CN100548618C - 用于制造诸如桶形容器之类的储存器的模具和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造储存器的模具，其包括至少两个可相对彼此在第一运动方向上移动的半模以及模腔，该模腔基本上由凹部件和配合的凸部件限定，而至少凹部件和/或凸部件被布置为可移动以使得在模具内，凸部件和/或凹部件能被带入第一位置和第二位置，在该第一位置处，在第一运动方向上面向模腔的前端和凹部件的相对底部之间有着相对大的第一距离，在该第二位置处，所述前端和所述底部之间有着相对小的第二距离。

Description

用于制造诸如桶形容器之类的储存器的模具和方法
技术领域
本发明涉及用于制造储存器的模具。本发明还涉及用于制造储存器的方法。
背景技术
通常，当诸如桶形容器等储存器被注射成形时，使用了一种模具，其中迫使塑料从底面进入纵向壁。在小壁厚和/或长流动路径和/或大突出表面和/或低熔塑料时，必须使用特别高的闭合压力和注射压力，尤其是使用了多腔模具时。因此，尤其这种储存器的底面具有相对厚的设计。
发明内容
本发明致力于一种用于制造储存器的模具，采用这种模具，在相对低的闭合压力和/或低的注射压力之下，能注射成形相对薄壁的储存器。
为此，根据本发明提出了一种用于制造储存器的模具，其包括可相对彼此在第一运动方向上移动的至少第一和第二部件以及模腔，该模腔由一凹部件和一匹配的凸部件限定，而至少该凹部件和/或该凸部件被布置为可移动以使得在该模具内，该凸部件和/或该凹部件能被带入到一第一位置和一第二位置，在该第一位置处，在第一运动方向上面向模腔的前端和凹部件的相对底部之间有着相对大的第一距离，在该第二位置处，所述前端和所述底部之间有着相对小的第二距离，其特征在于，凸部件和第一部件限定了第一压力腔，或凹部件和第二部件限定了第二压力腔。
通过利用可移动的凸和/或凹部件，塑料能在相对小的压力之下被引入模腔。事实是，由于在使用期间最初通过在凸和凹部件之间形成额外的空间而使得塑料所被引入的空间最初保持相对较大，塑料需要被引入通过一个较小的距离，同时此外，由于流动阻力所导致的反压力就相对较低。只是当塑料至少实际上已经完全被引入时，两个部件相对彼此朝着彼此移动，因此塑料被进一步移动进入模腔。优选地在塑料被引入之前关闭模具，因此能防止塑料无意之中的流走。
由于上述相对大的距离位于凸部件的前端和凹部件的相对底面之间，获得的优点是，能以简单的方式形成额外的空间，因为该距离布置为大致平行于模具闭合方向，至少是成品的排出方向。优选地，塑料随后被引入凸部件的该前端和凹部件的该相对底面之间，因此受到的阻力最小并且提供了有利的流动模式。
更优选地，凸和部件在第一位置的距离被选择为使得储存器所需塑料的全部体积能被引入凸部件的前端和凹部件的相对底面之间的空间。于是，获得了特别有利的初始流动模式。
采用根据本发明的模具，能以特别有利的方式制造出截顶形的储存器。这里，截顶形被理解为包括具有稍微倾斜纵向壁和底部的储存器，例如截头圆锥体形和截头楔体形，后者具有大致矩形的基本形状并且纵向壁从底面基本上向外倾斜。所提到的第一个形状能，例如，在杯子等中发现；后者能，例如，在奶油桶、冰激凌容器等中发现。然而，这些例子在任何意义上不应当构成限制。
采用根据本发明的模具，储存器尤其能被形成为具有相对薄的底部和纵向壁，例如，薄于用常规模塑方法制造的同样产品的匹配熔体流动指数。尤其能获得相对薄的底部，因此可以节约材料。此外，根据本发明的模具能简单地布置成用于模内贴标签，因为塑料在注射时的压力相对较低，尤其是当塑料被引入没有被贴标签的底面时。
当利用根据本发明的模具进行模内贴标签时，在底面和纵向壁都要设有标签时，优选地，塑料通过不设置标签的部件被引入。对于通常的储存器，这意味着，塑料通过凸部件被引入模腔的底部形成部件，而标签被插入在凹部件之中或之上的相对侧面上。于是，储存器的外面就提供了标签，同时防止了标签的损坏和位移。
