(57)【要約】  １．金属／プラスチック複合物品を製造する鋳造装置システム及びプロセス  ２．１  本発明は、第１鋳造装置１及び別個の第２鋳造装置２を有する鋳造装置システムであって、第１鋳造装置は、金属鋳造装置であり、且つ、第２鋳造装置は、プラスチック鋳造装置であり、或いは、第１鋳造装置は、プラスチック鋳造装置であり、且つ、第２鋳造装置は、金属鋳造装置である、鋳造装置システムと、金属／プラスチック複合物品を製造する関連するプロセスと、に関する。  ２．２  本発明による鋳造装置は、第１鋳造装置内における第１鋳造プロセスによって製造された中間製品４を第２鋳造装置に移送する移送装置６であって、第２鋳造装置内において、金属／プラスチック複合コンポーネントが第２鋳造プロセスによって中間製品から形成される、移送装置６と、第１鋳造装置からの中間製品の除去の後であって、且つ、第２鋳造プロセスを開始する前に、制御可能な方式によって中間製品の温度を調節する温度調節装置６と、を有する。  ２．３  金属／プラスチック複合物品を製造するための使用法【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属／プラスチック複合物品を製造する鋳造装置システムであって、
第１鋳造装置１及び別個の第２鋳造装置２であって、前記第１鋳造装置は、金属鋳造装置であり、且つ、前記第２鋳造装置は、プラスチック鋳造装置であり、或いは、前記第１鋳造装置は、プラスチック鋳造装置であり、且つ、前記第２鋳造装置は、金属鋳造装置である、第１鋳造装置１及び第２鋳造装置２と、
第１鋳造装置内における第１鋳造プロセスによって製造された中間製品４を前記第２鋳造装置に移送する移送装置６、１０であって、前記第２鋳造装置内において、金属／プラスチック複合物品８が第２鋳造プロセスによって前記中間製品から形成される、移送装置６、１０と、
前記第１鋳造装置からの前記中間製品の除去の後に、且つ、前記第２鋳造プロセスを開始する前に、制御可能な方式によって前記中間製品の温度を調節する温度調節装置６、１３と、
を有する鋳造装置システム。
【請求項２】
前記温度調節装置は、前記移送装置内に完全に又は部分的に統合される請求項１記載の鋳造装置システム。
【請求項３】
前記移送装置は、その上部に前記中間製品が配置される少なくとも１つの被加工物搬送装置１５を有し、且つ、前記温度調節装置は、前記被加工物搬送装置の一体型の部分として、温度センサユニット及び／又は前記中間製品を能動的に加熱又は冷却する温度調節手段を有する請求項２記載の鋳造装置システム。
【請求項４】
前記温度制御装置は、前記第２鋳造プロセスにおいてそれぞれの場合に得られた金属／プラスチック複合物品の残留熱を利用して前記第１鋳造プロセスにおいてそれぞれの場合に得られた中間製品を加熱する残留熱利用手段を有する請求項１〜３の中のいずれか一項記載の鋳造装置システム。
【請求項５】
前記温度制御装置は、前記第１鋳造装置からの除去の後に前記中間製品の温度を検出及び監視する手段を有する請求項１〜４の中のいずれか一項記載の鋳造装置システム。
【請求項６】
前記第１鋳造装置から除去された前記中間製品を受領し、且つ、前記第２鋳造装置内に前記中間製品を配置する前に予め定義可能な処理プロセスを実行する処理ステーション１２ａ〜１２ｅが提供され、前記温度調節装置は、前記第２鋳造装置内に配置される前に前記中間製品が室温よりも高い温度に保持されるように、前記処理プロセスの前、最中、及び／又は後に、前記中間製品の温度を調節する請求項１〜５の中のいずれか一項記載の鋳造装置システム。
【請求項７】
金属／プラスチック複合物品を製造する鋳造装置システムであって、
第１鋳造装置１及び別個の第２鋳造装置２であって、前記第１鋳造装置は、金属鋳造装置であり、且つ、前記第２鋳造装置は、プラスチック鋳造装置であり、或いは、前記第１鋳造装置は、プラスチック鋳造装置であり、且つ、前記第２鋳造装置は、金属鋳造装置でる、第１鋳造装置１及び第２鋳造装置２と、
前記第１鋳造装置内における第１鋳造プロセスによって製造された中間製品４を前記第２鋳造装置に移送する移送装置１０であって、前記第２鋳造装置内において、金属／プラスチック複合物品８が第２鋳造プロセスによって前記中間製品から形成される、移送装置１０と、
前記第１鋳造装置から除去された前記中間製品を受領し、且つ、冷却段階において、予め定義可能な処理プロセスを実行する少なくとも１つの処理ステーション１２ａ〜１２ｅであって、前記冷却段階において、前記中間製品は、前記第２鋳造プロセスの開始の前に、前記第１鋳造プロセスの終了時点における温度から、更に低い予め定義可能な望ましい温度に冷却され、前記望ましい温度は、室温よりも高い温度値において予め定義される、少なくとも１つの処理ステーション１２ａ〜１２ｅと、
を有する、特に、請求項１〜６の中のいずれか一項記載の鋳造装置システム。
【請求項８】
前記望ましい冷却温度は、６０℃〜１９０℃の温度値において予め定義される請求項７記載の鋳造装置システム。
【請求項９】
前記移送装置は、ハンドリングロボットを有する請求項１〜８の中のいずれか一項記載の鋳造装置システム。
【請求項１０】
金属／プラスチック複合物品を製造するプロセスであって、
