ajustável). Na linha dealimentação de ar de processo 3, o ar de processo é regulado auma primeira pressão PL Na linha de alimentação de ar deprocesso 3, há pelo menos uma válvula de admissão 34 (depreferência, controlada remotamente). Graças à válvula deadmissão 34, é possível ativar ou interromper o influxo de ar deprocesso na câmara de formação 1 pela entrada 10 da câmara deformação 1. A válvula de admissão 34 pode ser considerada partedo meio que interrompe o influxo de ar de processo advindo dafonte de ar comprimido 30. Em particular, a válvula de admissão34 pode ser considerada como uma válvula liga-desliga doreferido meio de interrupção. A válvula de admissão 34 pode serlocalizada perto da entrada 10 da câmara de formação 1. Aentrada 10 pode ser simples ou composta, isto é, ter uma ou maisaberturas e um ou mais respectivos dutos de admissão. A máquinade moldagem de bocais compreende elementos de vedação 16 quecausam a pressurização, ao menos parcial, de pelo menos umaparte da câmara de formação 1 quando o ar de processo é inseridona câmara de formação 1. Os meios de vedação 16 são descritosem mais detalhes abaixo. A câmara de formação 1 compreendeparedes de formato específico 11 desenvolvidas para moldar oformato do bocal e contra as quais o material da extremidade 20do tubo 2 é pressionado pelo ar de processo inserido na referidapelo menos uma parte da câmara de formação 1, que épressurizada ao menos parcialmente. As paredes de formatoespecífico 11 são descritas em mais detalhes abaixo. A câmara deformação 1 pode compreender uma carcaça externa 12 que temuma abertura através da qual é inserida a extremidade 20 do tubo2 na qual será formado um bocal (por exemplo, conforme ilustra aFigura 1). Como alternativa, a câmara de formação 1 podecompreender uma carcaça externa 12 compreendendo duasmetades 12a, 12b que podem ser afastadas ou aproximadas umada outra de modo a, respectivamente, liberar a extremidade 20 dotubo 2 ou nele comprimi-la (por exemplo, conforme ilustrado na

Figura 3 ou na Figura 4).

A máquina de moldagem de bocais tambémcompreende um meio para resfriar a extremidade 20 do tubo 2que utiliza ao menos o ar de processo. O meio de resfriamentocompreende uma máquina de refrigeração 4 com um ciclooperacional que opera sobre um refrigerante, a máquina derefrigeração 4 sendo munida de um circuito fechado para acirculação contínua do refrigerante. O circuito fechado para acirculação contínua do refrigerante (indicado por 42 na Figura 1)compreende, por sua vez, um evaporador de refrigerante 40localizado ao longo do percurso do ar de processo advindo dafonte de ar comprimido 30 rumo à câmara de formação 1. A linhade alimentação de ar de processo 3 transporta o ar de processo atéo evaporador 40, resultando na transferência de calor do ar deprocesso para o refrigerante dentro do evaporador 40, resfriandoassim o ar de processo. Dessa forma, a ação refrigeradora damáquina de refrigeração 4 é diretamente aplicada, dentro doevaporador 40, ao ar de processo, que é então introduzido nacâmara de formação 1, permitindo um resfriamento eficaz.

Em seguida, o ar de processo resfriado é usadopara resfriar a extremidade 20 do tubo 2 transformada em bocalna câmara de formação 1. Em particular, a câmara de formação 1pode compreender, em uma posição adequada, uma saída de ar deprocesso 14 sob controle ativo de uma válvula de descarga 17 (depreferência, controlada remotamente). Após a pressurização aomenos parcial da referida pelo menos uma parte da câmara deformação 1 (durante a qual o impulso do ar de processo causou aformação do bocal na extremidade 20 do tubo 2 em relação àsparedes de formato específico 11), a válvula de descarga 17 éaberta de modo o ar de processo flua para fora da câmara deformação 1. O fluxo do ar de processo para fora da câmara deformação 1 é controlado de modo que a pressurização sejamantida (embora a um nível menor do que antes) na referida pelomenos uma parte da câmara de formação 1, que é pressurizada aomenos em parte. O fluxo do ar de processo para fora da câmara deformação 1 pode ser controlado usando um regulador de fluxo 77(por exemplo, uma válvula ou torneira reguladora de taxa defluxo), o qual, de preferência, é controlado remotamente. Dessaforma, na extremidade 20 do tubo 2, agora transformada embocal, há um fluxo continuamente renovado de ar de processoresfriado, produzindo assim a redução desejada na temperatura daextremidade 20 do tubo 2.

O evaporador 40 compreende dutos internos poronde flui o refrigerante, ao redor ou ao lado dos quais o fluxo dear de processo passa graças a sistemas de guia adequados e/ourespectivos dutos. De preferência, o ar de processo é inserido noevaporador 40 de modo que seu fluxo seja contrário ao fluxo dorefrigerante.

Na máquina de refrigeração 4, o refrigerante ésubmetido a um ciclo termodinâmico real que consiste dasmesmas etapas que um ciclo ideal que, nas publicações, éconhecido como "ciclo inverso de Rankine". De preferência, orefrigerante é do tipo de hidrocarboneto halogenado. Ao longo docircuito fechado 42 para a circulação contínua do refrigerante, orefrigerante é comprimido por um compressor 43 e resfriado emum condensador 44 para fazer com que ele se torne líquido. Emseguida, ele é enviado a um elemento de expansão 45 (porexemplo, uma válvula reguladora). No elemento de expansão 45,a pressão e a temperatura do refrigerante são reduzidas. Saindo doelemento de expansão 45, o refrigerante é enviado ao evaporador40, onde recebe calor do ar de processo (transportado pela linhade alimentação 3), retorna ao estado gasoso e é levado novamentepelo compressor 43. A título meramente exemplificativo e semrestrição, a configuração de construção da máquina derefrigeração 4 pode ser a seguinte. O compressor 43 pode ser umcompressor mecânico acionado por um motor elétrico. Ocondensador 44 pode ser do tipo com tubos de cobre, contendoaletas de placa metálica feitas, de preferência, de alumínio (ouseja, do tipo de "tubo de aletas de placa"). O condensador 44 podecausar o resfriamento forçado do ar por um ventilador elétrico 46.O elemento de expansão 45 é geralmente uma válvula reguladoraconfigurada como um tubo capilar. O evaporador 40 pode sersemelhante a um tubo ou cano coaxial e um trocador de calor emtubo, com a boca para a entrada do ar de processo que seráresfriado feita no cano.

Em uma concretização preferida da máquina demoldagem de bocais revelada, o meio de resfriamentocompreende uma seção de refrigeração 5 que resfria um líquidode transferência de calor que circula continuamente em umrespectivo circuito fechado. O circuito fechado para o líquido detransferência de calor (indicado pelo número 51 na Figura 1)compreende pelo menos um primeiro trocador de calor 50,localizado na linha de alimentação de ar de processo 3 a montantedo evaporador 40 em relação à câmara de formação 1 ao longo dopercurso do ar de processo advindo da fonte de ar comprimido 30rumo à câmara de formação 1. A linha de alimentação de ar deprocesso 3 transporta o ar de processo ao primeiro trocador decalor 50, resultando na transferência de calor do ar de processopara o líquido de transferência de calor e no pré-resfriamento doar de processo. Em seguida, o ar comprimido pré-resfriado dessaforma é enviado ao evaporador 40 da máquina de refrigeração 4,onde o resfriamento do ar de processo é concluído.

A seção de refrigeração 5 pode compreenderuma unidade de refrigeração recirculante convencional 51, tendocaracterísticas e capacidade de refrigeração semelhantes às dasunidades usadas por máquinas de moldagem de bocaisconvencionais. O líquido de transferência de calor que adentra oprimeiro trocador de calor 50 tem uma temperatura normalmenteregulada entre T C e 15° C. De preferência, o líquido detransferência de calor é uma solução de etilenoglicol em água. Oprimeiro trocador de calor 50 é, de preferência, do tipo de tuboem ziguezague. Graças a sistemas de guia adequados e/ourespectivos dutos, o fluxo do ar de processo passa ao redor ou aolado dos dutos internos do primeiro trocador de calor 50, onde fluio líquido de transferência de calor. De preferência, o ar deprocesso é inserido no primeiro trocador de calor 50 de modo queseu fluxo seja contrário ao fluxo do líquido de transferência decalor. O primeiro trocador de calor 50 e a unidade de refrigeração52 são dimensionados de modo que, ao sair do primeiro trocadorde calor 50, o ar de processo que adentra o primeiro trocador decalor 50 a uma temperatura de 30° C a 40° C e a uma pressão de 7bar esteja a uma temperatura, de preferência, entre 15° C e 20° C.

Graças à passagem posterior pelo evaporador 40, o ar de processoatinge uma temperatura que, normalmente, é inferior a 8o C aosair dele.

