説明

複合構造物を製造する方法

本発明は、被覆された複合物を製造する方法に関する。本発明によれば、第1のサイクルで、第1の成形型(17,18)のキャビティに溶融物を導入することによって射出成形物(23)を製作し、ポリウレタン層をPUR成形型の開いた型半部(20)のキャビティ表面に取り付け、第1のサイクルで第1の成形型の成形型半部(18)に製作された射出成形物を変位させ、第1の成形型の成形型半部(19)を、PUR成形型の成形型半部(20)に配設し、第1の成形型の第1の成形型半部とPUR成形型の成形型半部とから成る第2の成形型を、射出成形物にポリウレタン層を押し付けるかまたは圧刻して閉鎖し、被覆された射出成形部を、第2の成形型を開放したあとで取り出す。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被覆された複合構造物を製造する方法に関する。
【0002】
そのような方法では、たとえば熱可塑性のプラスチック支持体から、被覆によって、複合構造物が製造される。この場合被覆は、たとえばポリウレタンから形成することができ、ポリウレタンによって、所望の表面構造または触感を形成することができる。
【0003】
現在まで複合構造物において適当なポリウレタン表面を形成することのできる公知の特に2つの方法が存在する。1方法では熱可塑性プラスチック基体をキャビティに配置して、それも基体とキャビティ壁との間に依然としてギャップが存在するように配置することが公知である。このギャップにポリウレタン材料が充填される。この過程は、オーバーフローと呼ばれる。そのような方法は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第102005013975号明細書に記載されている。
【0004】
別の1方法では第1の作業ステップでポリウレタン表皮の形成される方法が用いられる。そのような表皮は、たとえばいわゆるスラッシュ成形プロセスまたはスプレー成形プロセスで製作することができる。スラッシュ成形法では、プラスチックパウダーまたはプラスチック粒体が、電鋳型内で溶融され、それも材料が適当な層を型壁に形成しながら堆積するように溶融される。PUR材料の吹付に際して、PUR材料は、吹付過程によって適当な表面に取り付けられる。両方法では、表皮は、完全反応したあとで型から取り出されて、別個の処理ステップで、熱可塑性プラスチック材料により表皮に後方から射出成形が行われる。このような方法は、「スキンフォーム法」(SkinForm=Krauss-Maffei Kunststofftechnik GmbH社の商標)としても知られている。表皮に後方から射出成形するそのような方法は、ドイツ連邦共和国実用新案第69905745号明細書に記載されている。該明細書には多層の合成の成形物を製造する方法に関する様々な選択肢が記載されており、そこでは先ずたとえばスプレー法を介して表皮が製作され、次いで表皮に、第2の生産ステップで様々な形式で後方から射出成形が行われる。
【0005】
全自動式のサイクルにおいてポリウレタン材料で熱可塑性支持構造物をバリなしにオーバーフローするための、現在公知の方法経過では、通常閉鎖式のキャビティを有する閉じた成形型が用いられる。この場合、ポリウレタン材料を充填するためのキャビティの必要な排気を実現することが問題として挙げられる。ほとんど全てのポリウレタンシステムは、所望の形式で排気する必要があり、このことはフォーム化されたシステムでは重要である。さらに排気によって、排気キャビティに形成された余剰部もしくは突出部を除去するために、たとえ僅かであっても、構造物の後加工が要求される。したがって必要な排気によって、多くの場合デザイン性が制限される。
【0006】
本発明の課題は、前述の欠点を解消する方法を提供することである。
【0007】
この課題は、請求項1の特徴部に記載した方法によって解決される。
【0008】
本発明の根底を成す思想によれば、ポリウレタン材料は、閉じた型に導入されるのではなく、成形型の開いた型半部に取り付けられるかもしくは吹き付けられる。次いで未だ完全反応していないポリウレタン材料で湿潤された型半部は、たとえば熱可塑性基体を有する別の型半部によって閉鎖される。ポリウレタン材料は、熱可塑性基体(プリフォームとも呼ばれる)に押圧されるかプレスされ、複合体を形成しつつ反応する。このような低圧プレス過程によって、型キャビティの大幅に改善された排気を保証することができる。もちろんポリウレタン成形型半部は、圧刻過程によって熱可塑性樹脂−型半部に押し付けることができ、これによってポリウレタンは、圧刻ステップによってキャビティ内で分配される。
【0009】
有利には、キャビティ表面へのポリウレタン層の取付は、第1の成形型への溶融物の導入と同じサイクルで行われる。この場合サイクルごとにプリフォームのみならず被覆された複合製品も製造することができる。選択的にキャビティ表面へのポリウレタン層の取付は、第1の成形型に溶融物を導入して、次いで第1の成形型を開いたあとでも行うことができる。したがって製造過程は、特に、成形型が再び閉じられるまえに、成形型表面にポリウレタン材料を取り付けるための時間を待機しなければならない場合、幾分かは長くなる。もちろんこのような選択的な方法は有利であり、場合によっては単に1つの型で間に合う。
