ES2293702T3 - Proceso y equipo para aplicar una chapa decorativa a una moldeada mediante moldeo por inyeccion dentro de molde. - Google Patents

Abstract

Un proceso para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde que consta de los pasos siguientes: precalentamiento de una lámina decorativa (S) a través del medio de precalentamiento de láminas (4) a una temperatura inferior a la temperatura de termodistorsión de la lámina decorativa (S) antes de suministrar dicha lámina (S) a los moldes (12, 25) cuya superficie (88) define una cavidad (13); suministro de la lámina decorativa (S) precalentada a los moldes (12, 25) en posición abierta; calentamiento de la lámina decorativa (S) a través del medio de calentamiento de láminas (70) formado por dos placas calefactoras (71, 72) giratorias que se sostienen sobre una carcasa de soporte (75) y se sitúan en una posición de calentamiento orientada hacia los moldes (12, 25) para calentar la lámina decorativa (S) a una temperatura igual o superior a su temperatura de termodistorsión y ajustarla al contorno de la superficie (88) de la cavidad de los moldes (12, 25) mediante la embutición que se consigue al aplicar vacío a los moldes (12, 25); y, finalmente, unión y fijación de los moldes (12, 25) e inyección de resina líquida en los mismos (12, 25) para que la lámina decorativa (S) y la resina se adhieran entre sí.

Description

Proceso y equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde.

El presente invento hace referencia al proceso y equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde.

De forma convencional, el proceso de aplicación de una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde que permite crear una pieza moldeada de plástico y, de forma simultánea, aplicar dibujos u otros motivos a la superficie de dicha pieza a través de la lámina decorativa, se puede llevar a cabo de diversos modos.

Por ejemplo, el boletín de la publicación de patentes japonesas nº 19.132/1975 presenta un proceso para la integración de una lámina decorativa en la superficie de una pieza moldeada mediante moldeo por inyección en el mismo momento del proceso de moldeo, de tal modo que un molde hembra con un respiradero se utiliza como molde para la formación de vacío; se suministra una lámina decorativa que se coloca en el molde hembra y, a continuación, se ablanda térmicamente mediante una platina caliente para luego preformar la pieza mediante el vacío que se ha formado y delimitar su contorno para que así encaje en la superficie de la cavidad del molde hembra; acto seguido, los moldes macho y hembra se unen y fijan para inyectar resina fundida en la cavidad que definen ambos moldes; finalmente, los moldes se separan para extraer la pieza moldeada.

También a modo de ejemplo, el boletín de la publicación de patentes japonesas abiertas a inspección pública presenta una técnica para decorar la superficie de una pieza moldeada mediante una lámina decorativa al mismo tiempo que se forma la pieza moldeada, en la que una lámina decorativa se desenrolla de su bobina y se sitúa entre dos moldes en posición abierta, uno macho y otro hembra; la lámina se coloca en el límite de la superficie de separación del molde hembra mediante un marco prensador de láminas, que la fija sobre el molde hembra; a continuación, desde una posición retraída en el exterior del molde, una platina caliente se sitúa entre los dos moldes de modo que queda delante de la lámina decorativa que se ha suministrado para ablandarla térmicamente sin llegar a entrar en contacto con ella y así preformar la lámina decorativa del molde de inyección para delimitar el contorno de la lámina decorativa y que encaje en la superficie de la cavidad del molde hembra; finalmente, la platina caliente se retira a la posición retraída fuera del molde, ambos moldes se unen y fijan y se inyecta resina en la cavidad definida por ambos moldes que, en última instancia, se abren papa poder extraer la pieza moldeada.

En estos modos, la lámina decorativa se preforma mediante moldeo por inyección y se ablanda térmicamente para poder llevar a cabo esta preformación después de que se haya suministrado una lámina al molde.

El boletín de la publicación de patentes japonesas nº 42.172/1992 presenta una técnica para suministrar láminas decorativas a un molde y ablandarlas térmicamente de modo que se preforman mediante un proceso de moldeo por inyección, de tal modo que una platina caliente oscila entre el interior del molde y una posición retraída fuera del mismo para ablandar térmicamente la lámina decorativa; los respiraderos formados en la superficie calefactora succionan la lámina decorativa y un marco presiona todavía más la lámina contra la superficie calefactora hasta que queda ajustada sobre ella; cuando la platina caliente se encuentra en la posición retraída, el marco retiene la lámina decorativa sobre la superficie calefactora, que luego se introduce en el molde.

Sin embargo, los modos descritos en los boletines de la publicación japonesa de patentes abiertas a inspección pública nº 19.132/1975 y 315.950/1994 antes comentados y otros, en los que la lámina decorativa que se debe calentar a una temperatura de distorsión o a una temperatura inferior, se suministra al molde a temperatura ambiente y posteriormente se calienta, presentan el inconveniente de que cuando se utiliza una lámina decorativa con una buena resistencia térmica o con un grosor considerable, el hecho de calentar la lámina supone una considerable pérdida de tiempo, lo que se traduce en un ciclo de trabajo prolongado que, por lo tanto, reduce la productividad.

En el boletín de la publicación de patentes japonesas nº 42.172/1992 descrito anteriormente, una lámina decorativa se puede empezar a calentar cuando la platina calefactora se encuentra en la posición retraída. En consecuencia, el período de calentamiento tras la introducción de la platina en el molde se puede reducir. Sin embargo, puesto que la superficie calefactora succiona la lámina decorativa, que se mantiene sobre esta pieza, las marcas de los respiraderos de la superficie calefactora también pasan a la lámina decorativa ablandada, con lo que el aspecto del producto final es pobre. En aquellos casos en los que las láminas decorativas son especialmente grandes o gruesas, a veces el vacío generado para succionar y retener las láminas decorativas presenta fugas, y las láminas se rompen. Es complicado eliminar por completo la deformación y distorsión de las láminas decorativas cuando, una vez ablandadas, se sitúan entre los moldes macho y hembra. Asimismo, cuando las láminas decorativas se suministran al molde hembra, el molde de preformación, la platina calefactora libera las láminas decorativas sujetas a su superficie por medio de la succión de los respiraderos y, a la inversa, expulsa aire comprimido por estos respiraderos; tras esto, las láminas decorativas ya se han calentado. Cabe destacar que cuando múltiples láminas decorativas se desprenden de la superficie calefactora una tras otra en un breve período de tiempo, a veces las láminas se arrugan o bien su transferencia es inestable. En el caso de que una lámina decorativa cuente con una capa adhesiva en la parte posterior, en ocasiones esta capa queda enganchada a la platina calefactora.

En la patente estadounidense US-A-4.360.329 se presenta un método para decorar la superficie de un artículo fabricado en resina sintética por el que se forma un molde metálico para la decoración de dicho artículo. Las etapas de este método son las siguientes: calentamiento de una chapa de transferencia sin fin que se suministra de forma continua a un mole metálico; inyección de aire caliente desde un molde de inyección del molde metálico junto con la colocación de la chapa de transferencia calentada en el interior del molde metálico con una superficie que decora el artículo mediante una capa adhesiva orientada hacia el molde de inyección; pegado de la chapa de transferencia a la pared de la circunferencia interior del molde metálico al aplicar succión a la chapa de transferencia con un molde de vertido.

En la patente estadounidense US-A-5.667.747 se presenta un proceso para la formación de vacío con el objetivo de moldear una lámina delgada de plástico termoformable para reproducir con precisión gráficos originales con un relieve tridimensional. El proceso consta de las etapas siguientes: mantenimiento de una lámina impresa de plástico cerca de un molde hembra para la formación de vacío, pero sin llegar a entrar en contacto con él, con la cara impresa orientada hacia el molde; calentamiento de la lámina de plástico a una primera temperatura en la que la lámina adquiere flexibilidad y está a punto de doblarse, pero sin que llegue a hacerlo, hecho que minimiza el movimiento de la imagen respecto al molde hembra a causa del calentamiento de la lámina; entrada en contacto del molde hembra con la lámina cuando la lámina se ha calentado a una primera temperatura; generación inmediata de vacío en los orificios del molde para empezar a embutir la lámina de plástico en el molde; y fijación de la lámina respecto al relieve del molde para minimizar todavía más el movimiento de la imagen de la lámina respecto al molde; a continuación, calentamiento de la lámina de plástico a una segunda temperatura superior a la primera a la que la lámina de plástico se termoformará mientras el vacío se mantiene en los orificios del molde hembra para completar la formación del relieve tridimensional de la lámina; una vez que la lámina de plástico ha alcanzado la segunda temperatura, detención de la aplicación de calor; enfriamiento de la lámina después de detener la aplicación de calor; y, por último, finalización del enfriamiento de la lámina y extracción de la misma del molde hembra.

Un objetivo del presente invento consiste en proporcionar un método y un equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde que pueda reducir la duración del ciclo productivo y suministrar láminas decorativas al molde de forma estable.