第１鋳造装置１内における第１鋳造プロセスによって中間製品４を鋳造するステップと、
前記第１鋳造装置から前記中間製品を除去するステップと、
除去された前記中間製品の温度を制御可能に調節し、且つ、前記中間製品を第２鋳造装置２に移送するステップと、
金属／プラスチック複合物品８を形成するべく、前記第２鋳造装置内に導入された前記中間製品を使用して第２鋳造プロセスを実行するステップと、
を有し、
前記第１鋳造装置は、金属鋳造装置であり、且つ、前記第２鋳造装置は、プラスチック鋳造装置であり、或いは、前記第１鋳造装置は、プラスチック鋳造装置であり、且つ、前記第２鋳造装置は、金属鋳造装置である、プロセス。
【請求項１１】
前記第２鋳造装置内においてそれぞれの場合に形成された金属／プラスチック複合物品の残留熱を利用して前記第１鋳造プロセスにおいてそれぞれの場合に得られた中間製品の温度を調節する請求項１０記載のプロセス。
【請求項１２】
前記中間製品は、前記第１鋳造装置からの前記中間製品の除去の後に、且つ、前記中間製品が前記第２鋳造装置内に配置される前に、処理ステーション１２ａ〜１２ｅ内に配置され、前記処理ステーション内において処理され、且つ、この処理の前、最中、及び／又は後に、制御された方式によって前記温度を制御することにより、室温よりも高い予め定義可能な温度に保持される請求項１０又は１１記載のプロセス。
【請求項１３】
金属／プラスチック複合物品を製造するプロセスであって、
第１鋳造装置１内における第１鋳造プロセスによって中間製品４を鋳造するステップと、
前記第１鋳造装置から前記中間製品を除去するステップと、
前記中間製品を処理ステーション１２ａ〜１２ｅ内に配置するステップであって、前記処理ステーション内において、前記中間製品は、冷却段階において処理され、該冷却段階において、前記中間製品は、前記第１鋳造プロセスの終了時点における温度Ｔ１から、更に低い予め定義可能な望ましい温度Ｔ２に冷却され、前記望ましい温度は、室温よりも高い温度値において予め定義される、ステップと、
前記処理済みの中間製品を第２鋳造装置２に移送するステップと、
金属／プラスチック複合物品を形成するべく、前記第２鋳造装置内に導入された前記中間製品を使用して第２鋳造プロセスを実行するステップと、
を有し、
前記第１鋳造装置は、金属鋳造装置であり、且つ、前記第２鋳造装置は、プラスチック鋳造装置であり、或いは、前記第１鋳造装置は、プラスチック鋳造装置であり、且つ、前記第２鋳造装置は、金属鋳造装置である、特に、請求項１０〜１２の中のいずれか一項記載のプロセス。
【請求項１４】
金属鋳造装置内において、前記第１鋳造プロセスにより、前記中間製品として、金属中間製品が製造され、この金属中間製品のスプルーは、少なくとも前記第２鋳造装置内への前記移送の完了時点まで、残される請求項１０〜１３の中のいずれか一項記載のプロセス。
【請求項１５】
前記中間製品の前記金属スプルーは、前記第２鋳造プロセスにより、プラスチック材料による射出成型によってカプセル封入される請求項１４記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属／プラスチック複合物品を製造する鋳造装置システム及びプロセスに関する。この文脈において、金属／プラスチック複合物品とは、金属とプラスチックから構成され、且つ、まずは、これら２つの材料の中の一方から中間製品を鋳造し、次いで、中間製品に他方の材料を提供する第２鋳造プロセスを中間製品に対して適用することによって製造される物品を意味するものと理解されたい。一例として、まずは、例えば、ダイカストにより、金属鋳造プロセスにおいて中間製品として金属片を製造可能であり、次いで、これを、例えば、プラスチック射出成型工程などの対応するプラスチック鋳造工程においてプラスチックによってカプセル封入するか、プラスチックによって部分的に被覆するか、或いは、プラスチックをその上に成型可能である。或いは、この代わりに、まずは、プラスチック鋳造プロセスにおいて中間製品としてプラスチック部品を製造可能であり、次いで、金属鋳造プロセスにおいて金属をその上に成型可能である。
【背景技術】
【０００２】
従来技術によれば、例えば、第１の場所において金属中間製品を製造し、且つ、これらを輸送によって第２の場所に移送し、そこで、第２鋳造プロセスによって中間製品から複合物品を製造している。この場合には、第２鋳造プロセスは、第１鋳造プロセスとはなんらの時間的な関係もなしに実行されることになり、恐らくは、中間製品の中間的な保存期間を伴って、例えば、数日後又は数週間後に実行されることになろう。
【０００３】