【0010】
開いた型半部のキャビティにポリウレタン材料を取り付ける際に、取付は、吹付または噴出によって行うことができる。選択的にたとえばフィルムの構成をした支持層を用いることもでき、支持層に、成形型の外側で、ポリウレタン材料が取り付けられるかまたは取り付けられている。次いで支持層、つまりフィルムは、ポリウレタンと共に成形型に挿入される。フィルムは、緊締枠に固定することができる。ポリウレタン材料が直に成形型のキャビティ表面に取り付けられるか、または支持層に取り付けられるかに関わらず、ポリウレタンミキシングヘッドまたはポリウレタンスプレーヘッドを用いることができ、ポリウレタンミキシングヘッドまたはポリウレタンスプレーヘッドによって取付は直に行われる。
【0011】
有利には、異なる複数のポリウレタン材料を相前後して(たとえば様々な領域で)キャビティ表面に吹き付けることができる。したがって局所的に異なる触感または局所的な補強を実現することができる。異なる性質および色を有する材料を用いることもできる。さらに高粘性および/または高充填性のポリウレタンシステムをこの方法で処理することができる。
【0012】
基体を形成する射出成形材料の変位は、たとえば回転テーブル、インデックスプレート装置またはターンプレートによる回動によって行うか、またはスライド装置によるスライドによって行うことができる。回転テーブル、インデックスプレートまたはターンプレートならびにスライドテーブルの装置は、従来技術から広く公知である。基体が変位されずに、むしろポリウレタン材料を備えた成形型半部が射出成形物を備えた型半部に配設される場合も同様に、回転テーブル装置、インデックスプレート、ターンプレートまたはスライドテーブル装置によって行うことができる。
【0013】
キャビティ表面からのポリウレタン材料の簡単な剥離を保証するために、ポリウレタン材料を取り付けるまえに、離型剤をキャビティ表面に取り付けることができる。支持フィルムを使用する場合、支持フィルムは、同時に離型剤として設けることができる。
【0014】
さらにポリウレタン材料を取り付けるまえに、ラッカ層を、キャビティ表面に取り付けることもできる。そのような「インモールド技術」と呼ばれる方法によって、ラッカ着けされたポリウレタン表面を製作することができる。
【0015】
もちろんポリウレタン材料を導入するまえに、キャビティに別の挿入材料を挿嵌することもできる。
【0016】
両成形型半部を閉じて、基体にポリウレタンを押し付けるかもしくは圧刻する際に、ポリウレタン材料がキャビティから押し出されるのを防止するために、基体を有する成形型半部とポリウレタン成形型半部との間に緊締枠を用いることもできる。そのような緊締枠は、キャビティを、特に実際の圧刻過程のまえに、周囲に対して閉鎖する。選択的に「Tauchwerkzeug;型半部が互いに入り込むような成形型」を用いることもできる。
【0017】
別の有利な形態によれば、ポリウレタン成形型の成形型半部に挿嵌するためにインサートが設けられており、インサートは、キャビティ凹所を少なくとも概ね包囲する。この場合ポリウレタン材料は閉鎖ユニットの外側でインサートに導入することができる。次いでインサートは、ポリウレタン材料と共に、成形型半部に挿入され、続いて成形型を閉じるステップおよび熱可塑性基体にポリウレタン材料を押し付けるステップが行われる。このような形態は有利であり、並行して異なる方法ステップで処理可能な多数のインサートを設けることができる。たとえば圧刻過程の間、別のインサートを、閉鎖ユニットの外側で既に吹き付けておくこともできる。したがってインサートを形状および表面構造において様々な形式で形成することができる。
【0018】
そのようなインサートを使用すると、有利には成形型半部内でのインサートの固定が実現される。このためにたとえばクイック緊締システムまたはバヨネットシステムを用いることができる。
【0019】
以下に図面につき、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【0020】
図1aおよび図1bには、開放位置(図1a)および閉鎖位置(図1b)で、閉鎖ユニット10を概略的に示した。設備全体は、閉鎖ユニット10の他に、可塑化装置および射出装置ならびにポリウレタンユニットを備えており、これらはここでは符合28,30で略示した。本発明の方法を説明するには、このような概略図でも間に合う。ここでは閉鎖ユニットは、標準型射出成形機の構成部分であってよい。
【0021】
図1aおよび図1bの閉鎖ユニット10は、ターンプレート16を備えており、ターンプレート16は、鉛直軸線を中心に回動可能に形成されている(回転矢印で示唆した)。ターンプレート16は、下方で(図示していない)機械ベッド上で軸方向摺動可能に保持されている(両矢印で示唆した)。
【0022】
立方体状(キューブ形)に形成されたターンプレート16に成形型半部が取り付けられており、図1aおよび図1bでは、互いに反対側に位置する2つの成形型半部18,19は、実線で示した。別の2つの成形型半部21,22は、波線で示した。というのもこれらの成形型半部21,22は、選択的に省略できるからである。
