借助于热成型设备或接合设备制造产品的方法，以及热成型设备或接合设备的制造方法
【专利说明】借助于热成型设备或接合设备制造产品的方法，以及热成型设备或接合设备
[0001]本发明涉及一种借助于热成型设备或接合设备制造产品的方法，以及一种热成型设备或接合设备。
[0002]产品的热成型处理是一种常见的用于对热塑性的塑料进行塑形的工艺技术。早先它被称为热塑、深冲或真空深冲。例如，酸奶杯或人造黄油罐或其它各种塑封包装就是在热成型中制成的薄膜物品。
[0003]此外，还有一种实际上源自注塑的工艺技术，即模内贴标(ML)，这期间也在热成型中得以应用。专利文献EP 1588827 A2描述了一种用于操作热成型机的方法，其中利用模切装置在薄膜带的一个批次中制造多个产品，例如，酸奶杯。钢带让固定点处于切割线之间，以便产品留在残留薄膜网格中。接着，携带有所制造的但仍连接在一起的产品的下模具下降和倾斜。在下模具的每个空腔中放置标签，标签会由于预热薄膜的热量而与产品在产品的表面上连接。
[0004]专利文献DE10 2008 033 799 Al也描述了一种用于对塑料容器进行模内贴标的方法和装置。
[0005]专利文献DE 10 2012 005 915 B4描述了标签处理的几种方式。
[0006]专利文献WO 2004/066197 Al描述了一种方法，其中在空腔中放入带有电子元件的标签，然后在其上熔化塑料产品。
[0007]专利文献DE10 2006 030 913 Al描述了一种带有底板和识别元件的模内表面元件。
[0008]专利文献DE10 2006 047 714 Al描述了一种带有具有前部和后部的基座的模内标签，其中背面上放置有与RFID芯片电性连接的金属天线。这样的元件可以例如在注塑中使用。
[0009]专利文献DE 10 2008 058 353 Al描述了一种用于制造带有可识别标签的挤出吹塑成型空心体的方法，其中标签被从带子处放置到仍然温热的吹塑薄膜管上。
[0010]专利文献EP 2054846 BI公开了一种用于制造带有柔性标签和集成RFID应答器的容器的方法。
[0011]专利文献EP1604803 Al公开了一种用于制造带有贴了标签的容器的带子的装置，其中设置有两个标签放置平台。
[0012]本发明的任务是提供一种对现有技术进行替代或改进的方案。
[0013]根据本发明的第一方面，上述任务通过一种借助于热成型设备或接合设备制造由具有热塑性塑料的薄膜构成的产品的方法来实现，所述热成型设备或接合设备具有设计成热成型工具或焊接工具的加工工具，所述方法包括以下步骤:a.将薄膜送入带有打开的可移动的加工工具的加工平台中；b.放置嵌入式元件以备嵌入嵌入式元件，确切说放置在加工工具的空腔中和/或两个薄膜层之间的空间中；c.关闭加工工具，期间对薄膜进行热成型处理，以便在嵌入式元件嵌入塑料中的情况下模制产品，和/或对薄膜进行接合处理，以便在嵌入式元件嵌入塑料中的情况下制造产品；以及d.打开加工工具并在必要时将产品去模。
[0014]对此应当说明以下概念，即“嵌入”应当理解成一种带入行为，其中薄膜至少部分地覆盖住朝向薄膜初始表面的嵌入式元件。因此嵌入不能理解成只是表面式的熔合(像现有技术已知的那样)。反而应当至少在一个位置处存在机械式的额外的固定。
[0015]优选完全地嵌入，其中根据前面所述嵌入式元件不再具有空闲的表面，而是完全地被薄膜覆盖。
[0016]当垂直于为嵌入式元件所提供的薄膜的表面至少在一个位置处有薄膜先通过，然后才到达嵌入式元件上时，确定为覆盖。
[0017]在构造上，这样的嵌入(即至少部分的覆盖)可以通过不同的方式来实现:
[0018]例如，可以考虑，嵌入式元件通过以下方式在薄膜中产生底切，即最先压在和压入薄膜的区域大于随后的区域。在最简单的情况下，可以设想成圆锥体或棱锥或截锥形或截棱锥。如果这样的物体压入加热过的薄膜中，那么嵌入式元件的前面的大的一面会先挤压大量的热塑性薄膜。由于薄膜的压力，导致在前面的大的周围边缘那边的薄膜顺着逐渐变细的躯干运动，并且至少部分地包围嵌入式元件的前面的大的一面。
[0019]替代地或累加地可以考虑，在放入空腔之前、但是优选在放入空腔之后加热嵌入式元件。对此，空腔可以具有用于嵌入式元件的主动加热工具，或者可以在空腔的上方或者在空腔中放置散热器，以便加热嵌入式元件在之后于此安放薄膜的一侧。
[0020]尤其是可以考虑，将嵌入式元件加热到其表面上的温度至少比嵌入式元件放入空腔时的温度超出20K。
[0021]所建议的方法特别适合于热成型方法和接合方法，特别是接合方法使用焊接工具。还可以设置一种实施两种方法的设备。
