(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のキャスティング物品を製造するキャスティング装置（１０；１１０）であって、
- キャビティ（１４；１１４）と、
- 該キャビティ（１４；１１４）内に流動性のキャスティング材料（１８；１１８）を充填する充填装置（１６；１１６）と、
- 押し退け装置（３２；１３２）とが設けられていて、該押し退け装置（３２；１３２）は、プロジェクティル（３４；１３４）を運動方向（Ｂ）において運動させて、キャビティ（１４；１１４）内に充填されたキャスティング材料（１８；１１８）内に押し入れるために、構成されており、
キャビティ（１４；１１４）が物品区分（２０；１２０）とプロジェクティル区分（２２；１２２）とを有していて、物品区分（２０；１２０）が、生ぜしめられるキャスティング物品（６６；１６６）に配属されていて、物品区分（２０；１２０）内にキャスティング物品（６６；１６６）が形成されるようになっており、プロジェクティル区分（２２；１２２）がプロジェクティル（３４；１３４）に配属されていて、プロジェクティル区分（２２；１２２）内においてプロジェクティル（３４；１３４）が、キャスティング物品（６６；１６６）と同じキャスティングサイクルにおいて形成されるようになっている形式のものにおいて、
プロジェクティル区分（２２；１２２）へのキャスティング材料（１８；１１８）の充填が、物品区分（２０；１２０）へのキャスティング材料（１８；１１８）の充填と同時に行われ、該プロジェクティル区分（２２；１２２）において形成されたプロジェクティル（３４；１３４）が、同時に充填された物品区分（２０；１２０）におけるキャスティング材料（１８；１１８）内に押し入れられ、
物品区分（２０；１２０）が運動方向（Ｂ）においてプロジェクティル区分（２２；１２２）に続いており、プロジェクティル区分（２２；１２２）と物品区分（２０；１２０）とが、オーバラップなしに配置されていることを特徴とするキャスティング装置（１０；１１０）。
【請求項２】
物品区分（２０；１２０）とプロジェクティル区分（２２；１２２）とが、１つの共通のスプル（１６；１１６）を通して、流動性のキャスティング材料（１８；１１８）によって充填可能である、請求項１記載のキャスティング装置（１０；１１０）。
【請求項３】
プロジェクティル（３４；１３４）とキャスティング物品（６６；１６６）とが、同じキャスティング材料（１８；１１８）から形成されている、請求項１又は２記載のキャスティング装置（１０；１１０）。
【請求項４】
プロジェクティル区分（２２）が物品区分（２０）から、例えばスライダのような、少なくとも１つの可動の型部分（２４，２６）によって制限可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載のキャスティング装置（１０）。
【請求項５】
少なくとも１つの可動の型部分（２４，２６）が、プロジェクティル（３４）の運動方向（Ｂ）で見て先行する長手方向端部の近傍に位置する、プロジェクティル（３４）の第１の長手方向端部領域（３６）を、形状付与もしくは成形するために、形成されている、請求項４記載のキャスティング装置（１０）。
【請求項６】
ノズル装置（３２；１３２）が設けられており、該ノズル装置（３２；１３２）は、プロジェクティル（３４；１３４）を運動押し入れするために、圧力下にある流体を押し出すために、形成されており、ノズル装置（３２；１３２）が、プロジェクティル（３４；１３４）の運動方向（Ｂ）において後続の長手方向端部を有する、プロジェクティルの第２の長手方向端部領域（３８；１３８）の少なくとも１つの区分を、形状付与もしくは成形するために、形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のキャスティング装置（１０；１１０）。
【請求項７】
キャビティ（１４；１１４）を有する成形型（１２；１１２）内に、断熱体（４０，４２；１４０，１４２）が設けられていて、成形型（１２；１１２）の、キャビティ（１４；１１４）の物品区分（２０；１２０）を有する物品領域（２１；１２１）が、成形型（１２；１１２）の、キャビティ（１４；１１４）のプロジェクティル区分（２２；１２２）を有するプロジェクティル領域（２３；１２３）によって少なくとも部分的に、断熱されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のキャスティング装置（１０；１１０）。
【請求項８】
可動の型部分（２４，２６）のうちの少なくとも１つに、該少なくとも１つの可動の型部分（２４，２６）を物品領域（２１）に対して断熱するために、断熱体（４０，４２）が設けられている、請求項４又は７記載のキャスティング装置（１０）。
【請求項９】