A combinação do pré-resfriamento, obtida notrocador de calor 50 da seção de refrigeração 5, com oresfriamento produzido no evaporador da máquina de refrigeração4 permite que seja atingido um resfriamento notavelmente efetivodo ar, levando a aprimoramentos surpreendentes na produtividadeda máquina de moldagem de bocais, ainda que com o uso decomponentes substancialmente padrão e com um aumentobaixíssimo nos custos em comparação às técnicas de resfriamentoconvencionais. Em particular, as máquinas de moldagem debocais que, com o sistema convencional, garantem umaprodutividade de cerca de 200 ciclos/hora podem ser levadas auma produtividade de cerca de 240 ciclos/hora; um aumento naprodutividade 15% a 20% contra um aumento nos custos totais damáquina de cerca de 1%.

A queda repentina na temperatura do ar deprocesso antes de ele ser inserido na câmara de formação 1 poderesultar na condensação parcial da umidade no ar. Sendo assim,de forma vantajosa, a máquina de moldagem de bocaiscompreende um coletor 41, localizado na linha de alimentação dear de processo 3 imediatamente a jusante do evaporador 40 emrelação à fonte de ar comprimido 30 ao longo do percurso do arde processo advindo da fonte de ar comprimido 30 rumo à câmarade formação 1, e projetado para coletar a umidade condensada doar de processo que sai do evaporador 40.Como se sabe, as máquinas de moldagem debocais convencionais normalmente compreendem uma unidade derefrigeração na seção de refrigeração 5 (onde o líquido detransferência de calor resfriado do trocador de calor circula e poronde o ar de processo atravessa). Sendo assim, para estabelecer aconcretização da invenção que combina tanto a presença damáquina de refrigeração 4 (que resfria o ar de processo) quanto apresença da seção de refrigeração 5 (que pré-resfria o ar deprocesso), é possível modificar facilmente uma máquina demoldagem de bocais convencional existente adicionando amáquina de refrigeração 4 a ela e inserindo seu evaporador 40 ajusante do trocador de calor que pertence à unidade derefrigeração da máquina de moldagem de bocais existente. Amáquina de refrigeração 4 que será inserida nesta concretizaçãopode ser obtida com facilidade pela modificação conveniente deum desumificador de ar comprimido de ciclo de refrigeraçãocomercial de tamanho adequado. Um desumificador de arcomprimido de ciclo de refrigeração é estruturado conforme oseguinte: o ar comprimido que será desumificado é inserido notrecho de pré-resfriamento; dela, o ar passa para o evaporador dorefrigerador, que realiza o ciclo: o ar assim resfriado atravessa umseparador de condensado que remove a sua umidade e, emseguida, é enviado ao trecho de pós-aquecimento, após o qual, éintroduzido novamente na rede de ar comprimido à temperaturadesejada. Em alguns tipos de desumificadores comerciais, otrecho de pré-resfriamento e o trecho de pós-aquecimento sãofeitos em um único elemento de troca de calor, que coloca o arque adentra o desumificador em contato térmico com o ar que saido desumificador. Sendo assim, a máquina de refrigeração 4 podeser construída pegando um desumificador comercial, removendo-Ihe os trechos de pré-resfriamento e pós-aquecimento econectando, à entrada do desumificador assim modificado, umaprimeira ramificação da linha de alimentação de ar de processo 3advinda do primeiro trocador de calor 50 e, à saída dodesumificador assim modificado, uma segunda ramificação dalinha de alimentação de ar de processo 3 direcionada rumo àcâmara de formação 1. O uso de um desumificador comercialassim modificado também torna o separador de condensado 41 ajusante do evaporador 40 imediatamente disponível.

De forma vantajosa, a máquina de moldagem debocais compreende um trecho 6 para intensificar o ar de processocom água de processo pulverizada. O trecho de intensificação 6,por sua vez, compreende pelo menos um bico 60, inserido em umtrecho da linha de alimentação de ar de processo 3 localizado ajusante do evaporador 40 em relação à fonte de ar comprimido 30ao longo do percurso do ar de processo advindo da fonte de arcomprimido 30 rumo à câmara de formação 1. O bico 60 éorientado em direção ao lado da linha de alimentação de ar deprocesso 3 rumo à câmara de formação 1. De preferência, ele éposicionado coaxialmente com o trecho da linha de alimentação 3onde é inserido. O trecho de intensificação 6 também compreendeuma linha de alimentação de água pressurizada 61, que recebeágua de uma fonte de água 62 e a transporta ao bico 60, onde épulverizada no fluxo de ar de processo. No trecho deintensificação 6, há um meio 63 para interromper o influxo deágua de processo no bico 60, o referido meio sendo posicionadona linha de alimentação de água 61.0 meio 63 para interromper oinfluxo de água de processo no bico 60, em particular,compreende uma ou mais válvulas liga-desliga, de preferência,remotamente controladas. No trecho de intensificação 6, há ummeio 67 para regular a taxa de fluxo do influxo de água deprocesso no bico 60, o referido meio sendo posicionado na linhade alimentação de água 61. O meio de regulagem da taxa de fluxode água 67 compreende pelo menos um regulador de fluxo ou detaxa de fluxo (por exemplo, uma torneira com uma válvulareguladora de taxa de fluxo ou abertura ajustável). Mexendo-se nomeio de interrupção 63, é possível ativar o fluxo de água (depreferência, remotamente) de modo que, mediante comando, aágua pulverizada possa ser inserida no fluxo de ar de processoresfriado que se move rumo à câmara de formação 1. Depreferência, a referida ativação ocorre ao término da formação dabocal na extremidade 20 do tubo 2, quando começa a verdadeiraetapa de resfriamento da bocal formada pelo uso do fluxo de ar deprocesso.

A capacidade de resfriamento do ar de processoé amplamente aumentada pela presença da água pulverizada empartículas finíssimas. Ademais, de forma vantajosa, a água que saido bico 60 é dispersa em partículas finíssimas dentro de um fluxode ar frio e, por conseguinte, é resfriada de uma formaextremamente eficaz. Sendo assim, a mistura de ar e águaresultante torna-se um fluido de resfriamento extremamenteeficaz. A capacidade de resfriamento da mistura de ar e água émaior quanto em menores partículas a água for dispersa no ar deprocesso comprimido. A água é injetada a uma pressão P4, que émaior do que a pressão do ar comprimido Pl na linha dealimentação 3, dentro e no centro do duto da linha de alimentação3 em que o ar flui e na mesma direção que o ar (Figura 2). Emuma configuração particularmente eficaz (de acordo com ageometria do bico 60), a dispersão da água pulverizada pelo bico60 forma um cone de dispersão com um ângulo de cone Ainferior, ou em último caso igual, a 45°. De preferência, o referidovalor deve ser igual a 30°.

De forma vantajosa, a máquina de moldagem debocais compreende um trecho 64 para resfriar a água localizadaao longo da linha de alimentação de água 61. Dessa forma, a águadispersada no ar de processo já se encontra, ao menosparcialmente, pré-resfriada. O trecho de resfriamento da água 64compreende um segundo trocador de calor 65, montado em umrespectivo circuito fechado onde circula um líquido detransferência de calor resfriado. De forma vantajosa, o líquido detransferência de calor advém da mesma seção de refrigeração 5 ecircula continuamente em uma ramificação do circuito (indicadopelo número 53 na Figura 1) em paralelo à ramificação do circuito(indicado pelo número 51 na Figura 1) que serve o primeirotrocador de calor 50. De preferência, o segundo trocador de calor65 também é do tipo de tubo em ziguezague. Graças a sistemas deguia adequados e/ou respectivos dutos, o fluxo de água advindoda fonte de água 62 passa ao redor ou ao lado dos dutos internosdo segundo trocador de calor 65, onde flui o líquido detransferência de calor. De preferência, a água é inserida nosegundo trocador de calor 50 de modo que seu fluxo sejacontrário ao fluxo do líquido de transferência de calor.

Em uma concretização da invenção ilustradaesquematicamente na Figura 4, as paredes de formato específico11 moldam somente o formato externo do bocal. Nesse caso, elassão feitas pela formação das paredes internas 120 da carcaça 12.Nesse caso, a entrada de ar de processo 10 na câmara de formação1 deve ser localizada de modo que o ar de processo comprimidoadvindo da linha de alimentação 3 possa inflar a extremidade 20do tubo 2 a partir de seu interior, pressionando suas paredescontra as paredes internas 120 da carcaça 12. Na concretização daFigura 4, é ilustrado um fuso de centralização 122 dentro dacarcaça 12, o qual tem a função de um elemento parasimplesmente centralizar o tubo 2 em relação à carcaça 12 e deum elemento para suportar vedações que, sendo parte dos meiosde vedação 16, garanta a vedação hermética da câmara deformação 1 que é criada entre o fuso de centralização 122 e asparedes internas do tubo 2. O fuso de centralização 122 não temfunção na formação do bocal.Em uma concretização ilustrada nas Figuras 1 e3, a câmara de formação 1 é formada pela combinação da carcaça12 e de um mandril de formação 13 localizado dentro da carcaça12. A extremidade aquecida 20 do tubo 2 será forçada axialmenteem relação ao mandril de formação 13. As paredes lateraisexternas 130 do mandril de formação 13 têm o formato ao menosparcialmente igual às paredes de formato específico 11 da câmarade formação 1 e são desenvolvidas para moldar o formato internodo bocal que será formada.

