專利名稱：用于成型薄壁產(chǎn)品的方法和設(shè)備以及由此制造的產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在模具中用塑料成型薄壁產(chǎn)品的方法。
背景技術(shù)：
薄壁產(chǎn)品通常通過在模具中對塑料進(jìn)行注射成型來制造。為此，所用的材料應(yīng)有相對高的熔融流動指數(shù)(Melt Flow Index，MFI)，至少應(yīng)有高的熔點(diǎn)。如此高的MFI意味著可流動的塑料的粘度低，因此能夠流過型腔中的相對長的小尺寸流道。流道長度和流道的最小通道高度的比例通常定義為熔融流動速率(Melt FlowRate，MFR)。因此，高的MFR表示相對長的窄流道。原則上，用具有高M(jìn)FI的塑料，利用MFI和MFR之間存在的直接關(guān)系進(jìn)行注射成型是可能的。較高的MFR需要較高的MFI。因此，很明顯，具有低熔點(diǎn)，至少低MFI的塑料是不允許注射成型的，至少不能成型薄壁塑料產(chǎn)品，因?yàn)槌尚捅”谒芰袭a(chǎn)品需要特別高的MFR。即只有當(dāng)壁相對較厚和流道相對較短的產(chǎn)品能用低熔點(diǎn)塑料注射成型。而且，這樣的方法需要相對大的閉合力和相對長的周期，這在經(jīng)濟(jì)上是不利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種在模具中成型塑料產(chǎn)品的新方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種在模具中用有相對低熔點(diǎn)的塑料成型產(chǎn)品的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種由塑料在模具中、在相對低的閉合力下制造產(chǎn)品的方法，該方法可以獲得比較短的成型周期。
根據(jù)本發(fā)明的方法，可以達(dá)到上述和更多的目的。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，塑料被引入型腔，其中型腔的體積同要成型產(chǎn)品的體積稍有不同。只有當(dāng)成型產(chǎn)品所必要的塑料被引入型腔時(shí)，型腔才形成最終形狀，從而使塑料移動并充滿整個(gè)型腔。這里，塑料原則上在較低壓力下引入，從而較低的閉合力就足夠了。如果可能，該塑料被引入時(shí)受到的阻力將小于以傳統(tǒng)方式用相同塑料注射成型產(chǎn)品時(shí)的阻力。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，人們能相對快速的也即在短的制造周期內(nèi)用各種塑料成型塑料產(chǎn)品，并且產(chǎn)品具有相對小的壁厚，而且，如果需要，產(chǎn)品可能將相當(dāng)堅(jiān)固。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中的另一實(shí)施例中，低熔點(diǎn)塑料在加熱狀態(tài)下被引入至少部分開口的型腔。勿庸置疑，結(jié)果是在模具的填充通道的第一部分上，獲得多個(gè)這樣的流道流道的MFR同引入塑料的MFI相匹配。塑料被引入型腔以使模具被部分填充的期間或之后，模具關(guān)閉，至少型腔的形狀變成對應(yīng)最終產(chǎn)品的形狀，結(jié)果塑料被進(jìn)一步壓入型腔。因?yàn)樾颓蛔畛踔皇遣糠痔畛?，因此，由于型腔打開時(shí)的型腔的整個(gè)體積大于型腔關(guān)閉成型時(shí)的最終體積，所以形成一個(gè)填充前沿。此處，填充前沿應(yīng)當(dāng)理解成是型腔中引導(dǎo)流體流動方向的塑料流體邊緣。這樣就能控制型腔的關(guān)閉，使得在填充前沿的頭部一直有一個(gè)流道，其熔融流動速率大致與所用塑料的MFI相匹配，至少與所述MFI相等或小于所述MFI。這意味著它將一直確保塑料在預(yù)定距離內(nèi)移動，從而以簡易方式完全填充型腔。
根據(jù)本發(fā)明的方法中，所用的型腔優(yōu)選是這樣的在完全封閉狀態(tài)，從塑料的每一個(gè)注射點(diǎn)開始，其有一個(gè)高于特別是明顯高于所用塑料的MFI的熔融流動速率，至少高于適于注射成型的塑料的MFI。不過，當(dāng)開始注射塑料時(shí)，可以對型腔的形狀進(jìn)行調(diào)整從而得到適合于塑料的MFI的MFR。優(yōu)選根據(jù)填充程度的增長，型腔越來越朝所需要的最終成形方向變化。結(jié)果是，塑料持續(xù)運(yùn)動，且總使流道的當(dāng)前部分或剩余部分保持一合適的MFR。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，優(yōu)選在填滿型腔期間，通過模具的各個(gè)部分和/或型腔的各個(gè)部分的運(yùn)動，塑料持續(xù)運(yùn)動。這就避免了不期望的固化現(xiàn)象的發(fā)生，從而，特別是當(dāng)用透明塑料時(shí)，可避免不期待的渾濁現(xiàn)象發(fā)生。特別對于有出色的透明度和高沖擊強(qiáng)度的塑料，如聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)，根據(jù)本發(fā)明的方法特別有用。因?yàn)樵诓挥脗鹘y(tǒng)的吹塑法制造薄壁產(chǎn)品的情況下，該方法也可以保持產(chǎn)品透明。
