CN107530923B - 用于冰柜的发泡装置以及相关的发泡方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于冰柜的发泡的发泡装置，包括框架，框架包括支撑结构，至少第一和第二发泡夹具相对于支撑结构被彼此相对地约束至支撑结构，第一和第二发泡夹具在发泡装置的运行状态下相对于发泡装置的竖直方向分别布置于下部位置以及上部位置，其中每一个发泡夹具都包括被构造成包围冰柜的外壳的底壁和外围壁、以及被构造成接合冰柜的内壳的插塞件，并且其中外围壁以及插塞件被约束至支撑结构，而底壁可移除地安装至外围壁。每一个发泡夹具还包括一个或多个注射头，注射头被构造成执行发泡混合物向容置于发泡夹具中的冰柜中的注射。本发明还涉及一种在发泡装置中使冰柜发泡的方法，其可通过所述发泡装置实施。

Description

用于冰柜的发泡装置以及相关的发泡方法
技术领域
本发明总体涉及冰柜、冰箱及类似产品的发泡，以及特别地涉及用于冰柜的发泡的装置和方法。
背景技术
冰柜通常由外壳和内壳构成，在所述外壳与内壳之间形成有适合于被填充以隔热泡沫的腔室。通过将发泡混合物(例如基于多元醇以及异氰酸盐的混合物)注射至冰柜的腔室中，在合适的发泡装置中执行冰柜的发泡，以通过固化形成聚氨酯泡沫。
为此目的，用于冰柜的发泡装置设置有夹具，其包括被构造成包围冰柜的外壳的底壁以及许多外围壁，以及被构造成接合冰柜的内壳的插塞件。所述插塞件被形成为与所述冰柜的内壳的形状相配。夹具的底壁和外围壁以及插塞件用来抵抗由隔热泡沫在它的固化过程期间的膨胀所生成的压力。
US 2008/0029921 A1公开一种这种类型的发泡装置的一个示例，其包括旋转地安装于支撑框架上的第一和至少第二发泡夹具。夹具可选择性地沿圆形路径从注射位置运动至固化位置，在所述注射位置中待处理的冰柜容置于所述第一和第二夹具的一个中并且经受注射发泡混合物的步骤，在所述固化位置中使填充有发泡混合物的冰柜固化达预定的时间。在固化步骤期间，可使另一个冰柜容置于所述第一和第二夹具的另一个中，经受注射发泡混合物的步骤以及接着旋转至固化位置中。先前所处理的冰柜因此返回至注射位置并且可被排出以便为待处理的新的冰柜腾出位置。
已知的是，根据腔室的具体设计，可通过将冰柜按照“钟式(bell)构造”布置或者按照“浴缸式(bath)构造”布置而执行发泡。在钟式构造中，冰柜被布置成使得腔室相对于竖直方向面向下并且通过布置于夹具上方的一个或多个注射头而注射发泡混合物，而在浴缸式构造中，冰柜被布置成使得腔室相对于竖直方向面向上并且通过布置于夹具下方的一个或多个注射头注射发泡混合物。
为了在钟式构造中或者在浴缸式构造中执行冰柜的发泡，通常需要相应的独立的生产线，这导致较高的装置以及生产成本。替代地，可以根据冰柜的类型将同一个发泡装置的结构设定从钟式构造完全地改变为浴缸式构造，或者反过来；这是耗时的，需要完全地停止发泡装置以及因此停止整个生产线并且因此对生产成本具有负面影响。
发明内容
因此需要改进现存的发泡装置以及提供一种用于冰柜的发泡装置，其允许根据钟式构造或者浴缸式构造执行发泡，这为本发明的一个目的。
所述目的通过本申请所限定的发泡装置及相关的方法来实现：
一种用于冰柜的发泡的发泡装置，所述发泡装置包括框架，所述框架包括支撑结构，至少第一和第二发泡夹具相对于所述支撑结构被彼此相对地约束至所述支撑结构，所述第一和第二发泡夹具在所述发泡装置的运行状态下相对于所述发泡装置的竖直方向分别布置于下部位置以及上部位置，其中每一个发泡夹具都包括被构造成包围冰柜的外壳的底壁和外围壁、以及被构造成接合所述冰柜的内壳的插塞件，并且其中所述外围壁以及所述插塞件被约束至所述支撑结构，而所述底壁可移除地安装至所述外围壁，其中，每一个发泡夹具还包括一个或多个注射头，所述注射头被构造成执行发泡混合物向容置于发泡夹具中的冰柜中的注射以分离地形成发泡的冰柜。
