CN105050783A - 浇注型聚氨酯的自动成形 - Google Patents

Abstract

用于鞋或其它物品的浇注型聚氨酯部件可以以自动方式成形。分配机构可以将预定量的液相聚氨酯混合物分配到模具的平坦表面上。分散机构可以将液相聚氨酯混合物分布在模具的平坦表面之上，以填充模型中的至少一个空腔。可以施加真空以从液相聚氨酯混合物中去除气泡。过剩的液相聚氨酯混合物可以使用接触该平坦表面并且横跨平坦表面移动的柔性刀片从模具的平坦表面去除。一个或多个传送机构可以运输模具穿过根据本发明的系统和/或方法的期望的阶段。

Description

浇注型聚氨酯的自动成形

发明领域

本发明涉及用于成形浇注型聚氨酯(castpolyurethane)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。

根据本发明的系统还可以提供柔性刀片，比如刮刀，以推动液相聚氨酯混合物进入到模具的空腔中和/或从模具的面去除过剩的液体聚氨酯。模具可以保持在适当位置，同时柔性刀片接触模具的平坦表面并且横跨模具的平坦表面移动。可选择地，柔性刀片可以被定位使得传送机构在柔性刀片下方移动模具，使得当模具被移动时，模具的平坦表面至少接触刀片的边缘，以促使柔性刀片横跨平坦表面。各种方式的偏置机构比如弹簧、气动缸诸如此类可以被用来朝向彼此偏置柔性刀片和/或模具和/或传送机构，以抵靠模具的平坦表面充分地接合柔性刀片。柔性刀片可以以与施加流动的空气的一种角度或多种角度相同、不同或相关的一种预定的角度或多种预定的角度接合模具的面。例如，可以以一定角度或以与施加移动空气的方向相反的方向来施加柔性刀片，这可以帮助液体聚氨酯在模具中的均匀分布。清理单元可以以合适的间隔(比如在每次使用、每五次使用、每十分钟等等之后)从柔性刀片清洁残留的液体聚氨酯。

在根据本发明的系统和方法的各种实施方式中，这些各种部件可以以不同的方式排序、复制或省略。此外，可以使用加热装置或其它固化装置以有利于从根据本发明所使用的液相聚氨酯混合物成形固体聚氨酯。例如，可以使用烤箱、加热垫、加热台、热压机或其它类型的加热装置来加热模具，以有利于液相聚氨酯混合物在模具的空腔中的部分或完全固化。

根据本发明的系统和/或方法可以在使用之前预清洁模具(例如，通过擦洗或鼓风)、使用脱模剂或类似物处理模具、在使用之前检查模具等等。此外，在根据本发明的系统和方法中，在需要时可以提供设备以从模具中去除固化的聚氨酯件并且清洁模型以用于重复使用。

根据本发明的方法可以将具有在模具的平坦表面下方延伸的至少一个空腔的模具传送穿过系统的一系列的站或部件，以成形浇注型聚氨酯，被传送的模具可以被移动以便将平坦表面保持在大体水平的方向。预定量的液相聚氨酯混合物可以以预定的图案分配到模具的平坦表面上和/或模具的至少一个空腔中。所分配的预定量的液体聚氨酯混合物可以对应于至少一个空腔的容积，并且其中液相聚氨酯混合物被分配的预定的图案可以对应于模具的至少一个空腔的构型和位置。例如，可以使用流动的空气来分散被分配的液相聚氨酯混合物，以有利于填充模具的至少一个空腔。可以将真空施加至液相聚氨酯混合物以从液相聚氨酯混合物中抽出气泡。过剩的液相聚氨酯混合物可以使用接触模具的平坦表面并且横跨模具的平坦表面移动的柔性刀片从模具的平坦表面去除。柔性刀片可以被周期性地清洁以去除液相聚氨酯混合物。另外的步骤，比如模具制备、聚氨酯固化、脱模浇注型聚氨酯部件诸如此类也可以包含在这种方法中。