在更詳細(xì)的描述中，根據(jù)本發(fā)明的方法尤其以權(quán)利要求5所述方案為特征。
型腔成型部件與另一模具，至少與其冷卻裝置熱絕緣具有如下優(yōu)點(diǎn)可以延遲引入型腔的塑料的冷卻，特別是直到模具部件或完全封閉，至少型腔在最終成型中被完全充滿。優(yōu)選的熱絕緣成型元件的熱容使其能被引入的熱塑料快速加熱，同時(shí)它們也能被模具的冷卻裝置相對快速的冷卻。在這樣的方法中，加快塑料的流動效果仍然較好，而且，對于透明塑料，透明度仍然可以保持的較好。
在另一個(gè)有利的實(shí)施例中，引入塑料時(shí)，在任意情況下封閉模具時(shí)，至少型腔成型元件的一部分收縮，從而在模具基本封閉狀態(tài)下，型腔的體積大于最后成型產(chǎn)品的體積。在至少引入基本上所有需要的塑料之后，收縮部分在型腔中移動，移動的塑料可以達(dá)到所需要的完全填滿，從而獲得產(chǎn)品最終所需要的形狀。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一優(yōu)點(diǎn)是，至少可以省略大部分傳統(tǒng)注射成型中所需的模制后的壓縮，從而簡化所需要的設(shè)備，并得到較短的生產(chǎn)周期。
尤其需要指出的是，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，在塑料被引入型腔之前先干燥，至少將存在的大部分濕氣排出，從而避免濕度在型腔中造成不期望的影響。對于透明塑料，這是特別有利的，因?yàn)檩^好地避免了成型霧度(Haze)。
令人驚訝的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，用根據(jù)本發(fā)明的方法，可以用簡單的方式制造薄壁產(chǎn)品，特別當(dāng)制造整體鉸鏈時(shí)。這種通常作為活動鉸鏈的整體鉸鏈，有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)無須必要的組裝步驟就可以獲得可動構(gòu)件。根據(jù)本發(fā)明的方法，用完全透明的產(chǎn)品也可成型這種鉸鏈，也就是說，能制成霧度小于5％，特別是小于3％的令人滿意外表的產(chǎn)品，例如，折疊包，容器及其類似物。
在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該方法制造了至少部分是容器形狀的產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有在內(nèi)側(cè)覆蓋的標(biāo)簽或類似物，其將塑料產(chǎn)品與其中的內(nèi)裝物隔開。這就防止了在使用中內(nèi)裝物和塑料之間接觸，特別有利的是，例如食物、藥物或類似物可以儲存于容器中。正如申請中提到的，在這種方法中，再生塑料，如可以用例如再生的PE，PET，PS，及其類似物。而且，該方法體現(xiàn)了可以用相對經(jīng)濟(jì)的塑料這一優(yōu)點(diǎn)，如上所述，可以制造輕便但仍足夠堅(jiān)固的薄壁容器形狀的產(chǎn)品。
在另一實(shí)施例中，在容器內(nèi)部有上述標(biāo)簽，在標(biāo)簽上有印刷物，標(biāo)簽在正對壁的上邊或在此壁上，用塑料制成的壁至少部分且最好是完全透明，從而印刷物可從產(chǎn)品的外邊看見。因此印刷物避免外界影響從而得到保護(hù)，同時(shí)，在使用過程避免了塑料和內(nèi)裝物之間接觸。為應(yīng)用標(biāo)簽，如可以用模內(nèi)貼標(biāo)技術(shù)，或者以后插入標(biāo)簽。當(dāng)然，印刷物位于容器內(nèi)部，之后還能被例如油漆或類似物保護(hù)層覆蓋。在另一實(shí)施例中，在產(chǎn)品的容器形狀的部分也能在兩面，即內(nèi)表面和外表面上貼標(biāo)簽和/或印刷模制。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及模壓成型的大致薄壁的塑料產(chǎn)品，其特征在于權(quán)利要求18所述特征。
這樣的產(chǎn)品具有這樣的優(yōu)點(diǎn)所有的特殊產(chǎn)品都可以具有根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)不能獲得的特點(diǎn)。因此，例如，可以用特別低的熔點(diǎn)例如MFI小于18的塑料制成與設(shè)計(jì)的其他壁的尺寸相比壁厚特別小的產(chǎn)品。例如，可以獲得壁厚為十分之幾毫米的彎曲或平的壁部件，而另外的壁部分的外圍尺寸為幾厘米或更多的；且僅能用具有高M(jìn)FI的塑料獲得，例如聚乙烯或聚苯乙烯塑料制造的產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明，可以在相對經(jīng)濟(jì)、方式簡便的情況下用例如有沖擊強(qiáng)度、柔韌性好、整體鉸鏈、水晶般透明或不透明的相對經(jīng)濟(jì)的塑料制造產(chǎn)品，而且可以用對環(huán)境影響小的材料，如PVC。