【0023】
ターンプレート16は、2つの型締付プレート12,14の間に収容されており、この場合型締付プレート14は、両矢印で示唆したように、往復運動可能に形成されている。型締付プレート12は、固定式に配置されている。型締付プレート14およびターンプレート16のための駆動装置は、ここでは図示していない。
【0024】
両型締付プレート12,14の間に、バー11が配置されており、図面からは単に2本のバー11が看取される。両型締付プレート12,14に、成形型半部17,20が取り付けられており、これらの成形型半部17,20は、ターンプレート16の、互いに反対側に位置する成形型半部と、閉鎖ユニットの閉鎖状態で、キャビティを形成するために協働する。
【0025】
図1aおよび図1bには、型締付プレート12の外側に、可塑化ユニットおよび射出ユニット28の前端部を概略的に示しており、可塑化ユニットおよび射出ユニット28によって、塑性プラスチック溶融物が形成され、これは成形型半部17,18から成る成形型のキャビティに導入することができる。
【0026】
図1aおよび図1bにおいて左側の成形型(ここでは成形型半部19,20)に、ポリウレタンユニット30が配設されており、ポリウレタンユニット30は、ミキシングヘッド32を備えており、ミキシングヘッド32は、第1のロボット35の可動の第1のロボットアーム34の前端部に取り付けられている。第1のロボットアーム34は、作動ブロックおよび固定ブロック36を介して底部または壁部に取り付けられている。
【0027】
ミキシングヘッド32は、単数または複数の容器40から、単数または複数のポンプ38と適当な供給管路31(媒体管路とも呼ばれる)とを介して、ポリウレタン材料もしくは様々なポリウレタン原料を受け取り、ポリウレタン材料もしくはポリウレタン原料は、ミキシングヘッド32のミキシングチャンバ内で混合され、次いでミキシングヘッドから導出(たとえば噴出)される。ミキシングヘッド32は、可動の第1のロボットアーム23によって、(図1aに示したように)開いた閉鎖ユニットの2つの型半部19,20の間のスペースに進入移動可能であるか、または(図1bに示したように)閉鎖装置の外側に位置決め可能である。
【0028】
図1aおよび図1bに示した閉鎖ユニットで行われる方法について、以下に説明する。
【0029】
閉鎖ユニット10は、締付プレート12,14の運動によって、開放位置(図1a)と閉鎖位置(図1b)との間で移動可能である。閉鎖位置(図1b)では、成形型半部17,18の間もしくは成形型半部19,20の間でキャビティが形成され、キャビティは、単に線で示唆した。
【0030】
先ず図1bの位置で、成形型半部17,18を備えた成形型に可塑化ユニットおよび射出ユニット28を連結したあとで、溶融物が、そのようにして形成された成形型のキャビティに注入される。このようにして熱可塑性のプリフォームが製作され、プリフォームは、閉鎖ユニット10が再び開かれるまえに、少なくとも部分的に硬化する。
【0031】
図1aには、そのような射出成形過程のあとで開かれた閉鎖ユニット10を示しており、ここではプリフォーム23は、引き続き型半部18に位置決めされている。
【0032】
閉鎖ユニット10を開いたあとで、ミキシングヘッド32は、ロボットアーム34によって、ポリウレタン材料を成形型半部20のキャビティ表面に吹き付けるために、成形型半部19,20の間の中間室に進入させられる。同時にターンプレート16は、先ず反時計回りに90度回動され、これによって既に完成され複合物23’は、閉鎖ユニットの領域から離間運動することができ、良好に成形型半部19のキャビティから取り出すことができる。これに対応する取出装置は、図示していない。次いでターンプレート16は、さらに90度反時計回り方向で回動されるので、成形型半部18は、プリフォーム23と共に、ポリウレタン材料の吹き付けられた成形型半部20に対向する。
【0033】
他方では、180度回動したあとで、成形型半部19の空のキャビティは、成形型半部17に対向して位置決めされている。ロボットアーム34を引っ込めたあとで、閉鎖ユニット10は、再び閉じられる。閉鎖過程の間、成形型半部20のキャビティ表面に取り付けられた、未だ完全反応していないポリウレタン材料は、プリフォームに押し付けられ、したがってキャビティによって規定された領域で、プリフォーム23の表面にわたって分配される。完全に閉じられた閉鎖ユニット10において、これに対して並行して、反対側で同様に熱可塑性のプラスチック溶融物が閉じた成形型に流し込まれる。
【0034】
プリフォームに沿ってポリウレタン材料が少なくとも部分的に完全反応し、別の成形型(成形型半部17,18)において熱可塑性の基体が少なくとも部分的に硬化したあとで、閉鎖ユニット10は、再び開かれて、前述したように再び移動され、つまりターンプレートが先ず90°回動され、完成した複合物が取り出され、次いで反時計回り方向にさらに90°回動される。同様に成形型半部のキャビティ表面にポリウレタン材料が吹き付けられ、新たな閉鎖過程が開始される。
【0035】