附图简述

本文所描述的附图仅仅是为了说明所选定的实施方案，并非所有可能的实施方式的目的，并且不意图限制本公开的范围。

图1示出了根据本发明的示例系统的示意图。

图2示出了根据本发明的分配系统的一个示例。

图3示出了根据本发明的分配系统的另一个示例。

图4示意性地示出了根据本发明的将液体聚氨酯混合物分配到模具上的分配喷嘴的示例。

图5示出了根据本发明的在分配聚氨酯混合物之后的模具的示例。

图6示出了在分配聚氨酯混合物之后但在横跨模具的平坦表面分散聚氨酯之前的模具的示例。

图7示出了根据本发明的横跨模具分散的聚氨酯混合物的示例。

图8示出了根据本发明的具有聚氨酯混合物的模具在施加真空以去除气泡时的示例。

图9示出了根据本发明的在聚氨酯混合物已经沉积在其面上、横跨该面分散、经历真空并且过剩的聚氨酯混合物已经被去除之后的模具的示例。

图10示出了根据本发明的用于成形浇注型聚氨酯的方法的示例。

图11示出了根据本发明的可以结合成形浇注型聚氨酯使用的偏置的柔性刀片的示例。

图12示出了根据本发明的可以用来分散液体聚氨酯混合物的振动系统的示例。

图13示出了根据本发明的刀片清理设备的示例，其可以用来清洁用于成形浇注型聚氨酯的柔性刀片。

图14示出了将材料的片材粘附到根据本发明成形的浇注型聚氨酯的示例。

图15示出了根据本发明的另一示例性系统的示意图。

发明的详细描述

本发明提供用于成形浇注型聚氨酯的系统和方法。虽然在本文中本发明被描述为例如成形用作在构造运动鞋时的部件的浇注型聚氨酯，但根据本发明的系统和方法可以用于成形在其它类型的鞋中或甚至除了鞋之外的产品中使用的浇注型聚氨酯部件。所期望的聚氨酯的特定配方、类型、物理性质、化学性质等等可以基于最终含有聚氨酯部件的产品所需要的性质和制成品中浇注型聚氨酯部件的目的而改变。不同类型的聚氨酯部件可受益于不同类型的模具材料、分配机构、分散机构、固化技术诸如此类。这些变型在本发明的范围内，尽管本文描述了仅有的特定示例。

现在参照图1，示意性地示出了用于成形浇注型聚氨酯的系统100。图1没有按比例描绘示例性系统100。系统100仅仅是根据本发明的可以用于成形浇注型聚氨酯的各个部件的一个一般示例。可以作出图1中示出的示例性部件的其它构型、组合、布置、添加、修改和/或省略。虽然图1示出了线性系统100，但在任何实施方式中，其它构型可以是合意的。例如，根据本发明用于成形浇注型聚氨酯的系统可以有效地形成环路，该环路使模具重复地移动经过成形浇注型聚氨酯部件的过程并且然后准备模具以用于重复使用。根据本发明的系统还可以不同于在图1中示出的示例性系统100，因为可以超出系统100中示出的示例添加、省略或修改部件。在根据本发明的系统的一些示例中，部件可以彼此独立地操作。此外，根据本发明的系统可以提供各种路径以用于成形浇注型聚氨酯部件，其中加工中的部件移动到最可利用的下一个部件(例如，等待加工的最短队列的部件)，而不是简单地以如本文的示例中所描述的大体上的线性方式进行。

如在图1中所描绘的，模具120可以沿着传送机构110移动以允许系统100成形浇注型聚氨酯部件。模具120可以由铝或具有对于成形特定类型的浇注型聚氨酯所需要的弹性、耐用性、热力学性质等等的任何其它材料来构造。若需要，模具120可以被预加热或预冷却到用于最佳的浇注型聚氨酯成形条件的期望的温度。图1没有描绘任何类型的成形准备部件，但这类部件可以是根据本发明的系统的一部分。模具120可以具有在平坦表面124下方延伸的至少一个空腔122。虽然在图1的示例中的模具120内仅示出单一的空腔122，但可以存在另外的空腔。空腔122可以最终对应于期望的浇注型聚氨酯部件的大小和形状。传送机构110在图1的示例中作为传送带被示出，但其可以是任何类型的传送机构，比如链传动系统、滚筒系统、推进器系统，或将模具120移动穿过系统100的、可以将模具120如由箭头101所指示的运输穿过系统100的任何其它装置。图15(其在下文被进一步描述)描绘了根据本发明的系统的示例，在其中使用了推进器和滚筒系统传送模具。

虽然图1的示意性示例以大体线性的方式被示出，但根据本发明的系统100可以以圆形、正方形、竖直的、非线性的方式或以其中系统100的不同的构成部件被布置成适于本发明的特定应用的任何其它构型来组织。例如，代替单一的传送机构110，多个传送机构可以用于将模具120运输到根据本发明的系统的各个站，潜在地，其中模具比如模具120在系统的一些部分而不是其它部分中花费更长的时间量，比如在用于固化聚氨酯的烘箱中花费延长的时间量。在图1中，示出了第一止动器102、第二止动器104和第三止动器106。止动器102、104、106可以包括将模具120保持在适当位置以用于在模具上和/或在模具上/中的聚氨酯上的待执行的过程的任何类型的机构或结构。

当传送机构110将模具120移动到适当位置中时，液相聚氨酯混合物分配系统130可以将预定量的液相聚氨酯混合物以预定的分散图案施加到模具120的空腔122中和/或模具120的平坦表面124上。如由箭头139指示的，分配机构可以能够在三维空间上移动，以将液相聚氨酯混合物以适合于待成形的部件的期望的图案分布在模型上。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的图案可以对应于空腔122的大小和/或位置，以便有利于空腔122的有效填充。当模具120被适当定位或模具可被止动器102保持时，传送机构110可以暂停。可选择地或另外地，模具120可以从传送机构110移开并且进入用于分配系统130的位置中，或当模具120通过传送机构110移动时，分配系统130可以将液相聚氨酯混合物分配到空腔122中和/或模具120的平坦表面124上。

