(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-12
(54)【発明の名称】一定断面を有するポリウレタンによる成形製品を製造するためのプロセスおよびシステム
(51)【国際特許分類】
B29C 44/00 20060101AFI20240705BHJP
B29C 44/02 20060101ALI20240705BHJP
B29C 44/58 20060101ALI20240705BHJP
B29C 45/26 20060101ALI20240705BHJP
B29C 33/38 20060101ALI20240705BHJP
B29C 45/10 20060101ALI20240705BHJP
B29C 45/17 20060101ALI20240705BHJP
【FI】
B29C44/00 D
B29C44/02
B29C44/58
B29C45/26
B29C33/38
B29C45/10
B29C45/17
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024500549
(86)(22)【出願日】2022-06-13
(85)【翻訳文提出日】2024-03-04
(86)【国際出願番号】 ES2022070371
(87)【国際公開番号】W WO2023275417
(87)【国際公開日】2023-01-05
(32)【優先日】2021-07-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】524007206
【氏名又は名称】インドレスマット エス.エル.
(74)【代理人】
【識別番号】100120891
【氏名又は名称】林 一好
(74)【代理人】
【識別番号】100165157
【氏名又は名称】芝 哲央
(74)【代理人】
【識別番号】100205659
【氏名又は名称】齋藤 拓也
(74)【代理人】
【識別番号】100126000
【氏名又は名称】岩池 満
(72)【発明者】
【氏名】ロドリゲス オウトン パブロ
【テーマコード(参考)】
4F202
4F206
4F214
【Fターム(参考)】
4F202AA31
4F202AB02
4F202AC05
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4F202AG20
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4F214UD50
4F214UL11
4F214UL41
4F214UM03
4F214UM81
4F214UM83
(57)【要約】
一定断面を有するポリウレタン製品を製造するためのプロセスおよびシステムであって、このプロセスは、少なくとも1つの力が軸方向に作用し、任意選択により、別の力が半径方向に作用する複数の射出成形金型(3)を配置し、固定するステップと、ポリウレタン発泡中に金型の開口を防ぐステップと、ポリウレタン発泡中に上部にCO
2気泡を蓄積させるように、ベンチ(4)上に傾斜してまたは垂直に配置される1つまたは複数の金型(3)にポリウレタンを射出するステップと、ポリウレタンが膨張するのを待機するステップと、金型(3)をベンチ(4)から取り出すステップとを含む。このシステムは、ポリウレタンフィーダ(1)と、インライン射出システムまたは機械(2)と、少なくとも1つの金型(3)と、固定または可動式で傾斜したまたは垂直な金型(3)を配置し、固定するためにベンチ(4)とを備える。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
連続断面を有するポリウレタン成形製品を製造するためのプロセスであって、
- 1つまたは複数の射出成形金型(3)をベンチ(4)上に配置し、留めて、ポリウレタン発泡中に金型の開口を回避するステップと、
- ベンチ(4)上に傾斜してまたは垂直に配置された前記1つまたは複数の金型(3)の端部の一方にポリウレタンを射出して、ポリウレタン発泡プロセス中にCO
2気泡によって引き起こされる穴およびキャビティの形成の可能性を前記金型(3)の上部にのみ蓄積させるステップと、
- 前記ポリウレタンが膨張するのを待機するステップと、
- 前記ベンチ(4)から前記金型(3)を引き出すステップと
を含むことを特徴とする、プロセス。
【請求項2】
前記金型が前記ベンチ上にあるステップの間に、前記金型(3)の傾きの変更を実行する中間ステップを含むことを特徴とする、請求項1に記載の連続断面を有するポリウレタン成形製品を製造するためのプロセス。
【請求項3】
傾斜してまたは垂直に配置された前記1つまたは複数の金型(3)にポリウレタンを射出するステップにおいて、製品の前記射出が、材料注入口および空気出口(16)として同時に機能する前記金型(3)の開口上端で実行されることを特徴とする、請求項1または2に記載の連続断面を有するポリウレタン成形製品を製造するためのプロセス。
【請求項4】
傾斜してまたは垂直に配置された前記1つまたは複数の金型(3)にポリウレタンを射出するステップにおいて、空気出口(16)の存在が前記金型(3)の上端に意図される場合、製品の射出が前記金型(3)の開いた下端で実行されることを特徴とする、請求項1または2に記載の連続断面を有するポリウレタン成形製品を製造するためのプロセス。