或いは、この代わりに、従来技術によれば、少なくとも１つの金属鋳造キャビティ及び少なくとも１つのプラスチック鋳造キャビティの両方を提供するべく、相対的に複雑な金型を具備した単一の装置内において、このタイプの複合物品を製造している。この関連においては、例えば、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３を参照されたい。このタイプの更なる複合鋳造装置には、特許文献４に開示されているように、温度監視システムが更に実装されており、且つ、これは、第１鋳造プロセスにおいて得られた中間製品の温度を計測し、且つ、これを制御システムに送信する手段を含み、この制御システムは、この温度情報に応じて第２鋳造プロセスを制御する。この場合には、第１鋳造プロセスは、金属鋳造プロセスであるか、或いは、この代わりに、プラスチック射出成型プロセスであってもよく、且つ、これには、プラスチック射出成型プロセス又は金属鋳造プロセスである第２鋳造プロセスが後続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第ＥＰ１，７１８，４５１Ａ１号明細書
【特許文献２】日本国特許出願公開第ＪＰ０６−２４６７８３Ａ号明細書
【特許文献３】日本国特許出願公開第ＪＰ２０００−２８０２７７Ａ号明細書
【特許文献４】国際特許出願公開第ＷＯ２００５／０５３９３０Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の基礎をなす技術的な問題点は、比較的柔軟な鋳造装置の利用法を伴い、相対的に安価な費用により、且つ／又は、相対的に短い時間において、このタイプの複合物品を製造することができる、金属／プラスチック複合物品を製造する鋳造装置システム及び関連するプロセスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、請求項１又は７の特徴を具備する鋳造装置システムと、請求項１０又は１３の特徴を具備する製造プロセスと、を提供することにより、この問題点を解決する。
【０００７】
本発明による鋳造装置システムは、金属鋳造装置と、プラスチック鋳造装置と、を２つの別個の、即ち、独立した鋳造装置として有する。この結果、異なる目的のために必要とされる場合に、即ち、純粋な金属鋳造片又は純粋な射出成型品を製造するために、２つの装置を柔軟に使用可能である。その一方で、２つの鋳造装置を同一の製造場所に設置することにより、運搬／輸送に伴う大きな支出を回避可能である。第１鋳造プロセスにおいて得られた中間製品の第２鋳造装置への移送が移送装置によって保証されており、この結果、第２鋳造装置の内部において、第２鋳造プロセスにより、望ましい金属／プラスチック複合物品が中間製品から形成される。
【０００８】
請求項１において特許請求されている鋳造装置システムは、中間製品が第１鋳造装置から除去され、且つ、中間製品に第２鋳造プロセスが適用される前に、制御可能な方式によって中間製品の温度を調節できるように設計された温度調節装置を有する。この文脈において、「温度調節」という用語は、適切に提供された加熱又は冷却装置による、それぞれの場合に適切に選択可能である、中間製品の能動的な加熱及び／又は冷却を意味するものと理解されたい。要件及びアプリケーションに応じて、この温度調節を制御する能力は、関連する温度調節プロセス又は中間製品の温度の開ループ制御又は閉ループ制御に関係しうる。この結果、例えば、請求項１０において特許請求されているプロセスにより、対応する金属／プラスチック複合物品を製造可能である。
【０００９】
本発明の構造的及び機能的に有利な一変形においては、温度調節装置は、完全に又は部分的に統合された移送装置の１つの構成部品である。この態様の更なる変形においては、移送装置は、その上部に中間製品を配置可能である少なくとも１つの被加工物搬送装置を有し、且つ、温度調節装置は、被加工物搬送装置の一体型の部品として、温度センサユニット及び／又は中間製品を能動的に加熱又は冷却する温度調節手段を有する。この結果、中間製品が第１鋳造プロセスから第２鋳造プロセスに移送されるのに伴って、中間製品を制御された方式によって望ましい温度に保持可能である。
【００１０】
本発明の一変形は、残留熱の利用を伴う。この目的のために、温度調節装置は、残留熱利用手段を有することが可能であり、この残留熱利用手段は、複合物品が第２鋳造プロセスにおいて製造された後に、その複合物品の残留熱を利用し、第１鋳造プロセスにおいてそれぞれの場合に得られた中間製品を加熱することができる。
【００１１】
本発明の一変形においては、温度調節装置は、中間製品が第１鋳造装置から除去された後に、その中間製品の温度を検出及び監視する手段を有する。これは、中間製品が第１鋳造装置から除去された後の中間製品の有利な制御された温度調節に寄与可能である。
【００１２】
本発明の一変形においては、中間製品が第２鋳造装置に移送される前に、処理ステーション内において、対応する処理プロセスを中間製品に対して適用可能である。この処理プロセスの前、最中、及び／又は後に、温度調節装置を使用し、室温よりも高い温度に中間製品を保持している。この場合に、処理プロセスは、組立プロセスであってよく、或いは、このようなプロセスを包含可能である。
【００１３】