一种在发泡装置中使冰柜发泡的方法，所述发泡装置包括框架，所述框架包括支撑结构，至少第一和第二发泡夹具相对于所述支撑结构被彼此相对地约束至所述支撑结构，所述第一和第二发泡夹具在所述发泡装置的运行状态下相对于所述发泡装置的竖直方向分别布置于下部位置以及上部位置，所述方法包括步骤：
i)为每一个发泡夹具提供一个或多个注射头，所述注射头被构造成执行发泡混合物向容置于发泡夹具中的冰柜中的注射；
ii)将冰柜容置于任一发泡夹具中；
iii)使所述发泡夹具与所述冰柜一起移动至所述下部位置或者上部位置；
iv)将发泡混合物注射至所述冰柜的腔室中，由此利用不同的发泡夹具来分别地形成发泡冰柜。
在本申请中的其他方面中还进一步描述了对相应技术方案的进一步的改进。
根据本发明所述的发泡装置包括具有相应的夹具以及注射头的至少两个独立的发泡站，其允许根据冰柜的具体的生产需要而按照浴缸式构造或者钟式构造处理冰柜。
对冰柜的处理(亦即发泡混合物的注射和/或固化)可在任一个发泡站中、甚至在两个发泡站中同时地进行，因此允许使处理时间以及生产成本最优化。
对不同类型的冰柜的处理因此也有利地为可能的。
附图说明
通过参考附图对本发明的实施例的以下具体的以及非限制性的描述，对于本发明所属领域的技术人员而言，根据本发明所述的发泡装置以及方法的另外的优点和特征将变得显而易见，其中：
-图1为示意性地示出在运行状态中的根据本发明的发泡装置的前视图；
-图2为图1的发泡装置的侧视图；以及
-图3至图6为示意性地示出通过本发明的发泡装置对冰柜进行的随后的处理步骤的侧视图。
具体实施方式
参考图1和图2，根据本发明所述的发泡装置总体由参考数字100表示并且在三维参考系中示出，其中底座110沿相互地垂直的纵向和横向方向L、T延伸并且框架120沿垂直于纵向和横向方向L、T的竖直方向V从底座110延伸。
框架120包括支撑结构121，第一和第二发泡夹具130被约束于所述支撑结构121上。第一和第二发泡夹具130相对于支撑结构121彼此相对地布置。
在如图1和2中所示的发泡装置的运行状态中，第一和第二夹具130分别相对于竖直方向V布置于发泡装置100的下部位置A中以及上部位置B中。下部位置A位于发泡装置的支撑结构121与底座110之间，而上部位置B相对于支撑结构121沿竖直方向V与下部位置A相对。在图1和2中通过虚线矩形框示意性地示出这两个位置A、B。
每一个发泡夹具130包括被构造成包围冰柜C的外壳的底壁131以及多个外围壁(例如四个壁132，133，134，135)，还包括被构造成接合冰柜C的内壳的插塞件136。
插塞件136的形状被构造成与冰柜C的内壳的形状相配。夹具的底壁131和外围壁132，133，134，135以及插塞件136用来抵抗由隔热泡沫在它的固化过程期间的膨胀所生成的压力。
夹具130的外围壁132，133，134，135以及插塞件136被约束至发泡装置100的支撑结构121，而底壁131可移除地安装至外围壁132，133，134，135，以便允许将待处理的冰柜C放置或者装载至夹具130中的任何一个中。
因此，布置于下部位置A中的夹具130的外围壁132，133，134，135以及插塞件136面对装置100的底座110，而布置于上部位置B中的夹具130的外围壁132，133，134，135以及插塞件136沿竖直方向V面向上方。
在图中所示的实施例中，支撑结构121是被约束至框架120的可旋转的轴，以便围绕水平轴线Z旋转。该轴线例如沿发泡装置100的横向方向T延伸。可旋转的轴121可替代地被约束至框架120，以便围绕沿发泡装置100的纵向方向L延伸的水平轴线旋转。
轴121的旋转例如由发泡装置100的齿轮马达122驱动。
如将参考图3至6在下文中解释说明的，发泡装置的这种构造允许在发泡装置的下部位置处装载待处理的冰柜C并在发泡过程之后将它卸载。
为了允许将冰柜C装载至夹具130中，底壁131必须与外围壁132，133，134，135脱离连接并移动远离。
根据图中所示的实施例，通过使轴121旋转而使所述第一与第二夹具130中的一个(例如第一夹具)处于下部位置A中。发泡装置100包括平台141，其布置于夹具130与底座110之间并且能沿竖直方向V相对于夹具和底座运动。