分配部件130可以包括接纳液相聚氨酯混合物以用于分配的喷嘴132。归因于聚氨酯的化学性质，储存器可以包括包含不同成分(通常，至少异氰酸酯和多元醇)的多个隔室，该不同成分根据需要被混合以用于通过，例如喷嘴132分配。例如，第一隔室134可以包含异氰酸酯，并且第二隔室135可以包含多元醇。第一管136可以从第一隔室134运输异氰酸酯，并且第二管137可以从第二隔室135运输多元醇，尽管另外的隔室和/或管可以用于另外的成分或添加剂，比如可能需要的着色剂。第一管136和第二管137以及任何另外的管可以将成分运输到混合单元131，混合单元131使成分混合(例如，通过搅动、搅拌等等)以成形液相聚氨酯混合物。所得液相聚氨酯混合物可以具有除仅仅聚氨酯之外存在的材料，比如期望的添加剂、未反应的异氰酸酯和/或多元醇和/或杂质。可选择地，第一隔室134和第二隔室135可以将材料分配到不具有管的混合单元，或已经混合的液体聚氨酯可以从储存器提供到分配喷嘴132。如下文更加充分地解释的，分配站130和喷嘴132可以将预定量的液相聚氨酯混合物以分散图案分布到模具120的空腔122中和/或平坦表面124之上。部分地基于待被液相聚氨酯混合物通过系统100填充的空腔122的大小和形状，可以选择这些分散图案，以便减少聚氨酯在成形浇注型聚氨酯的过程中的浪费。虽然在图1中的单一的模具120内示出了单一的空腔122，但在实际中，根据本发明，单一的模具可以设置多个空腔，以用于成形浇注型聚氨酯。

分散机构138可以将所分配的液相聚氨酯混合物以适当图案分布在模具120的空腔122内和/或平坦表面124之上。分散机构138可以包括例如吹风机或气刀，吹风机或气刀使用流动的空气横跨模具120的平坦表面124分布所分配的液相聚氨酯混合物。可选择的分散机构和/或另外的分散机构138可以是振动单元，比如振动台。如果喷嘴132或其它液相聚氨酯混合物分配机构将液体聚氨酯以令人满意地充分填充用于成形最终的浇注型聚氨酯部件的空腔122的方式分布在模具120的平坦表面124之上，则分散机构138可以被完全省去。分散机构138可以是分配部件130的一部分，但分散机构138可以包括系统100的完全独立的部件。此外，分散机构138可以构成多个类似的或不同的机构，比如多个气刀和/或振动单元，多个类似的或不同的机构运行以横跨模具120的平坦表面124分布液体聚氨酯。分散机构138比如吹风机、气刀或类似物可以被定向成距平坦表面例如在20毫米和40毫米之间的距离，可以产生在5米每秒和20米每秒之间的空气速度，并且可以以相对于平坦表面124在45度和90度之间的角度139被定位。流动的空气接近被分配的液相聚氨酯混合物和模具120的平坦表面124的角度可以用于在模具120的空腔122内和/或平坦表面124之上以预定的方向和距离移动液相聚氨酯混合物。在确定由分配部件130使用的分配图案时可以考虑液体聚氨酯的这种运动，以便用液相聚氨酯混合物有效地填充空腔122。

真空系统159可以包括真空发生器152，真空发生器152经由真空室150将降低的空气压力施加到在模具120上的液相聚氨酯混合物，以从液相聚氨酯混合物中抽出气泡。虽然图1的示例示意图示出了当模具120通过传送机构110在由箭头101所指示的方向被运输时，真空室150位于分散机构138之后和柔性刀片140之前，但可以使用部件的其它构型和/或顺序。软管154可以将真空发生单元152连接到真空室150。在本发明的很多实施方式中，软管154可以包括真空软管。真空室150可以如由箭头151所指示的竖直地移动，以使模具120与成型为配合模具120的开口或嘴接合，以在模具120之上提供合理的气密密封，从而有利于从模具120上和/或模具120的空腔122中的液相聚氨酯混合物中抽出气泡。可选择地/另外地，真空室150可以通过模具120下面的表面形成密封，该表面可以包括传送机构110，比如传送带、将模具120保持在真空站的台等等。真空室150在模具120通过止动器104保持在适当位置时，可以和模具120形成临时的密封，并且可以使用密封件、垫片、夹子等等以达到充分的气密密封。真空室150依照由轴线151所指示的可以是可移动的，以便在该过程期间接合和脱离模具120。施加的持续时间和所施加的真空的功率可以变化。在一个示例中，真空可以被施加持续三十秒，其中在13.5秒中达到10托的压力。

在图1中示出的本示例中，当传送机构110将模具120移动穿过系统100时，在液相聚氨酯混合物已经分布在模具120的平坦表面124之上后，并且在气泡已经通过真空150从液相聚氨酯混合物中去除之后，柔性刀片140可以被用来从模具120的平坦表面124去除剩余的液相聚氨酯混合物，和/或推动液相聚氨酯混合物进入到在模具120的平坦表面124下方延伸的空腔122中。柔性刀片140可以包括，例如在保持器142内的刮刀。保持器142可以是可操作的，以如由轴线149所指示的在至少二维上移动，以便使柔性刀片140接触到模具120的平坦表面124，并且以便使柔性刀片140在模具120的平坦表面124上方移动，同时模具120由止动器106保持。可选择地，保持器142可以相对于传送机构110和/或由传送机构110移动的模具120维持柔性刀片140的定位，以允许模具120移动，以便使柔性刀片140接触并且横跨模具120的平坦表面124。在图1中示出的示例中，刀片140以小于九十度的角度149接合模具120的平坦表面124，但根据本发明，可以使用其它量值和/或变化量值的角度。此外，可以使用多个柔性刀片140来提供模具120的整个平坦表面124的充分的覆盖范围，或单个柔性刀片140可以在不同的位置之上以多次经过使用，以提供过剩的液相聚氨酯混合物从平坦表面124中的充分去除。任选地，柔性刀片140可以在与来自分散机构138的流动的空气移动液体聚氨酯混合物的相反的方向移动液相聚氨酯混合物，以进一步确保液相聚氨酯混合物在空腔122内的均匀分布。