【請求項5】
傾斜してまたは垂直に配置された前記1つまたは複数の金型(3)にポリウレタンを射出するステップが、前記ベンチ(4)上に直接固定して配置された金型を用いる手動プロセスによって実行されることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の連続断面を有するポリウレタン成形製品を製造するためのプロセス。
【請求項6】
前記ベンチが、射出が複数回かつ直列であるように金型が配置される可動手段を備える場合、傾斜してまたは垂直に配置された前記1つまたは複数の金型(3)にポリウレタンを射出するステップが、直列、連続または半連続プロセスによって実行されることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の連続断面を有するポリウレタン成形製品を製造するためのプロセス。
【請求項7】
一定断面を有するポリウレタンの成形製品を製造するためのシステムであって、
- ポリウレタン製品のフィーダ(1)と、
- 金型(3)内に液体または流体の形態で製品を射出する、直列の射出システムまたは機械(2)と
- 少なくとも上端が開いている、少なくとも、製造される部品の形状を有する金型(3)と、
- 傾斜してまたは垂直に位置決めされる前記金型(3)を配置し、留めるためのベンチ(4)と
を備えることを特徴とする、システム。
【請求項8】
少なくとも、軸方向の圧力を加えて前記金型(3)の一端を閉鎖する閉鎖システム(11)を備えることを特徴とする、請求項7に記載の一定断面を有するポリウレタンの成形製品を製造するためのシステム。
【請求項9】
前記閉鎖システム(11)は前記ベンチ(4)から独立したモジュールであり、前記ポリウレタンが発泡し、圧力が内側から加えられたときに、前記金型(3)は、閉鎖された状態を保持するガースまたはクランプ(3’)によって事前に閉鎖されることを特徴とする、請求項8に記載の一定断面を有するポリウレタンの成形製品を製造するためのシステム。
【請求項10】
前記ベンチ(4)は、コンベヤベルト(22)などの可動手段を備え、コンベヤベルト(22)の上で、前記金型(3)が製品射出システムまたは機械(2)の下で直列に通過するように移動することを特徴とする、請求項8に記載の一定断面を有するポリウレタンの成形製品を製造するためのシステム。
【請求項11】
前記金型(3)を留める安定化ガイド(23)を備えることを特徴とする、請求項10に記載の一定断面を有するポリウレタンの成形製品を製造するためのシステム。
【請求項12】
少なくとも軸方向の圧力を加えて前記金型の一端を閉じる閉鎖システム(11)として、軸方向の圧力要素(19)が、上部閉鎖バンド(24)に組み込まれたローラーによって形成されることを特徴とする、請求項10または11に記載の一定断面を有するポリウレタンの成形製品を製造するためのシステム。
【請求項13】
前記金型(3)は、押出成形によって製造され、その両端が開いていることを特徴とする、請求項7~13のいずれか一項に記載の一定断面を有するポリウレタンの成形製品を製造するためのシステム。
【請求項14】
自動化された連続生産を実行するために全てのサブシステムを同期して管理する自動システムであることを特徴とする、請求項7~13のいずれか一項に記載の一定断面を有するポリウレタンの成形製品を製造するためのシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
〔本発明の目的〕
本明細書の発明の名称に記載されているように、本発明は、設計される機能に寄与する一定断面を有するポリウレタンの成形可能な(castable)製品を製造するためのプロセスおよびシステムに関し、本明細書以下に詳細に開示される利点および特徴を有する。
【0002】
本発明の目的は、ポリウレタン製品、すなわちドアおよび窓のフレームを形成するための一定断面を有する射出ポリウレタン外形(profiles)を製造するためのプロセスに関し、これは、本質的に、少なくとも軸方向の力が作用する、管状部品またはその部品の形状を有するキャビティ(空洞、cavity)を残して一緒に適合する2つの部品として形成される複数の金属製の金型の連続射出に基づき、2つの部品の場合、ポリウレタン発泡中に開口を回避するように半径方向の別の力が作用し、ポリウレタン液状樹脂の射出は、膨張中に空気の排出を容易にし、表面の美的な欠陥、例えば、得られた製品の後処理を必要とすべき成形フレーム全体に沿った穴およびキャビティを回避するために、前記フレームを形成するように細長く、垂直位置または傾斜位置のいずれかに配置される前記金型の端部の一方で実行される。本発明の第2の特徴は、前記プロセスを実行するためのシステムであり、それは、金型を固定するか、または移動するように配置し、留めるためのベンチと、傾斜または垂直位置にある金型と、少なくとも軸方向の圧力の金型閉鎖手段とを備える。
【0003】
〔本発明の適用分野〕
本発明の適用分野は、ポリウレタン製品の製造に関与する産業分野内にあり、同時にドアおよび窓のフレームおよび閉鎖(closings)の範囲も含む。
【背景技術】
【0004】
周知のように、ドアおよび窓の閉鎖は建物の適切な断熱に不可欠な部分である。
【0005】
