專利名稱：制造具有紡織品覆蓋物的塑料零件的系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所屬領(lǐng)域為用于在制造過程中制造覆蓋有紡織品覆蓋物的塑料零件的系統(tǒng)、機器、模具和過程。
背景技術(shù)：
在制造具有覆蓋物或覆蓋層的塑料零件的過程中，當覆蓋物或覆蓋層為紡織品類型時，盡管簡單地稱之為織物或夾層物，但覆蓋物由幾層形成。一層為織物本身，另外一層為保護織物免受塑料壓力和溫度影響的材料；在某些情況下添加泡沫層以提供緩沖的感覺。
一種制造覆蓋有織物的零件的過程是在注模特別是所謂的低壓注模中進行的。在這些過程中，在織物上產(chǎn)生皺褶，在注射后從模具上移去零件后，在零件上顯現(xiàn)這些皺褶。這些皺褶是由于夾層物不同成分之間的伸長不同以及它們在零件的較深拉的區(qū)域內(nèi)的特性不同而引起的。
通過調(diào)節(jié)深拉程度較低的模具中的注射參數(shù)可以消除這些皺褶，即使在那些情形下假定某些場合中過程本身和原材料具有可變性，也需要消除模具外部殘留的皺褶。在深拉較深的模具內(nèi)更需要這樣，因為調(diào)節(jié)注射參數(shù)是不夠的。
一旦從模具上移去零件，就可以通過利用各種方法如紅外電阻或蒸汽在皺褶本身上施加熱空氣來消除皺褶，但無論如何，都意味著在零件的制造周期過程中必須在機器內(nèi)進行附加的操作，而在機器外部則意味著需要給所述機器添加工作站和附加的工具。
同樣，通過試圖消除皺褶來消除這些瑕疵會產(chǎn)生其它后果，因為在調(diào)節(jié)電阻或在其它任何與該過程相關(guān)的操作中，過度手動(不受控)施加熱量可能會燒毀該零件。
在以下專利文件中能發(fā)現(xiàn)本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)已知的系統(tǒng)US 6,405,461，公開了用于消除所形成零件的底部皺褶的系統(tǒng)和過程，從而該過程作為附加在零件制造過程中的一個操作。
JP 4,031,218，示出了利用熱空氣消除無覆蓋層塑料零件上變形和皺褶的系統(tǒng)，通過真空熱成形制造該零件。要用熱空氣使之成形和變軟的材料為熱塑性材料的薄膜。
在JP 2,171,223和JP 10,291,217中，注射之前在模具內(nèi)部僅對覆蓋層施加壓力和熱量。
在JP 11,129,285中，過程在模具內(nèi)部執(zhí)行，在注射周期之前或注射周期過程中通過壓力和真空對放置的覆蓋層進行成形。
由于上述例子中在零件制造周期之前或之后實施方法的應用，從而意味著增加的過程時間，所以本發(fā)明要解決的問題包括在機器內(nèi)部并在制造過程中消除具有紡織品覆蓋層的塑料零件上的皺褶。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的目的是在模具內(nèi)部并在零件的制造周期內(nèi)，從塑料零件上的覆蓋層上消除皺褶，使得從模具移去零件時，不需要通過任何方式隨后消除皺褶，本發(fā)明除了減少瑕疵(直接地皺褶，間接地灼傷，燒傷)外，還減少了勞動成本和能源耗費以及所需的輔助元件，獲取和隨后維護這些輔助元件意味著額外的成本。
本發(fā)明的第一個方面涉及制造具有紡織品覆蓋物或覆蓋層的塑料零件的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可防止通常在這些零件中出現(xiàn)的一系列瑕疵如典型的皺褶，該系統(tǒng)包括一個模具，該模具具有至少一個固定部分、至少一個移動部分、面對紡織品覆蓋物的第一表面、以及在第一表面外部的第二表面。該系統(tǒng)包括至少一個空氣入口，所述空氣入口可連接壓縮空氣源以便將空氣提供給用于加熱來自空氣入口的空氣并產(chǎn)生熱空氣的加熱裝置；至少一個空氣出口，所述空氣出口用于來自加熱裝置的空氣，所述至少一個空氣出口位于模具的至少一個部分的第一表面上；引導裝置，引導裝置用于將來自加熱裝置的熱空氣引導至每個空氣出口。
所述加熱裝置包括多個空氣導管或管道，使得來自入口的空氣通過這些導管；和多個加熱器裝置，這些加熱器裝置緊鄰空氣導管，以便加熱通過所述導管的空氣。