Para lograr este objetivo, el proceso para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con el presente invento consta de los pasos siguientes: precalentamiento de una lámina decorativa a través de un medio de precalentamiento de láminas a una temperatura inferior a su temperatura de termodistorsión antes de suministrarla a un molde con una superficie que define una cavidad; colocación de la lámina decorativa precalentada en el molde en posición abierta; calentamiento de la lámina decorativa a través de un medio de calentamiento de láminas que incluye dos platinas calefactoras giratorias que se sostienen sobre una carcasa de soporte y están situadas en una posición de calentamiento y orientadas hacia el molde para calentar la lámina decorativa colocada en el molde a una temperatura igual o superior a su temperatura de termodistorsión y delimitar el contorno de dicha lámina a la superficie de la cavidad del molde mediante embutición al aplicar vacío al molde; finalmente, unión y fijación de los moldes para inyectar resina líquida en el interior y así fijar la lámina decorativa y la resina entre sí.

Como resultado, se puede reducir el tiempo dedicado a calentar una lámina decorativa precalentada colocada en el molde, por lo que los ciclos de trabajo también se pueden acortar y, en consecuencia, se puede lograr una mayor productividad. Así pues, una lámina decorativa se precalienta a una temperatura inferior a su temperatura de termodistorsión, proceso que elimina la distorsión y deformación de la lámina decorativa precalentada que se podría producir en el momento de suministrarla dicha lámina al molde. Por lo tanto, la colocación de la lámina en el molde se puede llevar a cabo de forma estable.

En el proceso antes descrito, cuando la lámina decorativa se coloca en el molde en posición abierta, ambos bordes laterales de la lámina, paralelos a la dirección de transporte, se pinzan para mantener constante una longitud transversal perpendicular a la dirección de transporte. De este modo, se evita la deformación y distorsión de una lámina decorativa que se puede producir cuando la lámina se coloca sobre el molde, y la lámina se puede situar en el molde con gran estabilidad.

En el proceso descrito anteriormente, al precalentar la lámina decorativa a través del medio de precalentamiento de láminas y al calentar dicha lámina a través del medio de calentamiento de láminas, ambos medios están separados de la lámina decorativa. De este modo, se impide que la capa adhesiva, u otras partes, de la lámina decorativa se funda con los medios de precalentamiento o calentamiento, lo que supondría una colocación inestable de la lámina decorativa sobre el molde. También se evita cualquier defecto en el aspecto de la pieza moldeada a causa de marcas de contacto de la lámina con los calentadores.

En el proceso antes descrito, cuando la lámina decorativa se precalienta a través del medio de precalentamiento de láminas, un sensor térmico detecta la temperatura de la lámina decorativa; el medio de control, a partir de la señal de dicho sensor, supervisa el medio de precalentamiento de láminas.

El proceso descrito con anterioridad también incluye la interposición de un escudo térmico entre el medio de precalentamiento de láminas y la propia lámina decorativa tras su precalentamiento a través del medio de precalentamiento de láminas.

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En el proceso antes descrito, cuando la lámina decorativa precalentada se coloca en el molde en posición abierta, esta se cubre con una campana de aislamiento térmico.

Para lograr el objetivo descrito con anterioridad, el equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con el presente invento incluye un molde que cuenta con una superficie que define una cavidad en la que se sitúa una lámina decorativa así como con un medio de succión que se encuentra en esta superficie para embutir la lámina decorativa mediante la acción del vacío; resina líquida que se inyecta en la cavidad del molde para que se adhiera a la lámina decorativa; un medio de precalentamiento para precalentar la lámina decorativa a una temperatura inferior a su temperatura de termodistorsión antes de situar dicha lámina en el molde; un medio de calentamiento que incluye dos platinas calefactoras giratorias que se sostienen sobre una carcasa de soporte y están situadas en una posición de calentamiento y orientadas hacia el molde para calentar la lámina decorativa colocada en el molde a una temperatura igual o superior a su temperatura de termodistorsión; y un medio de suministro de láminas para suministrar al molde las láminas decorativas precalentadas por el medio de precalentamiento.

En el equipo antes descrito, el medio de suministro de láminas incluye pinzas para sujetar ambos bordes laterales de la lámina decorativa, que son paralelos a la dirección de transporte. Una longitud transversal de la lámina decorativa precalentada queda retenida, por lo que se evita la deformación y distorsión de la lámina decorativa que se puede producir cuando la lámina se coloca en el molde, proceso que de este modo es totalmente estable.

En el equipo descrito con anterioridad, el medio de precalentamiento de láminas y el medio de calentamiento de láminas precalientan y calientan, respectivamente, la lámina, de la que están separados por una distancia especificada. Con el presente invento se impide que la capa adhesiva, u otra parte, de la lámina decorativa se funda con los calentadores, lo que supondría que el suministro de láminas al molde sería inestable. Además, se evita que el aspecto de la pieza moldeada presente defectos a causa de las marcas del contacto de la lámina con los calentadores.

En el equipo descrito con anterioridad, cerca del medio de precalentamiento de láminas hay instalado un sensor térmico para detectar la temperatura de la lámina decorativa; este equipo también cuenta con un medio de control para supervisar el medio de precalentamiento de láminas a partir de la señal del sensor térmico.

En el equipo antes descrito, y cerca del medio de precalentamiento de láminas, hay un escudo térmico móvil cuyo recorrido va desde una posición situada entre la lámina decorativa y el medio de precalentamiento de láminas hasta una posición de espera separada del citado medio de precalentamiento.

En el equipo descrito con anterioridad, un mecanismo de accionamiento controlado por el medio de control se encarga de transmitir el movimiento al escudo térmico.

En el equipo descrito con anterioridad, una campana de aislamiento térmico está dispuesta entre el medio de precalentamiento de láminas y el molde para cubrir la lámina proporcionada por el medio de suministro.

En la figura 1 se muestra una vista lateral del equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con el presente invento que recoge la estructura general del mismo;

En la figura 2 se muestra una vista en perspectiva de la parte exterior de los medios de precalentamiento y suministro de láminas;

En la figura 3 se muestra una vista parcial ampliada que representa las cadenas de cinta sin fin, las pinzas de sujeción de láminas y las hendiduras guía del molde hembra;

En la figura 4 se muestra una vista en corte parcial ampliada que recoge las cadenas de cinta sin fin, las pinzas de sujeción de láminas y las hendiduras guía del molde hembra que se muestran en la figura 3;

En la figura 5 se muestra una vista en corte parcial ampliada que recoge las cadenas de cinta sin fin y las pinzas de sujeción de láminas para explicar su funcionamiento;

En la figura 6 se muestra una vista del proceso para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde que incluye el medio de control del precalentador;

En la figura 7 se muestran vistas del proceso de control del precalentador;

En la figura 8 se muestra una vista del equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde que incluye el escudo térmico y la campana de aislamiento térmico.

A continuación, se explicará un modo para llevar a la práctica el proceso y equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con el presente invento haciendo referencia a los dibujos. En las figuras de la 1 a la 5 se muestran vistas conceptuales del proceso y el equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde según el modo antes citado que, conceptualmente, explican lo mismo.

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En la figura 1 se muestra una vista lateral del equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde del presente invento según el modo antes citado que recoge la estructura general del mismo; en la figura 2 se muestra una vista en perspectiva del precalentador 4, el medio de suministro de láminas 5 y la estructura periférica; en la figura 3 se muestra una vista lateral parcial ampliada de una cadena de cinta sin fin 50 y una pinza de sujeción de láminas 60; en la figura 4 se muestra una vista parcial ampliada de la cadena de cinta sin fin 50 y la pinza de sujeción de láminas 60 de la figura 3 y una hendidura guía 36 del molde hembra 12; en la figura 5 se muestra una vista parcial ampliada de la cadena de cinta sin fin 50 y la pinza de sujeción de láminas 60 que explica su funcionamiento respecto a un dispositivo de fijación 20.

El equipo que se explica en las figuras de la 1 a la 5 utiliza un molde de inyección con una superficie de separación 14 en un molde hembra para que la lámina decorativa que se coloque encima no sea plana sino convexa, combada hacia el exterior acercándose a un molde macho con una notable forma en L, vista desde un lateral, y que permite un "suministro modificado". Huelga decir que, con arreglo a una forma moldeada, se puede utilizar un molde de inyección con una superficie de separación plana o curvada, combada hacia el interior alejándose del molde macho.

El equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con el presente invento que se ejemplifica en las figuras de la 1 a la 5 consta, como mínimo, de un precalentador 4 como medio de precalentamiento de láminas decorativas S antes de que se suministren al molde a una temperatura inferior a su temperatura de termodistorsión, un calentador 70 como medio de calentamiento de láminas decorativas precalentadas suministradas al molde a una temperatura igual o superior a su temperatura de termodistorsión, un medio de suministro de láminas 5 para colocar las láminas decorativas S en una posición de precalentamiento en la que actuará el precalentador 4 y alimentar el molde con las láminas decorativas precalentadas.