采用根据本发明的模具，凸和凹部件的设计优选地使得在第一位置和第二位置，凹部件和凸部件之间的距离基本上只是在模腔的底部形状部件之中或附近变化，在凸部件的前端和凹部件的底面之间。于是，在不同部件具有有利负荷的情况下获得了简单的模具。
优选地，凸部件和/或凹部件在第二位置被推压。于是，其将不得不被活动地带入第一位置，并且其将自动地向第二位置移动。压力元件能，例如，用在相对的模具部件中用于将相应的凸或凹部件推入第一位置。这样压力元件可以是，例如，脱模板或脱模环等，其也能用于迫使成品离开凸部件或者凹部件。在第二位置被推压的相应部件优选地通过简单的弹簧装置(例如充气弹簧装置)在第二位置被推压。在更有利的实施例中，在使用当中，在第二位置被推压的相应部件被塑料的注射压力移动至第一位置并且只是当注射压力降低时其才被弹簧装置等推回至第二位置。
在一个可选实施例中，当然，还是相应被推压的凸和/或凹部件能相反地在第一位置被推压并且在驱动装置(例如螺旋轴、活塞油缸组件等)的帮助之下被移动至第二位置以使得，例如，能获得更大的压力或者能获得更受控的，例如，更快速或更均匀的压力构造。
采用根据本发明的多腔模具，能非常大程度地获得较低注射压力以及尤其较低闭合压力的优点。
本发明还提出了一种用于制造塑料薄壁产品的方法，其中在闭合模具内，当将塑料引入该模腔内时或之后，在模腔内，凸和/或凹部件被带到向后移动的位置，然后该凸部件和/或该凹部件被带到向前移动的位置，同时迫使至少一部分塑料离开以使得整个模腔被填充，而在向后移动的位置处，凸部件在移动方向上的前端和凹部件的底部之间的距离大于向前移动时位置处的距离，而凸和凹部件的其余部分之间的距离仍然实际上相同，其中，凸部件和第一部件限定了第一压力腔，或凹部件和第二部件限定了第二压力腔。
采用这种方法，能在低压力之下快速地制造出薄壁产品。这种方法尤其有利地用于模内贴标签的产品、多个产品和具有具体特性(比如透明性)的产品，或者用特殊材料制造，比如PET、PC等低熔点的塑料或者晶体状塑料，尤其是当它们将变得和/或保持透明时。PET也是其一个清楚但非限制性的例子。
附图说明
为了说明本发明，作为例子，以下将结合附图进一步阐明根据本发明的模具、方法和储存器的示例性实施例。在附图中：
图1和2示出了根据本发明的截头圆锥体形和截锥梁形储存器；
图3以横截侧视图的方式示出了根据本发明模具的第一实施例的一部分；
图4A-C以横截侧视图的方式示意性地示出了根据本发明的模具在根据本发明的方法中的三个步骤；和
图5以横截侧视图的方式示意性地示出了一个可选实施例中的根据本发明的模具。
具体实施方式
在本说明中，同样或相当的部件具有同样或相当的附图标记。作为根据本发明的储存器的例子，给出了杯子和奶油桶，作为截头圆锥体形储存器和作为截头锥体形储存器。当然，根据本发明，利用根据本发明的模具能制造出很多不同的形状。
图1示出了杯子1，图2示出了奶油桶2。两者都是具有相对小壁厚(例如几十个毫米)的储存器3，并且具有相对大的内部空间4。储存器3相对于壁厚而言相对较高。优选地，储存器3的底部5的厚度大约等于或小于壁6的壁厚。然而，这些厚度可以选择为不同并且能，例如，在壁和/或底部逐渐变小。储存器可以是透明的、不透明的或完全不透明的。
在图3中示意性地示出了用于形成例如根据图1或2的储存器的模具10。模具10包括可相对彼此移动的第一部件11和第二部件12。在所示的示例性实施例中，第二部件能被活动地移动以打开和闭合该模具，以下将参考图4进一步说明。供应装置13设在第一部件11中。
第一部件11包括凸部件14，其基本上由固定地连接至第一基板16的截头圆锥体形或截头楔体形部件15形成。在基板16中，脱模环17或这样的压力装置设置成绕着部件15的宽端延伸并且可在排出器板18的帮助下在S方向上移动。在图3所示位置，排出器板18以及脱模环17示出为处于收缩的第二位置。