導管包括直軸端流道；與管子主軸相應的內(nèi)部流道，該內(nèi)部流道被認為是軸向的；以及至少一個具有螺旋軌跡的中間流道，所述具有螺旋軌跡的中間流道用于產(chǎn)生湍流，并在空氣中達到適宜的溫度與速度。
本發(fā)明進一步包括可由閥構(gòu)成的閉塞裝置，該閉塞裝置位于每個空氣出口處，用于控制和分配空氣的排放。
這些閉塞裝置包括可在打開位置和封閉位置之間移動的柱塞或活塞，該柱塞或活塞具有第一端和第二端，使得第一端在打開位置允許熱空氣的排放，并且在封閉位置閉塞熱空氣的排放；具有彈性力的彈性裝置，該彈性力用于向封閉位置驅(qū)動柱塞或活塞，并在熱空氣的壓力超過彈性力時克服該彈性力。
防旋轉(zhuǎn)裝置，用于防止柱塞或活塞在其打開位置和封閉位置之間旋轉(zhuǎn)。
可選地，閉塞裝置能安裝在附件中，該附件結(jié)合在模具中。
加熱裝置可置于模具本身中，在模具的第二表面上，或者它們可位于模具外部。在它們位于模具外部的情形下，加熱裝置能夠被一些機器共享，或者它們可以僅給一臺機器提供熱空氣。另一方面，加熱裝置可包括絕緣裝置。
同樣，引導裝置或?qū)Ч芸稍谀＞邇?nèi)部或模具外部運行，或者它們可以具有在內(nèi)部的一些流道和在外部的其它流道。
本發(fā)明的第二個方面涉及根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)制造具有紡織品覆蓋物或覆蓋層的塑料零件的方法，該方法包括在紡織品覆蓋物區(qū)域內(nèi)的零件上注射熱空氣。
根據(jù)本發(fā)明的這些方法，可以由在精制這種類型的零件時常見的不同的制造過程來提供材料。在其它方法中，可由注射過程或由熱成形過程提供材料。
因此，可通過由注射過程提供材料來制造零件，該注射過程包括步驟a)在將要形成零件的空腔內(nèi)，在模具的固定部分和可移動部分之間放置并固定紡織品覆蓋物，使得所述覆蓋物平行于模具的所述部分的表面；b)封閉模具以形成覆蓋物，使該覆蓋物適合模具的固定部分和可移動部分所定義的幾何形狀；c)在已經(jīng)放置的覆蓋物上注射并壓實要成形的零件材料；d)冷卻封閉的模具；e)在冷卻步驟過程中打開模具，使得具有覆蓋物的零件在模具的與具有空氣出口的部分相對的部分處保持固定；f)在要消除瑕疵的覆蓋物區(qū)域上注射熱空氣；
g)打開模具；h)排出零件。
也可通過由熱成形過程提供片狀材料來制造零件，該熱成形過程包括步驟a)在將要形成零件的空腔內(nèi)，在模具的固定部分和可移動部分之間放置并固定紡織品覆蓋物，使得所述覆蓋物平行于模具的所述部分的表面；b)放置要形成有已放置覆蓋物的零件的片狀材料；c)封閉模具以形成覆蓋物和材料，使它們適合模具的固定部分和可移動部分所定義的幾何形狀；d)冷卻封閉的模具；e)在冷卻步驟過程中打開模具，使得具有覆蓋物的零件在模具的與具有空氣出口的部分相對的部分處保持固定；f)在要消除瑕疵的覆蓋物區(qū)域上注射熱空氣；g)打開模具；h)排出零件。


以下非常簡要地描述一系列的附圖，這些附圖有助于更好地理解本發(fā)明，特別地，這些附圖涉及所述發(fā)明的實施例，所示為本發(fā)明的非限定性實例。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的模具的輪廓示意圖。
圖2示出了與模具結(jié)合的加熱裝置的透視圖。
圖3示出了與模具結(jié)合的加熱裝置的側(cè)視圖。
圖4示出了加熱裝置的截面圖。
圖5示出了空氣出口截面圖，所示閉塞裝置在封閉位置。
圖6示出了空氣出口截面圖，所示閉塞裝置在打開位置。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的注射過程的示意圖。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的熱成形過程的示意圖。
具體實施例方式
如前所述，本發(fā)明能在模具內(nèi)部并在零件的制造周期內(nèi)消除皺褶。這不需要在機器內(nèi)部的制造周期之后的工具和操作，從而節(jié)約了時間、空間、投資和維護，除此以外還通過控制所施加空氣的參數(shù)提高了質(zhì)量。