根據(jù)本發(fā)明，可以制造一種產(chǎn)品，例如，用PET制造一種有至少一個(gè)活動鏈、特別適合于作為儲存裝置的產(chǎn)品，例如可以作為盤形數(shù)據(jù)CDs，CDi，CDRom，Chipcard，Simcard及其類似物的攜帶物，也可用于其它物品，如紙、食物及其類似物的存儲，也可作為折疊包。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種根據(jù)本發(fā)明成型產(chǎn)品的設(shè)備或根據(jù)本發(fā)明的方法的用途，其特征在于如權(quán)利要求27所述。
這種裝置尤其能夠用低熔點(diǎn)，至少是低MFI的塑料通過相對長的流道即高的MFR方便地制造薄壁產(chǎn)品。因此，根據(jù)所選擇的塑料不同，制造的產(chǎn)品具有不同的特點(diǎn)，例如，高透明度，高沖撞強(qiáng)度和高柔韌性、低成本，F(xiàn)DA批準(zhǔn)的重復(fù)利用性，單層包，對低和/或高溫度的適應(yīng)性及其他特性。
而且，根據(jù)本發(fā)明的方法、產(chǎn)品和裝置還具有這樣的優(yōu)點(diǎn)閉合模具和保持閉合狀態(tài)的閉合力相對于傳統(tǒng)方式如通過注射成型產(chǎn)品所需要的閉合力低。這就意味著，可以用相對小、輕便的設(shè)備。


在從屬權(quán)利要求中，進(jìn)一步描述了根據(jù)本發(fā)明的方法、產(chǎn)品和裝置的其余有利的實(shí)施例。為使本發(fā)明更明確，根據(jù)本發(fā)明的方法、產(chǎn)品和裝置的典型實(shí)施例將參考附圖詳細(xì)解釋。附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一裝置的側(cè)剖視圖；圖2和圖3用兩步示出根據(jù)圖1所示的裝置的用途；圖4A-C用三個(gè)步驟示出根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置的型腔填料過程；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一實(shí)施例的剖視圖；圖6-8示出根據(jù)本發(fā)明的儲存裝置的側(cè)視圖，俯視圖和部分前剖視圖；圖9示出根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置制造的容器的側(cè)視圖；圖10A-C分三步示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一實(shí)施例的用途；圖11示出根據(jù)圖10所示的裝置制造的產(chǎn)品的透視圖；圖12示出根據(jù)本發(fā)明的容器的另一個(gè)實(shí)施例；圖13A-B示出根據(jù)圖12的產(chǎn)品的壁部分的剖視圖；圖14示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一實(shí)施例的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
在下面的描述中，相同或相應(yīng)的部分用相同或相應(yīng)的附圖標(biāo)記。在此，用到了定義MFR，其是一種對流道，至少是最小流道中的最小通道高度和流道長度比值的傳統(tǒng)定義法。而且，用到了術(shù)語MFI，其是以“可流動”的形式表示與材料相關(guān)的粘度指數(shù)，即在一溫度下，塑料至少在一定程度上可以流動。MFR和MFI在ISO標(biāo)準(zhǔn)1133中標(biāo)準(zhǔn)化。很明顯，本申請并不限于此。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的裝置1的一部分的側(cè)剖視圖，其包括一模具2，模具2包括第一模具部件4和第二模具部件6。第二模具部件6包括型腔10的凹模8；第一模具部件4包括型腔10的凸模12。凸模12由成型元件14形成，其可在第一型腔部分4的腔室16中移動。成型元件14有相對薄的壁18并中空設(shè)計(jì)，如虛線所示，因此成型元件14的熱容較低。在成型元件14周圍、腔室16高度的一部分上設(shè)置有熱絕緣密封件20，第一和第二模具部件4，6具有冷卻裝置22，其用具有泵24的直線示出。例如，冷卻裝置22可以用傳統(tǒng)方式設(shè)計(jì)成繞型腔10延伸的冷卻通道(未示出)，通過這些通道，冷卻液可以在較低的溫度下如幾攝氏度下被泵送。