该可动平台141例如被约束至发泡装置100的框架120的、沿竖直方向V从底座110延伸的多个支座123。可通过任何已知的装置(比如例如液压、电动、机械致动器或其组合)实现沿竖直方向V对可动平台141的驱动。
使可动平台141与下部位置A中的夹具130的底壁131接触。使底壁131与外围壁132，133，134，135脱离接合并且接着沿竖直方向V与平台141一同下降，从而允许将夹具130打开。
如图3中所示，来自例如沿纵向方向L的供应线(未示出)的待处理的冰柜C按照浴缸式构造(亦即其中内壳的腔室沿竖直方向V面向上方)被接纳，并且被装载于夹具130的底壁131上。
优选地从加热站(未示出)供应冰柜C，冰柜C在加热站中在高达大约70℃的温度下被加热，以便促进发泡过程。
如图4中所示，通过驱动可动板141，使底壁131恢复与夹具130的外围壁132，133，134，135接触并且被借助任何已知的紧固装置(比如螺栓)固定至夹具130的外围壁132，133，134，135，以便实现图1和2中所示的封闭的构造。在此步骤期间，插塞件136被逐步地安装至冰柜C的内壳中，以使得当夹具130被封闭时，冰柜C的内壳和外壳完全地接触外围壁132，133，134，135以及插塞件136。
通过使轴121旋转180°，可执行相同的步骤以便将另一个冰柜C装载于第二夹具130中。图4示意性地示出分别装载于第一和第二夹具130中的第一和第二冰柜。
为了允许根据待处理的冰柜C的外部尺寸调节夹具130的尺寸，外围壁132，133，134，135优选地通过相应的支座142，143，144，145约束至支撑结构121并且能通过连杆150以及相关的致动器(未示出)相对于支撑结构121运动。
插塞件136的形状则严格地取决于待处理的冰柜C的内壳的具体形状并且不能被调节。
根据本发明，发泡装置100的每一个夹具130还包括被构造成执行发泡混合物的注射的一个或多个注射头160。
注射头160与每一个夹具130的底壁131相关联并且可有利地以可移除的方式约束至底壁131以便使夹具130的、在装载和卸载冰柜C时的打开和封闭变得容易，如在图3、4以及6中示意性地示出的。如在图5中示意性地示出的，在运行状态中，注射头160则被适当地约束至相应的夹具130的底壁131，从而允许执行发泡混合物向冰柜C的腔室中的注射。
根据以上内容，显而易见的是，发泡装置的下部位置A限定用于冰柜的发泡的“浴缸式构造”，而在上部位置B中，夹具旋转180°并且限定“钟式构造”。
在这里，根据夹具130的位置，当夹具130处于下部位置A中时，可在浴缸式构造中执行发泡混合物的注射，或者当夹具130处于上部位置B中时，可在钟式构造中执行发泡混合物的注射。
换句话说，本发明的发泡装置包括具有相应的夹具和注射头的两个独立的发泡站，其允许根据冰柜的具体的生产需要而按照浴缸式构造或者按照钟式构造处理冰柜。
可在任一个发泡站中执行对冰柜的处理(亦即发泡混合物的注射和固化)并且对冰柜的处理甚至可如图5所示在两个发泡站中同时地发生，从而允许使处理时间以及生产成本最优化。
对不同类型的冰柜的处理也有利地为可能的。
根据现有技术，发泡混合物的注射通过逐步地填充由冰柜的外壳和内壳所限定的腔室来执行。存在于腔室内部的空气在注射步骤期间被发泡混合物逐步地推挤，并且通过通常存在于内壳与外壳之间的间隙排出。如在以上所提到的美国公开US2008/0029921A1中所描述的，未在真空状态下执行注射，该过程由于包围夹具的相关的设备以及另外的结构而被认为是非常昂贵的。而且，真空注射需要使用特定类型的发泡混合物，而若在环境压力下执行注射，则不存在对发泡混合物类型的限制。此外，通常存在于冰柜的内壳与外壳之间的间隙允许有效地将空气排出而不会负面地影响发泡混合物对腔室的填充。