キャビティ（１４；１１４）を有する成形型（１２；１１２）が、キャビティ（１４；１１４）の物品区分（２０；１２０）を有する物品領域（２１；１２１）と、キャビティ（１４；１１４）のプロジェクティル区分（２２；１２２）を有するプロジェクティル領域（２３；１２３）とを有しており、該プロジェクティル領域（２３；１２３）に、プロジェクティル区分（２２；１２２）を少なくとも部分的に冷却するための冷却装置（４４，４６，４８，５０，５２，５４；１４４，１４６，１４８，１５０，１５２，１５４）が設けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載のキャスティング装置（１０；１１０）。
【請求項１０】
可動の型部分（２４，２６）のうちの少なくとも１つが、冷却装置（４４，４６，４８，５０）を有している、請求項４から９までのいずれか１項記載のキャスティング装置（１０）。
【請求項１１】
キャスティング装置（１０；１１０）が二次キャビティを有しており、該二次キャビティが、キャビティ（１４；１１４）と流れ接続されているか又は流れ接続可能であり、二次キャビティが、キャスティング材料（１８；１１８）、つまり、キャビティ（１４；１１４）内へのプロジェクティル（３４；１３４）の運動時に、該プロジェクティル（３４；１３４）によって押し退けられるキャスティング材料（１８；１１８）を、受容するために形成されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のキャスティング装置（１０；１１０）。
【請求項１２】
キャスティング装置（１０；１１０）が、キャスティング材料として熱可塑性プラスチックを用いる射出成形装置である、請求項１から１１までのいずれか１項記載のキャスティング装置（１０；１１０）。
【請求項１３】
請求項１記載のキャスティング装置（１０；１１０）を用いて中空のキャスティング物品（６６；１６６）を製造するキャスティング方法であって、１つのキャスティングサイクル内に下記のステップ、すなわち：
- 成形型（１２；１１２）のキャビティ（１４；１１４）内に流動性のキャスティング材料（１８；１１８）を充填し、
- プロジェクティル（３４；１３４）を該プロジェクティル（３４；１３４）の運動方向（Ｂ）において、キャビティ（１４；１１４）内に充填された流動性のキャスティング材料（１８；１１８）内に押し入れ、
- キャビティ（１４；１１４）内における流動性のキャスティング材料（１８；１１８）を押し退ける、というステップを有しており、
この場合キャビティ（１４；１１４）は物品区分（２０；１２０）とプロジェクティル区分（２２；１２２）とを有していて、物品区分（２０；１２０）が、生ぜしめられるキャスティング物品（６６；１６６）に配属されていて、物品区分（２０；１２０）内にキャスティング物品（６６；１６６）が形成されるようになっており、プロジェクティル区分（２２；１２２）がプロジェクティル（３４；１３４）に配属されていて、プロジェクティル区分（２２；１２２）内においてプロジェクティル（３４；１３４）が、キャスティング物品（６６；１６６）と同じキャスティングサイクルにおいて形成されるようになっており、物品区分（２０；１２０）が運動方向（Ｂ）においてプロジェクティル区分（２２；１２２）に続いており、しかもキャスティング方法は、キャスティング材料（１８；１１８）の充填後に、しかしながらプロジェクティル（３４；１３４）の押し入れ前に、下記の付加的なステップ、すなわち、
- プロジェクティル区分（２２；１２２）を冷却し、かつこれによって
- キャビティ（１４；１１４）内においてプロジェクティル（３４；１３４）を形成する、という付加的なステップを有している形式の方法において、
プロジェクティル区分（２２；１２２）と物品区分（２０；１２０）とが、オーバラップなしに配置されており、その結果プロジェクティルを、運動方向（Ｂ）への押し入れ時に、プロジェクティル区分（２２；１２２）から、物品区分（２０；１２０）内に押し入れることを特徴とする、中空のキャスティング物品を製造するキャスティング方法。
【請求項１４】
プロジェクティル（３４）が少なくとも部分的に、プロジェクティル区分（２２）を物品区分（２０）から制限できるスライダ（２４，２６）によって成形され、プロジェクティル（３４）の押し入れ前に、スライダ（２４，２６）を該スライダ（２４，２６）の形状付与位置から引き戻す、請求項１３記載のキャスティング方法。
【請求項１５】
プロジェクティル（３４；１３４）が少なくとも部分的に、圧力下にある流体による押出しのために形成されたノズル装置（３２；１３２）によって形成される、請求項１３又は１４記載のキャスティング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空のキャスティング物品を製造するキャスティング装置であって、キャビティと、該キャビティ内に流動性のキャスティング材料を充填する充填装置と、押し退け装置とが設けられていて、該押し退け装置は、プロジェクティルを、キャビティ内に充填されたキャスティング材料内への運動を目的として押し入れるために、構成されており、キャビティが物品区分とプロジェクティル区分とを有していて、物品区分が、生ぜしめられるキャスティング物品に配属されていて、物品区分内にキャスティング物品が形成されるようになっており、プロジェクティル区分がプロジェクティルに配属されていて、プロジェクティル区分内においてプロジェクティルが形成されるようになっている形式のものに関する。