圖1中，所示模具2處于打開狀態(tài)，在接觸面26之間有一距離X，腔室16中具有將成型元件14推壓到延伸位置的壓力裝置，如圖1所示，從而使凸模12與凹模8，至少與凹模8的底部之間有相對小的距離H1。腔室16中的壓力裝置可以由例如能稍微壓縮的液體，彈性材料或類似物形成，或者是參考圖5詳細(xì)敘述的可控制壓力裝置。腔室16中的壓力裝置28這樣設(shè)計(jì)當(dāng)塑料30被引入型腔10時(shí)，凸模12可以被壓入腔室16，從而凸模12同凹模8之間的距離增大，例如增大到距離H2。塑料30例如是一種PET或其他低熔融流動指數(shù)的塑料，例如其流動指數(shù)小于18，特別是小于12，優(yōu)選約為6或更小，塑料在泵34或其他已知的注射成型方法中所用的注射機(jī)的幫助下流經(jīng)注射通道32進(jìn)入型腔10，同時(shí)移動形成元件的成型元件14，迅速將塑料的溫度加熱到一合適的溫度，例如對PET為約270℃，并用密封件20進(jìn)行熱絕緣。這避免了材料性質(zhì)的過早變化，特別是避免引起塑料30尤其是上面提到的PET的固化或渾濁。在塑料30被引入型腔10之前，塑料30先在裝置36中干燥，例如通過適宜的預(yù)熱，排出濕氣38。
在塑料30作為相對稠、高粘度流體被引入型腔10之后，由于距離H2的存在，型腔10的空間比較大，模具關(guān)閉，如圖3所示。在這種條件下，成型元件14完全進(jìn)入腔室16，接觸面26相互鄰接。型腔10完全充滿塑料30，同時(shí)產(chǎn)品40成型為希望的形狀。這時(shí)，在模具部件4、冷卻裝置22和成型元件14之間有相對大的接觸，結(jié)果產(chǎn)品40得到理想的冷卻，從而當(dāng)完全打開時(shí)，即比圖1中的距離X更大時(shí)，可以取出產(chǎn)品40，模具可以為一個(gè)新的產(chǎn)品制造周期作適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備。在填滿型腔并關(guān)閉模具期間，應(yīng)確保塑料30在型腔10的各端部方向保持持續(xù)流動，以避免材料發(fā)生不期望的過早變化。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，特別是在應(yīng)用PET時(shí)，在將塑料引入模具并填充型腔期間，使塑料保持持續(xù)流動是特別有利的，同時(shí)，在塑料引入之前，此塑料先基本完全干燥，并在填充模具期間，型腔10的壁溫度相對較高，因?yàn)橥ㄟ^這種方式可以最大限度地保持塑料的清晰度。這就為以圖6-9的替換方式制造薄壁產(chǎn)品如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯及其類似物提供了可能。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法特別適于用透明塑料如PET，聚碳酸酯等制造產(chǎn)品。勿庸置疑，這是單體和/或聚合鏈的取向的結(jié)果，事實(shí)上，這樣的塑料原則上在流體和固體形式之間有相對小的轉(zhuǎn)變范圍。這種塑料有一個(gè)玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)而非玻璃轉(zhuǎn)化范圍，這樣，模具中的溫度控制非常關(guān)鍵。根據(jù)本發(fā)明的方法能夠控制塑料的溫度從而使之一直保持為流體狀態(tài)直到型腔充滿。因此，與此相應(yīng)，就保持了透明度。在相對低的壓力下將塑料引入型腔的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在引入塑料過程中，聚合鏈承受較低的負(fù)荷，從而塑料內(nèi)部和最終產(chǎn)品內(nèi)部的應(yīng)力顯著降低。因此，能得到形狀更穩(wěn)定的產(chǎn)品，同時(shí)避免了由于這種塑料表面的油漬作用引起的表面褪色。塑料產(chǎn)品的應(yīng)力可以用紫外線驗(yàn)證。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一實(shí)施例的剖視圖。在這個(gè)實(shí)施例中，不但凸模12可以在腔室16中作為成型元件14的一部分移動，第二成型元件14A上的凹模8也可在第二模具部件6的第二腔室18A中移動。該實(shí)施例中，用于推壓成型元件14，14A的裝置28被設(shè)計(jì)成至少一個(gè)帶泵44的供應(yīng)通道42，用于將壓力流體例如液壓油引入腔室16，16A或?qū)⑺鰤毫α黧w從腔室16，16A中排出。通過壓力流體，在每種情況下，都可精確控制兩個(gè)成型元件14，14A的反壓力，從而精確控制距離H。而且，至少在圖5所示的位置內(nèi)，模具部件4，6的成型元件14，14A被密封裝置20，20A熱絕緣。只有當(dāng)關(guān)閉模具2時(shí)，在模具部件4，6和成型元件14，14A之間才產(chǎn)生熱接觸，用于冷卻它們從而冷卻產(chǎn)品。很明顯如圖1-3和5所示，也可以進(jìn)行不同部件之間的連接。
圖4A-C示出在型腔10內(nèi)的塑料30的流動。這些圖中，塑料30用陰影表示，型腔用矩形示意。
圖4A中，模具部件之間的距離H2較大，結(jié)果，塑料30從入口通道32經(jīng)過一相對短的距離D1進(jìn)入型腔10的任何一側(cè)或至少所有側(cè)。流體前沿50因此位于入口32附近。