現在、ドアおよび窓のフレームのほとんどは、プラスチックもしくは木材もしくは金属または前記材料の組み合わせのいずれかである。
【0006】
これらの材料の主な問題は、高い製造のエネルギーコスト、および不十分な断熱性である。加えて、組み合わせたフレームの場合、製造コストの増加だけでなく、事前の分別プロセスを必要とするため、リサイクルが妨げられる。
【0007】
ポリウレタンのような、より安価な製品で、断熱に関してより効率的で、製造が容易であることが望まれる。
【0008】
しかしながら、これまで、ポリウレタン製品の製造手順(proceedings)では、ドアおよび窓のフレームに使用するのに適した仕上げを行うことができず、高い後処理コストを伴う。
【0009】
主な問題の1つは、金型での射出によるポリウレタン製品の製造において、発泡プロセスにおけるCO2気泡の発生により製品上面に穴およびキャビティが発生するという事実であり、そのためフレーム用の外形の場合、それらが通常のように水平に配置されると、前記穴およびキャビティが成形フレームの上面全体に沿って発生するため、これらを除去するための製品の後処理が必要とされる。
【0010】
したがって、水平金型に典型的な前記欠陥を回避することが望まれる。なぜなら、上面に発泡反応中に発生する空気およびCO2気泡が接近しやすく、そのため、前記欠陥を最小限に抑えるために複数の空気出口(air outlets)が必要とされるためである。
【0011】
図3では、金型の水平方向での充填、およびその後の金型内のポリウレタン材料の上面での気泡の形成を見ることができ、材料注入口(material inlet)とともに、多数の排気出口の存在が必要とされる。
【0012】
このタイプの製品の別の製造上の問題は、使用する金型がアルミニウムまたは他の金属の機械加工部品であるため、金型のコストが高くなることであり、そのため複数の金型を扱うために自動化技術を含めることを意図する、好ましくはアルミニウムの押出成形部品から作製された金属の金型の使用により前記金型のコストを削減することが望まれる。
【0013】
したがって、本発明の目的は、断熱性および遮音性、より安価な価格、ならびにリサイクルの容易性を提供することを可能にする、前記材料から作製されたドアおよび窓の閉鎖のためのポリウレタンフレームの製造に本質的に焦点を当てた、ポリウレタン製品の改良された製造プロセスを開発することである。
【0014】
他方で、現在の最先端技術に関連して、少なくとも出願人は、本明細書で特許請求されているプロセスと同等または類似の技術的、構造的および構成的特性を有する、ポリウレタンのこのタイプの成形(cast)製品を製造するための他のプロセスまたはシステムのいずれの存在も認識していないことを指摘するものとする。
【発明の概要】
【0015】
本発明が提案する一定断面を有するポリウレタン成形製品を製造するためのプロセスおよびシステムは、上述の目的に対する最適な解決策として構成され、それらを識別する特徴的な詳細は、本明細書に添付される最終的な請求項に正式に示される。
【0016】
本発明が提案するものは、前述のように、一方では、ポリウレタン製品、すなわち、ドアおよび窓用のフレームおよびリーフ(以下、フレーム)を形成するための射出ポリウレタン外形で構成される製品を製造するためのプロセスであり、これは、本質的には、管状部品または部品の形状を有するキャビティを残す互いに適合する2つの部品によって形成された複数の金属性の金型の連続射出に基づき、その金型に少なくとも軸方向の力が作用し、2つの部品の場合、ポリウレタン発泡の間の開口を回避するために半径方向の別の力が作用し、ポリウレタン液状樹脂の射出が、前記金型の開口端(open ends)の一方で実行され、前記金型は前記フレームを形成するように細長く、垂直または傾斜した位置のいずれかで位置決めされ、CO2気泡によって引き起こされ、得られた製品の後処理を必要とすべきである穴およびキャビティなどの表面の美的な欠陥が形成されるのを回避する。本発明の第2の特徴は前記プロセスを実行するためのシステムである。
【0017】
より具体的には、前記ポリウレタン成形製品を製造するための本発明のプロセスの目的は、好ましくは、射出による連続成形プロセスであり、いずれにしても本質的に以下のステップ:
- さらに修正または適合することなく押出成形によって得られた射出成形金型、好ましくは一連の細長い金型を、このために準備されたベンチ上に配置し、留めて、ポリウレタン発泡中に金型の開口を回避し、つまり、製品が出ていくのを防ぐように金型を下部で閉鎖し、金型が2つの部品によって形成される場合、金型が離れるのを回避するステップと、
- ベンチ上に傾斜してまたは垂直に配置された1つまたは複数の金型の端部の一方にポリウレタンを射出して、ポリウレタン発泡プロセス中にCO2気泡によって引き起こされる穴およびキャビティの形成の可能性を金型の上部にのみ蓄積させるステップと、
- ポリウレタンが膨張するのを待機するステップと、
- ベンチから金型を引き出すステップと
を含む。
【0018】
任意選択で、プロセスは、好ましくは以下のステップで構成される1つまたは複数の追加のステップ:
- ポリウレタンの硬化のために金型を静置(rest)して、処理を続ける前に部品が完全に仕上がることを確実にするステップと、