Na concretização ilustrada na Figura 1, asparedes de formato específico 11 constituem exclusivamente asparedes laterais externas 130 do mandril de formação 13 emoldam somente o formato interno do bocal. Nesse caso, forma-se um bocal na extremidade 20 do tubo 2 pelo impulso do ar deprocesso aplicado à parte externa da extremidade 20 do tubo 2,empurrando-a contra as paredes laterais externas 130 do mandrilde formação 13. Nesse caso, a entrada de ar de processo 10 nacâmara de formação 1 é posicionada de modo a permitir oimpulso de fora da extremidade 20 do tubo 2 em direção aointerior da mesma. Em particular, a entrada 10 pode ser localizadanas paredes da carcaça 12. Entre a entrada 10 e o mandril deformação 13, pode haver um difusor 18 que permite que o fluxode ar de processo seja distribuído de maneira uniforme naextremidade 20 do tubo 2.

A carcaça 12 pode compreender duas metadesque se fecham uma em relação à outra e em torno do corpo dotubo 2 como mandíbulas de uma unidade de fechamento (demodo semelhante ao ilustrado nas Figuras 3 e 4 para as metades12a e 12b, embora se refiram a concretizações diferentes dacâmara de formação 1). Nesse caso, entre uma metade e a outra, eentre cada metade e o tubo 2, deve haver elementos de vedação 16que permitam que a pressurização da câmara de formação 1 sejagarantida quando necessário (um posicionamento exemplificativopossível de tais elementos de vedação 16 - por exemplo, na formade vedadores de vários formatos e materiais - é ilustrado, emboracom referência a outras duas concretizações da câmara deformação nas Figuras 3 e 4, que, para esse fim, também pode sereferir à carcaça aqui descrita).

Com referência à Figura 1, a carcaça 12 podecompreender uma abertura frontal 121, onde há um vedadorcircular flexível em forma de anel 160, em cujo orifício central otubo 2 pode ser inserido de modo a criar uma vedação; o referidovedador 160 prende-se às paredes planas 161 de um dispositivode contato que faz parte da máquina de moldagem de bocais.

Na concretização ilustrada na Figura 3, asparedes de formato específico 11 compreendem tanto as paredesinternas 120 da carcaça 12 (que moldam o formato externo dobocal) quanto as paredes laterais externas 130 do mandril deformação 13 (que, por sua vez, moldam o formato interno dabocal). Quanto à bocal, as paredes internas 120 da carcaça 12moldam um formato externo com diâmetro levemente maior doque o da bocal final desejada. Nesse caso, a entrada 10 tem pelomenos duas ramificações, cada uma alimentada por umarespectiva válvula de admissão 34: uma primeira ramificação,estendendo-se de uma primeira ramificação 31 da linha dealimentação de ar de processo e seguindo rumo à área da câmarade formação 1 que se encontra entre a superfície externa daextremidade 20 do tubo 2 e a superfície interna 120 da carcaça 2;uma segunda ramificação, estendendo-se de uma segundaramificação 32 da linha de alimentação de ar de processo 3 eseguindo rumo à área da câmara de formação 1 que se encontraentre a superfície interna da extremidade 20 do tubo 2 e asuperfície lateral externa do mandril de formação 13. Quando aprimeira ramificação da entrada 10 é ativada, o ar de processoforça a extremidade 20 do tubo 2 em direção às paredes lateraisexternas 130 do mandril de formação 13. A metade superior daFigura 3 ilustra essa condição da extremidade 20 do tubo 2.

Quando a segunda ramificação da entrada 10 é ativada, o ar deprocesso força a extremidade 20 do tubo 2 em direção às paredesinternas 120 do da carcaça 2. A metade inferior da Figura 3 ilustraessa condição da extremidade 20 do tubo 2.

Nas concretizações da câmara de formação 1com a presença do mandril de formação 13, de forma vantajosa, amáquina de moldagem de bocais compreende o trecho de umalinha transportadora de ar de processo 7 que recebe o ar deprocesso advindo da câmara de formação 1 através de uma saída14 e, através de um ponto de introdução 15, introduz o ar deprocesso assim transportado no mandril de formação 13 pararesfriá-lo. A saída 14 também pode ser dividida em duas ou maisramificações. Cada ramificação pode ser a extensão de umrespectivo trecho da linha transportadora 7. Cada ramificaçãopode ser alimentada por uma respectiva válvula de descarga 17.Na presença da linha transportadora 7, toda vez que a válvula dedescarga 17 for ativada, é criado um fluxo de ar de processoadvindo da câmara de formação 1 que penetra o interior domandril de formação 13 e atravessa-o, sendo disperso no meioambiente através de orifícios adequados feitos no mandril deformação 13. O percurso do ar de processo na linhatransportadora 7 e no mandril é ilustrado com clareza naconcretização exemplificativa ilustrada na Figura 1. Um percursosemelhante pode ser adotado no exemplo da Figura 3. De formavantajosa, a máquina de moldagem de bocais compreende umtrecho 70 para resfriar o ar de processo localizado ao longo dalinha transportadora de ar de processo 7 entre a saída 14 dacâmara de formação 1 e o ponto de introdução 15 do ar nomandril de formação 13. Dessa forma, o ar de processo recebidoda câmara de formação 1, já aquecido até certo ponto pelo contatocom o material da extremidade 20 do tubo 2, pode ser introduzidono mandril de formação 13 a uma temperatura adequadamentebaixa para aumentar o efeito de resfriamento nele. O trecho deresfriamento 70 para o ar de processo advindo da câmara deformação 1 compreende um terceiro trocador de calor 72, estemontado em um respectivo circuito fechado onde circula umlíquido de transferência de calor resfriado. De forma vantajosa, olíquido de transferência de calor advém da mesma seção derefrigeração 5 e circula continuamente em uma ramificação docircuito (indicada pelo número 54 na Figura 1) em paralelo àramificação do circuito (indicada pelo número 51 na Figura 1)que alimenta o primeiro trocador de calor 50 (e, de preferência,quando presente, também em paralelo à ramificação do circuito -indicada pelo número 53 na Figura 1 - que alimenta o segundotrocador de calor 65). De preferência, o terceiro trocador de calor72 também é do tipo de tubo em ziguezague. Graças a sistemas deguia adequados e/ou respectivos dutos, o fluxo de ar de processoadvindo da câmara de formação 1 ao longo da linhatransportadora 7 passa em torno ou ao lado dos dutos internos doterceiro trocador de calor 72, onde flui o líquido de transferênciade calor. De preferência, o ar de processo é introduzido noterceiro trocador de calor 72 de modo que seu fluxo seja contrárioao fluxo do líquido de transferência de calor.

De preferência, a máquina de moldagem debocais também compreende um dispositivo separador decondensado 71 localizado ao longo da linha transportadora de arde processo 7 entre a saída 14 da câmara de formação 1 e o pontode introdução 15 do ar no mandril de formação 13 e agindo sobreo ar de processo para remover toda a água nele presente. Issoimpede a passagem de água e/ou umidade e/ou a formação decondensado no mandril de formação 13, onde podem existirelementos mecânicos. Essa etapa é importante principalmentequando o ar de processo que existe na câmara de formação 1 é dotipo que foi intensificado com água pulverizada no trecho deintensificação 6.

A invenção também se refere a um método paraformar um bocal na extremidade de um tubo feito de materialtermoplástico.

De preferência, o método é implementado poruma máquina de moldagem de bocais de acordo com qualqueruma das várias concretizações descritas acima.

No contexto da descrição a seguir, o que foidescrito acima em termos gerais quanto aos componentes damáquina de moldagem de bocais, sua operação e as relações deuns com os outros também se aplica às etapas relacionadas dométodo, em especial quando as etapas do método corresponderemà operação das várias partes da máquina de moldagem de bocaisdescrita acima.

Em geral, o método para formar um bocal naextremidade de um tubo feito de material termoplástico de acordocom a invenção compreende as etapas a seguir:

- obter um tubo 2 feito de material termoplásticocom uma extremidade 20 aquecida a uma condição plasticamentedeformável;

- formar um bocal com o material daextremidade aquecida 20 do tubo 2;

- extrair ar de processo de uma fonte de arcomprimido 30 e submeter o ar de processo assim extraído a umaetapa de tratamento que compreende pelo menos uma subetapa deresfriamento;

- resfriar o material da extremidade 20 do tubo 2por meio ao menos de um fluxo de ar de processo que sai da etapade tratamento.

Durante a subetapa de resfriamento, o ar deprocesso é transportado e forçado a passar dentro de umevaporador 40 de uma máquina de refrigeração 4 com um ciclo deoperação operando sobre um refrigerante, o qual circulacontinuamente em um respectivo circuito fechado da máquina derefrigeração 4 que compreende o evaporador 40, resultando natransferência de calor do ar de processo para o refrigerante dentrodo evaporador 40.