【０００２】
本発明はさらに、中空のキャスティング物品を製造するキャスティング方法、特に射出成形方法であって、１つのキャスティングサイクル内に下記のステップ、すなわち：成形型のキャビティ内に流動性のキャスティング材料を充填し、プロジェクティルを、キャビティ内に充填された流動性のキャスティング材料内に、有利にはキャビティを貫通するように、押し入れ、これによってキャビティ内における流動性のキャスティング材料を、有利にはキャビティから外に、押し退ける、というステップを有しており、この場合キャビティは物品区分とプロジェクティル区分とを有していて、物品区分が、生ぜしめられるキャスティング物品に配属されていて、物品区分内にキャスティング物品が形成されるようになっており、プロジェクティル区分がプロジェクティルに配属されていて、プロジェクティル区分内においてプロジェクティルが形成されるようになっており、しかもキャスティング方法は、キャスティング材料の充填後に、しかしながらプロジェクティルの押し入れ前に、下記の付加的なステップ、すなわち、プロジェクティル区分を冷却し、かつこれによってキャビティ内においてプロジェクティルを形成する、という付加的なステップを有している形式の方法に関する。このキャスティング方法は特に、上に述べたキャスティング装置において実施するために適している。
【０００３】
ＥＰ０７５７９３６Ａに基づいて公知のキャスティング方法及びキャスティング装置では、各キャスティング工程の前に、予め製造された発射体もしくはプロジェクティルがキャスティング型において発射ポジションに挿入される。プロジェクティルは、キャスティング工程の終了後に、得られた未加工キャスティング部品、つまりブランクから切り離され、次いで再び使用することができる。
【０００４】
この公知のキャスティング方法及びキャスティング装置における欠点としては、開放したキャスティング型内へのプロジェクティルの挿入によって必要となる長いサイクル時間が挙げられる。これによって、単位時間当たりに製造されるキャスティング部材において測定された、上記公知のキャスティング方法及びキャスティング装置の生産性は、減じられる。
【０００５】
冒頭に述べた形式のキャスティング装置及びキャスティング方法は、O. Groenlund 他によって記載された記事「プロジェクティルインジェクション技術の可能性及び限界」に基づいて公知であり、この記事はＩＫＶ専門家会議の出版物「Gas- und Wasserinjektionstechnik - Potenziale nutzen, Herausforderungen meistern」２００７年１１月２９日付け（第１頁〜第７頁、ＸＰ００７９０５５３０）に掲載されている。
【０００６】
この刊行物に記載されたキャスティング装置もしくはそこに記載されたキャスティング方法は、押し退け装置として使用されるノズル装置の領域における凝固した縁部層が、プロジェクティルとして使用される。つまりプロジェクティル区分は物品区分の内部に位置している。
【０００７】
この公知の装置及び方法における欠点としては、プロジェクティル形成は不十分にしかコントロールすることができない、ということが挙げられる。それというのは、プロジェクティル区分のそれぞれの影響は、プロジェクティル区分を取り囲む物品区分に対しても作用するからである。公知のキャスティング方法及びキャスティング装置では、プロジェクティルの形状、特にその外輪郭も主として、ノズル装置の形状、及び成形型における熱的な所与性によって規定されるからである。
【０００８】
さらに、冒頭に述べた形式のキャスティング方法及び冒頭に述べた形式のキャスティング装置には、プロジェクティルがキャスティング材料の凝固プロセス中に、物品区分の壁において同様に凝固するキャスティング材料に、ひいては物品区分内において形成される中空のキャスティング物品に、引っ掛かったままになる、というおそれがある。そしてこのような場合には、一方ではプロジェクティルの所望の運動軌道が損なわれることや、かつ他方では中空のキャスティング物品の損傷を惹起することがある。
【０００９】
ゆえに本発明の課題は、従来技術における装置及び方法を改良して、いわゆる「プロジェクティルインジェクション方法」によるキャスティング技術における、プロジェクティル形成のコントロール可能性を改善することである。
【００１０】
この課題を解決するために本発明によるキャスティング装置では、冒頭に述べた形式のキャスティング装置において、物品区分が運動方向においてプロジェクティル区分に続いているようにした。
【００１１】