請求項７において特許請求されている鋳造装置システムは、第１鋳造装置から除去された中間製品を受け取り、且つ、冷却段階において予め定義可能な処理プロセスを実行する処理ステーションを有し、この冷却段階において、中間製品は、第２鋳造プロセスの開始時点の前に、第１鋳造プロセスの終了時点における温度から、更に低い予め定義可能な望ましい温度に冷却され、この望ましい温度は、室温よりも高い予め定義された温度値を具備する。この態様によれば、請求項１０において特許請求されている製造プロセスにおいて提供されているように、第２鋳造プロセスの実行前の冷却に必要とされる期間において、関連する処理プロセスを中間製品に対して適用可能であり、この結果、複合コンポーネントの全体的な製造時間を最適化可能である。この目的のために、予め定義された望ましい温度に中間製品が到達したら即座に処理プロセスが停止することを保証可能である。この場合に、能動的な加熱及び／又は冷却における温度調節は、絶対的に必要なものではないが、例えば、相対的に長い特定の時間にわたって望ましい温度に中間製品を保持するべく、任意選択により、提供可能である。
【００１４】
本発明の一変形においては、望ましい冷却温度は、６０℃〜１９０℃であり、この結果、後続の第２鋳造プロセスに対する最適なリンク又は適合を保証可能である。
【００１５】
本発明の一変形においては、移送装置は、ハンドリングロボットを有する。これを使用し、非常に便利且つ自動化された方式により、中間製品を運搬可能であり、これには、第１鋳造装置からの除去及び／又は移送装置内への移動及び／又は任意選択の処理ステーション内への及び／又は第２鋳造装置内への移動が含まれる。
【００１６】
本発明の一変形においては、金属中間製品が金属鋳造装置内における第１鋳造プロセスによって製造され、この金属中間製品のスプルーは、その金属中間製品が少なくとも完全に第２鋳造装置内に移送される時点まで残される。これにより、このスプルーは、例えば、移送の際に、ハンドリングのために利用可能である。更なる変形においては、この金属スプルーは、対応する形態を具備した金属／プラスチック複合物品を形成するべく、第２鋳造プロセスにおいて、プラスチック材料による射出成型によってカプセル封入可能である。
【００１７】
以下、添付図面に示されている本発明の有利な実施例について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】金属／プラスチック複合物品を製造するプロセス及びこれに好適な鋳造装置システムの概略ブロックダイアグラムを示す。
【図２】金属／プラスチック複合物品を製造する鋳造装置システムの具体的な構造の平面図を示す。
【図３】直線型の移送装置を有する鋳造装置システムの概略ブロックダイアグラムを示す。
【図４】循環型の移送装置を有する鋳造装置システムのブロックダイアグラムを示す。
【図５】カルーセル型の移送装置を有する鋳造装置システムのブロックダイアグラムを示す。
【図６】キューブ形の移送装置を有する鋳造装置システムの正面図におけるブロックダイアグラムを示す。
【図７】図６に示されている鋳造装置システムの平面図におけるブロックダイアグラムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に示されている鋳造装置システムは、金属ダイカスト用のダイカスト装置１の形態における第１鋳造装置と、第１鋳造装置１とは別個に提供されているが、定義された空間的方式により、これと関連付けられたプラスチック射出成型装置２の形態における第２鋳造装置と、を有する。ダイカスト装置１は、例えば、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、又はその他の非鉄（ＮｏｎＦｅｒｒｏｕｓ：ＮＦ）金属の溶融物などの溶融金属原料３から対応する金属中間製品４を鋳造するべく、１つ又は複数の金属鋳造キャビティを有する従来の設計を具備する。金属中間製品４のスプルーは、この中間製品が、ダイカスト装置１の関連する金属鋳造キャビティを提供する鋳造金型から除去された後に、従来のスプルー／ゲートシステム５を介して除去可能であり、且つ、溶融金属原料３に戻すことができる。
【００２０】
金属中間製品がダイカスト装置１から除去された際に、第１鋳造プロセスである金属ダイカスト工程においてこのようにして得られた金属中間製品４は、使用された鋳造プロセス及び金属に依存する温度レベルＴ１を有しており、且つ、移送及び温度調節装置６により、第２鋳造装置２の場所に移送され、且つ、第２鋳造装置２により、この場合にはプラスチック射出成型プロセスである第２鋳造プロセスの実行に適した予め定義可能である温度レベルＴ２に設定される。次いで、このターゲット温度Ｔ２に温度調節によって保持された金属中間製品４’は、プラスチック射出成型装置２の対応する鋳造キャビティ内に配置され、且つ、供給されたプラスチック材料７によってカプセル封入され、供給されたプラスチック材料によって部分的に被覆されると共に／又は、供給されたプラスチック材料がその上に成型される。この結果、望ましい金属／プラスチック複合物品８が得られ、次いで、これは、プラスチック射出成型装置２から除去可能である。
【００２１】