El medio de suministro de láminas 5 transporta las láminas decorativas S por medio de dos cadenas de cinta sin fin 50 que cuentan con múltiples pinzas de sujeción de láminas 60 que, cuando el medio de suministro de láminas 5 alimenta el molde con una lámina decorativa precalentada S, pinzan dicha lámina S por ambos bordes, paralelos a la dirección de transporte de la lámina S, para suministrar la lámina decorativa precalentada S con una longitud transversal y una longitud paralela a la dirección de transporte, que se mantiene constante.

El precalentador 4 y el calentador 70, respectivamente, calientan la lámina decorativa S, de la que ambos medios están separados.

El equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con el presente invento, que presenta la estructura ejemplificada con anterioridad, se combina, como también lo hace el equipo convencional para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde, con una máquina de moldeo por inyección conocida en la técnica o bien cuenta con un molde específico para crear una pieza determinada que sustituye al molde genérico; de este modo, se pueden producir piezas de plástico moldeadas y decoradas con la lámina decorativa S.

El equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde en el modo que estamos describiendo no se limita en ningún caso a la estructura ejemplificada en las figuras de la 1 a la 5 y puede incluir como componentes básicos mínimos el medio de precalentamiento de láminas 4 para precalentar las láminas decorativas S antes de suministrarlas al molde a una temperatura inferior a su temperatura de termodistorsión, el medio de calentamiento de láminas 70 para calentar las láminas decorativas S precalentadas que alimentan el molde a una temperatura igual o superior a su temperatura de termodistorsión, y el medio de suministro de láminas 5 para colocar las láminas decorativas S en una posición de precalentamiento para que actúe el medio de precalentamiento 4 así como para alimentar el molde con las láminas decorativas S precalentadas. Se pueden utilizar diversas técnicas bien conocidas en el ámbito de los equipos para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde a estos y otros elementos constituyentes. A modo de ejemplo, se puede utilizar una fuente de vacío para formar la lámina decorativa, aunque no se trata de un elemento constituyente indispensable.

En el proceso y equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde, se puede precalentar, calentar, preformar y moldear por inyección una bobina de lámina decorativa S. Otro método consiste en disponer, precalentar, calentar, preformar y moldear por inyección láminas decorativas S independientes. La lámina decorativa S puede presentar cualquier forma.

El molde utilizado en el presente invento es, en el modo que nos ocupa, un molde de inyección que incluye un molde hembra 12 y un molde macho 25, y está fabricado en metal, como por ejemplo hierro, o en material cerámico. El molde hembra 12 se fija a una platina móvil 11 de la máquina de moldeo por inyección. Dicha platina 11 se mueve hacia delante y hacia atrás en sentido horizontal (en la dirección Y), tal y como se puede apreciar en el dibujo, mediante la acción del vástago 9 de un cilindro hidráulico, por el que el molde hembra 12 se acerca y aleja del molde macho 25 y, por lo tanto, se pasa de un estado de molde abierto (el estado que se muestra en la figura 1) a un estado de molde cerrado y fijo. El equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con el presente invento se puede aplicar a un modo en el que el equipo se combina con una máquina de moldeo por inyección que tiene una platina móvil (el molde hembra 12) que se puede desplazar verticalmente, además del modo que se muestra en la figura 1, en el que la platina móvil (el molde hembra 12) se puede mover horizontalmente.

Tal y como se puede apreciar en la figura 2, el molde hembra 12 presenta una cavidad 13 con una notable forma en L vista desde un lateral, que es relativamente superficial para que corresponda con la pieza moldeada decorada que se requiere, y cuenta con una superficie de separación 14 en el límite exterior de la superficie de la cavidad 13. La superficie de separación 14 es una superficie curvada, combada hacia el molde macho (en la dirección Y) con una forma notablemente convexa vista desde un lateral. En la superficie 88 de la cavidad 13 del molde hembra 12 se proporcionan los respiraderos 13a en forma de hendiduras u orificios para formar mediante vacío una lámina decorativa. Dichos respiraderos 13a se pueden encontrar en una zona de la superficie de separación 14 dentro de juntas tóricas dispuestas en la superficie de separación 14 para conseguir un cierre hermético. Los respiraderos 13a se comunican con una fuente de vacío 13b, como una bomba de vacío u otros dispositivos.

Por otro lado, tal y como se muestra en la figura 1, el molde macho 25 está sujeto a una platina fija 31 de la máquina de moldeo por inyección. Una boquilla de inyección 32 penetra hasta la parte inferior del molde macho para verter resina, que se fluidiza por fusión u otros medios, en la cavidad 13 definida por los moldes macho y hembra cuando se unen y fijan entre sí. El molde macho 25 presenta un núcleo 33 que corresponde a la forma de la pieza moldeada y decorada que se requiere así como una superficie de separación 34 cóncava, curvada hacia el interior y con una notable forma en L vista desde un lateral.

Por su parte, el molde hembra 12 cuenta con un dispositivo de fijación 20 que presiona las láminas decorativas S contra la superficie de separación 14 del molde hembra 12. Visto desde la parte frontal, este dispositivo de fijación 20 presenta la forma de un marco rectangular que es análogo a la superficie de separación 14, y visto desde un lateral, presenta una forma notablemente en L. El dispositivo de fijación 20 se acerca y aleja de la superficie de separación 14 del molde hembra 12 en sentido perpendicular (en la dirección Y) a la misma al impulsar, mediante un mecanismo de accionamiento que no se muestra, cuatro varillas de acoplamiento 24 deslizantes que se insertan en agujeros pasantes dispuestos cerca de las cuatro esquinas del molde hembra 12 para así presionar contra la superficie de separación 14 la lámina decorativa S suministrada en el espacio existente entre la superficie de separación 14 y el dispositivo de fijación 20 y fijar dicha lámina S en ese punto. El suministro de la lámina decorativa S finaliza al inmovilizar dicha lámina S por medio del dispositivo de fijación 20.

El medio de suministro de láminas 5, que es un elemento constituyente del equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con el presente invento, sitúa la lámina decorativa S en una posición de precalentamiento para que actúe el medio de precalentamiento 4 y, a continuación, coloca la lámina decorativa S precalentada en la superficie de separación 14 del molde hembra 12.

Tal y como se muestra en la figura 1, el medio de suministro de láminas 5 incluye un bastidor 6 que cuenta con una conexión fija a la platina móvil 11 mediante un elemento de acoplamiento 7. El bastidor 6 se mueve de izquierda a derecha, según la disposición del dibujo (en la dirección Y), junto con el molde hembra 12, que se mueve con la apertura del molde y la posterior unión y fijación de los dos moldes, a lo largo de un raíl 3 instalado sobre una estructura de soporte dispuesta en el lado izquierdo del molde hembra 12. Tal y como se muestra en la figura 2, dos placas de acoplamiento 8 que forman parte del medio de suministro de láminas 5 están conectadas a la parte inferior del molde hembra 12. En cada placa de acoplamiento 8 de este equipo hay montados pares de piñones de cadena, 42, 42 y 43, 43; los piñones de cada par están horizontalmente opuestos entre sí.

Un rollo R de lámina decorativa S se monta sobre el bastidor 6. Para desenrollarlo, el equipo cuenta con un medio de desenrollamiento que aplica una contratensión adecuada a la lámina decorativa S. Una bobina de lámina decorativa S se desenrolla por medio de uno o varios rodillos guía 48. El bastidor 6 cuenta con pares de piñones de cadena, 41, 44 y 45, y los piñones de cada par están horizontalmente opuestos entre sí. Estos elementos se incluyen para que la lámina decorativa S desenrollada para un ciclo de moldeo se suministre a la superficie de separación 14 del molde hembra 12 por medio de un par de cadenas de cinta sin fin 50 opuestas horizontalmente entre sí. Por ejemplo, un par de piñones de cadena, 41, se acciona mediante una fuente de accionamiento giratoria (que no se muestra), como un motor reductor paso a paso u otro tipo de dispositivo que permita mover las cadenas de cinta sin fin 50. Vistas desde un lateral, estas cadenas 50 del par, opuestas horizontalmente, presentan la misma configuración general en forma de L, con un mismo tamaño y devanado en los piñones de cadena, 41, 42, 43, 44 y 45. Huelga decir que la distancia entre las cadenas de cinta sin fin 50 horizontalmente opuestas del par (una longitud transversal perpendicular a la dirección de transporte) es constante.

