專利名稱：用于制造復(fù)合產(chǎn)品的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造復(fù)合產(chǎn)品的、如權(quán)利要求I的前序部分所限定的方法并且涉及如權(quán)利要求10的前序部分所限定的裝置。
背景技術(shù)：
從現(xiàn)有技術(shù)中已知了用于制造各種復(fù)合產(chǎn)品的不同方法和原材料以及例如來自基于紙的材料和塑料的復(fù)合材料。從現(xiàn)有技術(shù)中已知了從基于塑料的原材料并使用擠出技術(shù)來制造復(fù)合產(chǎn)品。除此之外，從現(xiàn)有技術(shù)中已知了使用擠出技術(shù)和沖模以及注塑模制來制造塑料和聚合物產(chǎn)品。發(fā)明目的 本發(fā)明的目的是披露用于制造復(fù)合產(chǎn)品的一種新型的、易于調(diào)節(jié)的方法以及裝置。發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置的特征是在權(quán)利要求中呈現(xiàn)的那些。本發(fā)明是基于一種制造復(fù)合產(chǎn)品的方法，其中由包括含纖維的材料以及基于聚合物的材料在內(nèi)的至少一種選定的原材料通過擠出來成形出一個(gè)中間產(chǎn)品，并且由該中間產(chǎn)品用至少一個(gè)整形工具來整形出一個(gè)復(fù)合產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明，在該擠出過程中，該中間產(chǎn)品的截面輪廓是至少用一個(gè)擠出工具來進(jìn)行整形的，并且在該擠出工具之后，該中間產(chǎn)品的溫度是受控制的，這樣使得在該中間產(chǎn)品的截面輪廓的不同部分中根據(jù)這些溫度范圍的預(yù)定目標(biāo)值安排了不同的溫度區(qū)，以便于該中間產(chǎn)品的進(jìn)一步加工以及該復(fù)合產(chǎn)品的整形。這些預(yù)定的溫度范圍是由該復(fù)合產(chǎn)品的形狀決定的并且對于其一部分而言是依賴于該形狀。優(yōu)選地，溫度更高的區(qū)域更容易機(jī)加工并且進(jìn)行整形，而冷卻的區(qū)域可以被制造得更為剛性并且將不會(huì)發(fā)生不希望的成形。優(yōu)選地，在該中間產(chǎn)品的截面輪廓的不同部分中安排不同溫度區(qū)域是在將該中間產(chǎn)品整形為一個(gè)復(fù)合產(chǎn)品之前或在該整形過程中進(jìn)行的。本發(fā)明是基于一種制造復(fù)合產(chǎn)品的裝置，該裝置包括用于供送至少一種原材料的供送裝置、用于借助于擠出而從原材料來制造一個(gè)中間產(chǎn)品的擠出裝置、以及用于將該中間產(chǎn)品整形為該復(fù)合產(chǎn)品的至少一個(gè)整形工具。根據(jù)本發(fā)明，該裝置包括與該擠出裝置相連接地安排的以將該中間產(chǎn)品的截面輪廓整形的至少一個(gè)擠出工具、用于在該擠出工具之后對所形成的中間產(chǎn)品的溫度進(jìn)行控制的溫度控制裝置、以及用于改變并且調(diào)整該溫度控制裝置從而使得在該中間產(chǎn)品的截面輪廓的不同部分中根據(jù)這些溫度范圍的預(yù)定目標(biāo)值安排了不同的溫度區(qū)的調(diào)整裝置。優(yōu)選地，該裝置是均勻的或集成的整體，其中，通過多個(gè)連續(xù)的階段，可以由原材料通過一個(gè)中間產(chǎn)品階段而制造一種復(fù)合產(chǎn)品。在此方面，控制該溫度是指在需要時(shí)測量溫度并調(diào)整溫度。調(diào)整該溫度可以通過冷卻、加熱或保持該溫度不變來進(jìn)行。在此方面，整形工具是指從現(xiàn)有技術(shù)中已知的、用于在由一個(gè)中間產(chǎn)品來形成一種復(fù)合產(chǎn)品時(shí)整形的任何工具，例如，基于彎曲、成形、整形或切削的一種工具或基于類似工作階段或不同工作階段的組合的一種工具。完全地或至少部分地用該整形工具獲得了最終產(chǎn)品的形狀。在此方面，截面輪廓是指有待形成的中間產(chǎn)品的截面輪廓以及所形成的中間產(chǎn)品的截面輪廓。優(yōu)選地，在本發(fā)明中，將該截面輪廓進(jìn)行整形，使得在需要時(shí)在其不同部分中安排不同的材料強(qiáng)度和形狀。確切地說，本發(fā)明是基于用于直接由源材料制造一種成形的復(fù)合產(chǎn)品的一種方法以及裝置，使得對該中間產(chǎn)品的截面輪廓的形狀進(jìn)行修改，并且對溫度進(jìn)行控制以便促進(jìn)并加速有待成形的復(fù)合產(chǎn)品的整形。除此之外，在將該有待形成的復(fù)合產(chǎn)品進(jìn)行整形之前可以預(yù)先機(jī)加工該中間產(chǎn)品，以便促進(jìn)和加速該整形。優(yōu)選地，在一個(gè)集成的并且緊湊的過程中制造該復(fù)合產(chǎn)品，從原材料到一種復(fù)合產(chǎn)品。這種制造可以按連續(xù)或分批的生產(chǎn)進(jìn)行。優(yōu)選地，該裝置是連接的且集成的整體，其中，一種復(fù)合產(chǎn)品可以由原材料通過一個(gè)中間產(chǎn)品階段來成形，這樣使得將該中間產(chǎn)品進(jìn)行修改以便促進(jìn)該最終的復(fù)合產(chǎn)品的制造。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，該原材料包含按重量計(jì)30%_99%的含纖維的材料以 及按重量計(jì)1%_60%的基于聚合物的材料。