圖1示出了置于注模10的可移動部分101處的本系統(tǒng)的總圖。通過注射制造覆蓋有織物的塑料零件20，布置塑料零件20，使其不可見一側(cè)朝向模具10的固定部分102，在這一側(cè)注射塑料，而在零件20的可見側(cè)，將覆蓋物或覆蓋層置于模具10的可移動部分101之上，如本說明全文所示。
一般地，本系統(tǒng)包括圖1所示零件空氣入口11空氣供應導管；加熱裝置12，用于加熱空氣；模具10外部的熱空氣導管流道13從加熱裝置12至模具10內(nèi)部的導管；模具10內(nèi)部的熱空氣導管流道13；閥16，用于在零件上分配熱空氣的元件。
這些元件將在下面詳細提及和描述。
空氣入口11是從空氣供應源(系統(tǒng)或罐)至加熱裝置12入口處的導管。其目的在于在供給壓力和溫度下，將空氣引導至加熱裝置12。
加熱裝置12構(gòu)成提高空氣溫度的裝置，這些空氣用于引入模具10內(nèi)部，并從那里引導至零件處。所述加熱裝置12可位于模具10本身的第二表面110上，或位于模具外部。
圖2詳細地示出了本發(fā)明的加熱裝置12。該裝置可由具有空氣入口和出口的鋁盒以及外部的絕緣元件構(gòu)成?？刹捎迷颇钙瑸榻^緣體，但該絕緣體可以是任何其它材料。
圖2中，在盒的最近側(cè)，可見4個空氣入口11，空氣來自供應源，在其相對的一側(cè)，可見4個進入模具10的銅管13。這些管13向模具10引導熱空氣，這些進入模具10的管在閥16處結(jié)束。
按照同樣的方式，在盒的這一側(cè)，示有6對電纜，空氣供應源在該側(cè)進入，這些電纜中的3對緊鄰上邊緣，3對緊鄰下邊緣。所有這些都對應于電阻的電纜，這些電阻存在于盒內(nèi)部，用于加熱空氣。
圖3中示出了置于模具10中的盒的輪廓圖。為了能夠把模具10夾緊到注射機器上，有必要保持模具10的表面與完全平面的機器相接觸。為此目的，需要在模具10內(nèi)實施一個托架，用于在其內(nèi)放置加熱裝置12，而且需要確保它們不在模具10的夾緊表面上方突出。
圖4示出了加熱裝置12的截面圖，其中可見氣流導向元件121(形式與螺桿類似)，以及3個電阻120(在圖3中，6個電阻明顯分開)。氣流導向元件121呈圓柱形，并設(shè)有螺旋槽1220，用于引導空氣并產(chǎn)生足夠的湍流，使得空氣以適宜的溫度和速度到達零件。空氣通過在氣流導向元件的一端1210處的中心引入，通過螺旋槽1220，直至在所述氣流導向元件121的相對的另一端1210的中心引出。在該通道中，空氣升高溫度，而同時空氣達到了足以被引入模具10內(nèi)部的速度和條件。在各氣流導向元件121處的空氣入口和出口壓力是相似的，等于空氣供應源的壓力，一般為6巴。
與零件表面之上的熱空氣出口14相對應的導管來自每個氣流導向元件。即加熱裝置12的一個氣流導向元件121對應于零件上要吹入熱空氣以消除皺褶的每一點。
在由管構(gòu)成的導管13的結(jié)束端，導管以閥16形成停止裝置。這些管由銅制成，周圍環(huán)繞絕緣體13a，用于防止閥16的溫度損失。
閥16為在零件20之上分配熱空氣的裝置。閥16包括柱塞或活塞160，該柱塞或活塞160具有第一端160a和第二端160b，所述柱塞或活塞160可在打開位置和封閉位置之間移動。閥16也包括彈性裝置161，該彈性裝置161可由彈簧163構(gòu)成，以向封閉位置推動活塞160。閥16的數(shù)目將取決于要引入熱空氣以消除皺褶的區(qū)域，并隨著零件的幾何形狀而改變，因為閥16形成模具10的可移動部分101的零件側(cè)面(第一表面100)的一部分。正因為如此，它們必須始終保持在相同的位置，這由防旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)162確保，該防旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)162由螺桿構(gòu)成，該螺桿在沿著閥16的一個縱向槽道內(nèi)部運行，該縱向槽道允許其移動并防止其旋轉(zhuǎn)。