移送及び温度調節装置は、中間製品４をダイカスト装置１の場所からプラスチック射出成型装置２の場所に移送すると共に、このプロセスにおいて、前述の中間製品の温度を金属ダイカストプロセスの終了時点における温度Ｔ１からプラスチック射出成型プロセスの実行に適した温度Ｔ２に変更するべく、適切な移送手段及び温度調節手段を有する。２つの鋳造装置１、２は、通常、例えば、同一の製造ホール内などに、空間的に隣接するように配列され、且つ、従って、中間製品用の移送経路は、相対的に短く維持されており、通常は、例えば、数メートル〜数十メートルである。要件及びアプリケーションに応じて、温度調節手段は、望ましくは、第１鋳造装置１の場所から第２鋳造装置２の場所へのその移送の前、最中、及び／又は後において、中間製品の温度を調節するべく、即ち、中間製品の温度を温度レベルＴ１から温度レベルＴ２に変更するべく、適切に設計されている。状況に応じて、この温度調節には、対応する加熱ユニットによる中間製品の能動的な加熱又は対応する冷却装置によるその能動的な冷却が含まれる。この場合に、温度調節手段と、従って、これらによって形成された温度調節装置は、移送手段又はこれらによって形成された移送装置内に完全に又は部分的に統合可能である。更には、中間製品がプラスチック射出成型装置２内に配置される前に、中間製品を望ましい方式によって処理するべく、１つ又は複数の処理ステーションを移送及び温度調節装置６内に完全に又は部分的に統合することも可能である。
【００２２】
図１及び前述の説明からわかるように、図１は、対象の鋳造装置システムの不可欠のコンポーネントと、対応する金属／プラスチック複合コンポーネントを製造するためのプロセスシーケンスの図と、の両方を同時に示している。更に詳しくは、図２は、図１に示されているタイプの鋳造装置システムの可能な有利な設計の平面図を示す。図２からわかるように、全体的な鋳造装置システムは、例えば、関連する製造ホールなどの製造エリア９内に配置される。従来のハンドリングロボット１０が、移送装置の不可欠の構成部分として中央エリア内に配置されており、且つ、このロボットの周りに、第１鋳造装置又は金属ダイカスト装置１及び第２鋳造装置又はプラスチック射出成型装置２を含む残りのシステムコンポーネントが配列されている。２つの鋳造装置１、２に加えて、ハンドリングロボット１０のアクセス領域内には、複数の処理ステーション１２ａ〜１２ｅと、関連するコンベアベルトユニット１４を有する温度調節ステーション１３と、が配列されている。鋳造装置システム全体を制御する制御ユニット１１が、ハンドリングロボット１０のアクセス領域外の適切な場所に配置されている。
【００２３】
中間製品が第１鋳造装置１内において製造された後に、中間製品は、ハンドリングロボット１０により、関連する鋳造金型から除去され、次いで、要件に応じて、第２鋳造装置２に対して直接的に移送されるか、或いは、まずは、温度制御ステーション１３内に又は処理ステーション１２ａ〜１２ｅの中の少なくとも１つのものの内部に移送される。それぞれの処理ステーション１２ａ〜１２ｅは、その内部に配置された中間製品に対して特定の従来型の処理プロセスを実行するべく、セットアップされている。一例として、このプロセスは、純粋な組立プロセスを伴うことも可能であり、或いは、処理プロセスは、このようなプロセスを包含することも可能である。アプリケーションに応じて、中間製品は、処理ステーション１２ａ〜１２ｅの中の１つのもののみの内部において、或いは、連続的に複数の処理ステーション１２ａ〜１２ｅの内部において、処理可能である。コンベアベルトユニット１４を使用し、中間製品を温度調節ステーション１３内に搬送可能であり、この内部において、第２鋳造装置２内に配置されるのに望ましい温度レベルに到達すると共にその温度レベルを維持するべく、中間製品を能動的に加熱又は冷却可能である。図示の例においては、コンベアベルトユニット１４は、最後の処理ステーション１２ｅに対して直接的に接続されている。図示の例においては、中間製品は、処理ステーションの間においても、ハンドリングロボット１０によって運搬されているが、代替実施例においては、この目的を実現すると共に処理ステーション１２ａ〜１２ｅを相互に接続するコンベアベルトユニットを提供可能である。
【００２４】
温度調節ステーション１３は、その温度調節機能を果たすべく適切に設計されており、且つ、この目的のために、具体的には、加熱装置及び／又は冷却装置と、温度調節ステーション１３内に導入された中間製品の温度を検出するための温度センサユニットと、を具備する。関連する温度制御ユニットは、温度センサユニットによって収集された中間製品の温度に関係する情報を評価し、且つ、この情報に応じて、加熱又は冷却装置を制御する。これにより、所望の温度レベルＴ２に保持された中間製品は、次いで、ハンドリングロボット１０により、温度調節ステーション１３から除去され、且つ、第２鋳造プロセスを実行するべく第２鋳造装置２内に配置される。そして、ハンドリングロボット１０は、第２鋳造装置２から、完成した金属／プラスチック複合物品を除去する。
【００２５】