- 金型を開いて金型から製品を引き出し(withdrawal)、各部品が生産ラインの異なる経路をたどることに注意を払い、一方では、金型またはその部品を最終的に再使用できるようにし、他方では、製品が得られる、ステップと、
- 金型を完全な状態で再使用することを確実にするために洗浄して、金型の内面に蓄積される可能性のある残留物の存在を回避するステップと、
- ポリウレタン射出の前に金型を閉鎖し、重力によってポリウレタンが出ていくのを回避するように下部を閉鎖し続け、適合する場合、各金型の2つの部品を互いに適合し続けるステップであって、好ましくは、金型は押出成形金型であり、管状の形状を有し得るか、または2つの部品によって形成され得る、ステップと、
- 金型がベンチ上にあるステップの間、プロセスは、金型の傾きの変更を実行する中間ステップを含んでもよく、それによって、可能なCO2気泡の発生を誘発することにより製品の完全な硬化をもたらし、CO2を金型の上部にのみ蓄積させるステップと、
- 製品を仕上げるステップであって、CO2気泡によって形成された穴およびキャビティが集中している上端の部品を廃棄するために製品の一部を切断し、ならびに/または得られた部品をいくらかのコーティングで被覆することを含むことができる、ステップと
をさらに含む。
【0019】
さらに、傾斜してまたは垂直に配置された1つまたは複数の金型にポリウレタンを射出するステップにおいて、この手順の実施形態の態様では、前記製品の射出が、材料の注入口および空気の排気口として同時に機能する金型の開いた上端で実行されることを指摘することは重要である。
【0020】
また、この手順の代替の実施形態では、充填は金型の開いた下端で実行され、この場合、金型の上端に空気出口が存在することが意図され、このオプションでは、ポリウレタン液状樹脂を滴下する際の汚染および乱流が回避されるという利点がある。
【0021】
最後に、実施形態の態様では、少なくとも、1つまたは複数の金型にポリウレタンを射出するステップは、ベンチ上に直接固定された、傾斜してまたは垂直に配置された金型を用いる手動プロセスによって実行されることを指摘するものとする。
【0022】
また、別の代替の実施形態では、少なくとも、1つまたは複数の金型にポリウレタンを射出する前記ステップは、直列(インライン、in line)、連続または半連続プロセスによって実行され、この場合、ベンチは、可動手段、例えばコンベヤベルトを備え、傾斜してまたは垂直位置に配置された金型は、射出が複数回かつ直列に行われるように位置決めされる。
【0023】
一方、以前に公開されたプロセスに続いて、ポリウレタン製品を製造するための本発明のシステムの目的は、本質的に以下の要素:
- 少なくとも射出成形金型と、
- 射出成形金型にポリウレタンを射出するように適合されたポリウレタン射出システムまたは機械と、
- 射出システムの下に射出成形金型を留めるベンチと、
を備える。
【0024】
さらに、任意選択で、ポリウレタン成形製品を製造するためのシステムはまた、以下:
- 射出成形金型を射出システムの方へ移動させ、ポリウレタンが射出された後に金型を取り出すシステムと、
- 発泡後に、ポリウレタンを硬化させるために射出成形金型を保管ユニットに入れるシステムと、
- 金型を開き、その中の得られた部品または製品を取り出すシステムと、
- 射出成形金型を洗浄するシステムと、
- 射出成形金型を閉じて、金型を新たに使用するように準備するシステムと、
を備える。
【0025】
好ましくは、開示されるシステムは、インダストリー4.0の環境においてプログラムされ、監視される連続生産のプロセスを実行するために、全てのサブシステムを同期して管理する自動システムである。
【0026】
好ましくは、金型は、いかなる種類のさらなる修正または適合もなされずに押出成形によって製造されており、それらの両端(two ends)は開いている。
【0027】
ベンチは、射出成形金型の端部の一方を閉じ、他方の端部でポリウレタンを射出できるようにする手段を備える。
金型を閉鎖することは、例えば、ポリウレタンが発泡し、内側から圧力が加えられているときに金型を閉鎖した状態に保持するいくつかの要素によってベンチ上で行うことができるか、または金型は、例えば、ポリウレタンが発泡し、内側から圧力が加えられているときに金型を閉鎖した状態に保持するガース(girths)またはクランプによって事前に閉鎖されてもよい。
【0028】
さらに、ベンチは固定することができ、固定された様式の金型、ならびに閉鎖手段および軸方向の圧力を組み込むことができ、2つの部品によって形成される金型の場合、閉鎖手段および半径方向の圧力を組み込むことができ、手動で射出プロセスを実行することができる。または別の実施形態では、ベンチは、可動手段(moving means)、例えばコンベヤベルトを備えてもよく、安定化ガイドによって留められた金型は、製品射出システムまたは機械の下で移動し、軸方向の圧力閉鎖手段に留められ、連続または半連続のいずれかでインライン射出プロセスを実行することができる。
【0029】
これにより、本発明のプロセスおよびシステムの目的によって提供される利点は、以下で明らかにされるように複数ある。
【0030】