一个或多个偏置机构可以朝向彼此偏置柔性刀片140或模具120(或承载模具120的传送机构110)，以抵靠模具120的平坦表面124接合刀片140。偏置机构可以包括弹簧、气动缸等等。可选择地，保持器142可以使柔性刀片140刚性地保持在充分地接合模具120的平坦表面124的位置中，而不需要偏置机构。

在根据本发明的系统和方法的各个示例中，可选地，可以设置清理机构以从柔性刀片140去除剩余的液相聚氨酯混合物。根据本发明，可以使用多种清理机构或清理机构的组合。例如，可以使用向柔性刀片140移动的清理机构，该柔性刀片140在模具120已经被刀片140刮擦之后相对于系统100的其余部分在其位置中保持静止。可选择地，柔性刀片140可以被移动以接合清理机构，并且然后重新定位以便下一次操作柔性刀片140。柔性刀片140可以由多种材料来构造，比如人造橡胶或天然橡胶、柔性金属、复合材料诸如此类。取决于用于柔性刀片140的材料的类型，可以选择由不同材料构造的不同类型的清理机构。例如，清理机构可以使用接合柔性刀片140的一个或多个刷子。可选地，一个刷子或多个刷子可以旋转，以有利于从柔性刀片140去除剩余的液相聚氨酯混合物。清理机构的另一示例是喷嘴，其以预定的力、速率和/或角度施加压缩空气，以从柔性刀片140吹掉液体聚氨酯。通过另外的示例，可以喷射水或其它溶剂，以从柔性刀片140去除液体聚氨酯，或柔性刀片140可以部分地或完全地浸没在水浴和/或另一溶剂浴中，以去除过剩的液相聚氨酯混合物。可能的清理机构的另一示例是振动机构，其将引起柔性刀片140的振动，以从柔性刀片140振动残留的液相聚氨酯混合物。此外，可以同时和/或连续地使用多种类型的清理机构，以获得柔性刀片140的期望水平的清洁度。在一个示例中，一个或多个空气喷嘴可以沿着刀片140的长度以一定角度喷射空气，同时一个或多个旋转圆形刷沿着刀片140的长度接合。例如，可以移动柔性刀片140以插入到溶剂浴中，其后，柔性刀片140可以被振动并且被水喷雾接合。在被水喷雾接合之后，柔性刀片140可以被旋转刷接合以完成柔性刀片的清洁。取决于所使用的柔性刀片的类型，根据本发明分配的液相聚氨酯混合物的性质，和/或本发明的特定应用所需要的清洁度容差，可以以任何期望的规律在柔性刀片140上使用任何数量的清理机构。例如，柔性刀片140可以在每次使用之后、在每五次使用之后、以小时间隔或以适合于根据本发明的系统和方法的特定用途的任何其它规律被清洁。

传送机构110可以沿着由箭头101所指示的方向将模具120最终运输到另外的部件，该另外的部件中的一些在下文被更加全面地描述。例如，根据本发明的系统的另外的站可以预固化液相聚氨酯混合物、固化液相聚氨酯混合物、将另外的成分比如织物施加到聚氨酯、从模具中去除浇注型聚氨酯、清洁模具、将脱模剂施加到模具以用于将来使用、预冷却或预加热模具以用于将来使用，用于浇注型聚氨酯和/或模具的质量控制或检查站等等。

具有执行来自计算机可读介质192的指令的处理单元191的计算装置190可以经由连接部198监测和/或控制系统100的一个或多个部件的操作。计算装置190可以具有输出装置194和输入装置196，以允许个人用户评估或修改系统100的性能。计算装置190可以连接到网络199，从而允许系统100的各个部件和/或计算装置190本身距其它部件远程地定位。连接到网络199的连接部198可以是无线的或有线的，并且可以使用任何协议以监测和/或控制系统100，或以提供信息/接收来自个人用户的信息。可以使用任何类型的输入装置196和输出装置194，比如既可以用于提供输出又可以用于接收输入的装置，比如触摸屏。

现在参照图15，示出了根据本发明的系统1500的另一示例。在图15的示例中的系统1500类似图1的示例中的系统100，除了系统1500使用滚筒1510以及至少一个推进器1505作为传送机构代替图1的示例中示出的传送带110之外。在图15的示例中所描绘的其它示例性部件可以类似上文关于图1的示例所描述的相应的示例性部件。

现在参照图2，示出了分配机构的另一示例。在图2中示出的示例中，第一喷嘴232将液相聚氨酯混合物的第一流212分配到模具120之上并且进入空腔122中，同时第二喷嘴233将液相聚氨酯混合物的第二流213分配到模具120之上并且进入空腔122中。喷嘴232、233和模具120之间的距离可以基于在流212、213中分布的液相聚氨酯混合物所期望的性质来选择，其中较短的距离减少形成在液相聚氨酯混合物中的气泡的数量，并且减少接触模具120之前的液相聚氨酯混合物流212、213中的每一个的传播。举一些示例，在图2中示出的示例布置可以在模具120的平坦表面124上实现液相聚氨酯混合物的满意分布，使得空腔122的所有部分被接合，从而排除使用分散机构138的需要，或减少需要这种分散机构138的功能。