図１及び図２に示されている前述の例においては、第１鋳造装置１は、金属鋳造装置であり、且つ、第２鋳造装置２は、プラスチック射出成型装置である。金属中間製品が第２鋳造装置２内に導入される際の、第１鋳造プロセスにおいて製造された金属中間製品４’用の第２鋳造装置２内におけるプラスチック射出成型プロセスを実行するのに好適な温度レベルＴ２は、通常、室温よりも高く、例えば、６０℃〜１９０℃という温度値を有する。中間製品が第１鋳造装置１から除去された後の中間製品４の温度Ｔ１に応じて、中間製品４の冷却速度と、中間製品が第２鋳造装置２、温度調節装置、又は温度調節ステーション１２内に配置されるまでに所要される時間と、は、適切な温度調節法を反映する。例えば、中間製品が依然として熱過ぎる場合には、即ち、中間製品の温度が、第２鋳造装置２内への導入のための望ましい温度値を上回っている場合には、温度調節装置は、中間製品４を能動的に冷却可能である。この結果、中間製品が第２鋳造装置２内に導入されるまでに所要される時間量と、従って、金属／プラスチック複合コンポーネントの全体的な生産持続時間が短縮される。対照的に、中間製品が、第２鋳造装置２内に配置される準備が整う前に、第２鋳造装置２内への導入のための望ましい温度値にちょうど到達するか又はこれを下回った場合には、温度調節装置は、能動的な加熱を実行し、中間製品が第２鋳造装置２内に配置された際に中間製品が望ましい温度値Ｔ２に到達していることを保証する。
【００２６】
金属ダイカストプロセスの終了時点における温度レベルＴ１は、通常、中間製品４をプラスチック射出成型装置２内に導入するのに又はその内部においてプラスチック射出成型工程を実行するのに望ましい温度レベルＴ２よりも、相当に高い。そして、この温度レベルＴ２は、通常、室温よりも相当に高く、即ち、約２０℃よりも高い。中間製品４の移送の前、最中、及び／又は後に、且つ、適宜、処理ステーション１２〜１２ｅの中の１つのものの内部における個々の処理プロセスにおいて、プラスチック射出成型装置２内への導入のための望ましい温度レベルＴ２に中間製品が到達する時点まで、中間製品４を冷却可能である。この場合には、中間製品が温度調節ステーション１３内に導入される前において、例えば、ハンドリングロボット１０、特に、そのグリッパ部分上に、並びに／又は、個々の処理ステーション１２ａ〜１２ｅに配置された対応する温度センサにより、中間製品の温度を検出するように、温度センサユニットを設計可能である。
【００２７】
本発明の対応する実施例によれば、この温度監視によって、中間製品がプラスチック射出成型装置２内への導入のための望ましい温度値Ｔ２に到達したことが確認され、且つ、中間製品が処理ステーション１２ａ〜１２ｅの中の１つのものの内部に又はハンドリングロボット１９上に依然として存在している場合には、この時点において中間製品４を第２鋳造装置２内に配置可能である。この場合には、その他の場合に温度調節ステーション１３内において実行される能動的な加熱又は冷却工程を省略可能である。
【００２８】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、第１鋳造プロセスにおいて製造された中間製品の温度が監視され、且つ、この温度に応じて、適切な時点において中間製品が第２鋳造装置内に配置されるという点、即ち、中間製品が望ましい温度レベルに到達したら第２鋳造プロセスが即座に実行されるという点、或いは、中間製品が望ましい温度レベルに保持される又は能動的な加熱又は冷却の結果として相対的に迅速に望ましい温度レベルに到達するという点において、金属／プラスチック複合コンポーネントを製造するためのサイクルタイムを最適化／低減可能である。冷却段階又は総合的な温度調節段階を同時に利用し、中間製品を処理可能である。図２においては、温度調節ステーション１３は、処理ステーション１２ａ〜１２ｅとは別個に配置されているが、代替実施例においては、温度調節装置を処理ステーション１２ａ〜１２ｅの中の１つ又は複数のものの内部及び／又はハンドリングロボット１０などの移送装置の内部に完全に又は部分的に統合可能である。
【００２９】
本発明による鋳造装置システムの更なる利点は、２つの鋳造装置１、２の場合に、それぞれ従来方式によって設計されると共に純粋な金属被加工物又は純粋なプラスチック部品を製造するべく断続的に利用することも可能である金属ダイカスト装置及びプラスチック射出成型装置を使用可能であるという点にある。本発明による金属／プラスチック複合物品の製造には、１つ又は複数の金属鋳造キャビティ及び１つ又は複数のプラスチック鋳造キャビティを共に有する複雑な金型が不要である。この代わりに、金属ダイカスト装置１による１つ又は複数の金属鋳造キャビティの提供と、プラスチック射出成型装置２による１つ又は複数のプラスチック鋳造キャビティの提供と、で十分である。
【００３０】
以上においては、金属中間製品が金属鋳造装置において第１鋳造プロセスによって製造され、且つ、次いで、これにプラスチック射出成型工程が適用されるケースについて主に説明した。但し、本発明は、この代わりに、第１鋳造装置がプラスチック鋳造装置であり、且つ、第２鋳造装置が金属鋳造装置であるアプリケーションをも同様に有する。この場合には、第１鋳造プロセスにおいて、プラスチック部分が中間製品として製造され、且つ、対応する金属／プラスチック複合物品を形成するべく、第２金属鋳造プロセスにおいて、これを金属によって封入するか又は金属をその上に成型する。
【００３１】