Dessa forma, a ação refrigeradora da máquinade refrigeração 4 é diretamente aplicada, dentro do evaporador 40,ao ar de processo, que é então enviado à extremidade 20 do tubo2, possibilitando uma refrigeração do ar extremamente eficaz.

A extremidade 20 do tubo 2 pode ser aquecidade antemão em um forno adequado do tipo conhecido. Conformetambém indicado abaixo na descrição continuada do método, o aformação do bocal pode ser realizada em uma câmara deformação 1 de acordo com uma das concretizações descritasacima. A fonte de ar comprimido 30 e o meio para transportar o arde processo da fonte de ar comprimido 30 ao ponto de formaçãodo bocal (em particular, à câmara de formação 1) podem ser osmesmos descritos em relação à máquina de moldagem de bocais(em particular, a linha de alimentação de ar de processo 3, na qualé possível usar, de acordo com os requisitos, as características evárias concretizações técnicas indicadas na descrição da máquinade moldagem de bocais), cujos métodos de operação já foramdescritos (em particular, em relação às várias concretizaçõesdiferentes da máquina de moldagem de bocais descritas).

Durante a subetapa de resfriamento da etapa detratamento do ar de processo, é evidente que se pode usar amáquina de refrigeração 4, já descrita para demonstrar ascaracterísticas da máquina de moldagem, de acordo com osmesmos métodos de operação (em particular, usando o mesmociclo e o mesmo refrigerante). Evidentemente, todas as vantagense efeitos mencionados em tal contexto também podem ocorrer nométodo de acordo com a invenção.

De forma vantajosa, na etapa de tratamento doar de processo:

- o ar de processo extraído da fonte de arcomprimido 30 é primeiramente submetido a uma subetapa depré-resfriamento e, em seguida, à subetapa de resfriamento;

- durante a subetapa de pré-resfriamento, o ar deprocesso é transportado e forçado a passar por um primeirotrocador de calor 50, no qual transfere calor para um líquido detransferência de calor que é resfriado por uma seção derefrigeração 5, levando-se em conta que o líquido de transferênciade calor circula continuamente em um respectivo circuito fechadoque compreende o respectivo primeiro trocador de calor 50.Evidentemente, a seção de refrigeração 5supramencionada pode ser a descrita acima com relação àmáquina de moldagem de bocais, assim como o primeiro trocadorde calor 50, os circuitos fechados de circulação contínuarelacionados e o tipo de líquido de transferência de calor. A formaespecífica em que eles são usados pode ser prontamente deduzidada parte da descrição relacionada à máquina de moldagem debocais que a eles se refere. Conforme já descrito para a máquinade moldagem de bocais, a combinação, durante a etapa detratamento do ar de processo, da etapa de resfriamento, realizadano evaporador 40, com a subetapa de pré-resfriamento, agoradescrita, leva a uma eficácia de resfriamento significativa e aaprimoramentos consideráveis na produtividade com um aumentomínimo nos custos.

De forma adequada, durante a etapa detratamento do ar de processo, o ar de processo que sai doevaporador 40 é submetido a uma subetapa de coleta da umidadecondensada nele presente devido ao resfriamento. Conforme jáindicado, isso permite uma redução ou a eliminação docondensado do teor de umidade do ar de processo, que pode sercriado em decorrência da repentina queda na temperatura do ar deprocesso durante as subetapas de pré-resfriamento e resfriamento.

Isso pode ser realizado com o coletor de condensado 41 descritoacima e localizado na mesma posição da linha de alimentação dear 3 em relação ao evaporador 40 e à fonte de ar comprimido 30.A etapa de formar um bocal na extremidadeaquecida 20 do tubo 2 compreende as subetapas de:

- inserir a extremidade aquecida 20 do tubo 2em uma câmara de formação 1 munida de paredes de formatoespecífico 11 projetadas para moldar o formato do bocal;

- introduzir, na câmara de formação 1, o ar deprocesso que sai da etapa de tratamento e pressurizar pelo menosuma parte da câmara de formação 1 até que seja atingida apressão de formação do bocal na referida pelo menos uma parteda câmara de formação 1;

- manter a pressão de formação do bocal pelotempo necessário para a formação do bocal.

O ar de processo assim pressurizado pressiona omaterial da extremidade aquecida 20 do tubo 2 contra assuperfícies de formato específico 11 de modo que a extremidade20 do tubo 2 adquira o formato delas. O ar de processo quepressiona o material da extremidade 20 do tubo 2 contra asparedes de formato específico 11 e também realiza a ação deformação já começa o resfriamento inicial do material plástico.

Evidentemente, a introdução do ar de processona câmara de formação 1 para pressurizá-la pode ser realizadapelo influxo de ar através da abertura 10 pelo manuseio da válvulade admissão 34. Com relação a isso, deve-se tomar comoreferência o que já foi descrito em relação à máquina demoldagem de bocais.A câmara de formação 1 pode ser construída deuma das várias formas descritas acima em relação à máquina demoldagem de bocais. Em particular, ela compreende a carcaça 12.

Em uma concretização do método, a câmara de formação 1 é dotipo ilustrado esquematicamente na Figura 4 (e discutido emdetalhes na descrição da concretização correspondente para amáquina de moldagem de bocais), na qual as paredes de formatoespecífico 11 moldam somente o formato externo do bocal e, porconseguinte, são feitas pela formação das paredes internas 120 dacarcaça 12. Nesse caso, pela duração do tempo de formação dobocal, o ar de processo força o interior da extremidade 20 do tubo2 em direção ao exterior, pressionando assim o material daextremidade 20 do tubo 2 contra as paredes internas 120 dacarcaça 12. Deve-se tomar como referência tudo o que já foimencionado sobre a máquina de moldagem de bocais, em especialcom relação à concretização ilustrada na Figura 4.

Em uma concretização do método, comreferência às concretizações da câmara de formação 1 ilustradasnas Figuras 1 e 3 (e descritas em detalhes na descrição dasconcretizações correspondentes para a máquina de moldagem debocais), a câmara de formação 1 é formada pela combinação dacarcaça externa 12 e do mandril de formação 13 localizado dentroda carcaça 12. As paredes laterais externas 130 do mandril deformação 13 constituem uma primeira parte das paredes deformato específico 11 da câmara de formação 1 que molda oformato interno do bocal que será formado. Nesse caso, asubetapa de inserir a extremidade aquecida 20 do tubo 2 nacâmara de formação 1 compreende forçar axialmente aextremidade aquecida 20 do tubo 2 em relação ao mandril deformação 13. Pelo menos por uma fração do tempo de formaçãodo bocal, o ar de processo, mantido à pressão de formação dobocal, pressiona a extremidade 20 do tubo 2 contra as paredeslaterais externas 130 do mandril de formação 13. Novamente,nesse caso, deve-se tomar como referência o que já foimencionado na descrição da máquina de moldagem de bocais, emespecial com relação às concretizações das Figuras 1 e 3.tu

Em particular, no caso da Figura 1, em que asparedes de formato específico 11 coincidem com as paredeslaterais externas 130 do mandril de formação 13 (a carcaça 12 nãotendo qualquer função de moldagem), o ar de processo, mantido àpressão de formação do bocal, pressiona a extremidade 20 do tubo2 contra as paredes laterais externas 130 do mandril de formação13 por todo o tempo de formação do bocal.

No caso da Figura 3, conforme já mencionadona descrição da máquina de moldagem de bocais, a carcaçaexterna 12 possui paredes internas 120, as quais constituem umasegunda parte das paredes de formato específico 11 da câmara deformação 1 que moldam o formato do bocal que será formada.Nesse caso, por uma primeira parte do tempo de formação dobocal, o ar de processo é inserido entre as paredes lateraisexternas 130 do mandril de formação 13 e a extremidade 20 dotubo 2, forçando assim a extremidade 20 do tubo 2 de modo apressioná-la contra as paredes internas 120 da carcaça externa 12(vide, em específico, a metade inferior da Figura 3). No espaço entre asparedes laterais externas 130 do mandril de formação 13 e aextremidade 20 do tubo 2, mantém-se a pressão de formação dobocal por um primeiro valor equivalente à duração da primeiraparte do tempo de formação do bocal. Ao término da primeiraparte do tempo de formação do bocal, após a despressurização ao menosparcial do espaço entre as paredes laterais externas 130 do mandril deformação 13 e a extremidade 20 do tubo 2, por uma segunda partedo tempo de formação do bocal, o ar de processo é inserido dentrodo espaço entre as paredes 120 da carcaça externa 12 e aextremidade 20 do tubo 2, forçando assim a extremidade 20 do tubo 2 demodo a pressioná-la contra as paredes laterais externas 130 domandril de formação 13 (vide, em específico, a metade superiorda Figura 3). No espaço entre as paredes internas 120 da carcaçaexterna 12 e a extremidade 20 do tubo 2, mantém-se a pressão deformação do bocal por um segundo valor equivalente à duração dasegunda parte do tempo de formação do bocal. Pela duração da primeiraparte do tempo de formação do bocal, a pressão de formação dobocal pode ser igual à mantida durante a segunda parte do tempo deformação do bocal. A pressão de formação do bocal mantida duranteo primeira tempo de formação do bocal costuma ser maior do que amantida durante a segunda parte do tempo de formação do bocal.