在所需要量的塑料30流入型腔10之后，供應(yīng)通道32關(guān)閉，其用一個(gè)交叉線示出。模具部件之間的距離減少為HX，結(jié)果，流體前沿50沿離開供應(yīng)通道32的方向移動，從而塑料30的整個(gè)流道增長到D2，也即，在圖4A和4B之間，塑料運(yùn)動的距離為D2-D1，減小的通道高度H。
當(dāng)模具部件，至少是形成型腔10的模具部件彼此朝向移動時(shí)，流道前沿50被壓向前，直到完全充滿型腔10，得到所需要的產(chǎn)品厚度H1，如圖4C所示。很明顯，在達(dá)到如圖4C所示的情況之前，必須擠壓塑料使其通過最小通道高度H1。因?yàn)檫@只是一個(gè)非常小的距離，因此在每一種情況下可以得到與塑料相匹配的合適的熔流速率。
在圖6-8中示出國際專利申請PCT/NL/96/00459中公開的一種儲存裝置70，其在此引作參考，可以理解此例在此并不作為限定性參考。
根據(jù)本發(fā)明的裝置70特別適宜儲存和運(yùn)輸數(shù)據(jù)載體如CDs72。數(shù)據(jù)載體在此是一個(gè)寬泛的概念，也可以包括其他數(shù)據(jù)攜帶產(chǎn)品，如紙，卡，有印刷物、圖片文章等的塑料。
根據(jù)本發(fā)明的儲存裝置70包括第一蓋部件74，第二蓋部件76，以及連接兩蓋部件74，76的中間部件78。蓋部件74，76有邊緣80，82，使得在封閉狀態(tài)可以得到一封閉箱體，如圖中虛線84所示。封閉裝置81，83可以保持儲存裝置70處于封閉狀態(tài)。中間部件78經(jīng)與其成一體的鏈(活動鏈)將其兩邊連接到相鄰蓋部件74，76上，中間部件78上有固定裝置86，例如為多對夾緊指狀物88的形式，在兩個(gè)夾緊指狀物之間數(shù)據(jù)載體72的邊可以被夾緊，如圖8所示。優(yōu)選的是，指狀物88可以通過脊90相互連接從而增強(qiáng)夾持力。很明顯，數(shù)據(jù)載體在儲存裝置70內(nèi)可以以很多種形式如所知的珠寶盒形式，被固定在一個(gè)或兩個(gè)蓋部件74，76上，至少被封閉。實(shí)踐中已知的其他夾緊手段也是有效的。
在另一個(gè)特別有利的實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明如附圖所示的儲存裝置70，可以用一種透明的塑料如PET用上面敘述的方式制造，從而完全保持透明度。這里，霧度例如小于5％，甚至小于3％。給出合適的工藝參數(shù)，甚至可以獲得完全透明的塑料，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很容易確定這些參數(shù)的范圍。
圖9中示出了另一容器92，其形式為杯型容器94，具有通過鉸鏈96與之連接的蓋98。鉸鏈96整體形成，即，和容器94和蓋98是一體的。用同樣的方法可以制造折疊包，例如通過將容器94設(shè)計(jì)較低，同時(shí)用傳統(tǒng)方式設(shè)置可整體形成的封閉裝置，用于鎖定包裝在折疊包中的產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明的方法中，如用到根據(jù)圖9所示的容器92，不同部分可獲得不同程度的透明度，如通過快速冷卻模具的蓋部件98，使該部件略帶乳白色，且透明度降低以及不透明。甚至對模具成型元件的不同表面部分給出不同的冷卻速率也是可能的，例如能在一個(gè)相對透明的表面形成一個(gè)作為整體部件不太透明的圖案，而無須另外的粗加工，盡管經(jīng)過粗加工也是可以的。
圖10A-C示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的裝置1的側(cè)視圖，其為根據(jù)本發(fā)明的方法用到的三個(gè)連續(xù)步驟。同樣的部件用相同的參考數(shù)字。
圖10A示出打開狀態(tài)的模具1。下部模具部件6包括型腔10的凹模8；上部模具部件4包括部分由滑件13限定的凸模12，滑件13可沿固定部件12A滑動。在所示實(shí)施例中，滑件連接到連桿28A和示意性畫出的活塞缸組件28B上。當(dāng)然，可以采用如前面所述的任何其它合適的方式移動滑件13。如圖10A所示，當(dāng)模具1打開時(shí)，滑件13收回，即朝上部模具部件4移動，離開凹模8。
圖10B中，模具部件4，6互相朝對方移動，從而型腔10關(guān)閉，滑件13處于收回狀態(tài)，型腔10的體積大于將要制成的成型產(chǎn)品的體積。在滑件13的自由端和凹模8的相對底面之間的距離H2較大。這時(shí)，塑料經(jīng)供應(yīng)通道32進(jìn)入型腔10。塑料的量調(diào)整到同最終形成的產(chǎn)品例如圖11所示的容器92的體積相同。
如圖10C所示，塑料引入型腔10之后，滑件13進(jìn)一步向型腔10的凹模8內(nèi)移動，滑件13的自由端和凹模8底面之間的距離H同預(yù)定的壁厚相同，結(jié)果，在如上所示的方式中，塑料移動，從而型腔10被完全填充，至少達(dá)到期望填充程度。
圖11示出有容器形狀部件93和后壁94的產(chǎn)品92的透視圖，其用如根據(jù)圖10或14的裝置制造。