在此方面，原材料是指一種原材料或幾種原材料的一種混合物。一種原材料可以包括含纖維的材料和/或基于聚合物的材料。在此方面，含纖維的材料是指任何基于纖維的材料，優(yōu)選天然纖維，比如有機(jī)纖維、生物纖維、木纖維，纖維素纖維、紙以及這些的不同混合物。在此方面，基于聚合物的材料是指任何聚合物、有機(jī)聚合物、塑料、基于橡膠的組分以及類似的材料。在一個(gè)實(shí)施方案中，基于聚合物的原材料是選自下組聚烯烴，例如聚乙烯或聚丙烯，聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、含有氟化物的聚合物、含有氯的聚合物、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)以及這些的混合物或其他類似的適合于該目的的聚合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，該基于聚合物的原材料是基于淀粉的聚合物。原生原材料、廢料、二次原材料以及這些的混合物或任何適合的原材料均可以用作原材料。優(yōu)選地，在一個(gè)實(shí)施方案中，該原材料主要由廢料、二次材料、回收的材料、伐木殘留物、或類似的作為廢物留下或被分類為廢物的材料組成。在一個(gè)實(shí)施方案中，該原材料的至少一部分是經(jīng)研磨的。在一個(gè)實(shí)施方案中，該原材料的大部分是經(jīng)研磨的。在一個(gè)實(shí)施方案中，將大部分基于纖維的原材料研磨為小于5毫米的粒度，優(yōu)選地，研磨為小于2. 5毫米的粒度。優(yōu)選地，在該實(shí)施方案中，基于纖維的原材料由短纖維和較長纖維組成。在一個(gè)實(shí)施方案中，基于纖維的原材料包含非常小尺寸的纖維材料，其中粒度是小于O. 5毫米。在一個(gè)實(shí)施方案中，一個(gè)研磨機(jī)器被包含在該裝置中，以便研磨該原材料的至少一部分。在一個(gè)實(shí)施方案中，一個(gè)壓碎機(jī)器被包含在該裝置中，以便壓碎該原材料的至少一部分。在一個(gè)實(shí)施方案中，該裝置中包括一個(gè)壓碎機(jī)器和一個(gè)研磨機(jī)器，并且該壓碎機(jī)器被安排在該研磨機(jī)器之前以便壓碎該原材料的至少一部分并且該研磨機(jī)器被安排為研磨經(jīng)壓碎的材料。在此方面，中間產(chǎn)品是指任何膜狀材料、隔膜、膜片、片材或任何可以處于板、片的形式或處于適用于預(yù)期用途的任何形式的片型材料，或管形的、棒形的、袋形的、凹形的、U形的或帶形的中間產(chǎn)品或任意種類的擠出產(chǎn)品。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，配制了一種中間產(chǎn)品，其形式是選自下組膜、隔膜、片材、型材(如C-型材、U-型材、V-型材、L-型材或任何其他適合的型材)、管、棒、任何其他合適的形式以及這些的組合。在一個(gè)實(shí)施方案中生產(chǎn)了一種膜狀的包括至少兩個(gè)層的中間產(chǎn)品，這些層可以具有彼此接觸或相隔一定距離的表面?？梢允褂脧默F(xiàn)有技術(shù)中這樣已知的任何擠出方法并且利用適合該目的的任何擠出工具或多于一種的擠出工具來將該中間產(chǎn)品的截面輪廓進(jìn)行整形，來制作該中間產(chǎn)品。與本發(fā)明相關(guān)，擠出是指任何已知的擠出方法或共擠出方法或這些方法的組合。優(yōu)選地，用這樣的已知擠出工具通過屬于它的工作階段和零件來進(jìn)行擠出。優(yōu)選地，在本發(fā)明中，與擠出裝置相連接地來安排該擠出工具，或者作為該擠出裝置的一部分或?qū)嵸|(zhì)性的在其之后。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，通過使用一種雙螺桿擠出裝置來制造中間產(chǎn)品。在一個(gè)實(shí)施方案中，該擠出裝置可以是圓柱形或圓錐形的雙螺桿擠出裝置。
在一個(gè)實(shí)施方案中，該擠出工具包括一個(gè)噴嘴工具，并且該中間產(chǎn)品是借助于該噴嘴工具來制造的。優(yōu)選地，在該制造過程中，用該工具的噴嘴來調(diào)節(jié)該中間產(chǎn)品的截面輪廓。在這種情況下，在該截面和其不同部分中獲得了不同的材料強(qiáng)度和形狀，并且因此實(shí)現(xiàn)了一種截面輪廓。在一個(gè)實(shí)施方案中，在制造過程中通過改變在該截面的一個(gè)或多個(gè)所希望的點(diǎn)上的厚度或形狀來修改該中間產(chǎn)品。該厚度或形狀的修改可以通過照這樣已知的任何方法來進(jìn)行，例如，通過壓制、增加材料或以任何其他合適的方式。在一個(gè)實(shí)施方案中，使用共擠出來制造一種膜狀的中間產(chǎn)品。該中間產(chǎn)品可以包含一個(gè)或多個(gè)層。不同的層可以由相同的或不同的材料組合物制成，并且其厚度可以是相同或不同的。在一個(gè)實(shí)施方案中，一種膜狀的中間產(chǎn)品可以在成形階段之前在一側(cè)或兩側(cè)上進(jìn)行涂覆。在一個(gè)實(shí)施方案中，借助于共擠出來進(jìn)行涂覆。優(yōu)選地，在一個(gè)實(shí)施方案中，一個(gè)噴嘴工具包含一個(gè)上部分和一個(gè)下部分。在一個(gè)實(shí)施方案中，使用一種具有結(jié)構(gòu)不同的上部分和下部分的噴嘴工具。優(yōu)選地，該中間產(chǎn)品截面的整形以及在該中間產(chǎn)品的形成過程中的流動(dòng)可以用該噴嘴工具的不同的下表面和上表面來進(jìn)行調(diào)節(jié)。