為制造和修理的簡單，閥可置于單獨的塊或附件166內(nèi)部，通過任意已知的方式或其組合如借助壓力、粘附、用螺絲擰緊等等將該塊或附件置于模具10內(nèi)部。閥16包括與實心圓錐平截頭體相連的空心圓柱形部分。鎖緊墊圈165置于閥16的圓柱形部分之上，從而形成靠在彈簧163上的停止裝置或第二支撐件，該彈簧163的第一支撐件164位于附件166中，或者在沒有采用附件166的情況下位于模具10本身內(nèi)。在引入熱空氣時，熱空氣的壓力使閥16前移，從而允許空氣進入圓柱形部分內(nèi)部，通過一個開口傳遞到截頭圓錐體部分的周邊，并從那里傳遞到零件20的存在皺褶的表面?？諝馔Ｖ棺饔煤螅瑝毫档?，能夠通過彈簧163的力恢復至起始位置。圖6示出了前移的閥位置。
圖7示意性示出的步驟次序包括其中采用本發(fā)明的系統(tǒng)用于制造具有紡織品覆蓋物的塑料零件的一種注射方法在第一位置，織物置于模具內(nèi)部，放置并固定要在本系統(tǒng)中成形的零件；然后，封閉系統(tǒng)，注射并壓實要成形的零件的材料。封閉系統(tǒng)冷卻后，通過模具最小的開口繼續(xù)冷卻，此時也向形成的表面上注射熱空氣；使經(jīng)過閥16的那些空氣出口指向要消除所形成表面的瑕疵的區(qū)域，即在這些區(qū)域皺褶形成的可能性較高。接著打開系統(tǒng)以便能夠移去零件。
圖8示意性示出的步驟次序包括其中采用本發(fā)明的系統(tǒng)用于制造具有紡織品覆蓋物的塑料零件的一種熱成形方法首先，將織物置于模具內(nèi)部，放置并固定要在本系統(tǒng)中成形的零件；然后，放置要成形零件的片狀材料，并封閉系統(tǒng)。剩下的步驟與采用注射的制造過程相同，即封閉系統(tǒng)冷卻后，通過模具最小的開口繼續(xù)冷卻，此時也向形成的表面上注射熱空氣；使經(jīng)過閥16的那些空氣出口指向要消除所形成表面的瑕疵的區(qū)域，即在這些區(qū)域皺褶形成的可能性較高。接著打開系統(tǒng)以便能夠移去零件。
權(quán)利要求
1.一種制造具有紡織品覆蓋物的塑料零件的系統(tǒng)，包括模具(10)，該模具(10)具有至少一個固定部分(102)；至少一個可移動部分(101)；第一表面(100)，第一表面(100)面對紡織品覆蓋物；第二表面(110)，第二表面(110)在第一表面(100)的外部；其特征在于所述系統(tǒng)包括至少一個空氣入口(11)，空氣入口(11)可連接壓縮源以便給加熱裝置(12)提供空氣，加熱裝置(12)用于加熱來自空氣入口(11)的空氣并產(chǎn)生熱空氣；至少一個空氣出口(14)，空氣出口(14)用于來自加熱裝置(12)的空氣，所述至少一個空氣出口位于模具(10)的部分(101、102)中至少一個部分的第一表面(100)上；引導裝置(13)，引導裝置(13)用于將來自加熱裝置(12)的熱空氣引導至每個空氣出口(14)。
2.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于加熱裝置(12)包括多個導管(121)，使得來自空氣入口(11)的空氣通過這些導管(121)；和多個加熱器裝置(120)，這些加熱器裝置(120)緊鄰導管(121)，用于加熱通過所述導管(121)的空氣。
3.如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其特征在于導管(121)包括直軸端流道(1210)和至少一個具有螺旋軌跡的中間流道(1220)，所述具有螺旋軌跡的中間流道(1220)用于產(chǎn)生湍流，并在空氣中達到適宜的溫度與速度。
4.如權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求的系統(tǒng)，其特征在于其進一步包括閉塞裝置(16)，該閉塞裝置(16)位于每個空氣出口(14)處，用于控制和分配空氣的排放。