现在参照图3，示出了根据本发明的分配机构的另一示例。在图3中示出的示例中，单一的喷嘴332将液相聚氨酯混合物的流312分配到模具120的空腔122中和/或平坦表面124上。如在图3中所指示的，喷嘴332可以既在第一方向341又在第二方向342致动，以有利于液相聚氨酯混合物在模具120的平坦表面124之上的分布。然而，如在图1中由轴线139所指示的，喷嘴比如喷嘴332可以在所有三个维度上是可移动的，从而允许喷嘴332将液相聚氨酯混合物的流广泛地且精确地分布在空腔124内。如果竖直地致动，若需要，喷嘴332和模具120之间的距离可以在液相聚氨酯混合物的分布期间变化。对于一些示例应用，可以在多个方向致动的喷嘴332可以提供液相聚氨酯混合物在模具120的表面124之上的充分分布，以充分地接合空腔122的所有部分。如果情况如此，则分散机构138可以潜在地被省略或可以功能性地被减少。

现在参照图4，在具有空腔122的模型120上方示意性地示出喷嘴432的另一示例。在图4中示出的示例中，喷嘴432可以沿着两个轴线移动，使得喷嘴432可以沿着第一轴线在第一方向441和在相反的第二方向442移动，并且喷嘴432还可以沿着第二轴线在第三方向443和在相反的第四方向444移动。可选地，在该示例中，喷嘴432可以沿着另一轴线更接近或更远离模具120移动，或可以移动以相对于模具120以一定角度倾斜。喷嘴432的这种移动性可以允许液相聚氨酯混合物以有效的图案分配在模具120的表面124之上和/或空腔122中。此外，通过精确地控制由喷嘴432所分配的聚氨酯混合物的量，无论是按重量计或按体积计或两者，可以减少聚氨酯的浪费，而不损害所产生的浇注型聚氨酯部件的质量，这归因于液相聚氨酯混合物在模具120的空腔122内的精确放置。

现在参照图5，示出了其中液相聚氨酯混合物512分配在平坦表面124的至少一部分之上并且分配到空腔122的至少一部分中的示例模具120。在图5中示出的示例可以以许多方式中的任一种来实现，比如但不限于，上文在图2-4中示出的示例。如从图5中示出的示例可以看到，液相聚氨酯混合物512延伸超过模具120的平坦表面124，而不是仅仅限于对应于由聚氨酯形成的部件的空腔122。如本文所描述的，根据本发明的另外的部件可以用于遍及模具120的空腔122分布液相聚氨酯混合物，并且从模具120的平坦表面124去除任何过剩的液相聚氨酯混合物。分配到空腔122中的液相聚氨酯混合物的量可以被选择，以便使超出填充空腔124所必需的最小值而使用的聚氨酯的量最小化，同时还提供足够的量以确保空腔122被完全填充。分配期间液相聚氨酯混合物的精确定位可以使聚氨酯能够浪费较少，同时仍然实现空腔124被液相聚氨酯混合物的完全填充。相对于空腔122的大小所分配的液相聚氨酯混合物的实际量可以不同于在仅仅用于说明性目的的图5中示出的量。如还在图5中示出的，多个气泡550可以在分配过程之前或期间被引入到液相聚氨酯混合物中。这类气泡550可以破坏完成的浇注型聚氨酯产品的稠度和结构质量，并且因此可以在如本文所描述的固化聚氨酯之前被去除。

现在参照图6，示出了在其中具有空腔122的模具120。模具120和空腔122仅仅是示例。在图6中示出的空腔122可以对应于用于鞋或其它物品所期望的任何类型的部件。在图6中示出的示例仅仅是示例性的，取决于最终被制造的物品和最终成形的浇注型聚氨酯部件的期望的大小、形状、性质等等，其中根据本发明所使用的实际模具120和实际空腔122能够采取多种形式中的任一种。如由箭头101所指示的，模具120可以穿过系统，比如系统100如所指示地移动。如在图6的示例中示出的，单一的分配喷嘴132已经将预定量的液相聚氨酯混合物512以预定的图案施加在模具120的平坦表面124之上。用来分配液相聚氨酯混合物512的量和图案两者对应于空腔122的大小和构型。根据本发明，可以使用多种分配机构中的任一种，比如但不限于关于图2-4所描述的那些分配机构。如在图6的示例中可以看到，预定量的液相聚氨酯混合物512已经以将所分配的液体聚氨酯的大部分放置在空腔122内的模式被分配。如还在图6中示出的，所分配的液相聚氨酯混合物512可以具有大量的气泡550。如在图6中示出的，朝向传送机构110流动的方向101还没有将模具120带到分散机构138。

现在参照图7，示出了在分散机构138已经将液相聚氨酯混合物712分布在模具120的平坦表面124之上之后，在其中具有空腔122的模具120。如从把图6中的所分配的液相聚氨酯混合物512与图7中的所分配的液相聚氨酯混合物712相比可以看到，分散机构138已经横跨模具120的平坦表面124分布了液相聚氨酯混合物，使得空腔122的整体被覆盖，而没有大量的液相聚氨酯混合物不必要地分布在模具120的平坦表面124之上。如上文所描述的，分散机构138可以包括吹风机、气刀、振动单元或将液相聚氨酯混合物分布在平坦表面124之上的其它类型的机构。如在图7中示出的示例中还可以看到，液相聚氨酯混合物已经从其中液相聚氨酯混合物被分配(例如，如在图6中示出的)的图案中移走以将液相聚氨酯混合物分布在空腔122内。如还在图7的示例中示出的，所分布的液相聚氨酯混合物712的至少一些延伸超出空腔122并且延伸到模具120的平坦表面124上。

