[发明专利]浇注型聚氨酯的自动成形

说明书

发明领域

本发明涉及用于成形浇注型聚氨酯(cast polyurethane)的材料、系统和/或方法。更特别地，本发明涉及用于在鞋和其它物品中使用的浇注型聚氨酯部件的自动生产。

发明背景

浇注型聚氨酯是很多产品比如鞋的有用成分。浇注型聚氨酯具有比如相对柔软和轻质的性质，其对构造各种物品和/或物品的元件部分是有用的。将聚氨酯成形为期望的形状、大小和期望的构型的能力是特别有用的。然而，用于成形浇注型聚氨酯的已知的工艺是不希望地效率低下并且是浪费的。例如，在常规的浇注型聚氨酯成形方法中，使用刮板、刮刀或类似物的工人必须重复地刮擦液相聚氨酯，以将聚氨酯分布在模具空腔内并且从模具的表面除去过量的聚氨酯。通过手动刮擦除去的过量的聚氨酯通常不能够被重复使用，从而导致不希望的浪费。除了浪费液体聚氨酯的重复且劳动密集的手动刮擦步骤之外，液体聚氨酯必须重复地经受真空力以从液体中抽出气泡。通常，刮擦步骤必须既在每个真空步骤之前又在每个真空步骤之后进行，这进一步增加了成形浇注型聚氨酯的劳动成本和材料浪费。此外，依据质量控制评价，成形浇注型聚氨酯的很大程度上手动的过程的不规则性可能导致不稳定的产品质量、不可预测的产品性能和过多的拒绝。

发明概述

聚氨酯是在多种产品比如鞋、并且更特别地运动鞋中使用的有用的材料。在运动鞋中聚氨酯可以用于多种用途，比如但不限于，鞋底、鞋底夹层、鞋面、结构支撑件、鞋的鞋面上的功能元件、装饰部件诸如此类。鞋中的聚氨酯成分可以使用保持液相聚氨酯混合物以用于固化从而产生浇注型聚氨酯部件的模具来成形。浇注型聚氨酯可以被称为“CPU”。成形浇注型聚氨酯传统上是劳动密集型工艺。然而，用于鞋部件的手动地成形浇注型聚氨酯可能导致所得部件的不稳定和不可预测的特性，以及需要参与成形浇注型聚氨酯的工人的另外的培训和其它预防措施。

因此，在本文中描述了根据本发明的用于自动成形浇注型聚氨酯的系统和方法。浇注型聚氨酯可以使用具有一个或多个空腔的模具或模型来成形，该一个或多个空腔对应于待成形的浇注型聚氨酯部件的大小和形状。模具可以具有空腔在其下方延伸的大体上的平坦表面。根据本发明所使用的模具可以以预定的一种速率或多种速率在传送机构比如一系列的推进器和滚筒、传送带或任何其它传送机构上移动穿过根据本发明的系统。模具可以暂停和/或在各个站处保持适当位置，以便对聚氨酯和/或模具进行操作。模具可以使用止动器、挡块、导轨、夹子或将模具保持在适当位置的其它机构保持在适当位置，同时对模具和/或在模具上或内的聚氨酯进行操作。单独的模具前进穿过系统的速率可以基于系统的模具正遇到的部分、质量控制要求、性能要求诸如此类而改变。作为液相聚氨酯混合物分配系统的一部分或紧接在液相聚氨酯混合物分配系统之前，混合站可以组合液体聚氨酯、异氰酸酯和多元醇的组成材料。液相聚氨酯混合物分配系统可以将液体聚氨酯分配到根据本发明的模具的空腔中和/或大体上的平坦表面上。可以使用各种方式在模具的面上实现聚氨酯的期望的分布和量，比如通过使用具有期望的分布模式的喷嘴，该期望的分布模式相对于模具的面移动分配器以将聚氨酯按期望的图案分配在该面之上。例如，分配喷嘴可以以预定的量、以预定的速率和/或以预定的图案分布液体聚氨酯，以便使用超出填充空腔所需要的量的极少过剩或不过剩的液体聚氨酯大体上完全地填充模具的空腔。与现有聚氨酯工艺相比，通过控制被分配的液相聚氨酯混合物的量和/或其中液相聚氨酯混合物被分配在模具的平坦表面之上以对应于模具中的至少一个空腔的图案，聚氨酯的浪费可以被减少并且所生产的浇注型聚氨酯部件的质量可以被改进。

根据本发明的系统还可以在模具的面之上分散聚氨酯，例如在液相聚氨酯混合物已经被沉积之后，通过使用流动的空气以横跨模具的面散布液相聚氨酯混合物。流动的空气可以通过吹风机、气刀、压缩空气源或其它机构来施加。可以以一种预定的角度或多种预定的角度来施加空气，这用于在模具的空腔内和/或模具的平坦表面上以期望的方向移动或散布聚氨酯。另外地/可选择地，振动单元比如振动台可以用于将液相聚氨酯混合物分散在模具的空腔内和/或模具的平坦表面上。真空系统可以将真空施加至模具的平坦表面和液相聚氨酯混合物，以从液相聚氨酯中抽出气泡。真空系统可以与模具相连接，以建立大体上的气密的密封，从而允许极低的压力施加到液体聚氨酯，从而以单次施加而不是多次施加从液体聚氨酯中抽出气泡。