したがって各閉鎖過程において、同じサイクルで熱可塑性の基体材料(プリフォーム)のみならず完成した複合物も製造することができる。その利点によれば、両成形型半部19,20が閉鎖移動する間、キャビティの排気過程が確保されていて、ポリウレタン材料は、均等にプリフォームに取り付けられる。
【0036】
もちろん図1aおよび図1bに関して説明した方法は、さらに発展させることができる。たとえば同形の4つの成形型半部18,19,21,22を用いて、別の作業ステップを追加することもできる。したがって成形型半部21の位置で、熱可塑性の基体の表面に関する活性化過程を行うことができる。このために有利な形式では、プラズマ処理過程、火炎処理過程または被覆過程が適している。成形型半部20のキャビティ表面にポリウレタン材料を取り付けるまえに、先ず(図示していない)装置によって、キャビティ表面に離型剤を取り付けることもできるので、ポリウレタン材料は、部分反応または完全反応したあとでも、再び良好にキャビティ表面から離型することができる。したがってポリウレタンユニットも、様々な形式で形成することができる。様々な材料を混合すること、ならびに変更を実現することもできるので、種々異なる組み合わせ材料を順次取り付けることができる。これによって種々異なる性質を有する領域、たとえば異なる色の表面、異なる強度構造、異なる触感などを形成することができる。
【0037】
離型剤の取付に対して選択的または追加的に、ラッカ層を、ポリウレタン成形型20のキャビティ表面に取り付けてもよい。
【0038】
拡張圧刻成形(Expansionspraegen)のための型技術と同様に、選択的に締付枠システムを型に組み込むことができる。成形型半部19,20から成る成形型が完全に閉じられるか、もしくはポリウレタン材料が熱可塑性の基体と接触するまえに、締付枠は、キャビティを閉鎖して、そうして周囲に対して概ねシールすることができる。これによってポリウレタン材料は、型分離面に押し付けられて、キャビティに残留することはない。圧刻過程(圧印過程)によって、有利には、空気はキャビティから押し出されるので、複合物のバリのない製造が保証されている。
【0039】
図1aおよび図1bについて記載した方法に対して選択的に、ポリウレタンの取付過程は、外側でフィルムに行うことができる。吹き付けられたフィルムは、運搬装置によって、成形型半部のキャビティに挿入することができる。このためにフィルムは、たとえば締付枠に固定することができる。締付枠は、完全にポリウレタン型半部に嵌め込まれる。この場合有利には、ポリウレタン成形型半部に離型剤を吹き付ける必要はない。なぜならばフィルム自体が離型剤として働くからである。さらにフィルムへの吹付過程は、射出成形機の傍で別個の位置で行ってもよい。フィルムへの吹付過程は、射出成形サイクルに対して並行して行うことができるので、サイクルタイムは短縮可能である。特に吹付過程は、フィルムを用いる場合、水平に向けられた形式で行うことができるので、PUR層の不都合な変位または落下の恐れがない。ここで付記しておくと、ポリウレタン材料は、未反応状態で、フィルムと共に、成形型半部20のキャビティに導入され、次いで熱可塑性の基体に押し付けられる。
【0040】
さらに比較的小さな成形型では、型半部をサイクルごとに交換することができる。このために、選択的に成形型半部のためのインサートを設けることもできる。このような過程では、外側で吹き付けられたキャビティ表面もしくはインサートは、ポリウレタン型半部と共に、先ず締付プレートまたは成形型半部に固定され、それも機械式または液圧式のクイック緊締システムによって取り付けられる。公知のタンデム成形技術による取付は、バヨネットシステムを介して行うことができる。別の型半部または別のインサートでは、並行して表面がクリーニングされ、離型され、場合によってはラッカ着けされ、PURシステムで吹き付けられる。
【0041】
構造物を取り出したあとで、ポリウレタン型半部の交換が行われる。成形型半部を構造物と共に取り出して、次いで構造物を離型してもよい。
【0042】
成形型半部20の交換もしくは成形型半部20のための適当なインサートの使用は、ステップごとに異なる表面構造を実現する。さらに離型剤ラッカの導入およびPUR注入システムは、閉鎖したスペース内で行うことができる。
【0043】
選択的な方法のための幾分か変化した形態は、図1cおよび図1dに示した。ここでは図1aおよび図1bに示した設備の構成要素と同じものには同じ符合を用いた。
【0044】
ここでも同様に固定のプレート12と可動のプレート14とターンプレート16(回動可能かつ軸方向可動)とを備えた閉鎖ユニット10を示しており、ここではターンプレート16の各側に成形型半部18,19,21,22が配置されている。
【0045】
図1aおよび図1bに示した設備とは異なって、ここでは成形型半部17,18もしくは19,20のキャビティにプリフォームを形成するための2つの可塑化および射出ユニット28,29が設けられている。さらに1つのPUR設備だけでなく、ミキシングヘッド32,33と、堅固に取り付けられた(固定部36,37)ロボット35,45のロボットアーム34,44と、容器40,41と、ポンプ38,39と、PUR媒体管路31,42とを備えた2つのPUR設備が設けられている。
【0046】