[0022]对于实施热成型方法的情况，建议一种用于在热成型产品中嵌入嵌入式元件的方法，它包括以下步骤:将薄膜送入带有打开的可移动的成型工具的成型平台中；放置嵌入式元件以备嵌入，确切说放置在成型工具的空腔中或两个薄膜层之间的空间中；关闭成型工具，期间对薄膜进行热成型处理，以便在嵌入式元件嵌入塑料中的情况下模制热成型产品；以及打开成型工具并将热成型产品去模。
[0023]对于实施接合方法的情况，建议一种用于在接合产品中嵌入嵌入式元件的方法，它包括以下步骤:将薄膜送入带有打开的可移动的接合工具(特别是焊接工具，尤其是组合的焊接分离工具)的接合平台中；放置嵌入式元件以备嵌入，确切说放置在接合工具的空腔中和/或两个薄膜层之间的空间中；关闭接合工具，期间对薄膜进行接合处理，以便在嵌入式元件嵌入塑料中的情况下制造产品；以及打开接合工具并在必要时将产品去模。
[0024]建议，嵌入式元件具有或是利用外壳包裹的信息元件，以便通过以下方式嵌入包裹的信息元件:(i)要么外壳与模制的热成型产品的塑料在热成型产品的表面连接，并且制成的热成型产品上的外壳包裹住信息元件朝着热成型产品由此而形成的新的表面，从而由此嵌入信息元件，(ii)要么外壳与其中所包含的信息元件四周嵌入热成型产品的塑料中，使得信息元件得到双重保护并由此而嵌入，即被外壳包裹并且此外还被薄膜的塑料包围。
[0025]尤其是，信息元件可以具有无线电模块、RFID应答器和/或谐振电路。
[0026]应当明确指出的是，在本申请的上下文中描述了一些仅基于热成型方法的方法的可选的变形。但是应当理解成接合方法的变形也一起被公开。
[0027]特别有利的是，嵌入式元件具有或是注塑部件。
[0028]通过这种方式能够成功地将注塑部件与热成型部件或接合部件一起制成产品。
[0029]注塑部件也可以只与嵌入部件一起嵌入产品中，其中在产品的外部保留突出部分。例如，在塑料板的热成型处理中可以考虑制造注塑而成的桌腿，该桌腿在其朝向桌子的末端处设置有扩展部，并接着在热成型过程中嵌入到热深冲成型的塑料板中。
[0030]当然，也可以有更小的应用和用薄膜取代塑料板的应用。
[0031]优选地，倾斜可移动的成型工具以便放置嵌入式元件。
[0032]成型工具一般是多部件的，即由上模具和下模具组成。
[0033]关于这方面应当指出的是，在本申请的上下文中不定冠词和不定数词应当理解成最小程度的表述，这样不定冠词“一个......”、“二个......”等应当理解为“至少一个......”，“至少两个......”等，除非从各自的上下文中得出此处应当只是“刚好一个......”，“刚好两个......”等意思。
[0034]具体地，在所建议的设备中该工具可以具有两个以上的部件。
[0035]在实践中通常遇到的情况是仅由一个上模具和一个下模具组成，其中通常至少下模具是可移动的，即高度上可移动并且优选可倾斜。
[0036]如果使用在此有益的推荐的模切装置，那么可以一次取出一个批次具有多个通过热成型制作的嵌有嵌入式元件的产品，然后在后续平台上才将产品从残留薄膜网格中分离出来。
[0037]优选地，在堆叠平台上完成去模处理。
[0038]优选地，在方法执行过程中，可以在多个热成型产品或接合产品中(即优选地在可移动工具的多个空腔中)同时嵌入多个嵌入式元件。
[0039]根据本发明的第二个方面，上述任务可以通过一种用于将嵌入式元件嵌入产品中的热成型设备和/或接合设备来实现，其中所述设备包括:用于具有热塑性塑料的薄膜的薄膜引导装置;和带有放置装置的加工平台，其中加工平台具有可通过驱动打开和关闭的加工工具，以及放置装置，其中所述放置装置设置成用来在加工工具的空腔中和/或两个薄膜层之间的空间中放入嵌入式元件，以便准备嵌入，这样在关闭加工工具时制造产品并且同时将嵌入式元件嵌入塑料中，其中所述设备具有用于执行如权利要求1至12中任意一项所述方法的工具，尤其是用于加工工具的倾斜装置，用于将产品与薄膜分开但留有固定槽口的模切装置，用于将产品与剩余薄膜网格分离的分离装置，焊接工具，组合的焊接分离工具和/或堆叠装置。
[0040]从发明人的角度出发，带有模内贴标功能、带有模切装置，以及带有智能元件和/或带有注塑方法所制作的嵌入式元件的组合倾斜机是一种特别有利的实施例。
[0041]尤其是，倾斜机可以通过以下方式倾斜下模具，即两个彼此独立驱动的切换驱动器抓握在下模具上，其中优选地抓握在下模具台上。
[0042]在进一步传送留在残留薄膜网格中制作好的产品期间，可以对工具填充新的嵌入式元件，以及甚至有足够的时间对它们加热。
[0043]下面根据两个实施例结合附图来详细地说明本发明。在附图中:
[0044]图1示意性地显示了一个热成型设备的侧视图，所述热成型设备用于从模切装置中的薄膜面制造大量的杯状产品，具有预热平台、带有上模具和下模具的加工平台和导向后续平台的引导装置；
[0045]图2显示了图1的设备，其带有一个摆动的下