在一個(gè)替代實(shí)施方案中，該噴嘴工具的上部分和下部分是基本相似的。在一個(gè)實(shí)施方案中，該擠出工具包括所謂的開/關(guān)部件和/或可以被調(diào)整和調(diào)節(jié)的活動(dòng)部件、以便促進(jìn)和加速該中間產(chǎn)品的形成或該中間產(chǎn)品的截面輪廓的形成。優(yōu)選地，通過選擇正確的擠出工具，該中間產(chǎn)品的表面也可以進(jìn)行修改，例如通過使其表面起皺、或?yàn)樵撝虚g產(chǎn)品產(chǎn)生一個(gè)邊緣，該邊緣是致密的、無粉塵的和/或不吸收水分或流體的。在一個(gè)實(shí)施方案中，在130-250攝氏度的溫度范圍內(nèi)(取決于所使用的原材料)進(jìn)行該中間產(chǎn)品的形成。 在Iv實(shí)施方案中，在制造過程中使該中間廣品發(fā)泡，即，該中間廣品在該制造后是呈泡沫形式。通過這個(gè)實(shí)施方案，可以在該復(fù)合產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)特定的特征。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，該中間產(chǎn)品是通過使聚合物在其表面富集而制造的。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以通過在制造過程中使用一種具有以適當(dāng)方式修改的上表面和下表面(例如，具有不同粗糙度的上表面和下表面)的擠出工具而使聚合物在該中間產(chǎn)品的表面處富集。在一個(gè)實(shí)施方案中，將該中間產(chǎn)品制造成使得該聚合物在其表面富集，即，該聚合物的密度在該中間產(chǎn)品的表面處比在該產(chǎn)品的其他部分中更大。在一個(gè)實(shí)施方案中，更精細(xì)的聚合物質(zhì)被安排在該中間產(chǎn)品的表面處。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以使該聚合物在合適溫度(例如，170-190攝氏度)下在該中間產(chǎn)品的表面處富集，其中含纖維材料的粒度分布為50%，0-0. 5毫米；30%，0. 5-1. O毫米；20%，I. 0-1. 5毫米，并且通過使用具有經(jīng)修改而不同的上表面和下表面的擠出工具來形成該中間產(chǎn)品。在一個(gè)實(shí)施方案中，在95-230攝氏度的溫度范圍內(nèi)發(fā)生富集。當(dāng)聚合物在該中間產(chǎn)品的表面處富集時(shí)，該產(chǎn)品、特別是其表面獲得了像塑料的特征。用塑料實(shí)現(xiàn)了阻擋特征。該表面將更容易成形，并且它可以被制成平滑的以及平坦的，這是有用的，例如，如果該產(chǎn)品將被用作一個(gè)器皿時(shí)的話，一個(gè)蓋子用任何已知的方法使用加熱和塑料熔融來附接到該器上。像塑料的特征使得能夠在下一工作階段之前或之中使用許多典型 的過程。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，借助于一種預(yù)定的截面輪廓在該中間產(chǎn)品中進(jìn)行了材料分配，例如，使得該截面輪廓包含凹形的、波狀的或類似的形式，該形式包含了可以在該中間產(chǎn)品的進(jìn)一步處理中或在制造該復(fù)合產(chǎn)品中使用以實(shí)現(xiàn)特定的形式的材料分配。在進(jìn)一步的處理中或在復(fù)合產(chǎn)品的制造中，可以使用任何照這樣已知的成形方法，例如，基于拉伸成形的方法、深拉技術(shù)或這些的組合或使用過壓和/或真空的方法或任何其他已知的成形技術(shù)。在一個(gè)實(shí)施方案中，在該擠出工具后，在該截面輪廓的不同部分中將該中間產(chǎn)品的溫度在50-250攝氏度之間(優(yōu)選地在50-200攝氏度之間)進(jìn)行調(diào)整，這取決于所使用的原材料和該截面輪廓的預(yù)定溫度范圍。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，該溫度控制裝置已經(jīng)在該裝置中被調(diào)整，而使得該中間產(chǎn)品的整個(gè)截面輪廓上實(shí)現(xiàn)了溫度控制。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，該溫度控制裝置包括一個(gè)測量裝置、冷卻裝置和/或加熱裝置，以便控制和調(diào)整溫度。在一個(gè)實(shí)施方案中，該溫度控制裝置包含至少一個(gè)冷卻裝置，該冷卻裝置已經(jīng)被安排為在該擠出工具之后冷卻該中間產(chǎn)品的軌跡或其一部分，以便控制(即，調(diào)整)該中間產(chǎn)品的溫度。任何照這樣已知的并且適合于該目的裝置均可以用作冷卻裝置。優(yōu)選地，在該實(shí)施方案中，這種冷卻并不是作為使用冷卻物質(zhì)的直接冷卻來發(fā)生，而是該冷卻物質(zhì)(例如,流體)來冷卻該介質(zhì)物質(zhì)(例如,金屬),該介質(zhì)物質(zhì)冷卻了該中間產(chǎn)品。在一個(gè)實(shí)施方案中，該溫度控制裝置已經(jīng)被實(shí)質(zhì)上安排在該擠出工具的后面。