Ao término do tempo de formação do bocal, aetapa de resfriamento do material da extremidade 20 do tubo 2compreende:- permitir que o ar de processo saia da câmarade formação 1 em uma proporção inferior à entrada do ar deprocesso na câmara de formação 1, de modo que, a uma pressãoinferior à pressão de formação do bocal, seja estabelecido umfluxo de ar de processo continuamente renovado no material daextremidade 20 do tubo 2 na câmara de formação 1;

- manter tanto a saída do ar de processo dacâmara de formação 1 quanto a entrada do ar de processo nacâmara de formação 1 por um tempo de resfriamento.

É possível fazer com que o fluxo de ar deprocesso saia da câmara 1 pela saída de ar de processo 14 dacâmara de formação 1 pelo manuseio da válvula de descarga 17.

Com relação a isso, deve-se tomar como referência o que já foidescrito em relação à máquina de moldagem de bocais.

Nas concretizações do método de formaçãoenvolvendo o uso de uma câmara de formação 1 munida de ummandril de formação 13 (cujas características e concretizaçõestambém são descritas em detalhes na parte da descrição referenteà máquina de moldagem de bocais), como nas ilustradas nas

Figuras 1 e 3, o método compreende receber o ar de processo queflui para fora da câmara de formação 1 e introduzi-lo no mandrilde formação 13 a fim de resfriá-lo. Isso pode ser feito comqualquer uma das soluções técnicas para esse fim descritas emrelação à máquina de moldagem de bocais. Em particular, pelomanuseio da válvula de descarga 17, é possível fazer com que, aosair pela saída de ar de processo 14 da câmara de formação 1, o aratravesse o trecho da linha transportadora 7 até o ponto deintrodução 15 e entre no mandril de formação 13. Com relação aisso, deve-se tomar como referência o que já foi descrito emrelação à máquina de moldagem de bocais.

É desejável que, antes de ser introduzido nomandril de formação 13, o ar de processo que flui para fora dacâmara de formação 1 seja submetido a uma etapa de pós-tratamento, que compreende pelo menos uma subetapa deresfriamento relacionada. Tal subetapa de resfriamento da etapade pós-tratamento do ar de processo pode ser realizada no trechode resfriamento 70 para o ar de processo advindo da câmara deformação 1 pela linha transportadora 7, conforme indicado emdetalhes na descrição das partes correspondentes da máquina demoldagem de bocais (evidentemente, com os mesmos efeitos evantagens). Em particular, também se faz referência aqui ao usodo terceiro trocador de calor 72 e sua conexão com a seção derefrigeração 5, conforme descrito em relação à máquina demoldagem de bocais.

Para um resfriamento mais eficiente daextremidade 20 do tubo 2 já transformada em bocal, de formavantajosa, a etapa de tratamento do ar de processo compreende aativação, após a subetapa de resfriamento relacionada, de umasubetapa de intensificação do ar de processo com águapressurizada pulverizada, que, por sua vez, compreende as etapasa seguir:

- extrair água de uma fonte de água 62;- permitir o influxo da água a uma pressãopredeterminada em pelo menos um bico 60 que pulveriza a água ea dispersa no ar de processo.

É desejável que a pressão predeterminada daágua seja maior do que a pressão do ar de processo em que a águapulverizada será dispersa. Tal aspecto é descrito abaixo.

O ar assim tratado é, então, enviado ao materialda extremidade 20 do tubo 2 (em particular, à câmara deformação 1). A subetapa de intensificação do ar de processo comágua pressurizada pulverizada pode ser realizada por meio dotrecho de intensificação 6 já descrito com referência à máquina demoldagem de bocais. Nesse caso, obtém-se o influxo de água nobico 60 pelo uso da linha de alimentação de água 61. Conforme jádescrito em relação à máquina de moldagem de bocais, o bico 60é localizado com seu eixo 601 coincidindo com a direção do fluxodo ar de processo no ponto em que o bico 60 é imerso no referidofluxo. A configuração geométrica do bico 60 é tal que, durante asubetapa de intensificação do ar de processo com águapressurizada pulverizada, o cone de saída da água pressurizadapulverizada do bico 60 tenha um ângulo de cone A inferior ouigual a 45°. De preferência, o ângulo de cone A é igual a 30°.Deve-se tomar como referência tudo o que já foi mencionadoquanto ao trecho de intensificação 6 na descrição da máquina demoldagem de bocais. Também se deve tomar como referênciatodas as observações feitas acerca da capacidade de resfriamentoda mistura de ar de processo e água pulverizada. Também se deveobservar que a água pulverizada é inserida na mesma direção queo fluxo de ar a uma pressão P4 maior do que a pressão Pl do ar deprocesso dentro e no centro do duto (ou seja, o trecho da linha dealimentação de ar de processo 3) onde flui o ar de processo. Umparâmetro de processo crucial para atingir a capacidade deresfriamento ideal do fluido obtido (a mistura de ar com água) é ataxa de fluxo da água pulverizada injetada que deve ser reguladacom base na taxa de fluxo do ar de processo no ponto de injeção.A taxa de fluxo da água pulverizada pode ser regulada usando omeio 67 para regular o influxo de água no bico 60; meio este jádescrito em relação à máquina de moldagem de bocais. Uma taxade fluxo de água excessiva pode resultar no aumento excessivodas gotas d'água dispersadas no ar de processo. Tal aumentocompromete a transferência de calor entre a água e o ar deprocesso. Com isso, o resfriamento das partículas de água pelo arde processo frio em que elas são injetadas tonar-se menoseficiente. Ademais, há a tendência de criar um efeito de chuva nomaterial plástico do bocal, reduzindo a capacidade deresfriamento em comparação à que poderia ser atingida pelamanutenção da água dispersa no ar de processo em estado de"névoa".

Durante a subetapa de intensificação do ar deprocesso com água pressurizada pulverizada, a água pressurizadaextraída da fonte de água 62 é resfriada em um trecho deresfriamento 64 antes de ser enviada ao bico 60. O trecho deresfriamento 64 pode incluir todas as características econcretizações descritas acima em relação à máquina demoldagem de bocais. Em particular, também se faz referênciaaqui ao uso do segundo trocador de calor 65 e sua conexão com aseção de refrigeração 5, conforme descrito em relação à máquinade moldagem de bocais.

Em casos em que a formação de uma bocal naextremidade 20 do tubo 2 envolva o uso de uma câmara deformação 1 de acordo com qualquer uma de suas concretizações,a subetapa supramencionada de intensificar o ar de processo comágua pressurizada pulverizada é ativada ao término do tempo deformação do bocal e somente durante o tempo para resfriar omaterial da extremidade 20 do tubo 2. Isso é útil para impedir queo material da extremidade 20 do tubo 2 entre em contato com aágua (mesmo que dispersa em partículas finíssimas) quando aindaestiver quente o suficiente para ser danificado por tal contato.

De forma vantajosa, em casos em há ummandril de formação na câmara de formação 1 (e, em particular,em casos envolvendo a ativação da subetapa de intensificação doar de processo com água pressurizada pulverizada), antes de serintroduzido no mandril de formação 13, o ar de processo ésubmetido a um processo de separação de condensado paraeliminar toda a água nele presente. Esse processo pode serrealizado usando o separador de condensado 71 localizado aolongo da linha transportadora de ar de processo 7, já descrita comrelação à máquina de moldagem de bocais. Deve-se tomar comoreferência todas as suas características e métodos de operaçãodescritos.

De forma adequada, em casos em que asubetapa de intensificar o ar de processo com água pressurizadapulverizada for ativada, ela é interrompida ao término do tempopara o resfriamento do material da extremidade 20 do tubo 2, aopasso que a saída do ar de processo da câmara de formação 1 e aentrada do ar de processo na câmara de formação 1 sãocontinuados. Dessa forma, é estabelecido um fluxo de ar deprocesso continuamente renovado na câmara de formação 1 a fimde secar a câmara de formação 1 e a extremidade 20 do tubo 2.

Tal condição é mantida durante um intervalo de tempo adicionalapós o tempo de resfriamento. Tal intervalo de tempo adicionalserve para eliminar indícios de água da câmara de formação 1 eda extremidade 20 do tubo 2 que, de outra forma, poderiampermanecer lá. Dessa forma, é possível remover da câmara deformação 1 a extremidade 20 de um tubo 2 com um bocal secaformada nela e, ao mesmo tempo, preparar e livrar a câmara deformação 1 de qualquer tipo de contaminação para a inserção daextremidade 20 de outro tubo 2 e a realização de outro ciclo deoperação.