Tal y como se muestra en las figuras 3 y 4, en las cadenas de cinta sin fin 50 se incluyen elementos de soporte 61, por ejemplo, cada dos pasos, y un rodillo de mayor diámetro 62 y otro de menor diámetro 63 están montados en la parte inferior y media de cada elemento de soporte 61. Las pinzas de sujeción de láminas 60 para pinzar la lámina decorativa S para un ciclo de moldeo por los bordes transversales (ambos bordes laterales paralelos a la dirección de transporte) están dispuestas en la parte superior de los elementos de soporte 61 a un paso de separación especificado (por ejemplo, cada cinco pasos). Las cadenas de cinta sin fin 50 horizontalmente opuestas cuentan con el número necesario de pinzas de sujeción de láminas 60 a lo largo de un intervalo especificado para que dichas pinzas 60 puedan pinzar la longitud de lámina decorativa S necesaria para un ciclo de moldeo. El medio de suministro de láminas 5 hace oscilar las cadenas de cinta sin fin 50 para alternar la parte de dichas cadenas que cuenta con las pinzas de sujeción de láminas 60 entre una posición de desenrollamiento, que es una posición inicial de transporte de una lámina decorativa cortada para un ciclo de moldeo, y una posición de suministro en la superficie de separación 14 del molde hembra 12 a través de la posición de precalentamiento. La posición de precalentamiento en la que la lámina decorativa S se precaliente mediante el precalentador 4 se encuentra a cierta distancia de la posición de desenrollamiento a lo largo de la que la lámina decorativa S se transporta (véase la lámina decorativa S en la figura 1), pero la propia posición de desenrollamiento también puede ser la posición de precalentamiento.

Las cadenas de cinta sin fin 50 transportan una lámina decorativa para un ciclo de moldeo pinzada con las pinzas de sujeción de láminas 60 hasta encima de la superficie de separación 14 del molde hembra 12, el dispositivo de fijación 20 presiona la lámina decorativa S contra la superficie de separación 14 para que quede fija y, de este modo, se completa la alimentación del molde con la lámina decorativa. Entonces, las pinzas de sujeción de las láminas 60 liberan la lámina decorativa S, las cadenas de cinta sin fin 50 giran en sentido inverso para devolver las pinzas de sujeción de láminas 60 a la posición original de desenrollamiento y dichas pinzas 60 quedan a la espera de otro ciclo de moldeo.

Tal y como se ha descrito con anterioridad, en el modo por el que se transporta la lámina decorativa S en el proceso y el equipo de conformidad con el presente invento, que se ejemplifica aquí, las cadenas de cinta sin fin 50 se utilizan como medio de transporte 5 de las láminas, de modo que durante el transporte de la lámina decorativa S, únicamente los bordes laterales entran en contacto con partes del equipo, el resto queda intacto y en ningún momento se tira del extremo delantero de la citada lámina; de este modo, no se ejerce ninguna tensión innecesaria sobre la lámina decorativa S en la dirección de transporte durante el traslado de la misma. En consecuencia, incluso en el caso de que la lámina decorativa S se precaliente para luego suministrarla al molde como se hace en el presente invento, la lámina decorativa S, que se precalienta a una temperatura inferior a su temperatura de termodistorsión y, por lo tanto, es más probable que se alargue que si estuviera a temperatura ambiente, no sufre estiramiento alguno y se puede suministrar con una forma completamente estable. Además, este modo de transportar la lámina decorativa S presenta la ventaja de que incluso si la superficie de separación 14 en la que la lámina decorativa S se fija al molde no es plana, sino una superficie curvada bidimensional, por ejemplo, cóncava, convexa o con alguna otra forma, el suministro de láminas decorativas S se puede realizar con total seguridad. En el modo de transportar una lámina decorativa S con una longitud constante en la dirección de transporte, en lugar de las cadenas de cinta sin fin 50 también se puede utilizar un cuerpo alargado, como un cable, una cinta u otros, cuya longitud sea fija y que se pueda curvar.

Huelga decir que en el proceso y equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con el presente invento, el medio de suministro de láminas decorativas 5 puede ser distinto al que utiliza un cuerpo alargado, como las cadenas de cinta sin fin 50 u otros medios, cuya longitud sea fija y se pueda curvar. Por ejemplo, en el modo en el que la lámina decorativa S se suministra con una longitud constante, en un caso en el que la superficie de fijación de la lámina sea plana, y la lámina decorativa S se transporte de forma lineal sobre un plano entre la posición de precalentamiento y la posición de suministro, existe la posibilidad de que la lámina decorativa se transporte al pinzarla por los lados delantero y trasero en ambos bordes transversales. Ni que decir tiene que si el alargamiento de la lámina decorativa S es despreciable, esta se puede transportar tirando de su extremo delantero.

El precalentador 4 para precalentar la lámina decorativa S en la posición de precalentamiento no está específicamente limitado con tal que la lámina decorativa S se pueda calentar a una temperatura inferior a su temperatura de termodistorsión. Se pueden utilizar diversos medios calefactores habituales en la técnica, como calentadores de línea de calor, cerámicos, por paneles, dieléctricos, etcétera. Preferiblemente, el precalentador 4 debe proporcionar calor incontiguo (sin que se establezca contacto físico), y es especialmente recomendable el calor de radiación, puesto que no deja ninguna marca de contacto con la superficie calefactora del precalentador 4 en la lámina decorativa S ni en una pieza ya moldeada y decorada. Además, este tipo de calentamiento destaca por su eficiencia. En la figura 1, el precalentador 4 está dispuesto de tal modo que la parte delantera de la lámina decorativa S (el lado que tiene que entrar en contacto con la resina inyectada es el posterior) se calienta de forma incontigua, pero el precalentador 4 puede estar instalado en el lado de la parte trasera. Los precalentadores 4 se pueden colocar en ambos lados de la lámina decorativa S.

Es preferible que la temperatura de la lámina decorativa S sea inferior a su temperatura de termodistorsión (para una tensión flexural de 4,6 kgf/cm^{2} de conformidad con la norma JIS K7207, en lo sucesivo, la temperatura de termodistorsión). Esto se debe a que cuando la lámina decorativa S se calienta a una temperatura superior a su temperatura de termodistorsión, esta no puede conservar una forma estable cuando se transporta de la posición de precalentamiento a la posición de suministro y, por lo tanto, la lámina decorativa S no se puede colocar de forma estable en los moldes, 12 y 25. Incluso cuando la lámina decorativa S se precalienta y transporta, se transporta con sólo los dos bordes transversales pinzados y con los extremos delantero y trasero así como la parte central totalmente libres o bien se traslada tirando del extremo delantero, el hecho de precalentar la lámina decorativa S a una temperatura inferior a su temperatura de termodistorsión permite suministrar la lámina decorativa S con total estabilidad y sin ningún tipo de deformación, distorsión o rotura; además, este precalentamiento es especialmente eficaz en la última modalidad de transporte en la que se tira de la lámina decorativa S. El tiempo de precalentamiento se determina de modo que, mientras una lámina decorativa S se ablanda térmicamente o se moldea por inyección, una nueva lámina decorativa S se precalienta en la posición de precalentamiento. La ventaja de este proceso consiste en que el propio precalentamiento no prolonga el tiempo necesario para un ciclo de moldeo. La temperatura del precalentador 4 se establece de tal forma que permite determinar el tiempo de precalentamiento.

En otras palabras, la temperatura de la lámina decorativa S transportada del precalentador 4 hasta la superficie 88 de la cavidad del molde hembra 12 se mantiene en un intervalo inferior a su temperatura de termodistorsión y, preferiblemente, superior a la temperatura ambiente. Por lo general, la temperatura se fija en un valor entre 10ºC y 40ºC inferior a la temperatura de termodistorsión de la lámina decorativa S. Para que la calidad de las piezas moldeadas y decoradas que se terminan en cada ciclo y período de moldeo sea constante, es preferible controlar la temperatura de las láminas decorativas S precalentadas de cada uno de los ciclos para que se mantenga constante en la superficie 88 de la cavidad del molde hembra 12.

Para controlar la temperatura de la lámina decorativa S precalentada y conseguir que se mantenga constante, es fundamental que la potencia del precalentador 4 (o su temperatura superficial), el tiempo durante el que precalentador 4 actúa así como el tiempo que tarda la lámina decorativa S en pasar del precalentador 4 a la superficie de separación 14 del molde hembra 12 no sufran variaciones. En este sentido, se utiliza el mismo tipo de máquina de moldeo, la misma forma de moldeo (esto es, la forma del molde), la misma anchura y grosor de lámina decorativa, la misma temperatura ambiente y el mismo precalentador. Los valores de los diversos parámetros, como la potencia del precalentador 4, etcétera, y la temperatura de la lámina decorativa S se determinan mediante la realización previa de pruebas para cada caso concreto.

El control por contrarreacción es preferible en los siguientes casos: cuando la temperatura de una lámina decorativa S no se puede mantener constante a causa de diversos cambios en los factores, como la variación en el grosor de la lámina decorativa S, la entrada de flujos externos de aire, etcétera; cuando el tiempo durante el que una lámina decorativa S se encuentra ante la acción del precalentador 4 es superior a un tiempo de referencia a causa de problemas en el proceso de moldeo, acondicionamiento, etcétera; cuando la potencia del precalentador 4 ha cambiado debido a modificaciones en las condiciones de proceso, como el tipo de lámina decorativa, la forma de la pieza moldeada, etcétera.