在一個(gè)實(shí)施方案中，該溫度控制裝置已經(jīng)被安排在該擠出工具的合適距離內(nèi)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，該中間產(chǎn)品是在溫度控制之后并且優(yōu)選地在該整形工具之前進(jìn)行預(yù)先機(jī)加工的，以便促進(jìn)和加速該復(fù)合產(chǎn)品的整形?？梢源嬖谝粋€(gè)或一個(gè)以上的預(yù)先機(jī)加工階段。預(yù)先機(jī)加工階段可以是選自下組彎曲、壓制、沖孔、2D或3D成型、切割、切割這些邊緣、邊緣處理、邊緣的彎曲、造孔、邊緣化、邊緣的壓縮、邊緣的平滑、封閉多塵的邊緣和/或吸收性邊緣、涂覆、附接額外的零件、沖孔、折疊、壓花、穿孔以及這些的各種組合。優(yōu)選地，在一個(gè)實(shí)施方案中，通過將該中間產(chǎn)品的邊緣展平，實(shí)現(xiàn)了對這些吸收濕氣和流體的邊緣的封閉并且更容易對該中間產(chǎn)品和復(fù)合產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步整形，并且除此之外，所制造的復(fù)合產(chǎn)品適合于高壓滅菌和無菌處理。在一個(gè)實(shí)施方案中，該裝置包括至少一個(gè)預(yù)先機(jī)加工工具，以便對該中間產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)先機(jī)加工。在一個(gè)實(shí)施方案中，該裝置中包括多于一個(gè)的預(yù)先機(jī)加工工具，以便對該中間產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)先機(jī)加工。在一個(gè)實(shí)施方案中，在該中間產(chǎn)品的溫度控制前或在將該復(fù)合產(chǎn)品進(jìn)行整形前的預(yù)先機(jī)加工階段中，可以將至少兩個(gè)中間產(chǎn)品連接到一起加入以便制造一種分層的復(fù)合產(chǎn)品。中間產(chǎn)品可以由相同的或不同的材料組合物來制造，并且它們可以有相同的厚度或不同的厚度。優(yōu)選地，在復(fù)合產(chǎn)品的形成階段中，借助于至少一個(gè)整形工具來將一種復(fù)合產(chǎn)品整形為一種形式。一種復(fù)合產(chǎn)品的成形階段可以包括多個(gè)額外的階段，比如彎曲、壓制、沖孔、2D或3D成型、切削、切削這些邊緣、邊緣的處理、邊緣的彎曲、造孔、邊緣化、邊緣的壓縮、邊緣的平滑、封閉多塵的邊緣和/或吸收性邊緣、涂覆、附接額外的零件、沖孔、折疊、壓花、穿孔、以及這些的各種組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，該裝置包括多于一個(gè)的整形工具。在一個(gè)實(shí)施方案中，在一個(gè)成形階段或在若干個(gè)成形階段中用一個(gè)整形工具來進(jìn)行整形，例如，通過利用一種所謂的多站式工具。
在一個(gè)實(shí)施方案中，將該中間產(chǎn)品整形為該復(fù)合產(chǎn)品是用一個(gè)基于壓制的成形階段并且用一個(gè)整形工具來進(jìn)行的。在一個(gè)實(shí)施方案中，該整形工具包括一個(gè)上部工具和/或一個(gè)下部工具，用于例如通過壓制而將該中間產(chǎn)品整形為一種希望的復(fù)合產(chǎn)品的形式。在一個(gè)實(shí)施方案中，該整形工具的上部工具和下部工具被安排了互不相同的表面結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方案中，該下部工具被安排了比該上部工具更粗糙的表面。在一個(gè)替代的實(shí)施方案中，該整形工具的下部工具和上部工具的表面結(jié)構(gòu)與是基本上相似的。相同類型的工具或可替代地不同類型的工具可以用作上部以及下部工具。例如，如果將一個(gè)由硬質(zhì)且耐磨損的材料制成的工具用作該上部工具，則可以使用適應(yīng)該上部工具形式的尿烷或類似的材料、或處于各種形式的流體作為該下部工具，在該下部工具上壓制了該中間產(chǎn)品并且在其上用該上部工具進(jìn)行了成形。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以對該工具使用過壓和/或真空。在一個(gè)實(shí)施方案中，至少一個(gè)整形工具或其一部分(例如，上部工具或下部工具)可以是用于形成精密形狀的一種所謂的精密工具、或是用于實(shí)現(xiàn)更粗略的、部分的或充分的形狀的一種所謂的形狀成形工具。一個(gè)整形工具或其一部分可以是一個(gè)所謂的固定工具或替代地是一個(gè)所謂的柔性工具，即，適配工具，該適配工具可以根據(jù)所制造的產(chǎn)品(例如，單個(gè)產(chǎn)品)來調(diào)整。還可以使用通過快速工具加工技術(shù)制造的短生命周期工具作為整形工具。此外，用激光技術(shù)產(chǎn)生的工具可以用作工具。除此之外，整形工具以及其技術(shù)可以基于模塊性。在一個(gè)實(shí)施方案中，該整形工具包含了所謂的開/關(guān)部件和/或可以被調(diào)整和調(diào)節(jié)為以便促進(jìn)和加速該整形或?qū)崿F(xiàn)一個(gè)獨(dú)特設(shè)計(jì)的活動(dòng)部件。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所制造的復(fù)合產(chǎn)品在該后機(jī)加工階段中進(jìn)行后機(jī)加工。在一個(gè)實(shí)施方案中，該裝置包括至少一個(gè)后機(jī)加工階段以便后機(jī)加工所形成的復(fù)合產(chǎn)品。