圖12示出根據(jù)本發(fā)明的容器形狀產(chǎn)品92的另一個(gè)實(shí)施例，例如，以黃油桶的形式，其包括有法蘭上沿95的縱向壁94，在其內(nèi)部99可以容納物品，例如食物黃油或人造黃油，其他用于涂抹的食品，藥物或人體所需的物品等，或不同特性的產(chǎn)品。如圖13A所示，在壁94的內(nèi)部99上，有一內(nèi)襯97，特別是通過模內(nèi)貼標(biāo)方式設(shè)置的塑料標(biāo)簽。標(biāo)簽97優(yōu)選覆蓋壁94的整個(gè)內(nèi)部，延伸到或延伸過縱向邊沿95，從而避免壁94和內(nèi)部99的容納物之間直接接觸。壁94可以由例如無須美國食品與藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)的再生塑料制成，同時(shí)標(biāo)簽97優(yōu)選適合接觸食物、藥物及其類似物。此處，優(yōu)選的是，壁94用透明塑料如PET制造，而在標(biāo)簽97接近壁94的一邊，有印刷物91，其從容器92的外邊通過壁94可以看見。另外，印刷物91也可以抵靠壁94設(shè)置，從而被覆蓋物例如標(biāo)簽97覆蓋。
圖13B示出了容器92的壁部分的側(cè)視圖，在其內(nèi)表面有第一標(biāo)簽97，在其外表面有第二標(biāo)簽97A。因此壁94兩邊都受保護(hù)，同時(shí)得到一令人滿意的表面。
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置1的另一個(gè)實(shí)施例，其同圖10所表示的相似。在此實(shí)施例中，滑件13可在P1方向滑動，P1與P2成直角，模具部件4，6可在P2方向彼此相對移動。一激活滑件28作為滑件13的操作裝置被設(shè)置在上部模具部件4內(nèi)，可沿P3方向滑動。在圖14所示的實(shí)施例中，裝置1內(nèi)可形成產(chǎn)品92，其具有容器狀部件93和通過鉸鏈96連接的蓋98。當(dāng)模具打開時(shí)(未示出)，滑件13朝圖14所示的左邊最大程度移動，從而產(chǎn)品被推出。此后，滑件13移回圖14所示的位置，模具部件4，6互相朝對方壓緊，從而，型腔10的體積稍微大于待成型產(chǎn)品的體積。特別是，對于圖14中右側(cè)示出的滑件13的自由端13E，有一空腔10A。自由端13E和型腔的相對表面之間的距離H2大于預(yù)成型的壁厚。在模具關(guān)閉和塑料30被引入之后，滑件28朝圖14所示的下方移動。從而，由于傾斜表面28C，28D的相互作用，滑件13朝右移動一定距離，從而塑料壓入腔室10A，自由端13E和相對表面之間的距離減少到與所期望的底厚相對應(yīng)的距離H。
例如在將模具部件4，6彼此壓向?qū)Ψ降难b置幫助下，可以使滑件28運(yùn)動，但是也能用不同的方式實(shí)現(xiàn)，例如通過外部手段，水壓、氣壓及其它。
圖14所示的容器92可以是一如前所述的多媒體儲存裝置，但也可以是一種具有用移動模具部件制成的部件的不同類型的裝置。很明顯，作為例子提到的方法、裝置、產(chǎn)品以及它們的部件和塑料產(chǎn)品的任何組合都包含在本發(fā)明權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置中，可以獲得其余優(yōu)點(diǎn)可以用相對低的注射壓力。
本發(fā)明并不限于任何上述敘述或附圖中所列舉的具體實(shí)施例。在權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)可以做出多種改變。
因此，可以結(jié)合或改變所描述的不同部件和不同實(shí)施例，如不同的模具形狀，為移動模具部件產(chǎn)生阻力的不同手段。一個(gè)單獨(dú)的模具也可以包括不同型腔，產(chǎn)品可以無鉸鏈或有幾個(gè)鉸鏈。也可以用其它具有相對低熔融流動指數(shù)的塑料，如PC，PON，PEN及其它。有較高的MFI的塑料，如PP，PE及其他類似物也可以用于根據(jù)本發(fā)明的方法，至少可以獲得一部分優(yōu)點(diǎn)。用根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置也可以制造不同類型的產(chǎn)品，如盤子，家居用品，層疊元件，同時(shí)可以用其余手段如螺桿，接合銷釘，及其它整體成型的容器。當(dāng)然也可以用多種其他的裝置推壓可移動的成型元件。這些可移動的成型元件可以這樣設(shè)計(jì)模具部件首先朝彼此運(yùn)動，用此方式移動每一個(gè)成型元件，如用圖5所示的裝置，型腔成為預(yù)定形狀。顯而易見，上面敘述的方法的優(yōu)點(diǎn)是用特別簡單的方法除去型腔中的空氣。如果需要或必要，可以預(yù)先加熱每一個(gè)可移動的模具部件。根據(jù)本發(fā)明的模具中，應(yīng)用了兩組分方法和幾個(gè)注射點(diǎn)。