更なる有利な実施例（詳細に図示されてはいない）は、残留熱の利用を伴っており、且つ、この目的のために、例えば、図１及び図２に示されているものなどの温度調節装置は、対応する残留熱利用手段を有する。残留熱の利用は、第２鋳造プロセスにおいてそれぞれの場合に得られた金属／プラスチック複合物品の残留熱を利用し、第１鋳造プロセスにおいてそれぞれの場合に得られた中間製品を加熱するステップを含む。これに必要な熱伝達は、例えば、従来の液体又は気体熱伝達媒体を介して実行可能である。一例として、これは、対応する温度調節循環路が割り当てられた温度調節媒体であってよく、且つ、これを使用し、製造された複合物品を能動的に冷却すると共に中間製品を能動的に加熱する。
【００３２】
残留熱の更なる利用は、図１に示されているゲートシステム５によって中間製品から分離された依然として熱いスプルーを溶融金属原料３内に供給し、これにより、材料のみならず、熱をもフィードバックするステップを有することができる。本発明の代替変形においては、スプルーは、中間製品上に残され、且つ、例えば、第２鋳造装置への移送の際にハンドリングを支援するべく使用可能である。次いで、これは、中間製品が第２鋳造装置に到達したら、除去可能であり、或いは、この代わりに、相応して形成された金属／プラスチック複合物品を製造するべく、これは、更に長期間にわたって残され、且つ、プラスチックによる射出成型によってカプセル封入されるか又は第２鋳造プロセスにおいてその上にプラスチックが射出成型される。一般に、本発明においては、必要に応じて、中間製品が第１鋳造装置から除去される前に、中間製品が第１鋳造装置から除去された直後に、中間製品が第２鋳造装置内に導入される前に、且つ、中間製品が第１鋳造装置から除去された後の１つ又は複数のハンドリング及び／又は処理工程の後に、或いは、中間製品が第２鋳造装置内に配置された後に、スプルーを分離可能であり、或いは、スプルーは、まったく分離されない。
【００３３】
図３〜図７は、図２に示されているハンドリングロボット及び／又は結合された温度調節ステーション１３を有する処理ステーション１２ａ〜１２ｅの代わりに又はこれに加えて、適宜、統合された温度調節及び／又は処理手段を有する可能な移送装置のいくつかの特別な実施例を示している。
【００３４】
具体的には、図３は、第１鋳造装置１と第２鋳造装置２の間における単一軌道の直線型の移送装置を示す。この移送装置は、複数の連続的な被加工物搬送装置１５を有し、この数は、例えば、２つの鋳造装置１、２、可能な処理工程、及び温度調節手段における鋳造サイクルタイムに基づいて規定される。個々の被加工物搬送装置１５は、例えば、コンベアベルトユニットにより、又はその他の方式により、相互に結合可能であると共に／又は、ハンドリングロボットによって搬送可能である。それぞれの被加工物搬送装置１５は、第１鋳造装置１から除去された中間製品を配置するための容器を具備する。アプリケーションに応じて、個々の被加工物搬送装置は、中間製品が第１鋳造装置１から第２鋳造装置２に被加工物搬送装置１５上において搬送されるのに伴って、被加工物搬送装置上の中間製品に対して適切な処理工程を適用するべく、処理ステーションとして設計可能であり、或いは、このようなステーションを有することができる。中間製品が第２鋳造装置２に到達した際に、中間製品は、被加工物搬送装置１５から除去され、且つ、第２鋳造装置２の対応する鋳造キャビティ内に挿入される。一例として、個々の中間製品が積載された被加工物搬送装置１５は、水平に第１鋳造装置１から第２鋳造装置２に移動し、且つ、垂直移動により、第１鋳造装置１に戻る。中間製品は、第１鋳造装置１から被加工物搬送装置１５に、且つ、被加工物搬送装置から第２鋳造装置２に、例えば、グリッパや前述のハンドリングロボットなどによるものなどの従来の方式によって移送可能である。被加工物搬送装置１５の運動と、特に、これらが搬送される速度は、任意選択で統合された温度調節装置を具備する関連する移送装置の対応する移送／温度調節制御ループにより、適切に制御又は調節され、且つ、これには、図１及び図２との関係において前述した被加工物搬送装置１５上における中間製品のなんらかの可能な処理も含まれる。換言すれば、被加工物搬送装置１５は、図１に示されている移送装置６の構成部品であり、且つ、処理ステーション及び／又は温度調節装置は、被加工物搬送装置１５内に完全に又は部分的に統合可能である。
【００３５】
図３の代替肢として、且つ、同様に、純粋に概略的な平面図において、図４は、循環型の移送装置を示している。この移送装置の場合には、個々の被加工物搬送装置１５は、例えば、コンベアベルトやこれに類似したものなどの適切な搬送ユニットにより、例えば、水平プレーン内において循環的な方式によって移動する。これを除いて、図３に示されている移送装置との関係において前述した特性及び利点のすべてが、参照可能な図５に示されている移送装置に対しても、同様に適用される。又、被加工物搬送装置１５は、例えば、利用するプラスチック射出成型装置の射出成型ツールの一部であってもよいという点についても言及しておくべきであろう。
【００３６】