該后機(jī)加工階段可以是該復(fù)合產(chǎn)品的整形后其自身的一個(gè)階段，或它可以被包含在該復(fù)合產(chǎn)品的成形階段中。在一個(gè)實(shí)施方案中，該后機(jī)加工可以用一個(gè)整形工具來進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施方案中，后機(jī)加工可以包括彎曲、壓制、沖孔、2D或3D成形、向上或向下彎曲這些邊緣、造孔、附接額外的部件、切削這些拐角、切削這些邊緣、邊緣的處理、邊緣的壓縮、邊緣的平滑、封閉多塵的邊緣和/或邊緣的吸收性表面、涂覆、沖孔、折疊、壓花、穿孔以及附接各種傳感器和電子元件以及這些的組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，至少兩個(gè)已制造的復(fù)合產(chǎn)品可以被連接在一起以便在該后機(jī)加工階段形成最終的層狀末端產(chǎn)品。在一個(gè)實(shí)施方案中，預(yù)先機(jī)加工、該復(fù)合產(chǎn)品的整形和/或后機(jī)加工階段可以用線性技術(shù)和/或沿著軌道從一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn)通過例如使用向上/向下類型的技術(shù)來進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施方案中，預(yù)先機(jī)加工、該復(fù)合產(chǎn)品的整形和/或后機(jī)加工階段可以用旋轉(zhuǎn)工具或利用旋轉(zhuǎn)的工具(像軌道)來進(jìn)行。在一個(gè)替代地實(shí)施方案中，預(yù)先機(jī)加工、該復(fù)合產(chǎn)品的整形和/或后機(jī)加工階段可以用任何合適的工具來進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施方案中，至少在所制造的復(fù)合產(chǎn)品的一個(gè)表面上安排一個(gè)額外的涂層或一個(gè)額外的膜，和/或在該復(fù)合產(chǎn)品上進(jìn)行表面處理、涂覆處理和/或浸潰處理，優(yōu)選地結(jié)合一種壓制工具，該壓制工具在壓制階段中作為一個(gè)整形工具或在該整形工具后作為一個(gè)后機(jī)加工階段。在一個(gè)實(shí)施方案中，至少在該中間產(chǎn)品的一個(gè)表面上安排一個(gè)額外的 涂層或一個(gè)額外的膜，和/或在該中間產(chǎn)品上在中間產(chǎn)品整形為復(fù)合產(chǎn)品之前進(jìn)行表面處理、涂覆處理和/或浸潰處理。在一個(gè)實(shí)施方案中，至少在該中間產(chǎn)品的一個(gè)表面上安排了一個(gè)增大材料強(qiáng)度或面積的涂層來作為一個(gè)額外的涂層，該涂層可以按帶狀形狀展開并且達(dá)到整個(gè)表面或該表面的一部分。在一個(gè)實(shí)施方案中，按帶狀形狀展開的這種額外的涂層是膠粘的。在一個(gè)實(shí)施方案中，該額外的膜或該額外的涂層可以由聚合物材料、塑料、生物基材料、多種填充劑、添加劑以及這些的混合物制成。表面處理、涂覆處理以及浸潰處理可以用這樣的任何已知方法以及這樣的已知材料來進(jìn)行，這些材料是與根據(jù)本發(fā)明的方法相容的。該表面處理、特別是后整形處理，除了標(biāo)準(zhǔn)的表面處理之外，還包括附接多種貼片、條碼、標(biāo)識(shí)符或類似物、以及印刷該表面，同樣是用導(dǎo)電材料。一種復(fù)合產(chǎn)品可以包括合適的填充劑、粘合劑和/或添加劑，例如，著色劑或偶聯(lián)齊U。適合于該目的并且為此目的所需要的任何物質(zhì)都可以用作填充劑、偶聯(lián)劑以及添加劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，在形成該中間產(chǎn)品前(例如，在該擠出過程中)將填充劑、粘合劑和/或添加劑添加進(jìn)該原材料中。在一個(gè)制造實(shí)施方案中，對原材料的供給速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。在一個(gè)實(shí)施方案中，對該復(fù)合產(chǎn)品的制造速度進(jìn)行調(diào)節(jié)?？梢杂眯〉恼{(diào)整來調(diào)整流量。在一個(gè)實(shí)施方案中，該復(fù)合產(chǎn)品被制造成使得原材料是經(jīng)研磨的且經(jīng)混合的并且添加了所希望的添加劑，將原材料供給至擠出過程，借助于該擠出工具來制造一個(gè)中間產(chǎn)品，例如膜材料，并且同時(shí)對該中間產(chǎn)品的截面輪廓進(jìn)行修改，并且根據(jù)所希望的溫度區(qū)域來關(guān)于該中間產(chǎn)品的截面輪廓而對該中間產(chǎn)品的溫度進(jìn)行控制，并且用至少一種整形工具從一個(gè)中間產(chǎn)品來成形出一種復(fù)合產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置可以用于制造任意種類和任何形狀的一種產(chǎn)品，該產(chǎn)品適合于根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行制造?？梢栽诶绺鞣N盒子、箱子、容器、托盤及類似產(chǎn)品的生產(chǎn)中利用本發(fā)明。