可以理解，這些或更多可能的改變都在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用塑料在模具中成型薄壁產(chǎn)品的方法，其中，一定量的所述塑料經(jīng)加熱后被引入型腔，同時(shí)所述型腔至少部分開啟，之后模具關(guān)閉，以便型腔中的塑料被型腔壁部件壓開，從而使所述型腔被完全充滿。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所用的塑料具有相對低的熔點(diǎn)，特別是熔點(diǎn)低到如下程度，即不能通過傳統(tǒng)注射成型方法模制產(chǎn)品。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所用模具至少有一個(gè)壁部件可以移動，其中在塑料被引入期間，所述至少一個(gè)壁部件被塑料壓開，從而在所述至少一個(gè)壁部件和其相對壁部件之間形成塑料的流體通道，其在所述壁部件之間具有一定厚度，該厚度大于要成型的產(chǎn)品部件的厚度，其中在模具關(guān)閉期間，所述流體通道閉合到一定程度，使得在該程度，產(chǎn)品部件形成所希望的厚度。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的方法，其中，在塑料被引入和模具閉合期間，塑料持續(xù)保持流動狀態(tài)直到整個(gè)型腔關(guān)閉。
5.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中，當(dāng)所用的模具打開時(shí)，至少可移動的型腔限定壁部件，優(yōu)選所有的型腔限定壁部件與另一模具部件保持熱絕緣，其中所述模具的所述熱絕緣壁部件被設(shè)計(jì)成具有這樣低的熱容，即，使得當(dāng)塑料被引入時(shí)，所述壁部件的溫度上升到接近塑料的溫度，同時(shí)其余模具部件溫度保持相對低的溫度，并且其中，在模具關(guān)閉期間，型腔的所述壁部件由所述壁部件和溫度相對低的其余模具部件之間的熱傳導(dǎo)冷卻。
6.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所用模具的每個(gè)型腔包括一凸模和一凹模，至少所述凸模被可移動地限定在模具部件中，所述限定被設(shè)計(jì)成當(dāng)模具開啟時(shí)，所述凸模外表面同所述凹模的相對表面保持相對接近，其中塑料在壓力作用下被引入所述兩表面之間，使得所述凸模被以一定程度推開，以提供所希望流體通道，同時(shí)，使所述凸模向外的壓力小于塑料被引入時(shí)的壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法，其中所用模具的每個(gè)型腔包括一凸模和一凹模，至少所述凸模被可移動地限定在一模具部件中，所述限定被設(shè)計(jì)成當(dāng)模具開啟時(shí)，所述凸模外表面同所述凹模的相對表面保持相對遠(yuǎn)，其中塑料被引入，其中所述凸模，至少在引入塑料之后，受到朝著所述凹模的方向的力以獲得所需要的產(chǎn)品，其中部分塑料在型腔內(nèi)受到凸模的施壓。
8.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中在塑料被引入型腔之前先干燥，從而排出至少大部分濕氣。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中通過預(yù)加熱干燥塑料。
10.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所用型腔的在關(guān)閉狀態(tài)的熔融流動速率(MFR)相對于塑料的熔融流動指數(shù)(MFI)太高而不能用，其中，當(dāng)塑料被引入時(shí)，模具這樣設(shè)置至少流道的第一部件的尺寸分別滿足不同塑料和產(chǎn)品尺寸的最小熔融流動指數(shù)(MFI)和熔融流動速率(MFR)，同時(shí)，在將所需量的塑料引入型腔期間和/或之后，模具關(guān)閉，以便在每一種情況下，塑料流前沿選擇性升高，從而待填滿的型腔的剩余部分的熔融流動速率(MFR)同塑料的熔融流動指數(shù)(MFI)相匹配。
11.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中在產(chǎn)品中，至少有一個(gè)鉸鏈在型腔中整體成型。
12.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中用的是清晰、透明的塑料。
13.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所用塑料的MFI小于18，尤其小于15，更尤其小于10，優(yōu)選最多為6。
14.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中用的塑料是PET，或至少一種具有與PET的MFI相當(dāng)?shù)乃芰稀?br> 15.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中至少產(chǎn)品的容器形部件的內(nèi)部有標(biāo)簽或類似覆蓋物，其將塑料與容納在其中的容納物隔離開。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求15所述的方法，其中所用的塑料至少部分是再生塑料。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求15或16所述的方法，其中所用的塑料至少大部分是透明的，其中所述標(biāo)簽優(yōu)選通過模內(nèi)貼標(biāo)方式貼在產(chǎn)品內(nèi)部，其中，在所述標(biāo)簽上，有通過產(chǎn)品壁可看見的印刷物。