在注射发泡混合物时或者就在该操作之前，可有利地使夹具130围绕水平轴线倾斜，以便有助于对腔室的填充。在整个注射步骤期间维持夹具的倾斜。根据发泡混合物的类型以及待填充的腔室的形状，可使发泡站相对于水平平面(亦即平行于发泡装置100的底座110的平面)倾斜例如多达大约30°。
例如可使夹具围绕轴121(夹具被约束至该轴)的轴线Z倾斜。
优选地对每一个夹具130的底壁和外围壁131，132，133，134，135进行温度调节，以便将待处理的冰柜维持于例如高达大致70℃的温度下并促进和加速所注射的发泡混合物的固化。
如图5中所示，当注射步骤之后的固化步骤完成时，通过使轴121旋转使每一个夹具130处于下部位置A处并且通过将底壁131移除而将夹具130打开。为此目的，再一次驱动可动平台141与底壁131接触，使后者与外围壁132，133，134，135脱离接合，使一个或多个注射头160与底壁131分离并且使后者与所完成的冰柜C一同下降。接着使所完成的冰柜C沿例如纵向方向L运动至卸载站(未示出)。
可以以任何合适的方式执行将冰柜传递至发泡装置或者从发泡装置移走冰柜的操作。例如，可以使用沿例如沿纵向方向L延伸的轨道引导的、并且设置有相应的夹持装置(例如吸盘)的马达驱动的小车。
根据本发明的另一个实施例，所述发泡装置可包括另外的上述类型的夹具(亦即设置有相应的注射头，且被约束至可旋转的轴121)，例如与上述那些夹具相同的第三和第四夹具130，其相对于以上所描述的那些夹具彼此相对地布置并且相对于图中所示的第一和第二夹具130成角度地相间隔，例如大约90°。
如果在下部和/或上部位置A、B处、亦即在如上所述的浴缸式或钟式构造中执行每一个夹具130中的注射步骤以便优化对冰柜腔室的填充，则可通过使夹具130移动至不同的位置中(例如旋转90°的中间位置处)而使所注射的发泡混合物固化，以便允许分别在下部和上部位置A、B处执行另外的冰柜的另外的注射步骤。这样在一个夹具中注射的发泡混合物的固化可与在另一个夹具中所执行的注射步骤同时进行，因此进一步允许使处理时间以及生产成本最优化。
根据本发明的又一个实施例，本发明的发泡装置可被构造成不仅允许在下部位置中将夹具打开和封闭，而且允许在上部位置中将夹具打开和封闭。为此目的，所述发泡装置可包括另一个可动平台，其被约束至框架的、沿竖直方向V在夹具的支撑结构上方延伸的另外的支座。除了以上所描述的那些之外，还可设置另外的马达驱动的小车以及相应的导轨，以便为所述发泡装置提供用于在每一个发泡站处装载和卸载冰柜的独立的生产线。
根据本发明的此实施例，当仅仅使用第一和第二夹具时，它们的围绕水平轴线的旋转并非严格必须，在下部和上部位置A、B处存在相应的装载和卸载站。因此，在这种情况下，支撑结构可为固定的结构，比如例如梁。
在包括有例如如上所述的两个以上的发泡夹具的发泡装置的构造中，可旋转的支撑结构的使用则是必须的，以便允许使每一个夹具处于下部或上部位置A、B中。
已经参考本发明的优选实施例公开了本发明。应当理解的是，可存在本发明的、与如在所附权利要求中所阐述的发明思想有关的另外的实施例。

Claims (13)

1.一种用于冰柜的发泡的发泡装置(100)，所述发泡装置(100)包括框架(120)，所述框架包括支撑结构(121)，至少第一和第二发泡夹具(130)相对于所述支撑结构(121)被彼此相对地约束至所述支撑结构(121)，所述第一和第二发泡夹具(130)在所述发泡装置(100)的运行状态下相对于所述发泡装置(100)的竖直方向(V)分别布置于下部位置(A)以及上部位置(B)，其中，所述至少第一和第二发泡夹具(130)中的每一个发泡夹具(130)都包括被构造成包围冰柜(C)的外壳的底壁(131)和外围壁(132，133，134，135)、以及被构造成接合所述冰柜(C)的内壳的插塞件(136)，并且其中，所述外围壁(132，133，134，135)以及所述插塞件(136)被约束至所述支撑结构(121)，而所述底壁(131)可移除地安装至所述外围壁(132，133，134，135)，其特征在于，所述至少第一和第二发泡夹具(130)中的每一个发泡夹具(130)还包括一个或多个注射头(160)，所述注射头被构造成执行发泡混合物向容置于发泡夹具中的冰柜(C)中的注射以分离地形成发泡的冰柜。