除此之外，可以在其他成形的物品和產(chǎn)品的產(chǎn)生中利用本發(fā)明，例如鞋底，如彎曲的鞋底或各種形式的鞋底、鞋拔、碟子、門把手、各種柄、齒輪、用于手機(jī)的蓋、模具以及其他應(yīng)用。除此之外，可以在分層產(chǎn)品的生產(chǎn)中利用本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置提供了相比現(xiàn)有技術(shù)而言可觀的優(yōu)點(diǎn)。歸功于本發(fā)明，能以簡單并且能源、水和成本有效的方式一舉地并且在沒有中間存儲(chǔ)階段的情況下在一個(gè)制造過程中由原材料來制造具有所希望的形狀的復(fù)合材料產(chǎn)品。通過根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置，可以針對這些復(fù)合產(chǎn)品容易地成形各種形狀。除此之外，例如，可以容易地對托盤類產(chǎn)品安排加硬褶皺或其他剛性形式。通過根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置，可能由廢料制造回收的產(chǎn)品。通過本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了具有工業(yè)適用性的一種制造復(fù)合產(chǎn)品的簡便、簡單并且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方法。相比傳統(tǒng)的解決方案，該裝置的投資成本是低的。除此之外，實(shí)現(xiàn)了一種將廢料回收成再利用產(chǎn)品的新型生態(tài)方法。附圖
編號圖I展示了根據(jù)本發(fā)明的一種裝置，并且圖2作為一個(gè)簡化的圖片序列展示了根據(jù)本發(fā)明的一種包裝的成形。 發(fā)明詳細(xì)說明在下面的部分中，將參考附圖通過本發(fā)明的實(shí)施方案的詳細(xì)實(shí)例來對本發(fā)明進(jìn)行說明。實(shí)例I圖I展示了根據(jù)本發(fā)明的一種裝置，該裝置包括用于原材料的供送裝置(在圖中未展示)、雙螺桿擠出裝置I以及與之相關(guān)地安排的擠出工具2，該擠出工具具有一個(gè)用于成形中間產(chǎn)品并且對其截面輪廓進(jìn)行整形的噴嘴部分。一種模塊式或連續(xù)的寬度調(diào)節(jié)以及連續(xù)的長度調(diào)節(jié)被包含在擠出工具2中。擠出工具2可以包括一個(gè)用于通過切削來成形該中間產(chǎn)品的切削部分。除此之外，該裝置包括溫度控制裝置4 (其包括一個(gè)測量裝置7)、用于控制該中間產(chǎn)品的溫度的一個(gè)冷卻設(shè)備5以及加熱裝置8、以及調(diào)整裝置(在圖中未顯示)，該調(diào)整裝置用于調(diào)整并且調(diào)節(jié)該溫度控制裝置4從而使得可以在該中間產(chǎn)品的截面輪廓的不同部分中根據(jù)溫度的預(yù)定極限值安排不同的溫度區(qū)。除此之外，該裝置包括用于邊緣以及拐角的一個(gè)切削設(shè)備作為一個(gè)預(yù)先機(jī)加工工具6，以便在成形該最終復(fù)合產(chǎn)品之前對該中間產(chǎn)品進(jìn)行整形；以及一個(gè)用于復(fù)合產(chǎn)品3的整形工具，該整形工具是基于作為與整形工具3相連接的后機(jī)加工階段9來壓制并且折疊這些邊緣。替代地，在此方面，后機(jī)加工階段可以包括另一種后機(jī)加工，例如壓花階段或用于附接一個(gè)rfid標(biāo)簽的階段、或一個(gè)多于一個(gè)后機(jī)加工階段的組合。圖I中的裝置是一個(gè)集成的整體，其中每個(gè)部件被集成為一個(gè)相連的整體，并且其中可以一舉由原材料而造一種復(fù)合產(chǎn)品。當(dāng)該裝置是根據(jù)圖I的緊湊整體時(shí)，復(fù)合材料也可以由原材料在小工廠以及儲(chǔ)存設(shè)備中來制造。當(dāng)使用柔性工具作為機(jī)加工和整形工具時(shí)，可以制造甚至小批次的不同的單一包裝物。實(shí)例 2在本實(shí)驗(yàn)中，用伐木殘留物和回收的塑料來制造包裝物。將廢料壓碎并且研磨為適當(dāng)?shù)牧６龋谶@個(gè)實(shí)施方案中，該粒度是小于2. 5毫米。用實(shí)例I中呈現(xiàn)的裝置成形的包裝物，其類似物展示在圖2中。首先，借助于擠出和一個(gè)擠出工具制造一種膜狀中間產(chǎn)品，其厚度主要是在1-2毫米之間。該中間產(chǎn)品的截面輪廓是用一個(gè)擠出工具來整形的。因?yàn)槟康氖浅尚纬鼍匦蔚摹⑸畎b物，因此在該膜的以下部分中安排了多個(gè)帶標(biāo)記的彎曲點(diǎn)在這些部分中將該膜彎曲以后來在該包裝物的上表面與邊緣之間形成彎曲部。除此之外，根據(jù)圖2，一種材料分配10被安排在該膜的截面輪廓上以便促進(jìn)該中間產(chǎn)品的進(jìn)一步形成。該膜的截面輪廓可以借助于該擠出工具的噴嘴來形成，該噴嘴具有不同的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)。該中間產(chǎn)品的溫度在該擠出之后立即受到控制，并且該截面輪廓的多個(gè)特定的預(yù)定點(diǎn)被冷卻以便根據(jù)這些溫度范圍的目標(biāo)值針對該中間產(chǎn)品的截面輪廓的不同部分而獲得不同的溫度區(qū)，并且因此，在該中間產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)更剛性的部分和更加可靈活形成的部分。