Nas Figuras de 1 a 4, são ilustrados os percursosdo ar de processo (ao longo da linha de alimentação de ar deprocesso 3 e/ou ao longo da linha transportadora 7), o líquido detransferência de calor (nas várias ramificações do circuito decirculação contínua da seção de refrigeração 5) e o refrigerante damáquina de refrigeração 4 com respectivas setas e (quandopresente) respectivas linhas contínuas.

Agora, a implementação do método reveladoserá descrita brevemente com referência, a título exemplificativoe sem a intenção de limitar o âmbito da invenção, à operação deuma concretização preferida de uma máquina de moldagem debocais de acordo com a invenção. Em particular, o disposto aseguir é a descrição de um exemplo significativo de um ciclo deoperação eficaz aplicado a uma máquina de moldagem de bocaisque usa um bujão mecânico (mandril) para formar bocais nasextremidades de tubos feitos de PVC (policloreto de vinila) e,neste caso específico, de PVC-U. Em particular, far-se-áreferência ao uso de uma máquina de moldagem debocais contendo uma câmara de formação 1 do tipoilustrado na Figura 1 (ou seja, com as paredes de formatoespecífico 11 formadas pelas paredes laterais externas 130 domandril de formação 13).

A extremidade 20 de um tubo 2 (em particular,feito de PVC-U) é aquecida em um forno até que esteja em umacondição deformável. A seguir, o mandril de formação 13 éforçado axialmente em relação à extremidade 20 do tubo 2,alargando o tubo 2 e pré-formando sua extremidade 20. Aomesmo tempo, a extremidade 20 do tubo 2, como o mandril deformação 13, está dentro da carcaça externa 12 da câmara deformação 1. Nesse ínterim, após o meio de interrupção tiver sidoaberto, a linha de alimentação de ar de processo 3 recebe ar dafonte de ar comprimido 30 (por exemplo, a uma pressão de 5 a 10bar) e o envia aos dispositivos que submetem o ar de processo àetapa de tratamento. A etapa de tratamento do ar de processo érealizada como se segue. Em primeiro lugar, a linha dealimentação do ar de processo 3 introduz o ar que será tratado noprimeiro trocador de calor 50, onde o ar entra em contato térmicocom o líquido de transferência de calor (uma solução deetilenoglicol em água) resfriado pela seção derefrigeração 5. Dessa forma, o ar de processo ésubmetido à subetapa de pré-resfriamento e, quando sai doprimeiro trocador de calor 50, é enviado (pela linha dealimentação de ar 3) ao evaporador 40 da máquina de refrigeração4. Nesse ponto, o ar de processo entra em contato térmico com orefrigerante da máquina de refrigeração 4 e, então, é submetido àsubetapa de resfriamento. Devido à extensão dos dispositivos derefrigeração, quando sai do evaporador 40, o ar de processo adotaum valor de temperatura baixo (que pode ser entre 5o C e 10° C,sendo, de preferência, igual a 6o C ou 8o C). Nesse estado, quandosai do evaporador 40, o ar de processo chega ao coletor decondensado 41. Nele, o ar de processo é submetido à subetapa decoleta de umidade condensada, que pode ter sido formada no arde processo devido à queda de temperatura. A água condensada écoletada em um copo do coletor de condensado 41 e, de lá,descarregada usando uma válvula adequada. Na linha dealimentação de ar 3, o ar de processo, agora resfriado edesumificado, é induzido à primeira pressão Pl (igual a cerca de 6bar neste exemplo) e, em seguida, passa pelo trecho 6 para aintensificação do ar de processo com água pulverizada (que, porenquanto, é mantida inativa), concluindo assim a etapa detratamento e sendo enviado à câmara de formação 1, onde aextremidade 20 do tubo 2 está encaixada no mandril de formação13. Com a válvula de descarga 17 fechada, a válvula de admissão34 é aberta e o ar de processo é introduzido na câmara deformação 1 através da abertura 10. Graças à ação dos elementosde vedação 16, a câmara de formação 1 é pressurizada à pressãode formação do bocal (igual a cerca do valor da primeira pressãoPl que, neste exemplo, é de 6 bar). A pressão de formação dobocal é mantida pelo tempo de formação do bocal, permitindo queo ar de processo force o material da extremidade 20 do tubo 2contra as superfícies laterais externas 130 do mandril de formação13, as quais formam as paredes de formato específico Ileoformato interno do bocal. Durante o tempo de formação do bocal,o contato com o ar de processo (a princípio frio) localizado dentroda câmara de formação 1 produz uma primeira e leve queda datemperatura da extremidade 20 do tubo 2. Ao término do tempode formação do bocal, é iniciada a etapa de resfriamento domaterial da extremidade 20 do tubo 2 usando um fluxo de ar deprocesso resfriado. Mantendo a válvula de admissão 34 aberta, aválvula de descarga 17 também é aberta e o regulador de fluxo desaída 77 é regulado de modo que a câmara de formação 1 sejasomente parcialmente despressurizada e que seja estabelecido umequilíbrio (entre a saída do ar de processo da câmara de formaçãoatravés da saída 14 e o influxo, através da entrada 10, do ar deprocesso resfriado advindo da etapa de tratamento) que defineuma segunda pressão P2 na câmara de formação 1 igual à pressãode manutenção para manter o estado pressurizado em condiçõesem que o ar comprimido resfriado circule continuamente. Emgeral, quando o ar comprimido que entra está a uma pressão de 6bar (igual à primeira pressão PI), a segunda pressão P2, igual àpressão de manutenção, é definida em torno de 4 bar. Isso criauma pressão resultante para o fluxo de ar de processo fora dacâmara de formação 1 (e, por conseguinte, dentro da linhatransportadora 7) igual a uma pressão P3, dada pela diferençaentre as pressões primeira Pl e segunda P2. Dadas as pressõesdeste exemplo, a terceira pressão P3 é, portanto, igual a cerca de 2bar. Quanto mais o regulador de pressão de saída 77 estiveraberto, menor a pressão dentro da câmara de formação 1 e,portanto, menor o efeito de formação residual No entanto, aomesmo tempo, a taxa de fluxo do ar de processo convectivoestabelecida na câmara de formação 1 é igualmente maior e,portanto, o efeito de resfriamento na extremidade 20 do tubo 2 éigualmente maior. Essa condição é mantida pelo tempo deresfriamento.

Quando do término do tempo de formação dobocal e do início do tempo de resfriamento, a operação do trecho6 para intensificar o ar de processo com água pulverizada éativada, começando, na etapa de tratamento do ar de processo, asubetapa de intensificá-lo com água pulverizada. Após o meio 63,que interrompe a entrada de água de processo no bico 60, tiversido aberto, a linha de alimentação de água 61 recebe água dafonte de água 60 e a envia para o trecho de resfriamento de água64. Ao entrar no segundo trocador de calor 65, a água entra emcontato térmico com o líquido de transferência de calor resfriadopela seção de refrigeração 5 e circulando continuamente naramificação do circuito indicada pelo número 53 na Figura 1.

Quando sai do segundo trocador de calor 65, a água assimresfriada é enviada ao bico 60 com uma pressão ajustada a umaquarta pressão P4 maior do que a primeira pressão Pl do ar deprocesso no trecho 31 da linha de alimentação de ar onde o bico60 está localizado.

A configuração da construção do bico 60 éescolhida de modo que o ângulo de cone A do cone de emissão deágua do bico 60 seja, de preferência, igual a cerca de 30°. A taxade fluxo da entrada de água no bico 60 é regulada (por exemplo,pelo meio de regulagem 67) com o intuito de que a água sejadispersa no ar de processo em partículas tão finas que, uma vezdentro da câmara de formação 1 transportada pelo ar, não haja"efeito de chuva" sobre a extremidade 20 do tubo 2 ou nas váriaspartes da câmara de formação 1.

Dessa forma, a água de processo é introduzidano fluxo de ar de processo na forma de partículas extremamentefinas que, além de serem transportadas com eficácia, sãoadicionalmente resfriadas de imediato pelo ar de processo eatingem com muita rapidez a mesma temperatura que ele. Amistura do ar de processo e da água pulverizada assim obtida éentão introduzida na câmara de formação 1 através da abertura 10,flui para a extremidade 20 do tubo 2, resfriando-a com bastanteeficácia e rapidez, e, em seguida, é expelida da câmara deformação 1 através da saída 14, sendo inserida na linhatransportadora 7.