2.根据权利要求1所述的发泡装置(100)，其特征在于，所述注射头(160)与所述至少第一和第二发泡夹具(130)中的每一个发泡夹具(130)的底壁(131)相关联或者被可移除地约束至每一个发泡夹具(130)的底壁(131)。
3.根据权利要求1所述的发泡装置(100)，其特征在于，所述支撑结构(121)是被约束至所述框架(120)、从而能围绕水平轴线(Z)旋转的可旋转的轴。
4.根据权利要求1所述的发泡装置(100)，进一步包括布置于所述下部位置(A)中的发泡夹具(130)与所述发泡装置(100)的底座(110)之间的平台(141)，所述平台(141)能沿所述竖直方向(V)相对于所述底座(110)以及布置于所述下部位置(A)中的所述发泡夹具(130)运动。
5.根据权利要求4所述的发泡装置(100)，其特征在于，能够运动的所述平台(141)被约束至所述发泡装置的框架(120)的多个支座(123)，所述支座沿所述竖直方向(V)从所述底座(110)延伸。
6.根据权利要求1所述的发泡装置(100)，其特征在于，所述至少第一和第二发泡夹具(130)中的每一个发泡夹具(130)的外围壁(132，133，134，135)被通过相应的支座(142，143，144，145)约束至所述支撑结构(121)，并且能通过连杆(150)以及相关的致动器而相对于所述支撑结构(121)运动。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的发泡装置(100)，其特征在于，所述至少第一和第二发泡夹具(130)中的每一个发泡夹具(130)的底壁和外围壁(132，133，134，135)都经受温度调节。
8.根据权利要求1所述的发泡装置(100)，进一步包括第三和第四夹具(130)，所述第三和第四夹具被彼此相对地约束至所述支撑结构(121)并且相对于所述第一和第二夹具(130)成角度地相间隔，所述支撑结构(121)为可旋转的轴。
9.根据权利要求8所述的发泡装置(100)，其中，所述第三和第四夹具相对于所述第一和第二夹具(130)以大约90°的角度相间隔。
10.一种在发泡装置中使冰柜发泡的方法，所述发泡装置包括框架(120)，所述框架包括支撑结构(121)，至少第一和第二发泡夹具(130)相对于所述支撑结构(121)被彼此相对地约束至所述支撑结构(121)，所述至少第一和第二发泡夹具(130)在所述发泡装置(100)的运行状态下相对于所述发泡装置(100)的竖直方向(V)分别布置于下部位置(A)以及上部位置(B)，所述方法包括步骤：
i)为所述至少第一和第二发泡夹具(130)中的每一个发泡夹具(130)提供一个或多个注射头(160)，所述注射头被构造成执行发泡混合物向容置于发泡夹具中的冰柜(C)中的注射；
ii)将冰柜(C)容置于所述至少第一和第二发泡夹具(130)中的任一发泡夹具(130)中；
iii)使所述任一发泡夹具(130)与所述冰柜(C)一起移动至所述下部位置(A)或者上部位置(B)；
iv)将发泡混合物注射至所述冰柜(C)的腔室中，由此利用不同的发泡夹具来分别地形成发泡冰柜。
11.根据权利要求10所述的使冰柜发泡的方法，进一步包括步骤：使发泡夹具(130)围绕水平轴线(Z)相对于水平面倾斜一角度，其中，在步骤iv)期间或者就在步骤iv)之前执行这一步骤并且在整个步骤iv)期间维持所述发泡夹具(130)的倾斜。
12.根据权利要求11所述的使冰柜发泡的方法，其中，所述角度高达30°。
13.根据权利要求10－12之一所述的使冰柜发泡的方法，其特征在于，发泡混合物的注射和/或固化在所述至少第一和第二发泡夹具(130)中的每一个发泡夹具(130)中大致同时地进行。
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