前述のポイントで説明したように、製造されるポリウレタン部品または製品の金型が垂直位置に配置され、フレームの外形を形成するために細長いことが好ましい理由は、後処理を必要とする、成形フレーム全体に沿った穴およびキャビティなどの表面の美的な欠陥を回避するためである。これらの欠陥は、空気および発泡反応中に生成されるCO2気泡が上面に接近しやすいため、水平金型に典型的であり、そのため、それを最小限に抑えるために複数の空気出口が必要とされる。代わりに、垂直成形構成では、注入口が金型の上部の巨大な通気口として作用し、部品の硬化反応後の欠陥を全て上部に集中させながら空気および気泡を効率的に排出する。次いで、部品を引き出した後、上端を廃棄することができ、後処理を必要とせずに欠陥のないフレームが得られる。
【0031】
本発明の連続射出成形プロセスの別の主な点は、通常の機械加工部品の代わりに、1つまたは2つの押出成形部品から構成されるアルミニウムの金型の使用である。押出材料の成形部品の使用により、金型の製造コストが大幅に削減される。3mのCNC圧延アルミニウムの金型の価値は8,000ユーロであるが、押出成形部品から構成される同じ金型の価値は250ユーロであり、大幅なコスト削減を意味する。これにより、より高い生産性で連続製造プロセスにおいて数百の金型の使用が可能になるが、このプロセスには多数の金型が関与するため、インダストリー4.0の環境で金型を管理するには、より自動化された技術が必要とされる。
【0032】
押出成形による金型の製造で得られる大幅なコスト削減により、多数の金型を使用して反応性連続射出成形プロセスを開発することが可能になり、また、様々なタイプの製品、すなわちドアおよび窓フレームの外形に対して広範囲の金型設計を同時に使用することが可能になる。したがって、本発明のプロセスおよびシステムの目的は、要求に応じて生産性が高く多用途の生産を有利に可能にし、必要な保管スペースが少なくなるため、エネルギー、操業コストおよび成形フレームの不必要なストックを節約する。
【0033】
さらに、関連する多数の金型により、部品が金型内に留まる時間を長くすることができ、これは、ポリウレタン部品の引き出しにとって重要な要因である。なぜなら、この時間を長くするほど、樹脂の硬化度が高くなり、部品の湾曲または変形を引き起こす可能性のある引き出し時の応力を回避するからである。
【0034】
他方で、材料は、粉砕プロセス後に水に浮かせることによって金属またはガラスから分離されるため、単一材料の組成に起因する多層窓(multilayer windows)よりもリサイクルの問題ははるかに少ない。得られた粉砕されたポリウレタンの削りくずは、容易に粉砕して製造プロセスで最大25%の強化充填剤として新たに導入される微粉化粉末を得ることができ、ポリウレタン液状樹脂との優れた機械的および化学的適合性を有する。
【図面の簡単な説明】
【0035】
実施される説明を補足し、本発明の特性の最適な理解を補助するために、本明細書の一体部分として添付した図面は、例示のためであり、限定することを目的とせず、以下に表される。
【0036】
【
図1】本発明の一定断面の対象物を有するポリウレタン成形製品を製造するためのシステムの実施形態の一例の概略図を示し、このシステムが備える主要部分および要素を見ることができる。
【
図2-A】窓フレーム用のポリウレタン外形を形成するための2つの部品の金型の第1の例を形成する2つの押出成形部品の例を斜視図で示し、この場合、前記金型を用いて得られ、フレームおよびリーフの外形を形成する窓リーフおよびそのそれぞれのポリウレタン部品用である。
【
図2-B】窓フレーム用の、別のポリウレタン外形を形成するための金型の第2の例の2つの部品を形成する押出成形部品の例を斜視図で示し、この場合、前記金型を用いて得られ、フレームおよびリーフの外形を形成する窓リーフおよびそのそれぞれのポリウレタン部品用である。
【
図2-C】窓フレーム用の、別のポリウレタン外形を形成するための金型の第2の例の2つの部品を形成する押出成形部品の例を斜視図で示し、この場合、前記金型を用いて得られ、フレームおよびリーフの外形を形成する窓リーフおよびそのそれぞれのポリウレタン部品用である。
【
図3】先行技術による、水平に配置された充填ステップにおけるいくつかの金型の概略側面図を示す。
【
図4】本発明による、上端から材料を射出する垂直充填ステップにおけるいくつかの金型の概略側面図を示す。
【
図5】本発明による、下端から材料を射出する垂直充填ステップにおけるいくつかの金型の側面図を示す。
【
図6】本発明のシステムによる、可動ピストン形状の装置を伴う軸方向の圧力による閉鎖システムを備えた例における金型の端部の立面図を示す。
【
図7】金型および可動ピストン形状の装置を伴う軸方向の圧力による閉鎖システムを備えたベンチの例の側面図を示す。
【
図8】金型および可動ピストン型装置を伴う軸方向の圧力による閉鎖システムを備えたベンチの例の上面斜視図の両方を示す。
【
図9】本発明のシステムによる、固定された交換可能な支柱形状の装置を伴う軸方向の圧力による閉鎖システムを備えた例における金型の端部の立面図を示す。
【
図10】
図9に示す金型の閉鎖システムを備えたベンチの側面図を示す。
【
図11】本発明のシステムによる金型の端部の立面図を示し、この場合、固定ねじ付き型の装置による軸方向の圧力による閉鎖システムの例である。
【
図12】
図11に示す金型の閉鎖システムを備えたベンチの側面図を示す。