O ar de processo (seja qual for sua condição:seca ou contendo água pulverizada coletada no trecho deintensificação 6) que, aquecido pelo contato com a extremidade20 do tubo 2, sai da câmara de formação 1 através da saída 14 éintroduzido na linha transportadora 7 que o leva até o ponto deintrodução 15 no mandril de formação 13. Antes de entrar nomandril de formação 13, onde ajuda a resfriá-lo, o ar de processoé submetido à etapa de pós-tratamento. Em particular, a linhatransportadora 7 leva o ar de processo para o trecho deresfriamento do ar de processo 70 introduzindo-o no terceirotrocador de calor 72, onde entra em contato térmico com o líquidode transferência de calor resfriado pela seção derefrigeração 5 e que circula continuamente na ramificação decircuito indicada pelo número 54 na Figura 1. Tendo sido assimsubmetido à subetapa de resfriamento da etapa de pós-tratamento,o ar de processo que foi resfriado novamente, ao sair doterceiro trocador de calor 72, é inserido no separador decondensado 71 pela linha transportadora 7. Dessa forma, a águapresente no ar de processo (seja devido à sua umidade residual ouà sua mistura com a água pulverizada no trecho deintensificação 6) é eliminada e o ar, tendo sido novamentedesumificado, pode ser introduzido no mandril de formação 13sem qualquer risco de que seus elementos mecânicossejam danificados ou comprometidos. Tendo entrado no mandrilde formação 13 através do ponto de introdução 15, o ar deprocesso o atravessa (de preferência, movendo-se ao longo doeixo longitudinal X do mandril de formação 13), sendoexpelido para o ambiente através de orifícios feitos de formaadequada no mandril de formação 13 (por exemplo, naparte frontal 131 do mandril).

A invenção traz importantes benefícios.

O processo de resfriamento é feito com extremarapidez e eficácia. A relação entre o aumento na produtividade(em especial, o aumento no número de ciclos de operaçãoem uma única unidade de tempo) e o aumento necessáriodos custos para implementar a invenção é extremamentefavorável.

Aproximadamente, uma máquina de moldagemde bocais para tubos PVC-U, em condições ambientais normais(temperatura ambiente de 23° C), atinge uma temperatura de arcomprimido a jusante da etapa de tratamento igual a 16°C. Para chegar a esse resultado, a máquina convencional usa, noprocesso de formação e resfriamento, ar comprimido extraído darede a uma pressão de 7 bar com uma taxa de fluxo de 5.000Nl/mil e resfriado por um sistema de refrigeração normal comcapacidade de 6.000 unidades de refrigeração/hora (e noqual o líquido de transferência de calor é mantido a umatemperatura de 11° C). A máquina de moldagem de bocais e ométodo revelado permitem que o ar comprimido obtidona entrada da câmara de formação 1, após a etapa de tratamento(e antes da mistura com a água pulverizada), tenha umatemperatura estável de cerca de 6o C e um teor de umidadecorrespondente a um ponto de condensação de 3o C no arcomprimido a 7 bar. Esse resultado, com base nainvenção, pode ser obtido em particular adicionando-se, aorefrigerador convencional com capacidade de 6.000 unidades derefrigeração/hora, uma máquina de refrigeração com um ciclo derefrigeração de compressão que consome 0,7 kW de eletricidade,levando, assim, a um aumento mínimo nos custos e nacomplexidade do sistema.

Claims

1. - Máquina de moldagem para formar bocaisnas extremidades de tubos feitos de material termoplásticocompreendendo:- uma câmara de formação (1) para inserir eformar um bocal na extremidade (20) de um tubo (2) feito dematerial termoplástico na qual o bocal será formado;- uma linha de alimentação de ar (3) recebendoar de processo de uma fonte de ar comprimido (30) e introduzindoo ar de processo na câmara de formação (1) por uma entrada (10);- um meio para resfriar a extremidade (20) dotubo (2) usando pelo menos o ar processado;caracterizada pelo fato de que:- o meio de resfriamento compreende umamáquina de refrigeração (4) com um ciclo de operação operandosobre um refrigerante, a máquina de refrigeração (4) sendomunida de um circuito fechado para a recirculação do refrigeranteque, por sua vez, compreende um evaporador de refrigerante (40)localizado ao longo do percurso do ar de processo advindo dafonte de ar comprimido (30) rumo à câmara de formação (1);- a linha de alimentação de ar de processo (3)transporta o ar de processo até o evaporador (40), resultando natransferência de calor do ar de processo para o refrigerante dentrodo evaporador (40), resfriando assim o ar de processo.

2. - Máquina de moldagem, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o meio deresfriamento compreende uma seção de refrigeração (5) queresfria um líquido de transferência de calor que circulacontinuamente em um respectivo circuito fechado, o circuitofechado do líquido de transferência de calor compreendendo umprimeiro trocador de calor (50), localizado na linha dealimentação de ar de processo (3) a montante do evaporador (40)em relação à câmara de formação (1) ao longo do percurso do arde processo advindo da fonte de ar comprimido (30) rumo àcâmara de formação (1), a linha de ar de processo (3)transportando o ar de processo até o primeiro trocador de calor(50), resultando assim na transferência de calor do ar de processopara o líquido de transferência de calor e no pré-resfriamento doar de processo.

3. - Máquina de moldagem, de acordo com areivindicação 1 ou 2, caracterizada por compreender um coletorde condensado (41), localizado na linha de alimentação de ar deprocesso (3) imediatamente a jusante do evaporador (40) emrelação à fonte de ar comprimido (30) ao longo do percurso do arde processo advindo da fonte de ar comprimido (30) rumo àcâmara de formação (1), e projetado para coletar a umidadecondensada no ar de processo que sai do evaporador (40).

4. - Máquina de moldagem, de acordo comqualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada porcompreender um trecho (6) para intensificar o ar de processo comágua de processo pulverizada, o qual, por sua vez, compreende:- pelo menos um bico (60) inserido em umtrecho da linha de alimentação de ar de processo (3) localizado ajusante do evaporador (40) em relação à fonte de ar comprimido(30) ao longo do percurso do ar de processo advindo da fonte dear comprimido (30) rumo à câmara de formação (1);- uma linha de alimentação de água (61) querecebe água de uma fonte de água (62) e a transporta para o bico(60), onde ela é pulverizada no fluxo de ar de processo;- um meio (63) para interromper o influxo deágua de processo no bico (60), o referido meio sendo posicionadona linha de alimentação de água (61);o bico (60) sendo orientado em direção ao ladoda linha de alimentação de ar de processo (3) rumo à câmara deformação (1).

5. - Máquina de moldagem, de acordo com areivindicação 4, caracterizada por compreender um trecho deresfriamento de água (64) localizado ao longo da linha dealimentação de água (61).

6. - Máquina de moldagem, de acordo comqualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada porcompreender um meio de vedação (16) que causa a pressurizaçãoao menos parcial de pelo menos uma parte da câmara de formação(1) quando o ar de processo é introduzido na câmara de formação(1), a câmara de formação (1) compreendendo paredes de formatoespecífico (11) projetadas para moldar o formato do bocal econtra as quais o material da extremidade (20) do tubo (2) épressionado pelo ar de processo introduzido na referida pelomenos uma parte da câmara de formação (1) que é ao menosparcialmente pressurizada.

7. - Máquina de moldagem, de acordo com areivindicação 6, caracterizada pelo fato de que:- a câmara de formação (1) é formada pelacombinação de uma carcaça (12) e um mandril de formação (13)localizado dentro da carcaça (12) e contra o qual a extremidadeaquecida (20) do tubo (2) será forçada axialmente, as paredeslaterais externas (130) do mandril de formação (13) formando, aomenos parcialmente, as paredes de formato específico (11) dacâmara de formação (1) e sendo projetadas para moldar o formatointerno do bocal que será formado;- a máquina de moldagem de bocaiscompreende um trecho de linha transportadora de ar de processo(7) que recebe ar de processo da câmara de formação (1) atravésde uma saída (14) e, através de um ponto de introdução (15),introduz o ar de processo assim recebido no mandril de formação(13) de modo a resfriar o mandril de formação (13).

8. - Máquina de moldagem, de acordo com areivindicação 7, caracterizada por compreender um trecho deresfriamento de ar de processo (70) localizado ao longo da linhatransportadora de ar de processo (7) entre a saída (14) da câmarade formação (1) e o ponto de introdução (15) do ar no mandril deformação (13).

9. - Máquina de moldagem, de acordo com areivindicação 7 ou 8, caracterizada por compreender umdispositivo separador de condensado (71) localizado ao longo dalinha transportadora de ar de processo (7) entre a saída (14) dacâmara de formação (1) e o ponto de reintrodução (15) do ar nomandril de formação (13) e agindo sobre o ar de processo pararemover toda a água nele presente.

10. - Método para formar um bocal naextremidade de um tubo de material termoplástico,compreendendo as etapas de:- obter um tubo (2) feito de materialtermoplástico com uma extremidade (20) aquecida a umacondição plasticamente deformável;- formar um bocal com o material daextremidade aquecida (20) do tubo (2);- receber ar de processo de uma fonte de arcomprimido (30) e submeter o ar de processo assim extraído auma etapa de tratamento compreendendo pelo menos umasubetapa de resfriamento;- resfriar o material da extremidade (20) do tubo(2) por meio ao menos de um fluxo de ar de processo que sai daetapa de tratamento;caracterizado pelo fato de que, durante asubetapa de resfriamento, o ar de processo é transportado eforçado a passar dentro do evaporador (40) de uma máquina derefrigeração (4) com um ciclo de operação operando sobre umrefrigerante que circula continuamente em um respectivo circuitofechado da máquina de refrigeração (4) compreendendo oevaporador (40), resultando na transferência de calor do ar deprocesso para o refrigerante dentro do evaporador (40).