このような設備によって、別の方法経過で加工が行われる。したがって第1のサイクル(図1c)で、成形型17,18もしくは19,20の閉じたキャビティに、先ず2つのプリフォームが成形される。同時にミキシングヘッド32,33によって、ポリウレタン材料が、成形型半部21,22のキャビティ表面に吹き付けられる。この過程は、プリフォームのための材料の導入および硬化に対して並行して行うことができる。プリフォーム24,25は十分な程度に硬化されているので、閉鎖ユニット10は開かれ、この場合プリフォーム24,25は、成形型半部17もしくは20に留まり、ターンプレートは90度反時計回り方向に回動される。次いで閉鎖ユニットは、再び閉じられ、これによって未だ完全硬化していないポリウレタン材料は、成形型半部17,20に留まるプリフォームに押し付けられる。ポリウレタン材料が少なくとも部分的に完全硬化したあとで、閉鎖ユニットは再び開いて、完成品を取り出すことができる。次いでターンプレートは再び90度戻しまたは継続回動され、サイクルが繰り返される。このようにして標準型機械によって、同じサイクルでその都度2つの製品を製造することができる。このような生産形式は、たとえば鏡像的に対象な2つの部材を製造しようとする場合に有利である。
【0047】
図1eに示した形態は、図1cおよび図1dに示した形態とは異なっており、両ミキシングヘッド32,33は、容器40とポンプ38とを備えた1つのポリウレタン設備から供給される。この場合両ミキシングヘッド32,33に交互に供給するための切替ユニット43が設けられている。特にこのような形態は、ポリウレタン材料を取り付けるための吹付(噴出)過程がプリフォームの製作に対して短い場合に適している。したがって1つのPUR設備でも、キャビティ表面を吹き付けるための時間が十分にとれる。
【0048】
本発明による方法の別の形態を実施することのできる、射出成形機の閉鎖ユニットの別の形態を、図2aおよび図2bに示した。
【0049】
図2aおよび図2bには、固定の型締付プレート52と可動の型締付プレート54とを備えた閉鎖ユニット50を示した。可動の型締付プレート54は、4本のバー56を介してガイドされている。固定の型締付プレート52の射出開口に、可塑化および射出ユニット51の端部側部分が配設されている。
【0050】
可動の型締付プレート54には、スライドテーブル装置57が取り付けられており、スライドテーブル装置57は、図2において両矢印で示したように、上下にスライド可能である。スライドテーブル装置57は、2つの成形型半部59,60を支持している。
【0051】
固定の型締付プレート52に、別の成形型半部58が配置されている。成形型半部58は、スライドテーブル装置57の位置に応じて、成形型半部59または成形型半部60と協働する。
【0052】
図2aおよび図2bには、ポリウレタンユニット70を概略的に示しており、ポリウレタンユニット70は、ミキシングヘッド74を備えており、ミキシングヘッド74は、供給管路75を介して、単数または複数の容器78から単数または複数のポンプ77によって原料を受け取る。この材料は、ミキシングヘッド74において混合されて、導出される。
【0053】
さらにロボットアーム82の前方端部に配置されたミキシングヘッド74は、ロボット80によって可動である。
【0054】
図2aおよび図2bに示した装置による本発明の方法は以下のように経過する。
【0055】
先ず全ての成形型半部は空であり、閉鎖装置50は開放状態にある。次いで閉鎖ユニット50は閉じられ、型締付プレート54は右側へ移動されるので、成形型半部59は、第1のキャビティを形成しつつ、成形型半部58に当接する。この位置で可塑性のプラスチック材料が、可塑性および射出装置51によってキャビティに充填される。
【0056】
同時にポリウレタン材料がミキシングヘッド74によって成形型半部60のキャビティ表面に取り付けられる。両成形型半部58,59のキャビティにおいて熱可塑性の基体材料(プリフォーム)が少なくとも部分的に硬化したあとで、閉鎖ユニット50は開かれる。この場合プリフォームは成形型半部58に留まる。次いでスライドテーブルは上方に移動されるので、ポリウレタン材料を備えた成形型半部60は、正確に成形型半部58に対向する。この時点で閉鎖ユニット50は再び閉じられ、これによって運動の終了段階で、ポリウレタン材料は、第2のキャビティにおけるプリフォームに押し付けられる。ポリウレタン材料が少なくとも部分的に硬化したあとで、型締付プレートは再び開かれて、スライドテーブル57は下方に移動される。この時点で完成した複合物を取り出して、新たなサイクルを開始することができる。
【0057】
この形態でも、成形型半部60のためのインサート部分またはフィルムを、支持層として加工することができる。図2aおよび図2bに示した形態は、図1aおよび図1bに示した形態とは、ターンプレート装置の代わりにスライドテーブルが使用されている点で異なっている。
【0058】
回転テーブルを使用した別の形態を、図3ならびに図4aおよび図4bにつき説明する。これらの図面には、固定の型締付プレート100と可動の型締付プレート102とを備えた閉鎖ユニット100を示しており、ここでは可動の型締付プレート102は、4本のバー106に沿って往復運動可能である。さらに可動の型締付プレート102は、回動テーブル装置114を支持しており、回動テーブル装置114に、2つの型半部111,112が配置されている。これに対向して、固定の型締付プレート104に、同様に2つの型半部110,113が形成されている。