更なる搬送の変形として、図５は、カルーセル型の移送装置を示しており、この場合には、個々の被加工物搬送装置１５は、例えば、垂直又は水平に配置可能であるカルーセル軸１７を中心としてカルーセルユニット１６上を移動する。図５は、第１の被加工物搬送装置１５ａが第１鋳造装置１に対して直接的に結合されている状況を示している。この場合には、相応して一体化された処理手段により、中間製品から金属インサートを成型可能である。中間製品の能動的な加熱又は冷却の形態である温度制御ステップ及び／又は中間製品の更なる処理を、例えば、第２被加工物搬送装置１５ｂ上において実行可能である。第３被加工物搬送装置１５ｃは、第２鋳造装置２に対して直接的に結合されており、ここで、プラスチック射出成型工程が、この時点において移送された中間製品を使用して実行される。カルーセルの方向において観察された際の第４の被加工物搬送装置１５ｄ上において、第２鋳造装置２から除去された金属／プラスチック複合コンポーネントの更なる処理を実行可能であり、或いは、必要に応じて、完成した複合物品を除去可能である。同様の動作シーケンスを図３及び図４に示されている移送装置についても実装可能であることは自明である。
【００３７】
図６及び図７は、それぞれ、概略的な側面図及び平面図において、その４つの側面のそれぞのものの上部において中間製品を受け入れるための個々の被加工物搬送装置を提供すると共に、垂直軸を中心として回転可能となるようにその裏面において取り付けられた立方体形の被加工物搬送装置１５’を具備するキューブ形の移送装置を示している。或いは、この代わりに、被加工物搬送装置１５’は、対応する数のプリズム側面又は個々の被加工物搬送装置を有するプリズム形のものであってもよい。被加工物搬送装置１５’の２つの反対側の側面又は個々の被加工物搬送装置は、第１鋳造装置１又は第２鋳造装置２に対向する。図示の例においては、温度調節ステーション１３’又は除去ステーション１８が、その他の２つの側面と関連付けられている。中間製品が第１鋳造装置１から除去された後に、温度調節ステーション１３’において中間製品の温度を望ましい方式によって調節可能である。任意選択により、中間製品に対して望ましい処理工程を更に適用するべく、処理ユニットを温度調節ステーション１３’内に統合可能である。完成した金属／プラスチック複合コンポーネントは、除去ステーション１８において除去される。金属／プラスチック複合コンポーネントが第２鋳造装置２から除去された後に、金属／プラスチック複合コンポーネントに対して更なる処理を施すべく、任意選択により、ここに処理ステーションを提供することも可能である。
【００３８】
前述の実施例から明らかなように、本発明は、金属／プラスチック複合物品を製造するべく、従来型の金属鋳造装置及び別個の従来型のプラスチック鋳造装置の柔軟な利用法を可能にしており、変化可能な方式により、且つ、例えば、個々の鋳造サイクルタイム及びコンポーネントサイズに基づいて、金属鋳造キャビティ及びプラスチック鋳造キャビティの数を規定可能である。一例として、金属ダイカストプロセスなどの第１鋳造プロセスにおける金属中間製品の製造は、例えば、それぞれの場合に４つの中間製品などのような予め定義可能な第２の数の中間製品に対して、例えば、プラスチック射出成型プロセスなどの第２鋳造装置内における第２鋳造プロセスが適用される同一の期間に、例えば、それぞれの場合に２つの中間製品などのような予め定義可能な第１の数の中間製品の同時製造を有することができる。ここで、第１の数及び第２の数は、２つの鋳造プロセスの恐らくは異なるサイクルタイムと、任意選択により、第１鋳造プロセスと第２鋳造プロセスの間の存在可能な処理プロセスの持続時間と、に対して整合可能である。金属鋳造キャビティ及びプラスチック鋳造キャビティの数は、並行して製造される中間製品の決定された最適な第１の数と、同時に製造される最終製品、即ち、金属／プラスチック複合物品の第２の数と、に対して適切に適合される。
【００３９】
いうまでもないが、以上において明示的に言及したタイプ以外にも、本発明の鋳造装置システムにおいては、一方において、金属鋳造装置として、且つ、他方においては、プラスチック鋳造装置として、任意の従来型のタイプの装置を使用可能である。
【００４０】
又、いうまでもないが、本発明の対応する実施例においては、第１鋳造装置内において製造された中間製品に対して、例えば、移送装置又は処理ステーション内などにおいて、１つ又は複数の更なる部品を付加可能であり、この後に、このようにして補完又は変更された中間製品に対して、第２鋳造装置内において第２鋳造プロセスが適用されることになる。この観点において、具体的には、複数の第１鋳造装置を１つの第２鋳造装置と関連付けると共に、これらの複数の第１鋳造装置を、例えば、対応する移送装置を介して、この１つの第２鋳造装置と共に協働させることが可能である。移送装置内において又は別の場所において、複数の第１鋳造装置の中の第１のものからの中間製品は、例えば、組立又は結合工程により、自身に対して追加された更なる１つ又は複数の第１鋳造装置からの１つ又は複数の中間製品を具備可能であり、この後に、このようにして完成した中間製品に対して、第２鋳造装置内において第２鋳造プロセスが適用されることになる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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