现在参照图8，真空室150已经使模具120和/或模具120下方的表面与填充空腔的液相聚氨酯混合物712接合，以在模具120的平坦表面124上方产生真空。所施加的真空的降低的空气压力导致在先前的图中示出的气泡550从模具120的空腔122中的液相聚氨酯混合物712中抽出。在图8中示出的用于将真空施加到模具120的构型可以发生在过程的不同阶段和在相对于本文描述的其它部件的不同位置处，但在本示例中发生在应用分散机构138之后且在应用柔性刀片140之前。

现在参照图9，保持在保持器142中的柔性刀片140已经从模具120的平坦表面124去除过剩的液相聚氨酯混合物，并且推动液相聚氨酯混合物进入到空腔122中，使得仅剩余的液相聚氨酯混合物812填充空腔122。在本示例中，真空已经从液相聚氨酯混合物中去除气泡。如由箭头901所指示的，模具120已经被保持在适当位置，同时刀片140已经在方向901移动横跨模具120的面124，方向901以分散机构138先前移动液相聚氨酯混合物的相对的方向(相对于空腔122)移动液相聚氨酯混合物。此时，可选地，柔性刀片140可以被清理机构清洁，以准备好其在随后的模具上的下一次应用。

虽然图6-9示出了液相聚氨酯混合物施加到模具120的不连续的事件，液相聚氨酯混合物在模具120之上的分散，和过剩的液相聚氨酯混合物从模具120的平坦表面124的去除以及推动液体聚氨酯进入到模具120的空腔122中，但这些事件不必是根据本发明的系统的完全不连续的步骤或的部分。例如，分散机构138可以在模具120的一个部分处分布液相聚氨酯混合物，同时喷嘴132仍然将液相聚氨酯混合物施加到模具120的平坦表面124。此外，柔性刀片140可以推动液相聚氨酯混合物进入到空腔122中并且从模具120的平坦表面124中去除过剩的液相聚氨酯混合物，同时分散机构138仍然横跨模具120的平坦表面124分散液相聚氨酯混合物和/或分配机构132仍然将液相聚氨酯混合物施加到模具120的平坦表面124的另一部分。

现在参照图10，示出了根据本发明的用于成形浇注型聚氨酯的方法1000。方法1000仅仅是根据本发明的可接受的方法的一个示例。在本示例中示出的方法1000的一些步骤可以被省略，而其它步骤可以以不同的顺序来进行，并且可以添加另外的步骤，而不偏离本发明的范围。在步骤1010中，具有平坦表面和空腔的模具可以被准备用于成形浇注型聚氨酯，并且被提供到分配部件。在步骤1010中提供的模具可以包括由铝或任何其它类型的材料制造的模具。在步骤1010中提供的模具可以被清洁和/或被脱模材料处理，以有利于浇注型聚氨酯部件的最终去除。此外，在步骤1010中提供的模具可以在需要时被预加热或冷却，以提供最佳的条件，以用于从液相聚氨酯混合物成形浇注型聚氨酯。

在步骤1020中，液相聚氨酯混合物可以施加到模具的平坦表面。可以在步骤1020中使用任何分配机构，本文中描述了其一些示例。可以按重量计或按体积计来测量在步骤1020中分配的液相聚氨酯混合物的量，以提供充分量的液相聚氨酯混合物，以填充在步骤1010中提供的模具上的空腔，并且其中液相聚氨酯混合物被分配的图案可以对应于模具中的空腔。

可以在步骤1030中分布施加到模具的平坦表面的液相聚氨酯混合物。步骤1030可以使用吹风机、气刀、振动单元或另一分散机构以将液相聚氨酯混合物散布在模具的平坦面之上，以充分地接合模具的对应于通过方法1000最终成形的浇注型聚氨酯部件的空腔。可选地，步骤1030可以被省略，特别是如果施加液相聚氨酯混合物的先前步骤1020将液相聚氨酯混合物充分分布地施加在模具的平坦表面之上，从而适当地且可接受地填充在步骤1010中提供的模具的空腔。

可以将真空施加至模具上的液相聚氨酯混合物，以在步骤1040中从液相聚氨酯混合物中去除气泡。步骤1040可以包括在真空室和模具和/或在模具下方的表面之间产生适当气密的密封。所施加的真空的强度和步骤1040的施加真空的持续时间可以基于液相聚氨酯混合物内的气泡的数量和大小、用于浇注型聚氨酯部件的所期望的质量、分配到模具上的液相聚氨酯混合物的量以及所分配的液相聚氨酯混合物的粘度而变化。

在步骤1050中，过剩的液相聚氨酯混合物可以从模具的面被去除，步骤1050还可以确保推动液相聚氨酯混合物进入到模具上的一个空腔或多个空腔的所有区域中。如本文所描述的，步骤1050可以使用柔性刀片来进行。此外，在执行步骤1050时所使用的柔性刀片可以以不同的间隔被清洁，比如在每次使用之后、在每两次使用之后、每五分钟使用之后等等。

聚氨酯混合物可以被进一步加工和/或固化，以将其在步骤1060中在模具的空腔内从液相转变为固相。步骤1060的固化可以包括时间的经过、模具和/或模型的空腔内液相聚氨酯混合物的加热、控制聚氨酯混合物周围的相对湿度等等，以获得聚氨酯的期望的物理性质，以便在鞋或另外的物品的部件中使用。在步骤1060中进行的任何可选的后处理可以在聚氨酯的任何固化已经发生之前、期间或之后发生。例如，织物可以使用热压机连接到部分固化的聚氨酯部件，以既使浇注型聚氨酯能够随后从模具中更容易地去除，又有利于所得的浇注型聚氨酯部件整合到较大的物品，比如鞋面中。