【0059】
同様に可塑化および射出ユニット108が設けられており、可塑化および射出ユニット108によって、塑性の溶融材料が、型半部110,111から成る閉じた成形型のキャビティに導入することができる。
【0060】
さらにこの形態では、ポリウレタンユニット120が設けられており、ポリウレタンユニット120は、ミキシングヘッド122を備えており、ミキシングヘッド122は、可動のロボットアーム124に配置されている。ロボットアーム124は、台126に可動に操作可能に取り付けられている。ミキシングヘッド122は、ポンプ128および容器130から、単数または複数の供給管路を介して、適当な原料を受け取り、混合し、混合物をキャビティ表面に導出する。
【0061】
第3形態における、本発明による方法は、以下のように経過する。
【0062】
両締付プレート102,104の間の中間スペースからロボットアーム124を離間移動して、閉鎖ユニット100を閉じたあとで、成形型半部110,111から成る成形型の空のキャビティに、可塑化および射出ユニット108の連結によって、溶融物が充填される。熱可塑性プラスチック溶融物が少なくとも部分的に硬化したあとで、閉鎖ユニット100は、可動の型締付プレート102の伸張移動によって開かれ、この場合(図3に概略的に示したように)、プリフォーム109は、成形型半部111に収容されたままであり、可動の締付プレート102と共に左側へ移動される。閉鎖ユニット100が開いたあとで、ポリウレタンユニット120のミキシングヘッド122は、成形型半部113のキャビティ表面の手前に移動され、ポリウレタン材料がキャビティ表面に導出される。並行して、回動テーブル装置114が回動されるので、この時点でプリフォームを備えた成形型半部111は、未だ完全反応していないポリウレタンで被覆された成形型半部113に対向して位置する。ロボットアーム124が後退移動したあとで、閉鎖ユニット100は、再び閉じられ、これによってポリウレタン材料は、プリフォームに押し付けられ、プリフォームを、キャビティ室の枠内で被覆する。これと並行して、図3において上位の成形型に、再びプリフォームが形成される。
【0063】
閉鎖ユニット100が再度開いたあとで、先ず完成した複合物が、成形型半部112または成形型半部113から取り出される。同時に回転テーブル装置114を回動して、新たなサイクル過程を開始することができる。このようにして図3に示した配置構造では、上位の領域で、サイクルごとにプリフォームが形成され、下位の領域で、プリフォームと被覆されたポリウレタン材料とから形成された複合物が形成される。
【0064】
前述の方法で既に説明したように、設備の追加的なユニットおよび装備を追加することもできる。たとえば成形型半部113のキャビティ表面に離型剤を取り付けるためのユニットを設けてもよい。したがってキャビティ表面をクリーニングするため、または個々の部分(たとえば複合物)を取り出すための別のユニットを設けてもよい。ポリウレタンユニット120自体も様々な形式で形成することができるので、様々な性質を有するポリウレタン材料を、成形型半部113のキャビティ表面に、並行して、または相前後して取り付けることができる。
【0065】
図3に示した形態では、両成形型半部112,111は同形に形成されている。成形型半部110,113は異なる形式で形成されている。
【0066】
総じて本発明によって、高品質のポリウレタン表面構造を有する多成分の複合物を製造する際に、ポリウレタン吹付技術を用いることができる。さらに低圧法によって、特に型分離平面において比較的小さな型摩耗が保証される。記載した圧刻によって、熱可塑性支持体に沿ったポリウレタン層の極めて薄い形成も実現される。従来公知の方法とは異なって、ここでは排気キャビティが不要である。これによって比較的大きなデザイン自由度が実現される。異なる技術を組み合わせることもできるので、公知の方法、たとえば「Long-Fibre-Injection-Technologie(長繊維インジェクション技術)」(ポリウレタン材料における繊維のインジェクション)を組み込むこともできる。
【図面の簡単な説明】
【0067】
【図1a】本発明の方法を説明するための、射出成形機の閉鎖エレメントを概略的に示す図である。
【図1b】図1aに示した閉鎖エレメントを閉鎖位置で示す図である。
【図1c】2つの可塑化および射出ユニットの配設された、図1aに示した閉鎖ユニットを閉鎖状態で示す概略図である。
【図1d】図1cに示した閉鎖ユニットを開放状態で示す概略図である。
【図1e】1つのポリウレタン設備から2つのミキシングヘッドに供給の行われる形態の、図1cに示した閉鎖ユニットを示す概略図である。
【図2a】本発明の別の方法を説明するための、スライドテーブル装置を備えた射出成形機の閉鎖ユニットを第1の位置で示す概略図である。
【図2b】図2に示した射出成形機の閉鎖ユニットを第2の位置で示す概略図である。