18.一種用具有相對低的MFI例如低于18的塑料利用模具成型的大致是薄壁的塑料產(chǎn)品，其中，它組成產(chǎn)品的各部分，從將塑料引入到產(chǎn)品成型的型腔中的引入位置處計(jì)算的MFR大于與塑料的MFI相匹配的MFR。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的產(chǎn)品，其中，所述產(chǎn)品用MFI低于15，特別是低于10優(yōu)選至多為6的塑料形成。
20.一種優(yōu)選根據(jù)權(quán)利要求18或19的產(chǎn)品，其中產(chǎn)品至少部分類似于容器形，同時(shí)在所述容器形部件的內(nèi)部有一標(biāo)簽，從而所述容器形部件的里面的壁被覆蓋。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的產(chǎn)品，其中所述塑料不具有食品認(rèn)證，而所述標(biāo)簽具有食品認(rèn)證。
22.根據(jù)權(quán)利要求18-21所述的產(chǎn)品，其中塑料是透明的，尤其是霧度小于5％特別是小于3％的透明塑料。
23.根據(jù)權(quán)利要求18-22中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中產(chǎn)品用PET制造。
24.根據(jù)權(quán)利要求18-23中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中產(chǎn)品具有至少一個(gè)成一體的鉸鏈。
25.根據(jù)權(quán)利要求18-24中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中產(chǎn)品是用于多媒體載體的儲存裝置，特別是用于盤形信息載體的儲存裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中用于信息載體的夾緊裝置和儲存裝置的閉合裝置形成為一整體。
27.用于成型根據(jù)權(quán)利要求18-26中任一項(xiàng)所述產(chǎn)品的裝置或根據(jù)權(quán)利要求1-17任一項(xiàng)所述的方法所用的裝置，包括具有至少一個(gè)型腔的模具，其中至少型腔壁的一部分可移動，并被推壓到一延伸位置，其中設(shè)置有將塑料引入型腔的裝置，其至少壓靠所述可移動型腔壁部件，在該壓力下，型腔壁部件被壓開，其中設(shè)置有在塑料引入型腔之后關(guān)閉模具的裝置，該裝置這樣設(shè)置隨著模具關(guān)閉和型腔充滿塑料，每個(gè)所述可移動型腔壁部件從所述延伸位置移到一個(gè)收縮位置，以限定待成型產(chǎn)品的外部形狀。
28.用于成型根據(jù)權(quán)利要求18-26中任一項(xiàng)所述產(chǎn)品的裝置或根據(jù)權(quán)利要求1-17任一項(xiàng)所述的方法所用的裝置，包括具有至少一個(gè)型腔的模具，其中型腔壁的至少一部分可移動，并能進(jìn)入一個(gè)收縮位置，同時(shí)設(shè)置有將塑料引入型腔的裝置，其至少壓靠所述可移動型腔壁部件，以及設(shè)置有在塑料引入型腔之后關(guān)閉模具的裝置，該裝置這樣設(shè)置隨著模具關(guān)閉和型腔充滿塑料，所述可移動型腔壁部件可以從所述收縮位置移動到一個(gè)延伸位置，以限定待成型產(chǎn)品的外部形狀。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的裝置，其中通過一個(gè)或多個(gè)成型元件將型腔至少部分或優(yōu)選整個(gè)限定，隨著模具開啟，所述成型元件同另一模具部件的冷卻裝置之間熱絕緣，當(dāng)模具關(guān)閉時(shí)，在所述成型元件和所述冷卻裝置之間實(shí)現(xiàn)熱連接，所述成型元件的熱容較另一模具部件的熱容低，至少比所述冷卻裝置的熱容低，從而所述成型元件能被引入型腔的塑料的熱量相對快速加熱，并能被所述冷卻裝置相對快速冷卻。
30.根據(jù)權(quán)利要求27-29任一項(xiàng)所述的裝置，其中設(shè)置有另外的裝置，用于在將塑料引入型腔之前，對塑料進(jìn)行干燥。
全文摘要
一種在模具中成型薄壁產(chǎn)品的方法，其中一定量的加熱后的塑料被引入型腔時(shí)，模具至少部分開啟，模具被閉合后，型腔中的塑料受到型腔壁部件的壓縮，從而型腔被完全充滿。
文檔編號B29C45/26GK1608000SQ02826106
公開日2005年4月20日 申請日期2002年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月25日
發(fā)明者亨德里克斯·安東尼厄斯·霍格蘭 申請人:噴泉專利國際組織公司