Como muestra del control por contrarreacción, en la figura 6 se muestra un sensor térmico 81 para detectar la temperatura de una lámina decorativa S que se encuentra junto al precalentador 4 del medio de suministro de láminas. Por otro lado, el tipo de precalentador 4 es el que emite radiación infrarroja a partir de una superficie cerámica calentada por hilos térmicos. La corriente (alterna trifásica sinusoidal) que proporciona una fuente de alimentación de CA 84 a través de una línea alimentadora se somete al medio de control 80 gracias a un tiristor que controla el suministro de corriente (energía eléctrica) a la línea alimentadora del precalentador 4 (de un material conocido, como un cable de nicromio u otro material).

Como medio de control, el sensor térmico 81 mide la temperatura de la lámina decorativa S y la convierte en una señal eléctrica que se envía al medio de control 80 a través de una línea de señal 82. El medio de control 80 compara la temperatura actual de la lámina decorativa S con un valor objetivo preestablecido en el medio de control 80, y cuando existe una diferencia entre ambos valores, se controla una fase de un pulso activador del tiristor del medio de control 80 para reducir la diferencia a 0, de modo que se supervisa el tiempo de carga de la corriente alterna de un período para controlar la potencia del precalentador 4, la temperatura de su superficie y la de la lámina decorativa S.

El medio de control 80 puede contar con una estructura conocida y utilizar un proceso de control también conocido.

El sensor térmico 81 puede ser un sensor contiguo, como un termistor, un termopar u otro dispositivo, o bien no contiguo (esto es, un sensor infrarrojo), como una célula fotoeléctrica, una célula fotoconductora u otro dispositivo.

El sensor térmico 81 se encuentra en el lado opuesto al precalentador 4 de la lámina decorativa S que se muestra en la figura 6, pero también se pude instalar en el lado del precalentador de la lámina decorativa S.

En la figura 6 se muestra un ejemplo de control de la potencia del precalentador 4 mediante un tiristor, y en la figura 7(A) se recoge un cambio en la temperatura de la lámina decorativa T(t) respecto al tiempo t. En las figuras de la 7(B) a la 7(F) se muestran gráficas de ondas con la corriente I(t) que se suministra al precalentador en puntos determinados del control térmico.

En primer lugar, en el valor temporal t0, una lámina decorativa S se transporta hasta quedar delante del precalentador 4 del medio de suministro de láminas 5 y las pinzas de sujeción de láminas 60 pinzan ambos bordes laterales de la lámina decorativa S, que se corta a la longitud necesaria para un ciclo de moldeo. En t0, se suministra de forma constante corriente alterna I(t) rectificada por el tiristor medio período antes de alcanzar el valor t0. Se ha suministrado un máximo de energía eléctrica a la línea alimentadora del precalentador 4 y la temperatura de la superficie cerámica de irradiación alcanza un valor máximo (figura 7(B)). En consecuencia, la temperatura T(t) de la lámina decorativa S se incrementa rápidamente tras t0.

Si el precalentador 4 se mantiene a máxima potencia, la temperatura de la lámina decorativa T(t) supera la temperatura de termodistorsión Td cuando la lámina decorativa S se empieza a trasladar del medio de suministro de láminas a la superficie de la cavidad 13. Así pues, las fases de impulsos activadores enviadas al tiristor del medio de control 80 se modifican secuencialmente a partir de las señales que proporciona el sensor térmico 81 en t1, t2 y t3 a medida que la temperatura T(t) aumenta, de modo que un tiempo de carga de corriente alterna rectificada por el tiristor (corriente directa) de medio período se reduce secuencialmente como se muestra en las figuras de la 7(C) a la 7(E). Como resultado, la energía eléctrica suministrada al precalentador 4 se reduce para que disminuya la energía térmica por unidad de tiempo y unidad de área de superficie y así se controla la temperatura de la lámina decorativa T(t) para que se mantenga constante entre las temperaturas preestablecidas TH y TL. Huelga decir que Ta<TL<TH<Td.

En t4, el suministro de energía eléctrica al precalentador 4 se detiene, tal y como se muestra en la figura 7(F), (I(t)=0), y la lámina decorativa S, cuya temperatura oscila entre TH y TL, se empieza a trasladar a la superficie de la cavidad 13 del molde hembra 12. Durante este transporte, la temperatura T(t) disminuye un poco. Sin embargo, en t5 la temperatura de la lámina decorativa S es suficientemente superior a la temperatura ambiente Ta, y entonces la lámina decorativa S se fija a la superficie de separación 14 del molde hembra 12 por medio del dispositivo de fijación 20 y el calentador 70 empieza a calentarla (véase la figura 1). Después de t5, la temperatura T(t) de la lámina decorativa S se vuelve a incrementar y supera la temperatura de termodistorsión Td para empezar con el proceso de ablandado (véase la figura 7(A)).

Incluso cuando se detiene el flujo de energía eléctrica suministrado al precalentador 4, la temperatura de la superficie de irradiación del precalentador 4 no se reduce drásticamente. Tal y como se muestra en la figura 8, si el suministro de energía térmica a una lámina decorativa S se debe detener rápidamente (esto es, se debe parar rápidamente el incremento de temperatura de la lámina decorativa S), se introduce un escudo térmico 85 entre el precalentador 4 y la lámina decorativa S. En el ejemplo que se muestra en la figura 8, el escudo térmico 85 se retira mediante un mecanismo de accionamiento 85a, como un cilindro hidráulico o un dispositivo distinto, a la posición de espera (fuera del espacio de separación entre el precalentador 4 y la lámina decorativa S, indicada en la figura por la línea de puntos) en la que se queda mientras la lámina decorativa S se calienta. Cuando la lámina decorativa se debe proteger del calor de radiación del precalentador, el mecanismo de accionamiento 85a, controlado por el medio de control 80, introduce el escudo térmico 85 entre el precalentador 4 y la lámina decorativa S, tal y como indica la línea continua.

El escudo térmico 85 está fabricado en una sustancia termorresistente que refleja la radiación infrarroja, en una sustancia con una baja conductividad térmica o bien en una combinación de ambas sustancias. Por ejemplo, un material estratificado formado por capas de fibra de vidrio o asbesto con una baja conductividad térmica y placas de aluminio con una elevada resistencia térmica y reflectancia de la radiación infrarroja dispuesto en la parte delantera y trasera, como se muestra en el ejemplo.

Para evitar que la temperatura de la lámina decorativa S precalentada disminuya a causa de la acción de aire del exterior durante el transporte desde el precalentador 4 hasta el molde hembra 12, existe la posibilidad de instalar una campana tubular de aislamiento térmico hueca 86 que rodee las cadenas de cinta sin fin 50 a lo largo de su longitud, tal y como se muestra en la figura 8. Respecto a la "temperatura de termodistorsión de la lámina decorativa" que se utiliza en el presente invento, cuando la lámina decorativa está formada por diversas capas (por ejemplo, "una\cdotcapa de tinta decorativa o sustrato"), la temperatura de termodistorsión de la capa más gruesa es la que se utiliza como temperatura de termodistorsión de la lámina decorativa. Esto se debe a que la acción de ablandar o deformar el conjunto de la lámina decorativa depende principalmente de la capa más gruesa de la lámina.

Por otro lado, el calentador 70, como medio de calentamiento de la lámina decorativa S suministrada a los moldes, 12 y 25, puede ser un medio de calentamiento conocido en la técnica, como un calentador cerámico, por paneles o de otro tipo, como es el caso del precalentador 4. El calentador 70, que es el medio de calentamiento de láminas que se ejemplifica en la figura 1, presenta una estructura formada por una superficie calefactora no plana y puede mantener una distancia de separación equidistante entre el conjunto de la superficie calefactora y la lámina decorativa, que calienta uniformemente sin llegar a entrar en contacto con ella. En la estructura del equipo que se muestra en la figura 1, el precalentador 4, como medio de precalentamiento de láminas, y el calentador 70, como medio de calentamiento de láminas, son dispositivos independientes entre sí para las finalidades específicas de cada uno, y aplican de forma independiente el calor más indicado en el momento y la posición más adecuados.

Es preferible que la temperatura de la lámina decorativa calentada en los moldes, 12 y 25, sea igual o superior a su temperatura de termodistorsión (para una tensión flexural de 4,6 kgf/cm^{2}, de conformidad con la norma JIS K7207). La temperatura de termodistorsión es la temperatura mínima necesaria para calentar y ablandar una lámina decorativa S con fines de embutición mediante vacío. El hecho de calentar una lámina decorativa S a una temperatura igual o superior a su temperatura de termodistorsión para ablandarla confiere a la lámina la capacidad suficiente de deformación plástica que permite ajustarla al contorno de la cavidad 13 del molde hembra 12. Sin embargo, si la lámina decorativa S se calienta hasta alcanzar una temperatura demasiado elevada y se funde, dicha lámina se rompe o se deforma en gran medida. Preferiblemente, la temperatura de una lámina decorativa S precalentada es inferior a la temperatura de fusión (o punto de fusión).