【図3】本発明による別の方法を説明するための、回転テーブルを用いた閉鎖ユニットの別の形態を示す概略図である。
【図4a】図3に示した閉鎖ユニットの締付プレートを示す概略平面図である。
【図4b】図3に示した閉鎖ユニットの締付プレートを示す概略平面図である。
【符号の説明】
【0068】
10 閉鎖ユニット、 12 可動の第1の締付プレート、 14 可動の第1の締付プレート、 16 回転プレート、 17 第1の成形型半部、 18 第2の成形型半部、 19 第3の成形型半部、 20 第4の成形型半部、 21 第5の成形型半部、 22 第6の成形型半部、 23 プリフォーム、 23’ 完成品、複合物、 24 プリフォーム1、 25 プリフォーム2、 28 可塑化ユニット1、 29 可塑化ユニット2、 30 ポリウレタンユニット、 31 PUR媒体管路1、 32 ミキシングヘッド1、 33 ミキシングヘッド2、 34 ロボットアーム1、 35 ロボット1、 36 固定装置、ロボット1、 37 固定装置、ロボット2、 38 ポンプ、PUR設備1、 39 ポンプ、PUR設備2、 40 容器、PUR設備1、 41 容器、PUR設備2、 42 PUR媒体管路2、 43 ミキシングヘッド1および2のための切替ユニット、 44 ロボットアーム2、 45 ロボット2、 50 閉鎖ユニット、 51 可塑化ユニット、 52 固定の型締付プレート(右)、 54 可動の型締付プレート(左)、 56 バー、 57 スライドテーブル、 58 第1の型半部(サイクル1+2)、 59 第2の型半部(位置、サイクル1)、 60 第3の型半部(サイクル2)、 62 複合物、 70 ポリウレタンユニット、 74 ミキシングヘッド、 75 PUR媒体管路、 77 ポンプ、 78 容器、 80 ロボット、 82 ロボットアーム、 100 閉鎖ユニット、 102 可動の型締付プレート、 104固定の型締付プレート、 106 バー、 108 可塑化ユニット、 109 プリフォーム(サイクル1)、 110 第1の成形型半部、 111 第2の成形型半部、 112 第3の成形型半部、 113 第4の成形型半部、 114 回転テーブル、 120 ポリウレタンユニット、 122 ミキシングヘッド、 124 ロボットアーム、 125 ロボット、 126 固定装置、 128 ポンプ、 129 PUR媒体管路、 130 容器

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被覆された複合物を製造する方法において、
以下のステップ、
成形型のキャビティに溶融物を導入することによって射出成形物を製作し、
未だ完全反応していないポリウレタン層をPUR成形型の型半部のキャビティ表面に取り付け、
未だ完全反応していないポリウレタン層を備えた成形型半部に対して、成形型半部における射出成形物を配設し、
射出成形物を備えた成形型半部と、未だ反応していないポリウレタン層を備えた成形型半部とから成る成形型を、射出成形物にポリウレタン層を押し付けるかまたは圧刻して閉鎖し、
ポリウレタン層を少なくとも部分的に完全反応させ、
第2の成形型を開き、
被覆された射出成形物を取り出す、
ステップを有することを特徴とする、被覆された複合物を製造する方法。
【請求項2】
射出成形物を、成形型を閉じるまえに、第1の成形型の成形半部内に存在する射出成形物にポリウレタン層を押し付けるかまたは圧刻するために、変位させる、請求項1記載の方法。
【請求項3】
キャビティ表面へのポリウレタン層の取付を、第1の成形型への溶融物の導入に対して同じサイクルで行う、請求項1または2記載の方法。
【請求項4】
キャビティ表面へのポリウレタン層の取付を、第1の成形型への溶融物の導入および後続の第1の成形型の開放後に行う、請求項1または2記載の方法。
【請求項5】
ポリウレタン層の取付を、キャビティ表面への材料の吹き付けによって行う、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
【請求項6】
ポリウレタン層の取付を、支持層へのポリウレタンの取付によって行い、次いで支持層を、成形型半部のキャビティ凹所に挿嵌する、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
【請求項7】
支持層へのポリウレタンの取付を、射出成形物を製作するための射出成形機とは別個の装置で行う、請求項6記載の方法。
【請求項8】
支持層としてフィルムまたは加飾物を使用する、請求項6または7記載の方法。
【請求項9】
フィルムまたは加飾物は、緊締枠に固定されている、請求項8記載の方法。
【請求項10】
可動に形成されたPURミキシングヘッドで、ポリウレタン層をキャビティ表面または支持層に取り付ける、請求項5から9までのいずれか1項記載の方法。
【請求項11】
ポリウレタン層を導入する際に、様々な性質を有するポリウレタン材料を同時にまたは相前後してキャビティ表面に取り付ける、請求項1から10までのいずれか1項記載の方法。
【請求項12】
ポリウレタン材料として高粘質性または高充填性のポリウレタン材料を使用する、請求項1から11までのいずれか1項記載の方法。
【請求項13】