5.如權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其特征在于閉塞裝置(16)包括活塞(160)，可在打開位置和封閉位置之間移動，具有第一端(160a)和第二端(160b)，使得第一端(160a)在打開位置允許熱空氣的排放，并且在封閉位置閉塞熱空氣的排放；具有彈性力的彈性裝置(161)，該彈性力用于向封閉位置驅(qū)動活塞(160)，并在熱空氣的壓力超過彈性力時克服該彈性力；防旋轉(zhuǎn)裝置(162)，用于防止活塞(160)在其打開位置和封閉位置之間旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于彈性裝置(161)包括壓縮彈簧(163)，壓縮彈簧(163)布置在第一支撐件(164)和第二支撐件(165)之間，該第二支撐件(165)牢固地固定在活塞(160)的第二端(160b)上。
7.如權(quán)利要求5-6中任一權(quán)利要求的系統(tǒng)，其特征在于閉塞裝置(16)安裝在附件(166)中，該附件(166)結(jié)合在模具(10)中。
8.如權(quán)利要求1-7中任一權(quán)利要求的系統(tǒng)，其特征在于加熱裝置(12)所處位置在模具(10)外部與模具(10)的第二表面(110)上兩者之間選擇。
9.如權(quán)利要求1-8中任一權(quán)利要求的系統(tǒng)，其特征在于加熱裝置(12)包括絕緣裝置。
10.如權(quán)利要求1-9中任一權(quán)利要求的系統(tǒng)，其特征在于引導裝置(13)包括一個流道，在模具(10)的內(nèi)部、模具(10)的外部以及兩者的組合之間選擇該流道。
11.一種根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一權(quán)利要求的系統(tǒng)制造具有紡織品覆蓋物的塑料零件的方法，包括在紡織品覆蓋物區(qū)域內(nèi)的零件上注射熱空氣。
12.如權(quán)利要求11的方法，其特征在于通過由注射過程提供材料來制造零件，該注射過程包括步驟a)在模具(10)的固定部分(102)和可移動部分(101)之間放置并固定紡織品覆蓋物，使得所述覆蓋物平行于第一表面(100)；b)封閉模具(10)以形成覆蓋物，使該覆蓋物適合模具的固定部分(102)和可移動部分(101)所定義的幾何形狀；c)在已經(jīng)放置的覆蓋物上注射并壓實要成形的零件材料；d)冷卻封閉的模具(10)；e)在冷卻步驟過程中打開模具(10)，使得具有覆蓋物的零件在模具的與具有空氣出口(14)的部分相對的部分處保持固定；f)在覆蓋物上注射熱空氣；g)打開模具(10)；h)排出零件。
13.如權(quán)利要求11的方法，其特征在于通過熱成形過程提供片狀材料，該熱成形過程包括步驟a)在模具(10)的固定部分(102)和可移動部分(101)之間放置并固定紡織品覆蓋物，使得所述覆蓋物平行于第一表面(100)；b)放置要形成有已放置覆蓋物的零件的片狀材料；c)封閉模具(10)以形成覆蓋物和材料，使它們適合模具(10)的固定部分(102)和可移動部分(101)所定義的幾何形狀；d)冷卻封閉的模具(10)；e)在冷卻步驟過程中打開模具(10)，使得具有覆蓋物的零件在模具的與具有空氣出口(14)的部分相對的部分處保持固定；f)在覆蓋物上注射熱空氣；g)打開模具(10)；h)排出零件。
全文摘要
一種制造具有紡織品覆蓋物的塑料零件的系統(tǒng)與方法。該系統(tǒng)包括模具，該模具具有至少一個固定部分、至少一個可移動部分、面對紡織品覆蓋物的第一表面、在第一表面外部的第二表面。該系統(tǒng)的特征在于其包括至少一個空氣入口，空氣入口可連接壓縮空氣源以便給加熱裝置提供空氣，加熱裝置用于加熱來自空氣入口的空氣并產(chǎn)生熱空氣；至少一個空氣出口，空氣出口用于來自加熱裝置的空氣，所述至少一個空氣出口位于模具的部分中至少一個部分的第一表面上；以及引導裝置，引導裝置用于將來自加熱裝置的熱空氣引導至每個空氣出口。該方法包括在紡織品覆蓋物區(qū)域內(nèi)的零件上注射熱空氣。
文檔編號B29C51/12GK1715025SQ200510078838
公開日2006年1月4日 申請日期2005年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月23日
發(fā)明者喬斯弗朗西斯科·羅德里戈佩雷斯, 弗朗西斯科雅維爾·加爾恰古鐵雷斯 申請人:安托林-工程集團股份有限公司