較暖的區(qū)段，例如，170攝氏度，是更容易處理和形成的，而被冷卻的區(qū)段(例如120攝氏度)可以變得更剛性并且因此不存在所不希望的成形。此外，該中間產(chǎn)品通過用一個(gè)切削刀具來切削其邊緣和拐角而被預(yù)先機(jī)加工，以便得到一個(gè)包裝物預(yù)成型件，并且最終由一個(gè)處于包裝物預(yù)成型件形式的中間產(chǎn)品借助于一個(gè)基于壓制的整形工具而成形出一個(gè)復(fù)合產(chǎn)品，即，一個(gè)包裝物。除此之外，該整形工具包括該復(fù)合產(chǎn)品的后機(jī)加工階段，其中該包裝物的這些邊緣被向下彎曲。通過根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置，以簡單、快速、且靈活的方式實(shí)現(xiàn)了具有所希望的形狀的復(fù)合包裝物。實(shí)例3 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，用壓碎的廢塑料(即，包含基于紙的材料(例如標(biāo)簽和碎紙)的塑料瓶)利用如圖I中的裝置制造了復(fù)合產(chǎn)品。將該廢塑料壓碎并且與碎紙混合，這些碎紙是經(jīng)研磨的以便產(chǎn)生原材料。將原材料供應(yīng)至擠出過程，其中通過用一個(gè)適當(dāng)?shù)膰娮爝M(jìn)行擠出而制造扁平的薄膜材料。同時(shí)，通過安排有待成形的復(fù)合盤的這些彎曲點(diǎn)來對該膜材料的截面輪廓進(jìn)行修改。測量該膜材料的溫度并且通過將該中間產(chǎn)品冷卻至所希望的溫度水平而對其調(diào)整。此后，該膜材料被引導(dǎo)至壓制階段以便通過一個(gè)壓制工具由該膜材料來形成復(fù)合產(chǎn)品。與壓制、加框以及調(diào)節(jié) 相結(jié)合，對該復(fù)合產(chǎn)品的邊緣進(jìn)行預(yù)成型，例如，通過封閉吸收水分和流體和/或灰塵的邊緣。所形成的盤可以用額外的涂層進(jìn)行涂覆，S卩，在該壓制階段中通過在這些盤的內(nèi)表面處供給一個(gè)額外的塑料膜，該塑料膜增加了更多的阻擋特征。在進(jìn)一步的階段中，表面處的塑料例如有助于在該蓋子添加階段中用熱量完成的蓋子的緊密關(guān)閉。根據(jù)本發(fā)明，以簡單、快速、且靈活的方式制造出具有所希望的形狀的復(fù)合盤。實(shí)例 4根據(jù)本實(shí)例，由基于纖維素的原材料以及廢塑料、利用從實(shí)例I中的類型的裝置經(jīng)修改過的一種裝置來制造復(fù)合產(chǎn)品。用擠出裝置和擠出噴嘴工具來制造呈薄片材料形狀的兩個(gè)中間產(chǎn)品。第一個(gè)中間產(chǎn)品是由基于纖維的原材料和廢塑料形成的，而另一個(gè)中間產(chǎn)品是由廢塑料形成的，在該廢塑料中可以混合基于橡膠的組合物(如果需要的話)。這兩個(gè)產(chǎn)品的截面輪廓基本上是相似地形成的。將這兩個(gè)經(jīng)制造的中間產(chǎn)品連接在一起以便在形成復(fù)合產(chǎn)品之前制造出一種層狀的復(fù)合產(chǎn)品。在其成形之前，對所連接的中間產(chǎn)品的溫度進(jìn)行控制，并且在該截面輪廓的不同部分中安排不同的溫度區(qū)以便促進(jìn)該成形。一個(gè)彎曲的鞋底(還包括一個(gè)后跟部分以及用于附接該后跟部分的一個(gè)平坦表面)是由層狀的中間產(chǎn)品使用一個(gè)整形工具成形的。該處理階段包括用于切削這些邊緣并且因此獲得恰當(dāng)?shù)男螤畹念A(yù)先機(jī)加工階段以及用于處理這些邊緣的后機(jī)加工階段。根據(jù)本發(fā)明，以簡單、快速、且靈活的方式實(shí)現(xiàn)了具有所希望的形狀的一層或多層
復(fù)合產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置在各種應(yīng)用中適用于生產(chǎn)大多數(shù)不同的復(fù)合產(chǎn)品，比如用于食品的包裝產(chǎn)品、用于件貨(piece goods)的包裝產(chǎn)品、用于電子產(chǎn)品和類似物的包裝產(chǎn)品，或生產(chǎn)可以替代例如基于紙板箱的產(chǎn)品、波紋狀的紙板或模制的紙漿產(chǎn)品的包裝產(chǎn)品，或生產(chǎn)可以替代各種復(fù)合或塑料結(jié)構(gòu)、部件或產(chǎn)品的復(fù)合產(chǎn)品以及它們在現(xiàn)有技術(shù)中的操作應(yīng)用。
本發(fā)明并不僅僅限于上面所涉及的實(shí)例，相反，在權(quán)利要求書限定的本發(fā)明思想的范圍之內(nèi)許多變化是有可能的。
權(quán)利要求
1.一種制造復(fù)合產(chǎn)品的方法，其中由包括含纖維的材料以及基于聚合物的材料的原材料借助于擠出來成形出一個(gè)中間產(chǎn)品并且從該中間產(chǎn)品用至少一個(gè)整形工具來整形出一個(gè)復(fù)合產(chǎn)品，其特征在于該中間產(chǎn)品的截面輪廓是在該擠出過程中用至少一個(gè)擠出工具進(jìn)行整形的，并且該中間產(chǎn)品的溫度在該擠出工具之后是受控制的，這樣使得在該中間產(chǎn)品的截面輪廓的不同部分中根據(jù)這些溫度范圍的預(yù)定目標(biāo)值安排了不同的溫度區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于該原材料包括按重量計(jì)30%-99%的含纖維的材料以及按重量計(jì)1%_60%的基于聚合物的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，通過使用一種雙螺桿擠出裝置而形成了一個(gè)中間產(chǎn)品。