射出成形物の変位を、回転テーブルまたはインデックスプレート装置またはターンプレートによる回転によって、もしくはスライドテーブルによるスライドによって行う、請求項1から12までのいずれか1項記載の方法。
【請求項14】
キャビティ表面にポリウレタン材料を導入するまえに、キャビティ表面に離型剤を取り付ける、請求項1から13までのいずれか1項記載の方法。
【請求項15】
支持フィルムまたは加飾物を、離型剤として使用する、請求項1から14までのいずれか1項記載の方法。
【請求項16】
キャビティ表面にポリウレタン材料を取り付けるまえに、ラッカ層をキャビティ表面に取り付ける、請求項1から15までのいずれか1項記載の方法。
【請求項17】
キャビティ表面にポリウレタン材料を取り付けるまえに、挿入材料をキャビティに挿嵌する、請求項1から16までのいずれか1項記載の方法。
【請求項18】
射出成形物を有する成形型半部とPUR成形型半部との間に緊締枠を使用し、緊締枠は、射出成形物にポリウレタン材料を押し付けるかまたは圧刻するまえに、周囲に対してキャビティを閉鎖する、請求項1から17までのいずれか1項記載の方法。
【請求項19】
PUR成形型の成形型半部が、インサートを備えており、キャビティ凹所が、インサートに形成されており、ポリウレタン材料を、閉鎖ユニットの外側でインサートのキャビティ表面に取り付け、次いでインサートを、第2の成形型半部に挿嵌する、請求項1から18までのいずれか1項記載の方法。
【請求項20】
PUR成形型のための複数のインサートが設けられており、様々なインサートを、相前後して配設された成形型半部に挿嵌するために用いる、請求項19記載の方法。
【請求項21】
異なるキャビティ凹所または異なるキャビティ表面を備えた少なくとも2つのインサートが形成されている、請求項20記載の方法。
【請求項22】
インサートを固定するためにクイック緊締システムまたはバヨネットシステムを用いる、請求項19から21までのいずれか1項記載の方法。
【請求項23】
被覆された射出成形物を、インサートと共に、成形型から取り出す、請求項19から22までのいずれか1項記載の方法。
【請求項24】
PUR成形型半部のために、材料として鋼、アルミニウム、プラスチックまたは電鋳型を用いる、請求項1から23までのいずれか1項記載の方法。
【請求項25】
第1のサイクルで射出成形部を製作し、同時にPUR成形型のキャビティ表面にポリウレタン材料を取り付け、
第1のサイクルのあとで第2のサイクルのまえに、成形型半部の配設を行い、
第2のサイクルで射出成形部へのポリウレタン層の圧刻を行う、請求項1から24までのいずれか1項記載の方法。
【請求項26】
配設を、成形型半部の90°の回動によって行う、請求項25記載の方法。
【請求項27】
切替ユニットを備えたPUR装置から交互に供給される少なくとも2つのPURミキシングヘッドを用いる、請求項1から26までのいずれか1項記載の方法。

【図1a】
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【図1b】
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【図1c】
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【図1d】
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【図1e】
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【図2a】
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【図2b】
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【図3】
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【図4a】
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【図4b】
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【公表番号】特表2009−534235(P2009−534235A)
【公表日】平成21年9月24日(2009.9.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−507023(P2009−507023)
【出願日】平成19年4月11日(2007.4.11)
【国際出願番号】PCT/EP2007/053532
【国際公開番号】WO2007/122107
【国際公開日】平成19年11月1日(2007.11.1)
【出願人】(508050211)クラウスマッファイ テヒノロギース ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (17)
【氏名又は名称原語表記】KraussMaffei Technologies GmbH
【住所又は居所原語表記】Krauss−Maffei Strasse 2, D−80997 Muenchen, Germany
【Fターム(参考)】