第二部件12包括凹部件19，其基本上由其中具有腔21的模块20构成，腔21的形状相应于部件15的形状并且其尺寸使得如图3所示，当模具10处于闭合位置并且脱模环17收缩时，在凸部件14和凹部件19之间，模腔22保持为打开状态，至少限定为基本上具有所需储存器3的形状。模块20包括在，例如，第二部件12的圆柱形空间23内，它能在其中在S方向上移动。在模块20远离第一部件12的端部和空间23的封闭端24之间，形成有例如填充气体或油或类似介质的第二压力腔25(以下简称腔25)。在模块20在端部24的方向上移动时，腔25内出现增大的压力，在第一部件11的方向上并且因而也在如图3所示第二位置的方向上推压模块20。
在模具10中，储存器3能通过引入呈基本上液态(至少可模塑)的塑料而形成。为此，可经过如图4A-C所示的步骤。
在图4A中，模具10示出为呈打开状态。模块20已经被进入腔25的介质推至最大程度向前(朝着图4中右边)的第二位置。第一部件11中的脱模环17在排出器板18的帮助之下向外(朝着图4中左边)移动。
在图4B中，模具10示出为呈闭合状态。脱模环17保持在如图4A所示向外移动的方向的位置。脱模环17随后靠在模块20上，因此模块20在端部24的方向上向后移动，从而减小腔25的体积并且压缩其中的介质。于是，压力作用在脱模环17上。图4B示出了第二位置。图4B中清楚地示出，凸部件15的最前端26(面对图4中的左边)距离腔21的底面27一个相对较大的距离D。这个距离D尤其大于凸部件15与腔21在凹部件19中的壁之间的距离。在这个端部26和底面27之间，形成有底部形成空间29，塑料通过供应装置18(在图4中未示出)被引入这个空间中。在第二位置，如图4B所示，底部形成空间29的体积相对较大，例如大约等于整个储存器所需材料的体积。因而，塑料能在小的反压力之下以简单的方式快速地引入模腔22。
在塑料已经(至少较大部分)被引入模腔22之后，至少在其底部成形腔中，排出器板向后(朝着图4中的右边)移动至如图4C所示的第一位置。脱模环17随后不再保持不动(或者被活动地向后拉)以使得模块20能被进入腔25的介质推至第一位置(向着图4C中的右边)。底部形成空间29随后显著减小。端部26和底面27之间的距离D1减小至预期壁厚，例如等于储存器的壁6的壁厚。较大部分的塑料随后从底部形成空间29在凸部件15和腔21的壁之间被压缩，以完全充满模腔22并且因而形成所需产品3。
在储存器3已经形成并且可选地已经冷却之后，模具能又被打开至如图4A所示的位置，而排出器板18以及因而还有脱模环17已经向前移动，从而迫使成品离开凸部件15。
在图5中，示意性地示出了根据本发明的模具10的一个可选实施例，其中两个具有大致圆柱形或稍微圆锥形形状的凸部件15固定于可移动基板40，该基板40可在形成于模具10的第一部件11中的第一压力腔41(以下简称腔41)内移动。在第二部件12中，固定的腔42在其周围设有由弹簧43在基板40的方向上推压的脱模环17。供应装置13穿过第二部件12终止于腔42。带有压力泵45的供应管道44以及具有抽吸泵47的排出管道46通向腔41，因此腔41内的压力能被活动地调节。这样，其就能被调节，无论脱模环17是否能在弹簧43的作用之下迫使带有凸部件15的基板40在远离第二部件12的方向上向后移动，或者基板能活动地从第二部件撤回或相反地与之相反地移动。这样，每次都能设定凸部件15的端部26和腔21的底面27之间的距离D。而且，腔21中的压力能被设置为使得，由于流入模腔22的塑料的压力，基板能被推开并且只是当全部塑料都已经被引入之后注射压力下降时才向后移动。可选地，弹簧可以省去或者由受控的气体弹簧所替代，由此脱模环17能被活动地移动以排出储存器和/或靠在基板40上。
在模具10闭合之前，可以插入一标签，例如在腔21之上或之中或者在凸部件15之上，以进行模内贴标签。在图4A中，这通过点划线L象征性地示出。
当然，可以使用根据本发明的模具的部件的所有组合。