El proceso y equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con el presente invento en el modo que se ejemplifica en las figuras de la 1 a la 5 se explicará a continuación con mayor detalle.

En primer lugar, el extremo delantero de la bobina de lámina decorativa S desenrollada del rollo R, que se ha cortado con un cortador de láminas 56, se sujeta a través de un mecanismo de sujeción de láminas 55 que, por ejemplo, puede presentar la forma de una ventosa o de un dispositivo de otro tipo. Cuando las pinzas de sujeción de láminas 60 de las cadenas de cinta sin fin 50 se encuentran en la posición de desenrollamiento, un mecanismo de despliegue de la lámina 57 sujeta el extremo delantero de la bobina de lámina decorativa S retenido por el mecanismo de sujeción de láminas 55 y desliza un raíl guía (que no se muestra) que se extiende en la dirección Y sobre el bastidor 6 con el extremo delantero de la bobina de lámina decorativa S sujeto para desplegar la longitud de lámina decorativa S necesaria para un ciclo de moldeo. En este momento, cada una de las pinzas de sujeción de láminas 60 se encuentra en la posición de liberación con los rodillos asociados 68 ejerciendo presión tal y como se describirá haciendo referencia a las figuras de la 3 a la 5. A continuación, las pinzas de sujeción de láminas 60 de las cadenas de cinta sin fin 50 pinzan la longitud de lámina decorativa S necesaria para un ciclo de moldeo por ambos bordes transversales. Cuando ha finalizado la operación de pinzado de la lámina decorativa S, el mecanismo de despliegue de la lámina 57 puede dejar de pinzar la lámina decorativa S. En esta posición, la lámina decorativa S para un ciclo de moldeo se corta por la parte posterior más cercana al rollo R mediante el cortador de láminas 56 para delimitar el trozo de lámina decorativa S. Las cadenas de cinta sin fin 50 se desplazan en la dirección Y con arreglo a la longitud de la lámina decorativa S y a la longitud del precalentador 4, y la lámina decorativa S se traslada desde la posición de desenrollamiento hasta una posición de precalentamiento preestablecida opuesta al precalentador 4. Este estado se muestra en la figura 1.

Entonces, cuando ha terminado el precalentamiento necesario de la lámina decorativa S, las cadenas de cinta sin fin 50 avanzan (en la dirección de rotación que indica la flecha añadida al piñón de cadena 41 de la figura 1) para transportar el trozo de lámina decorativa S para un ciclo de moldeo sujeto por las pinzas de sujeción de láminas 60 a la posición de suministro opuesta a la superficie de separación 14 del molde hembra 12. En este punto, la lámina decorativa S se fija a la superficie de separación 14 por medio del dispositivo de fijación 20. Después, las cadenas de cinta sin fin 50, junto con las pinzas de sujeción de láminas 60 que hay sobre ellas, se accionan en sentido inverso para volver a la posición de desenrollamiento, y dichas cadenas 50 quedan a la espera de un nuevo trozo de lámina decorativa S para el siguiente ciclo de moldeo. En este momento, los moldes hembra y macho, 12 y 25, están abiertos.

La superficie de separación 14 de los moldes empleados en este modo no es plana. En el lado de suministro, se encuentra un par de hendiduras guía 36 en ambos bordes transversales del molde hembra 12 que se extienden de arriba hacia abajo (en la dirección Z) y presentan una forma curvada en consonancia con la forma de la superficie de separación 14. Estas hendiduras 36 guían a las cadenas de cinta sin fin 50, los rodillos de mayor diámetro 62, los rodillos de menor diámetro 63, las pinzas de sujeción de láminas 60, etcétera. Asimismo, en la parte inferior del molde hembra 12 también hay un par de hendiduras guía 38 en ambos bordes transversales que se extienden linealmente desde arriba hacia abajo (en la dirección Z) para dirigir las cadenas de cinta sin fin 50, los rodillos de mayor diámetro 62, etcétera.

En las figuras 4 y 5 se muestran vistas en corte de las hendiduras guía 36 del molde hembra del lado de suministro a lo largo del plano X-Y. Tal y como se muestra en estos dibujos, las hendiduras guía 36 del lado de suministro presentan una forma de sección que permite definir posiciones de las cadenas de cinta sin fin 50 y las pinzas de sujeción de láminas 60 en dos direcciones perpendiculares al sentido de transporte de las láminas. Cada hendidura guía del lado de suministro cuenta con una pared intermedia 36a que se proyecta en la dirección que sigue el ancho de la hendidura. Esa parte de la hendidura guía 36 situada encima de la hendidura intermedia 36A (tal y como se puede ver en el dibujo) es una hendidura 36a abierta en la superficie de separación 14 para definir las posiciones de las partes inferiores (bases fijas) de las pinzas de sujeción de láminas 60. Los rodillos de mayor diámetro 62 y de menor diámetro 63 de las cadenas de cinta sin fin 50 se insertan en las hendiduras, que actúan como guía, y la pared intermedia 36A queda situada entre ambos rodillos. En la pared intermedia 36A y en la pared inferior en la que los rodillos de mayor diámetro 62 se insertan de forma holgada se forman huecos limitadores de posición, 36d y 36c.

Estos huecos limitadores de posición, 36d y 36c, y la pared intermedia 36A restringen las posiciones que pueden ocupar las cadenas de cinta sin fin 50 y las pinzas de sujeción de láminas 60 en la dirección de transporte de la lámina, esto es, en dos direcciones perpendiculares a la dirección que se extiende a lo largo de la superficie de separación 14 curvada hacia el exterior.

Como se muestra en las figuras de la 3 a la 5, cada pinza de sujeción de láminas 60 consta de una base fija 65, que se proyecta horizontalmente sobre la parte superior de un elemento de soporte 61 para constituir la parte posterior (el lado inferior) de una lámina decorativa S, y de un elemento prensador móvil 66 montado sobre una placa de soporte 64 mediante un pasador giratorio situado encima de la superficie de separación 14. Por lo general, un resorte helicoidal de compresión 67 empuja el elemento prensador móvil 66 en una dirección en la que la lámina decorativa S queda pinzada gracias a la participación de la base fija 65. En consecuencia, la lámina decorativa S, sujeta por las pinzas de sujeción de láminas 60, se puede mover sustancialmente a lo largo de la superficie de separación 14 curvada hacia el exterior del molde hembra 12.

Al lado del elemento prensador móvil 66, cerca de la cadena de cinta sin fin 50, hay instalado un rodillo 68, que entra mediante presión en un hueco 21 para evitar las interferencias que se forman en el dispositivo de fijación 20 cuando una lámina decorativa S se presiona contra la superficie de separación 14 del molde hembra 12 para que quede fija. Cuando el rodillo 68 entra en el hueco 21 del dispositivo de fijación 20, el elemento prensador móvil 66 abandona la base fija 65 a causa de la fuerza de empuje del resorte helicoidal de compresión 67, y la pinza de sujeción de láminas 60 libera la lámina decorativa S (véase la figura 5).

Para aplicar la tensión necesaria a la cadena de cinta sin fin 50 y así evitar que dichas cadenas se doblen en el modo que se muestra en la figura 1, debajo del molde hembra 12 se encuentra un par de piñones de cadena 46 que ejerce presión sobre las cadenas de cinta sin fin 50 para aplicar tensión. La posición de los piñones de cadena 46 (en la dirección Y de la figura 1) para aplicar tensión se ajusta respecto a las cadenas de cinta sin fin 50 para, de este modo, ajustar también la tensión de las cadenas de cinta sin fin 50. Las posiciones tanto de las cadenas de cinta sin fin 50 como de las pinzas de sujeción de láminas 60 se pueden determinar de forma exclusiva. Tal y como indica la línea discontinua de la figura 1, encima del molde hembra 12 (aguas arriba) se puede instalar un par de piñones de cadena 47 para aplicar tensión.

A continuación, la lámina decorativa S, presionada mediante el dispositivo de fijación 20 contra la superficie de separación 14 del molde hembra 12 hasta que queda fija, se calienta y ablanda. De conformidad con el presente invento, y debido a que la superficie de separación 14 del molde hembra 12 presenta una forma sustancialmente curvada hacia el exterior, tal y como se puede apreciar en la figura 1, el calentador 70 que calienta y ablanda las piezas consta de dos placas calefactoras, esto es, una primera 71 y una segunda 72 placa calefactora, cada una de las cuales es giratoria y se sostiene sobre una carcasa de soporte 75. Las dos placas calefactoras, 71 y 72, están orientadas hacia la superficie de la lámina decorativa S curvada hasta quedar fija para calentar dicha lámina S mediante la aplicación notablemente incontigua y equidistante de calor de radiación.