【
図13】本発明の一定断面の対象物を有するポリウレタン成形製品を製造するためのシステムの主な要素の概略図を新たに示し、この場合、可動ベンチに沿って直列した射出の例である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
開示された図面を参照し、その図面に付けられた数字により、本発明の一定断面を有するポリウレタン成形製品を製造するためのシステムの実施形態の非限定的な例を参照することができ、これは以下に詳細に開示されるものを含む。
【0038】
したがって、前記図面から参照することができるように、ポリウレタン製品、好ましくは細長い部品(9)で構成される製品、例えばドアおよび窓のフレームを形成するための外形を製造するためのシステムは、本質的に以下の要素:
- ポリウレタン製品のフィーダ(1)と、
- 製品を液体または流体の形態で金型(3)内に射出する、直列の射出システムまたは機械(2)と、
- 少なくとも上端が開いている、製造される部品の形状を有する、少なくとも金型(3)、好ましくは一連の金型(3)と、
- 傾斜してまたは垂直に位置付けられた金型(3)を配置し、留めるためのベンチ(4)と、
を備える。
【0039】
好ましくは、システムは、本発明の好ましい実施形態において、さらに、
- 最初に金型(3)を射出システム(2)の方へ移動させ、ポリウレタンが射出された後、射出ライン(2)から金型(3)を引き出す、金型(3)プロバイダ(供給機、provider)(5)およびエクストラクタ(抽出機、extractor)(6)システムであって、好ましくは、ベンチ(4)の両端に設置された2つのロボットアームによって形成され、一方はプロバイダ(5)であり、他方はエクストラクタ(6)である、金型(3)プロバイダ(5)およびエクストラクタ(6)システム
を備える自動システムである。
【0040】
好ましくは、製造システムはまた、保管ユニット(7)も備え、その保管ユニット(7)において、金型(3)内でポリウレタンを発泡させた後、エクストラクタシステム(6)が、ポリウレタンを硬化させるために、好ましくは水平位置に金型(3)を配置する。
【0041】
好ましくは、製造システムはまた、金型が2つの部分(a、b)で形成される事象(event)において、前記2つの部分を開いて、硬化した部品(9)を取り出し、再使用のために金型(3)の一方の側で生産ラインを分離し、他方の側で仕上げのために形成されたポリウレタン部品(9)を分離する、金型の開口システム(8)も備える。
【0042】
好ましくは、製造システムは、金型(3)洗浄システム(10)を備え、金型(3)は、洗浄および再使用のために前の開口システム(8)から到着する(arrive)。
【0043】
好ましくは、製造システムは、少なくとも、金型端部(3)、好ましくは下部に軸方向の圧力を加えて閉じる閉鎖システム(11)を備える。
【0044】
一実施形態では、金型(3)を下部で閉じる金型(3)の閉鎖システム(11)は、ポリウレタンが発泡し、内側から圧力が加えられると金型(3)を閉鎖状態に保持する要素によって配置および留め(placing and fastening)ベンチ(4)自体に一体化される。したがって、ベンチ(4)は、射出成形金型(3)を配置して留めることに加えて、同時に射出成形金型端部(3)の一方、好ましくは下部を閉じ、他方の端部である上端からのポリウレタンの射出を可能にする。
【0045】
さらに、金型(3)が2つの部品(a、b)で形成される場合、閉鎖システム(11)はまた、金型(3)の部品を互いに結合した状態に保持するための半径方向の圧力による閉鎖手段も備える。
【0046】
図6から
図12によれば、前記閉鎖システム(11)の3つの異なるオプションが示されているが、他のオプションが排除されているわけではない。
【0047】
具体的には、
図6、7および8に見ることができる第1のオプションでは、金型(3)を形成する2つの部品(a、b)を結合した状態に保持する閉鎖システム(11)は、ピストン形状の可動装置(17)を備える軸方向および半径方向の圧力による閉鎖システムである。
【0048】
図7によれば、いくつかの金型(3)が組み込まれたベンチ(4)を見ることができ、金型(3)は下端で下蓋(18)により閉じられ、ゲート形状の軸方向の圧力要素(19)、およびそれらと共にいくつかの半径方向の圧力ピストン(17)で充填された後、上端で閉じられる。
【0049】
図9および
図10に示す実施形態の別のオプションでは、金型(3)の2つの部品(a、b)の閉鎖システム11は、軸方向および半径方向の圧力による閉鎖システムであり、固定された支柱形状(strut-shaped)の交換可能な装置(20)を備える。
図10によれば、いくつかの金型(3)が組み込まれたベンチ(4)内で、金型(3)は下端で下蓋(18)により閉じられ、ゲート形状の軸方向の圧力要素(19)、およびそれらと共にいくつかの半径方向の圧力支柱(20)で充填された後に上端が閉じられる方法を見ることができる。
【0050】
また、
図11および
図12に示す実施形態の別のオプションでは、金型(3)の2つの部品(a、b)の閉鎖システム(11)は、軸方向および半径方向の圧力による閉鎖システムであり、固定されたねじ付き型の装置(21)を備える。