本发明在任何意义上都不限于所示和所描述的实施例。在本发明的框架范围内，很多变化都是可能的。当然，泵45和47可以结合成双动作泵。
例如，可以使用其它装置来将可移动的凸部件和/或凹部件带入和/或保持在第一和/或第二位置，比如螺旋轴、活塞油缸组件、电磁铁以及本身已知的装置。也可以提供其它数目的模腔，单个或叠层模。可移动部件的运动能被活动地控制。所有其它形状的储存器可以利用根据本发明的模具或方法形成。
这些和其它相当的变化理解为落入本发明的框架范围内。

Claims (18)

1.一种用于制造储存器的模具，其包括可相对彼此在第一运动方向上移动的至少第一和第二部件以及模腔，该模腔由一凹部件和一匹配的凸部件限定，而至少该凹部件和/或该凸部件被布置为可移动以使得在该模具内，该凸部件和/或该凹部件能被带入到一第一位置和一第二位置，在该第一位置处，在第一运动方向上面向模腔的前端和凹部件的相对底部之间有着相对大的第一距离，在该第二位置处，所述前端和所述底部之间有着相对小的第二距离，其特征在于，凸部件(14)和第一部件(11)限定了第一压力腔(41)，或凹部件(19)和第二部件(12)限定了第二压力腔(25)。
2.根据权利要求1的模具，其中在凸部件的所述前端和凹部件的所述底部之间的空间内或附近设有至少一个进口。
3.根据权利要求2的模具，其中所述进口设在凸部件中。
4.根据权利要求1-3之一的模具，其中凸部件为截头圆锥体形并且凹部件具有相应的形状以使得当凸和凹部件处于第二位置时，两个部件之间有着实际上恒定的距离。
5.根据权利要求1-3之一的模具，其中凸部件为截头楔体形并且凹部件具有相应的形状以使得当凸和凹部件处于第二位置时，两个部件之间有着实际上恒定的距离。
6.根据权利要求1-3之一的模具，其中至少凸部件或凹部件在第二位置处被推压。
7.根据权利要求1-3之一的模具，其中设有压力元件以将凸部件和/或凹部件活动地保持在第一位置，该压力元件可收缩以使凸和凹部件从第一位置移动至第二位置。
8.根据权利要求7的模具，其中压力元件绕着凸部件的至少一部分延伸，并且当模具闭合时，能迫使凹部件处在第一位置或者至少将其保持在第一位置。
9.根据权利要求8的模具，其中压力元件被设计为脱模环。
10.根据权利要求1-3之一的模具，其中至少一个可移动的凸和/或凹部件被弹簧装置迫使进入第一位置。
11.根据权利要求10的模具，其中弹簧装置是充气弹簧装置。
12.根据权利要求10的模具，其中弹簧装置被设计为使得相应的凸或凹部件能被流入模腔的塑料推开到第一位置，并且当塑料的注射压力降低时，被弹簧装置迫使到达第二位置。
13.根据权利要求1-3之一的模具，其中所述凸和/或凹部件被布置为在模具已经闭合之后移动至产品形成位置。
14.根据权利要求1-3之一的模具，其中模具为多腔设计，而对于每一模腔设有至少一个可移动部件。
15.一种用于制造塑料薄壁产品的方法，其中在闭合模具内，当将塑料引入该模腔内时或之后，在模腔内，凸和/或凹部件被带到向后移动的位置，然后该凸部件和/或该凹部件被带到向前移动的位置，同时迫使至少一部分塑料离开以使得整个模腔被填充，而在向后移动的位置处，凸部件在移动方向上的前端和凹部件的底部之间的距离大于向前移动时位置处的距离，而凸和凹部件的其余部分之间的距离仍然实际上相同，其中，凸部件(14)和第一部件(11)限定了第一压力腔(41)，或凹部件(19)和第二部件(12)限定了第二压力腔(25)。
16.根据权利要求15的方法，其中对于凸部件，使用的是截头圆锥体形和截头楔体形部件，而凹部件具有相应形状的腔。
17.根据权利要求15或16的方法，其中储存器形成有底面，其厚度等于或小于由此延伸的纵向壁的厚度。
18.根据权利要求15或16的方法，其中储存器形成有底面，其厚度小于由此延伸的纵向壁的厚度。
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