Gracias a un cilindro hidráulico, un raíl guía y un mecanismo de accionamiento, u otros medios, el calentador 70 que se muestra en la posición de calentamiento en la figura 1 se traslada entre la posición de calentamiento de la figura 1 cuando calienta la lámina y una posición retraída fuera de los moldes, 12 y 25, (por ejemplo, en la parte superior de los moldes, 12 y 25, o en un lateral de los mismos) cuando el calentador 70 no es necesario en el momento en el que los moldes se unen y fijan.

Entonces, la lámina decorativa S se calienta hasta una temperatura igual o superior a su temperatura de termodistorsión y se ablanda por la acción del calor. Acto seguido, la lámina decorativa S se embute mediante el aire que pasa por los respiraderos 13a dispuestos en el molde hembra 12 después de que la lámina decorativa S se haya ablandado por la acción del calor o bien tras algún tiempo desde el inicio del ablandamiento por calor para formar mediante vacío la lámina decorativa S y que, de este modo, se ajuste a la superficie 88 de la cavidad 13 del molde hembra 12 para la preformación. La formación mediante vacío incluye la formación mediante presión y vacío.

Tras la preformación de la lámina decorativa S, el calentador 70 se retira de entre los moldes, 12 y 25, a la posición retraída. Entonces, el molde hembra 12 y el molde macho 25 se unen y fijan, y se vierte resina fluidizada en la cavidad 13 definida por ambos moldes, 12 y 25. Normalmente, en el lado del molde macho 25 se suele incorporar un canal y una abertura (que no se muestran) comunicados con una boquilla de inyección a través de los que se inyecta resina líquida en el interior de la cavidad. Después de que dicha resina se haya solidificado, el molde se abre para separar los moldes hembra 12 y macho 25.

Entonces ya se ha formado una pieza moldeada decorada con la lámina decorativa. Cabe destacar que, especialmente en aquellos casos en los que la lámina decorativa S es una lámina estratificada, la parte sobrante de la lámina S que sobresale del borde exterior de la pieza moldeada decorada se recorta.

La lámina decorativa S empleada en el presente invento no está específicamente limitada, puesto que se utilizan láminas estratificadas y laminas de transferencia y también se pueden utilizar otras láminas habituales en la técnica. El presente invento es especialmente eficaz para estratificar láminas decorativas S, que en la mayoría de casos son más gruesas que las láminas de transferencia. Entre las diversas láminas decorativas S estratificadas, es preferible utilizar láminas gruesas. Incluso en los casos en los que se utilizan estas láminas gruesas, el presente invento puede formar piezas moldeadas decoradas con un buen índice de productividad y sin que ello suponga un incremento en la duración de ciclo de moldeo. Cuando una lámina decorativa S se precalienta y calienta de forma incontigua, incluso las láminas que incluyen capas adhesivas se pueden suministrar de forma estable sin que dichas capas se fundan con los calentadores a causa de la acción del calor y, por lo tanto, se pueden formar piezas moldeadas y decoradas sin defectos visibles a causa de la fusión térmica.

Una lámina decorativa S estratificada es la que tiene la lámina del sustrato decorada con impresiones u otros motivos, como una capa decorativa o de otro tipo en la que se representan imágenes, letras, etcétera. Por lo general, una lámina de sustrato de una lámina decorativa S se consigue mediante una lámina de resina moldeable. La lámina de resina puede tener una única capa o bien un cuerpo estratificado con dos o varia capas de resina termoplástica; a modo de ejemplo, resina de poliamida, como nailon o el copolímero de tereftalato, isoftalato y etileno, resina de poliéster, como teleftalato de polibutileno u otras resinas de este tipo, polipropileno, polietileno, resina de olefina, como elastómeros termoplásticos con base de olefina, resina de polifluoruro, como resina de cloruro de vinilo de polifluoruro de vinilo y polifluoruro de vinilideno, resina acrílica, resina de ABS (copolímero de estireno, butadieno y acrilonitrilo) u otras sustancias.

La capa decorativa es una capa funcional, como una capa a la que se ha aplicado pintura que presenta imágenes impresas, como letras, dibujos, etcétera, o que es transparente (coloreada o no coloreada) u opaca por la aplicación de color, una capa rígida, una capa antiempañante, una capa electroconductora o bien una capa de cualquier otro tipo.

Una capa decorativa de este tipo se estratifica sobre una lámina de sustrato de la que se puede desprender, y después de que la resina inyectada y la lámina decorativa S se hayan unido entre sí, la lámina de sustrato se libera. En este caso, la lámina decorativa S se puede denominar lámina de transferencia. Al estratificar una capa decorativa de este tipo en una lámina de sustrato de la que se puede desprender, se pueden utilizar métodos conocidos en la técnica, como la inclusión de una capa sobre la lámina de sustrato de la que se puede desprender.

Las resinas para moldeo utilizadas en el presente invento pueden ser, sin ningún tipo de limitación, resinas habitualmente utilizadas en la aplicación de una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde. A modo de ejemplo, las resinas termoplásticas pueden ser polipropileno, polietileno, resina de olefina, como elastómero termoplástico con base de olefina, resina de cloruro de vinilo, resina acrílica, resina de ABS (copolímero de estireno, butadieno y acrilonitrilo), resina de estireno, resina de AS (copolímero de estireno y acrilonitrilo), resina de policarbonato, etcétera. Las resinas curables pueden ser resinas poliéster insaturadas, resinas acrílicas curables, resinas de uretano polimerizantes de dos partes, resinas epoxídicas, etcétera.

La resina termoplástica se calienta hasta que se funde para poderla inyectar en estado líquido. La resina curable se calienta lo necesario para poderla inyectar en estado líquido como líquido sin curar.

A continuación se describirá con mayor detalle el presente invento mediante un ejemplo y una comparativa.

Ejemplo

Una pieza moldeada decorada con una lámina decorativa S estratificada sobre su superficie se formó mediante el equipo para aplicar de forma eficaz una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde que se muestra en las figuras de la 1 a la 5.

La lámina decorativa S se preparó al formar, en un lado de una película de resina acrílica transparente con base de copolímero de metilmetacrilato y butilmetacrilato de 125 \mum de grosor, una capa decorativa con una combinación de diseños veteados tricolores formados por una tinta que contenía un aglomerante de resina acrílica con un agente colorante, como rojo de óxido de hierro u otras sustancias, al adherir a la capa decorativa una lámina de resina de ABS marrón de 500 \mum de grosor (su temperatura de termodistorsión es de 103ºC para 4,6 kgf/cm^{2} de tensión flexural de conformidad con la norma JIS K7207) y formar una capa adhesiva de copolímero de cloruro de vinilo y acetato de vinilo de 4 \mum de grosor en la superficie de la lámina de resina de ABS. La lámina de ABS era la parte posterior de la lámina decorativa, esto es, el lado sobre el que se inyectó la resina.

Para formar la pieza moldeada, se preparó un molde de inyección para moldear un paralelepípedo rectangular de 300 mm de longitud, 200 mm de ancho y 40 mm de profundidad. El molde hembra 12 del molde tenía respiraderos 13a para preformar la lámina a través de embutición mediante la succión del aire del molde, y contaba con hendiduras guía, 36 y 38, para conducir las cadenas de cinta sin fin 50 del medio de suministro de láminas 5. La superficie de separación 14 del molde hembra 12 no era curvada, sino plana.

Se utilizó resina de ABS termorresistente como resina para moldeo. La temperatura de la resina de inyección era de 240ºC, y la del molde de 60ºC.