図12によれば、いくつかの金型(3)が組み込まれたベンチ(4)内で、金型(3)は下端で下蓋(18)により閉じられ、金型(3)が、ゲート形状の軸方向の要素(19)およびそれらと共にいくつかの半径方向の圧力ねじ(21)で充填された後に上端で閉じられる方法を見ることができる。
【0051】
あるいは、
図1の例に示す場合のように、閉鎖システム(11)はベンチ(4)から独立したモジュールであり、金型(3)は、ポリウレタンが発泡し、圧力が内側から加えられると金型(3)を閉鎖状態に保持する、例えばガースまたはクランプ(3’)によって事前に閉鎖されている。
【0052】
好ましくは、金型(3)は、いかなる種類のさらなる修正または適合も行われずに押出成形によって製造され、その両端は開いている。それらは、単一の管状押出成形部品、または垂直位置でそれらを留める閉鎖システム(11)において互いに固定される金型(3)のそれぞれの部分(a、b)を形成する2つの押出成形部品によって形成され得る。
【0053】
図2-A、2-Bおよび2-Cでは、金型(3)の2つの部品(a、b)を形成する前記外形の実施形態の2つの例を見ることができる。
【0054】
具体的には、
図2-Aでは、窓フレームのための外形形状のポリウレタン部品(9)を形成するための金型(3)の第1の例の2つの部品(a、b)を形成する2つの押出成形部品の例であり、
図2-Bでは、窓リーフのための別の外形形状のポリウレタン部品(9)を形成するための金型(3)の第2の例の2つの部品(a、b)を形成する2つの他の押出成形部品の例であり、
図2-Cでは、前記金型(3)を用いて得られたポリウレタンのそれぞれの部品(9)である。
【0055】
任意選択で、システムは、得られたポリウレタンの部品(9)を被覆するためのシステム(12)を備え、そのシステム(12)では、部品(9)を金型(3)から取り外した後、それらにコーティングまたは仕上げ被覆を塗布することが進められ、同様に、設けられている部品(9)の分配システム(13)は、金型(3)の開口システム(8)の出口ベルト(14)から前記被覆システム(12)に部品(9)を移送する。
【0056】
図示していないが、前記被覆システム(12)はまた、CO2気泡によって形成された穴およびキャビティが蓄積されたままである、部品の廃棄可能な部分、好ましくはその上端を除去するための切断手段を含むこともできる。
【0057】
図4によれば、本発明のシステムによる傾斜した金型(3)の配置の概略図を見ることができ、一例では、射出システム(2)を介して上端で垂直方向に充填され、得られたポリウレタンの部品(9)の上端を見ることができ、上端の一部のみに気泡があり、それらは廃棄可能である。このオプションでは、材料の注入口のための金型(3)の開口端が、次いで同時に行われる空気出口(16)として機能し、したがって、金型(3)はその上端が開いていればよい。
【0058】
図5の側では、射出システム(2)による材料の注入が金型(3)の下部で行われる代替のオプションを見ることができ、この場合、空気出口(16)の存在が金型(3)の上端に意図される。このオプションでは、金型の両端が開いていることを必要とするが、ポリウレタン液状樹脂を滴下する際の汚染および乱流を回避できるという利点がある。
【0059】
図3によれば、金型(3)の位置が水平である場合、先行技術によれば気泡が発生するため、ポリウレタン材料の上面全体に気泡が発生するという違いを見ることができ、材料注入口(2)を用いることにより、気泡を最小限に抑えるためには、多数の排気口(16)の存在が必要とされる。
【0060】
他方で、上記の全てにかかわらず、
図13に示される任意選択の実施形態では、ベンチ(4)は、可動手段、例えば、製品の射出システムまたは機械(2)の下を一列で通過するように、好ましくは安定化ガイド(23)によって留められる金型(3)が移動するコンベヤベルト(22)を備える。
【0061】
さらに、この実施形態のオプションでは、少なくとも軸方向の圧力を加えて閉じる閉鎖システム(11)として、金型(3)の上端を閉鎖し、好ましくは、上部閉鎖ベルト(24)に組み込まれたローラーによって形成される軸方向の圧力要素(19)が備えられ、金型(3)の連続的または半連続的なインライン射出プロセスの実行が可能になる。
【0062】
最後に、好ましくは、システムフィーダ(1)に完全にまたは部分的に供給するために使用されるポリウレタン製品は、フィーダ(1)の前にシステムに設けられた微粉化装置(15)における事前の部品の粉砕プロセスの後、システム自体で以前に製造されたリサイクル部品(9’)から得られたポリウレタンを完全にまたは部分的に含むことを指摘するものとする。
【0063】
本発明の性質、および本発明を実施する方法を十分に開示したので当業者が本発明の範囲及び本発明から生じる利点を理解するためにその説明をこれ以上拡張する必要はないと考えられる。
【手続補正書】
【提出日】2024-03-05
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
連続断面を有するポリウレタン成形製品を製造するためのプロセスであって、
- 1つまたは複数の射出成形金型(3)をベンチ(4)上に配置し、留めて、ポリウレタン発泡中に金型の開口を回避するステップ