方法1000的各个步骤可以通过系统的不同部件来进行，而一些步骤可以被组合以在单一的步骤中和/或通过系统的单一的部件来进行。传送机构可以将在实践方法1000时所使用的模具从一个部件或站移动到另一个，以便进行方法1000的多个步骤。在这种示例中可以使用多于一个的传送机构，并且方法1000的一些步骤可以不包括将模具运输到特定装置、设备或站以便进行该步骤的传送机构。机构可以将模具保持在适当位置以用于方法1000的步骤，或方法1000的步骤可以被进行，同时模具处于穿过较大的系统的运动中。执行保持在计算机可读介质上的指令的计算机系统可以控制各个部件，该各个部件可以实施根据本发明的方法，比如方法1000。

现在参照图11，示出了用于柔性刀片1140和柔性刀片保持器1142的另一示例。如在图11中所示，臂1190可以竖直地致动柔性刀片1140和保持器1142越过距离1195，以允许柔性刀片1140通过包含模具1120的平坦表面1127并且横跨模具1120的平坦表面1127移动来接合模具1120的表面。如先前解释的，当刀片1140致动越过距离1195时，刀片1140通过朝刀片1140移动的模具1120、通过朝模型1120移动的刀片1140，或通过一些组合可以接合模具1120。在图11中示出的示例中，由臂1190传递的致动可以使用任何类型的机构或主构(principal)来实现。臂1190还可以使柔性刀片1140和保持器1142水平地1194移动横跨通过止动器1106保持在适当位置的模具1120的平坦表面1124。在刀片1140已经移动横跨模具1120的平坦表面1124以去除任何过剩的液体聚氨酯之后，止动器1106可以撤回或释放以允许模具1120通过传送机构1110被进一步移动。

现在参照图12，一个振动单元1200的示例，其可以用来将液相聚氨酯混合物1252分散在模具1220的空腔1222内。振动单元1200可以包括接合模具1220并且如由箭头1290所指示的摇动或振动模具1220的基部1210或其它附接机构。任何类型的发动机、马达或其它驱动机构可以被振动单元1200所使用，以将振动给予基部1210并且最终给予模具1220和液相聚氨酯混合物1252。振动单元1200的振动可以在一维、二维或三维上发生。振动单元1200可以结合另一分散机构或代替另一分散机构使用。例如，振动单元1200可以在气刀或吹风机分散液相聚氨酯混合物1252之前、期间或之后使用。

现在参照图13，示出了刀片清理机构1300的一个示例。刀片清理机构1300可以用来在使用之后从柔性刀片1140去除过剩的液相聚氨酯混合物。柔性刀片1140可以类似在图11的示例中示出的柔性刀片，但其它类型的柔性刀片可以通过根据本发明的机构1300来清洁。虽然上文已经描述了合适的柔性刀片清理机构的各种示例，但在图13中示出的示例被提供用于说明性目的。刀片清理机构1300可以相对于待清洁的柔性刀片1140被移动，尽管柔性刀片1140可以可选择地/另外地朝清理机构1300移动。在图13中示出的示例中，第一空气喷嘴1310分配箭头1312的流，以从柔性刀片1140去除过剩的液相聚氨酯混合物。在图13的示例中，第二空气喷嘴1320可以提供箭头1322的第二流，以从柔性刀片1140的与第一空气喷嘴1310的相反的侧面中去除过剩的液相聚氨酯混合物。在从第一空气喷嘴1310和/或第二空气喷嘴1320施加空气流之后，第一旋转刷1330和/或第二旋转刷1340可以接合柔性刀片1140，同时如由箭头1332和箭头1342所指示的旋转，以从刀片1140去除没有被空气流1312、1322去除的任何剩余的液相聚氨酯混合物。在图13中示出的清理机构1300可以朝向刀片1140和远离刀片1140机械地、气动地或通过任何其它过程致动。此外，刀片清理机构的其它示例，其一些在上文被描述，可以结合本发明使用。

现在参照图14，示出了使用压机1420施加材料的片材1410。片材1410可以包括，例如编织织物或纺织织物、非纺织织物、膜材料或期望被固定到模具120的空腔122内的浇注型聚氨酯512的材料的任何其它片材。取决于聚氨酯512的固化状态，片材1410可以使用粘合剂和/或聚氨酯512的流动性质粘附到聚氨酯512。压机1420可以包括施加热和压力两者以有利于结合的热压机。将片材1410固定到聚氨酯512对以后由浇注型聚氨酯512构造鞋或其它物品可以是有用的，以及有利于从模具120的空腔122中取出浇注型聚氨酯512。特别地，使用压机1420施加片材1410可以在聚氨酯512已经例如使用在图12中示出的加热台1210部分地固化之后发生。

虽然本文已经描述根据本发明的具体示例系统和方法，但本发明不限于这些具体示例。本发明可以与任何期望形式的聚氨酯一起使用，并且用来由浇注型聚氨酯制造任何期望的部件。可以使用用于模型、柔性刀片诸如此类的不同材料，其中一些材料更好地适合于不同形式的聚氨酯。此外，分配机构、分散机构、清理机构诸如此类可以基于本发明的具体应用的特定需求和要求而变化。

Claims (17)