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，制造了一個(gè)中間產(chǎn)品，其形狀選自下組膜、隔膜、片材、型材、管、棒以及這些的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在該制造過程中使一個(gè)中間產(chǎn)品發(fā)泡。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將一個(gè)中間產(chǎn)品制造成使得聚合物是富集在其表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借助于一種預(yù)定的截面輪廓在一個(gè)中間產(chǎn)品中進(jìn)行了材料分配，以便該中間產(chǎn)品的進(jìn)一步加工。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在該溫度控制之后對該中間產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)先機(jī)加工。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對該形成的復(fù)合產(chǎn)品進(jìn)行后機(jī)加工。
10.一種用于制造復(fù)合產(chǎn)品的裝置，該裝置包括用于供送至少一種原材料的供送裝置、用于借助于擠出而從原材料來制造一個(gè)中間產(chǎn)品的擠出裝置(I)、以及用于將該中間產(chǎn)品整形為該復(fù)合產(chǎn)品的至少一個(gè)整形工具(3)，其特征在于，該裝置包括至少一個(gè)擠出工具(2)、溫度控制裝置(4)、以及調(diào)整裝置，該擠出工具是與該擠出裝置(I)相連接地安排的、用于對該中間產(chǎn)品的截面輪廓進(jìn)行整形，該溫度控制裝置用于在該擠出工具(2)之后控制所成形的中間產(chǎn)品的溫度、并且該調(diào)整裝置用于調(diào)節(jié)并且調(diào)整該溫度控制裝置從而使得在該中間產(chǎn)品的截面輪廓的不同部分中根據(jù)這些溫度范圍的預(yù)定目標(biāo)值安排了不同的溫度區(qū)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，擠出裝置(2)是一種雙螺桿擠出裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求10至11中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，該溫度控制裝置(4)已經(jīng)在該裝置中被調(diào)節(jié)成使得該溫度控制遍布了該中間產(chǎn)品的整個(gè)截面輪廓。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，該溫度控制裝置(4)包含測量裝置(7)、冷卻裝置(5)和/或加熱裝置(8)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)擠出工具(2)的上部和/或下部的表面已經(jīng)被整形為使得實(shí)現(xiàn)了聚合物在該中間產(chǎn)品的表面上的富集。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，該裝置包括在該整形工具(3)之前對該中間產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)先機(jī)加工的至少一個(gè)預(yù)先機(jī)加工裝置(6)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至15中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，該裝置包括用于對該成形的復(fù)合產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)加工的至少一個(gè)后機(jī)加工階段(9)。
17.根據(jù)權(quán)利要求10至16中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，該裝置包含用于研磨至少一部分原材料的研磨裝置。
全文摘要
本發(fā)明的目的是一種用于制造復(fù)合產(chǎn)品的方法和裝置，其中由包括含纖維的材料以及基于聚合物的材料的原材料借助于擠出(1)來形成一個(gè)中間產(chǎn)品并且由該中間產(chǎn)品用至少一個(gè)整形工具(3)來整形出一個(gè)復(fù)合產(chǎn)品，其特征在于該中間產(chǎn)品的截面輪廓是在該擠出(1)過程中用至少一個(gè)擠出工具(2)整形的，并且該中間產(chǎn)品的溫度(4)在該擠出工具之后是受控制的，這樣使得在該中間產(chǎn)品的截面輪廓的不同部分中根據(jù)這些溫度范圍的預(yù)定目標(biāo)值安排了不同的溫度區(qū)。
文檔編號B29C70/06GK102905874SQ201180025876
公開日2013年1月30日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者尤哈·瓦里斯, 蒂莫·凱爾基 申請人:尤哈·瓦里斯, 蒂莫·凱爾基