であって、前記金型(3)が、さらに修正または適合することなく押出成形によって製造され、その結果として前記金型(3)が、開いている端部を有する固定断面形状である、ステップと、
- 前記金型(3)の一方の端部からポリウレタンの注入を可能にしながら、前記金型(3)の両端を閉じるステップと、
- ベンチ(4)上に傾斜してまたは垂直に配置された前記1つまたは複数の金型(3)の
一方の前記端部
からポリウレタンを射出して、ポリウレタン発泡プロセス中にCO
2気泡によって引き起こされる穴およびキャビティの形成の可能性を前記金型(3)の上部にのみ蓄積させるステップと、
- 前記ポリウレタンが膨張するのを待機するステップと、
- 前記ベンチ(4)から前記金型(3)を引き出すステップと
を含むことを特徴とする、プロセス。
【請求項2】
前記金型が前記ベンチ上にあるステップの間に、前記金型(3)の傾きの変更を実行する中間ステップを含
む、請求項1に記載の連続断面を有するポリウレタン成形製品を製造するためのプロセス。
【請求項3】
傾斜してまたは垂直に配置された前記1つまたは複数の金型(3)にポリウレタンを射出するステップにおいて、製品の前記射出が、材料注入口および空気出口(16)として同時に機能する前記金型(3)の開口上端で実行され
る、請求項1または2に記載の連続断面を有するポリウレタン成形製品を製造するためのプロセス。
【請求項4】
傾斜してまたは垂直に配置された前記1つまたは複数の金型(3)にポリウレタンを射出するステップにおいて、空気出口(16)の存在が前記金型(3)の上端に意図される場合
、製品の射出が前記金型(3)の開いた下端で実行され
る、請求項1または2に記載の連続断面を有するポリウレタン成形製品を製造するためのプロセス。
【請求項5】
傾斜してまたは垂直に配置された前記1つまたは複数の金型(3)にポリウレタンを射出するステップが、前記ベンチ(4)上に直接固定して配置された
前記金型
(3)を用いる手動プロセスによって実行され
る、請求項1~4のいずれか一項に記載の連続断面を有するポリウレタン成形製品を製造するためのプロセス。
【請求項6】
前記ベンチ
(4)が、射出が複数回かつ直列であるように金型が配置される可動手段を備える場合、傾斜してまたは垂直に配置された前記1つまたは複数の金型(3)にポリウレタンを射出するステップが、直列、連続または半連続プロセスによって実行され
る、請求項1~4のいずれか一項に記載の連続断面を有するポリウレタン成形製品を製造するためのプロセス。
【請求項7】
一定断面を有するポリウレタンの成形製品を製造するためのシステムであって、
- ポリウレタン製品のフィーダ(1)と、
- 金型(3)内に液体または流体の形態で製品を射出する、直列の射出システムまたは機械(2)と
- 少なくとも上端が開いている、少なくとも、製造される部品の形状を有する金型(3)
であって、前記金型(3)は、さらに修正または適合することなく押出成形によって製造され、その結果として前記金型(3)は、端部が開いた固定断面形状を有する、金型(3)と、
- 前記金型(3)の前記端部を閉鎖し、前記金型(3)が2つの部品(a、b)により製造される場合、前記2つの部品(a、b)を結合する、閉鎖および結合システム(11)と、
- 傾斜してまたは垂直に位置決めされる前記金型(3)を配置し、留めるためのベンチ(4)と
を備えることを特徴とする、システム。
【請求項8】
前記閉鎖
および結合システム(11)
は、前記金型(3)の下端を閉鎖するための下蓋(18)と、前記金型(3)の上端を閉鎖する軸方向の圧力要素(19)と、を備え
る、請求項7に記載の一定断面を有するポリウレタンの成形製品を製造するためのシステム。
【請求項9】
前記軸方向の圧力要素(19)は、上部閉鎖バンド(24)に一体化されたローラーによって形成される、請求項8に記載の一定断面を有するポリウレタンの成形製品を製造するためのシステム。
【請求項10】
前記閉鎖および結合システム(11)は、前記ベンチ(4)の独立したモジュールであり、ポリウレタン発泡体が発泡し、内部から圧力がかかると、前記金型の部品(a、b)を結合するガースまたはクランプ(3’)をさらに含む、請求項8
または9に記載の一定断面を有するポリウレタンの成形製品を製造するためのシステム。
【請求項11】
前記ベンチ(4)は、前記製品の射出システムまたは機械(2)の下を一列で通過するように、前記金型(3)がその上を移動するコンベヤベルト(22)のような移動手段を含む、請求項8または9に記載の一定断面を有するポリウレタンの成形製品を製造するためのシステム。
【請求項12】
前記金型(3)を固定する安定化ガイド(23)をさらに含む、11に記載の一定断面を有するポリウレタンの成形製品を製造するためのシステム。
【請求項13】
請求項7~1
2のいずれか一項に記載の一定断面を有するポリウレタンの成形製品を製造するためのシステム
であって、自動化された連続生産を行うためにすべてのサブシステムを同期して管理する自動化されたシステム。
【請求項14】
前記金型(3)の前記2つの部品(a、b)の閉鎖システム(11)は、固定されたねじ付き型の装置(21)を備える軸方向および径方向の圧力による閉鎖システムである、請求項7~
9のいずれか一項に記載の一定断面を有するポリウレタンの成形製品を製造するためのシステム。
【国際調査報告】