1.一种用于成形浇注型聚氨酯的系统，所述系统包括：模具传送机构，其在浇注型聚氨酯的成形期间将具有至少一个空腔的模具传送穿过所述系统，当所述模具在成形浇注型聚氨酯的过程期间保持在大体水平的取向时，所述模具内的所述至少一个空腔在所述模具的平坦表面下方延伸；液相聚氨酯混合物分配系统，其当所述传送机构将所述模具定位在所述液相聚氨酯混合物分配系统下方时，将预定量的液相聚氨酯混合物以对应于所述模具内的所述至少一个空腔的预定的图案沉积到所述模具的所述平坦表面上；分散机构，其在所述至少一个空腔内并且横跨所述平坦表面的至少一部分分散所述液相聚氨酯混合物；真空系统，其将真空施加至在所述模具内的所述至少一个空腔中的所述液相聚氨酯混合物；以及柔性刀片，其在所述传送机构已经将所述模具移动到所述柔性刀片处之后接触所述模具的所述平坦表面并且横跨所述模具的所述平坦表面移动，所述柔性刀片推动液相聚氨酯进入到在所述模具的所述平坦表面下方延伸的所述空腔中，并且从所述模具的所述平坦表面去除过剩的液相聚氨酯混合物。

2.如权利要求1所述的用于成形浇注型聚氨酯的系统，其中，所述柔性刀片在所述真空系统将真空施加至所述液相聚氨酯混合物之后，接触所述模具的所述平坦表面并且横跨所述模具的所述平坦表面移动。

3.如权利要求1所述的用于成形浇注型聚氨酯的系统，其中，所述柔性刀片在所述真空系统将真空施加至所述液相聚氨酯混合物之前，接触所述模具的所述平坦表面并且横跨所述模具的所述平坦表面移动。

4.如权利要求1所述的用于成形浇注型聚氨酯的系统，还包括清理单元，所述清理单元在所述柔性刀片已经接触所述模具的所述平坦表面并且横跨所述模具的所述平坦表面移动之后从所述柔性刀片去除液相聚氨酯混合物。

5.如权利要求4所述的用于成形浇注型聚氨酯的系统，其中，所述清理单元包括液体喷嘴。

6.如权利要求4所述的用于成形浇注型聚氨酯的系统，其中，所述清理单元物理地接触并且擦拭所述柔性刀片。

7.如权利要求4所述的用于成形浇注型聚氨酯的系统，其中，所述清理单元包括包含液体的室，所述柔性刀片浸没在所述包含液体的室中。

8.如权利要求4所述的用于成形浇注型聚氨酯的系统，其中，所述清理单元包括振动所述柔性刀片的超声波振动单元。

9.如权利要求1所述的用于成形浇注型聚氨酯的系统，其中，所述分散机构将流动的空气施加至所分配的液相聚氨酯混合物。

10.如权利要求9所述的用于成形浇注型聚氨酯的系统，其中，所述分散机构包括振动所述液相聚氨酯混合物的振动单元。

11.如权利要求1所述的用于成形浇注型聚氨酯的系统，其中，所述模具传送机构运输工具包括支撑模具的滚筒系统和施加力以沿着所述滚筒移动所述模具的至少一个推进器。

12.如权利要求1所述的用于成形浇注型聚氨酯的系统，其中，所述模具传送机构包括至少一个传送带。

13.如权利要求12所述的用于成形浇注型聚氨酯的系统，其中，所述柔性刀片保持在适当位置中，同时所述模具通过所述传送带被移动，以促使所述柔性刀片接触所述模具的所述平坦表面并且横跨所述模具的所述平坦表面移动。

14.一种成形浇注型聚氨酯的方法，所述方法包括：将模具传送穿过一系列的站，使得所述模具在传送时保持平坦表面大体水平并且面向上，所述模具具有在所述平坦表面下方延伸的至少一个空腔；在所述模具已经被传送到分配站之后，将预定量的液相聚氨酯混合物以对应于所述至少一个空腔的预定的构型分配到所述模具的所述平坦表面上；在所述液相聚氨酯混合物已经被分配之后，使用流动的空气将被分配到所述模具的所述平坦表面上的所述液相聚氨酯混合物横跨所述平坦表面的至少一部分分散以及分散到在所述平坦表面下方延伸的所述空腔中；当所述模具在真空系统下方时，在所述液相聚氨酯混合物已经分散到所述平坦表面上并且进入到所述至少一个空腔中之后，将真空施加至所述液相聚氨酯混合物；以及在所述真空已经被施加至所述液相聚氨酯混合物之后，通过接触所述平坦表面并且横跨所述平坦表面移动的柔性刀片从所述模具的所述平坦表面去除过剩的液相聚氨酯混合物。

15.如权利要求14所述的用于成形浇注型聚氨酯的方法，还包括在从所述模具的所述平坦表面去除所述过剩的液相聚氨酯之后清洁所述柔性刀片。

16.如权利要求14所述的用于成形浇注型聚氨酯的方法，其中，从所述模具的所述平坦表面去除过剩的液相聚氨酯混合物包括将所述模具保持在适当位置，同时移动所述柔性刀片以使所述柔性刀片接触所述平坦表面并且横跨所述平坦表面。

17.如权利要求14所述的用于成形浇注型聚氨酯的方法，其中，从所述模具的所述平坦表面去除过剩的液相聚氨酯包括将所述柔性刀片保持在适当位置，同时移动所述模具以使所述柔性刀片接触所述平坦表面并且横跨所述平坦表面。