11. - Método de formação, de acordo com areivindicação 10, caracterizado pelo fato de que, durante a etapade tratamento do ar de processo:- o ar de processo recebido da fonte de arcomprimido (30) é primeiramente submetido a uma subetapa depré-resfriamento e, em seguida, à subetapa de resfriamento;- durante a subetapa de pré-resfriamento, o ar deprocesso é transportado e forçado a passar por um primeirotrocador de calor (50), no qual o ar de processo transfere calorpara um líquido de transferência de calor resfriado por uma seçãode refrigeração (5), sendo que o líquido de transferência de calorcircula continuamente em um respectivo circuito fechadocompreendendo o respectivo trocador de calor (50).

12. - Método de formação, de acordo com areivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que, durante aetapa de tratamento do ar de processo, o ar de processo que sai doevaporador (40) é submetido a uma subetapa de coleta daumidade condensada nele, presente devido ao resfriamento.

13. - Método de formação, de acordo comqualquer uma das reivindicações de 10 a 12, caracterizado pelofato de que a etapa de formar um bocal com a extremidadeaquecida (20) do tubo (2) compreende as subetapas de:- inserir a extremidade aquecida (20) do tubo (2)em uma câmara de formação (1) munida de paredes de formatoespecífico (11) projetadas para moldar o formato do bocal;- introduzir, na câmara de formação (1), o ar deprocesso que sai da etapa de tratamento e pressurizar pelo menosuma parte da câmara de formação (1) até que a pressão deformação do bocal seja atingida na referida pelo menos uma parteda câmara de formação (1);- manter a pressão de formação do bocal pelotempo necessário para a formação do bocal;o ar de processo assim pressurizadopressionando o material da extremidade aquecida (20) do tubo (2)contra as superfícies de formato específico (11) de modo que aextremidade (20) do tubo (2) adquira seu formato.

14. - Método de formação, de acordo com areivindicação 13, caracterizado pelo fato de que:- a câmara de formação (1) é formada pelacombinação de uma carcaça externa (12) e um mandril deformação (13) localizado dentro da carcaça (12), as paredeslaterais externas (130) do mandril de formação (13) formandouma primeira parte das paredes de formato específico (11) dacâmara de formação (1) que moldam o formato interno do bocalque será formado;- a subetapa de inserir a extremidade aquecida(20) do tubo (2) na câmara de formação (1) compreende forçaraxialmente a extremidade aquecida (20) do tubo (2) contra omandril de formação (13);- pelo menos por uma fração do tempo deformação do bocal, o ar de processo, mantido à pressão deformação da bocal, pressiona a extremidade (20) do tubo (2)contra as paredes laterais externas (130) do mandril de formação (13).

15. - Método de formação, de acordo com areivindicação 14, caracterizado pelo fato de que:- a carcaça externa (12) possui paredes internas(120), constituindo uma segunda parte das paredes de formatoespecífico (11) da câmara de formação (1) que moldam o formatoexterno do bocal que será formado;- por uma primeira parte do tempo de formaçãodo bocal, o ar de processo é introduzido entre as paredes lateraisexternas (130) do mandril de formação (13) e a extremidade (20)do tubo (2), forçando assim a extremidade (20) do tubo (2) demodo que ela pressione as paredes internas (120) da carcaçaexterna (12), a pressão de formação do bocal sendo mantida porum primeiro valor equivalente à duração da primeira parte dotempo de formação do bocal no espaço entre as paredes lateraisexternas (130) do mandril de formação (13) e a extremidade (20)do tubo (2);- após a pressurização ao menos parcial doespaço entre as paredes externas (130) do mandril de formação(13) e a extremidade (2) do tubo (2), por uma segunda parte dotempo de formação do bocal, o ar de processo é introduzido noespaço entre as paredes (120) da carcaça externa (12) e aextremidade (20) do tubo (2), forçando a extremidade (20) dotubo (2) de modo que ela pressione contra as paredes lateraisexternas (130) do mandril de formação (13), a pressão deformação do bocal sendo mantida por um segundo valorequivalente à duração da segunda parte do tempo de formação dobocal no espaço entre as paredes internas (120) da carcaça externa(12) e a extremidade (20) do tubo (2).

16. - Método de formação, de acordo comqualquer uma das reivindicações de 13 a 15, caracterizado pelofato de que, ao término do tempo de formação do bocal, a etapade resfriamento do material da extremidade (20) do tubo (2)compreende:- permitir que o ar de processo saia da câmarade formação (1) em uma proporção inferior à entrada do ar deprocesso na câmara de formação (1), de modo que, a uma pressãoinferior à pressão de formação do bocal, seja estabelecido umfluxo de ar de processo continuamente renovado no material daextremidade (20) do tubo (2) na câmara de formação (1);- manter tanto a saída do ar de processo dacâmara de formação (1) quanto a entrada do ar de processo nacâmara de formação (1) por um tempo de resfriamento.

17. - Método de formação, de acordo com areivindicação 16 quando depender, direta ou indiretamente, dareivindicação 14, caracterizado por compreender receber o ar deprocesso que sai da câmara de formação (1) e introduzi-lo nomandril de formação (13) a fim de resfriar o mandril de formação (13).

18. - Método de formação, de acordo com areivindicação 17, caracterizado pelo fato de que, antes de serintroduzido no mandril de formação (13), o ar de processo que saida câmara de formação (1) é submetido a uma etapa de pós-tratamento compreendendo ao menos uma subetapa deresfriamento.

19. - Método de formação, de acordo comqualquer uma das reivindicações de 10 a 12, caracterizado pelofato de que a etapa de tratamento do ar de processo compreende aativação, após a subetapa de resfriamento, de uma subetapa deintensificação do ar de processo com água pressurizadapulverizada que, por sua vez, compreende as etapas a seguir:- receber água de uma fonte de água (62);- permitir o influxo da água a uma pressãopredeterminada em pelo menos um bico (60) que pulveriza a águae a dispersa no ar de processo;a pressão de água predeterminada sendo maiordo que a pressão do ar de processo em que a água pulverizada édispersa.

20. - Método de formação, de acordo comqualquer uma das reivindicações de 16 a 18, caracterizado pelofato de que a etapa de tratamento do ar de processo compreende,ao término do tempo de formação do bocal e somente durante otempo para o resfriamento do material da extremidade (20) dotubo (2), a ativação, após a subetapa de resfriamento, de umasubetapa de intensificação do ar de processo com águapressurizada pulverizada que, por sua vez, compreende as etapasde:- receber água de uma fonte de água (62);- permitir o influxo da água a uma pressãopredeterminada em pelo menos um bico (60) que pulveriza a águae a dispersa no ar de processo;a pressão de água predeterminada sendo maiordo que a pressão do ar de processo em que a água pulverizada édispersa.

21. - Método de formação, de acordo com areivindicação 20 quando depender, direta ou indiretamente, dareivindicação 17, caracterizado pelo fato de que, antes de serintroduzido no mandril de formação (13), o ar de processo ésubmetido a um processo de separação de condensado paraeliminar toda a água nele presente.

22. - Método de formação, de acordo com areivindicação 20 ou 21, caracterizado pelo fato de que, ao términodo tempo para resfriar o material da extremidade (20) do tubo (2),a subetapa de intensificar o ar de processo com água pressurizadapulverizada é interrompida, ao passo que, durante um intervalo detempo adicional após o tempo de resfriamento, tanto a saída de arde processo da câmara de formação (1) quanto a entrada de ar deprocesso na câmara de formação (1) são continuadas, de modoque, na câmara de formação (1), haja um fluxo continuamenterenovado de ar de processo para secar a câmara de formação (1) ea extremidade (20) do tubo (2).

23. - Método de formação, de acordo comqualquer uma das reivindicações de 19 a 22, caracterizado pelofato de que o bico (60) é localizado com seu eixo geométrico(601) coincidindo com a direção do fluxo do ar de processo noponto onde o bico (60) é imerso no referido fluxo e também sendocaracterizado pelo fato de que a configuração da construção dobico (60) é tal que, durante a subetapa de intensificar o ar deprocesso com água pressurizada pulverizada, o cone de saída daágua pressurizada pulverizada do bico (60) tenha um ângulo decone (A) inferior ou igual a 45°, sendo, de preferência, igual a 30°.

24. - Método de formação, de acordo comqualquer uma das reivindicações de 19 a 23, caracterizado pelofato de que, durante a subetapa de intensificação do ar deprocesso com água pressurizada pulverizada, a água pressurizadarecebida da fonte de água (62), antes de ser enviada ao bico (60).é resfriada em um trecho de resfriamento (64).