En lo que respecta a la fase de moldeo, en primer lugar se desenrolló una bobina de lámina decorativa S del rollo R. El mecanismo de despliegue de la lámina 57 sujetó el extremo delantero de la bobina de lámina decorativa S retenido por el mecanismo de sujeción de láminas 55, y ambos bordes laterales de la lámina decorativa S pasaron por las pinzas de sujeción de láminas dispuestas en ambos bordes laterales, que se encontraban en la posición de liberación. Entonces, se desenrolló la longitud de lámina decorativa S necesaria para un ciclo de moldeo. Las pinzas de sujeción de láminas 60 pinzaron la lámina decorativa S y, luego, el mecanismo de despliegue de láminas 57 liberó la lámina decorativa S que, una vez desenrollada, se cortó aguas abajo mediante el cortador de láminas 56 en un trozo para un ciclo de moldeo. Debajo de la lámina decorativa S situada en esta posición, el precalentador 4, en forma de calentador por paneles cerámicos, estaba separado de la lámina decorativa S por 50 mm. La temperatura de la superficie del precalentador 4 se fijó en 150ºC, y la lámina decorativa S se calentó durante 20 segundos de forma incontigua mediante el calor de radiación generado por el precalentador 4. La lámina decorativa S se calentó a 80ºC tras 20 segundos de calentamiento. Esta fase de precalentamiento de la lámina decorativa S no supuso ningún incremento en la duración del ciclo de moldeo porque el precalentamiento se efectuó durante la preformación y el moldeo por inyección de la lámina decorativa S anterior. A continuación, las cadenas de cinta sin fin 50 avanzaron para transportar la lámina decorativa S pinzada y precalentada hasta situarla sobre la superficie de separación 14 del molde hembra 12. La lámina decorativa S, trasladada del precalentador a la superficie de separación, se presionó contra la superficie de separación 14 mediante el dispositivo de fijación 20 hasta quedar fija, y con esto finalizó la alimentación de los moldes, 12 y 25, con la lámina decorativa S. El suministro de la lámina decorativa S supuso un total de 10 segundos, período en el que la temperatura de la lámina decorativa de 80ºC se redujo hasta 60ºC. El calentador 70, que era un dispositivo calentador por paneles cerámicos independiente del precalentador 4, se avanzó para interponerse entre los moldes hembra y macho, 12 y 25. La temperatura de la superficie del calentador 70 se incrementó hasta los 350ºC, y el calentador 70 calentó y ablandó la lámina decorativa S de forma incontigua, con la que se estableció una distancia de separación de 40 mm. Tras 10 segundos desde el inicio de la fase de calentamiento, la lámina decorativa S se calentó a 140ºC, una temperatura idónea para la embutición mediante vacío, que se llevó a cabo en el molde hembra 12 para ajustar la lámina decorativa S a la superficie 88 de la cavidad de dicho molde 12, con lo que se completó la preformación. Acto seguido, el calentador 70 se retiró de entre los moldes, 12 y 25, y ambos se unieron y fijaron para luego inyectar la resina fundida por la acción del calor en la cavidad 13 definida por ambos moldes, 12 y 25. Tras el enfriamiento y solidificación de la resina, los moldes se abrieron y se obtuvo la pieza moldeada y decorada con la lámina S estratificada.

Comparativa

En esta comparativa, una pieza moldeada decorada se formó sin precalentar la lámina decorativa S. Cuando no se llevó a cabo el precalentamiento, el calentador tardó 20 segundos en calentar la lámina decorativa S. En comparación con el ejemplo antes expuesto, el calentamiento tardó 10 segundos más y, en consecuencia, se incrementó la duración del ciclo de moldeo.

1 - De conformidad con el proceso y el equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde, una lámina decorativa S se ha precalentado cuando se ha suministrado a los moldes, 12 y 25, por lo que el tiempo durante el que la lámina decorativa S se calienta a la temperatura adecuada para la preformación es breve. Por lo tanto, el tiempo durante el que los moldes están abiertos también es corto. En consecuencia, la duración del ciclo de moldeo se reduce y se mejora la productividad.

2 - Cuando la lámina decorativa S se suministra a los moldes, 12 y 25, esta se pinza por lo menos por ambos bordes laterales en el sentido de la dirección de transporte de la lámina decorativa S y se suministra con una longitud transversal y una longitud paralela a la dirección de transporte que se mantiene uniforme. Así pues, se puede suministrar a los moldes, 12 y 25, sin ningún tipo de deformación ni distorsión y de forma extremadamente estable.

Una lámina decorativa S se precalienta y calienta de forma incontigua y la capa adhesiva, u otra parte, nunca se funde con los calentadores, de modo que la alimentación de los moldes, 12 y 25, con las láminas decorativas S siempre es estable y la pieza moldeada y decorada no presenta ningún tipo de defecto visible consecuencia de las marcas de contacto de la lámina decorativa con los calentadores.

Claims (13)

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   1. Un proceso para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde que consta de los pasos siguientes: precalentamiento de una lámina decorativa (S) a través del medio de precalentamiento de láminas (4) a una temperatura inferior a la temperatura de termodistorsión de la lámina decorativa (S) antes de suministrar dicha lámina (S) a los moldes (12, 25) cuya superficie (88) define una cavidad (13); suministro de la lámina decorativa (S) precalentada a los moldes (12, 25) en posición abierta; calentamiento de la lámina decorativa (S) a través del medio de calentamiento de láminas (70) formado por dos placas calefactoras (71, 72) giratorias que se sostienen sobre una carcasa de soporte (75) y se sitúan en una posición de calentamiento orientada hacia los moldes (12, 25) para calentar la lámina decorativa (S) a una temperatura igual o superior a su temperatura de termodistorsión y ajustarla al contorno de la superficie (88) de la cavidad de los moldes (12, 25) mediante la embutición que se consigue al aplicar vacío a los moldes (12, 25); y, finalmente, unión y fijación de los moldes (12, 25) e inyección de resina líquida en los mismos (12, 25) para que la lámina decorativa (S) y la resina se adhieran entre sí.
2. 2. El proceso para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con la reivindicación 1, de tal modo que cuando la lámina decorativa (S) se suministra a los moldes (12, 25) en posición abierta, ambos bordes laterales de la lámina decorativa (S), que son paralelos a su dirección de transporte, se pinzan de modo que la longitud transversal perpendicular a la dirección de transporte se mantiene constante.
3. 3. El proceso para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, de tal modo que al precalentar la lámina decorativa (S) a través del medio de precalentamiento de láminas (4) y calentarla a través del medio de calentamiento de láminas (70), el medio de precalentamiento de láminas (4) y el medio de calentamiento de láminas (70) están separados de la lámina decorativa (S).
4. 4. El proceso para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 3, de tal modo que cuando la lámina decorativa (S) se precalienta a través del medio de precalentamiento de láminas (4), un sensor térmico (81) detecta la temperatura de la lámina decorativa (S), y mediante la señal del sensor térmico (81) y el medio de control (80), se controla el medio de precalentamiento de láminas (4).
5. 5. El proceso para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 4 que incluye también la interposición de un escudo térmico (85) entre el medio de precalentamiento de láminas (4) y la lámina decorativa (S) después de que la lámina decorativa (S) se haya precalentado a través del medio de precalentamiento (4).
6. 6. El proceso para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 5, de tal modo que cuando la lámina decorativa (S) precalentada se suministra a los moldes en posición abierta, la lámina decorativa (S) se cubre con una campana de aislamiento térmico (86).
7. 7. Un equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde que consta de: dos moldes (12, 25), cuya superficie (88) define una cavidad (13) en la que se coloca una lámina decorativa (S), un medio de succión dispuesto en la superficie (88) de la cavidad para embutir mediante vacío la lámina decorativa (S) y resina líquida que se inyecta en la cavidad (13) de los moldes (12, 25) para que se adhiera a la lámina decorativa (S); un medio de precalentamiento de láminas (4) para precalentar la lámina decorativa (S) antes de que se suministre a los moldes (12, 25) a una temperatura inferior a su temperatura de termodistorsión; un medio de calentamiento de láminas (70) formado por dos placas calefactoras (71, 72) giratorias que se sostiene sobre una carcasa de soporte (75) y situadas en la posición de calentamiento orientada hacia los moldes (12, 25) para calentar la lámina decorativa (S) suministrada a los moldes (12, 25) a una temperatura igual o superior a su temperatura de termodistorsión; y un medio de suministro de láminas (5) para alimentar los moldes (12, 25) con las láminas decorativas (S) precalentadas a través del medio de precalentamiento de láminas (4).
8. 8. El equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con la reivindicación 7, de tal modo que el medio de suministro de láminas (5) incluye pinzas (60) para sujetar ambos bordes laterales de la lámina decorativa (S) paralelos a la dirección de transporte.
9. 9. El equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con la reivindicación 7 u 8, de tal modo que el medio de precalentamiento de láminas (4) y el medio de calentamiento de láminas (70) calientan la lámina decorativa (S) y están separados de dicha lámina (S) por una distancia especificada.
10. 10. El equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones de la 7 a la 9, de tal modo que hay instalado un sensor térmico (81) cerca del medio de precalentamiento de láminas (4) para detectar la temperatura de la lámina decorativa (S); y un medio de control (80) para controlar el medio de precalentamiento de láminas (4) a partir de la señal del sensor térmico (81).
11. 11. El equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones de la 7 a la 10, de tal modo que hay un escudo térmico (85) cerca del medio de precalentamiento de láminas (4), que se mueve de una posición situada entre la lámina decorativa (S) y el medio de precalentamiento (4) a una posición de espera que está separada del medio de precalentamiento de láminas (4).
12. 12. El equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con la reivindicación 11, de tal modo que el escudo térmico (85) se mueve gracias a un mecanismo de accionamiento (85a) controlador por el medio de control (80).
13. 13. El equipo para aplicar una chapa decorativa a una pieza moldeada mediante moldeo por inyección dentro del molde de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones de la 7 a la 10, de tal modo que hay instalada una campana de aislamiento térmico (86) entre el medio de precalentamiento de láminas (4) y los moldes (12, 25) para cubrir la lámina decorativa (S) suministrada por el medio de suministro (5).