物品区分がプロジェクティルの運動方向においてプロジェクティル区分に続いているということは、特に、少なくとも運動方向で見てプロジェクティル区分の後方の長手方向端部領域は、物品区分とオーバラップを有していない、もしくは物品区分によって覆われていない、ということを意味しており、これは、運動方向で見てプロジェクティル区分の前方の長手方向端部領域が、物品区分内に進入することを、排除するものではない。
【００１２】
物品区分とプロジェクティル区分とがこのような互いに隣接して配置されていることによって、プロジェクティル区分の良好なコントロール可能性が得られる。それというのは、このようにして、プロジェクティル区分における熱的な条件及びプロジェクティル区分におけるプロジェクティルの形状付与に、物品区分とは無関係に独立して所望のように、影響を与えることができるからである。
【００１３】
例えば、プロジェクティル区分の、物品区分によって覆われない部分において、プロジェクティルの外壁の少なくとも一部分を、成形型の、キャビティを画成する壁区分によって、形成することができ、ひいてはプロジェクティルの外輪郭を所望のように構成することができる。
【００１４】
さらにこのようにして、プロジェクティルが凝固プロセス中に、物品区分の壁において同様に凝固するキャスティング材料に、ひいては物品区分内に形成される中空のキャスティング物品に引っ掛かったままになるような不都合を、減じることができる。
【００１５】
上に述べたように構成されたキャビティによって、基本的には次のことが可能である。すなわちこの場合、プロジェクティルはキャスティング装置の成形型においてキャスティング工程時に、形成される中空のキャスティング物品と同じキャスティングサイクルにおいて形成される。従って、成形型もしくはキャビティ内にプロジェクティルを特別に挿入することは、不要である。ＥＰ０７５７９３６Ａに基づいて公知の装置及び方法に比べて、サイクル時間を相応に短縮すること、及びこれによって生産性を相応に高めることができる。
【００１６】
プロジェクティルがキャスティング装置の成形型内において同様にキャスティング技術的に形成されることに基づいて、本発明によるキャスティング装置のキャビティを充填するためには、ＥＰ０７５７９３６Ａによるキャスティング装置によって同じ中空のキャスティング物品を製造するためのキャスティング材料の量に比べて、少なくともプロジェクティル容積の分だけ多くの量のキャスティング材料が必要になる。
【００１７】
ＥＰ０７５７９３６Ａに基づいて公知のキャスティング装置に対して、本発明によるキャスティング装置はさらに次のような利点を有している。すなわち本発明によるキャスティング装置では、プロジェクティルが製造されるキャスティング物品と同一の材料から成っていると、キャスティング工程の実施後に、プロジェクティルを、もはや余剰のキャスティング材料から除去する必要がなく、該余剰のキャスティング材料と一緒に細砕や粉砕して、再溶融後に新たなキャスティング工程に供給することができる。
【００１８】
プロジェクティル形成のコントロール可能性は、プロジェクティル区分と物品区分とが、オーバラップなしに配置されていることによって、さらに改善されることができる。それというのは、このように構成されていると、熱的な条件及びプロジェクティルの形状付与に対して、プロジェクティル区分のさらに大きな部分において、所望のようにかつ物品区分内とはほとんど無関係に影響を与えることができるからである。
【００１９】
基本的には、本発明によるキャスティング装置のキャビティに複数のスプルを設けること、そしてこれによって、キャビティ内へのキャスティング材料の可能な限り迅速な充填を保証できるようにすることが可能である。この場合特に、物品区分のためのスプルとプロジェクティル区分のための別のスプルとを設けることができる。
【００２０】
物品区分とプロジェクティル区分とが、１つの共通のスプルを通して、流動性のキャスティング材料によって充填可能であると、製造を特に安価に行うことができ、特に有利である。
【００２１】
本発明によるキャスティング装置のキャビティの有利な構成では、特に物品区分とプロジェクティル区分とが、１つの共通のスプルを通してキャスティング材料によって充填可能である場合に、プロジェクティルとキャスティング物品とが、同じキャスティング材料から形成されている。このような場合には、プロジェクティルを、押し退けられたキャスティング材料の量から除去する必要がなく、この押し退けられたキャスティング材料は、キャスティングブランクの取出し後に、後の所望の中空のキャスティング物品と結合され、表面仕上げ（Gussputzen）によって該キャスティング物品から切り離されねばならない。
【００２２】
しかしながら基本的には本発明の別の有利な構成では、プロジェクティル区分のために固有のスプルを準備することも可能であり、この固有のスプルによって確かにキャスティング材料をプロジェクティル区分に充填可能であるが、しかしながら例えば、プロジェクティルの高められた必要な強度の理由から、プロジェクティルを製造するために、中空のキャスティング物品を製造するためのキャスティング材料とは異なったキャスティング材料、例えば繊維及び／又はその他の粒子によって満たされたキャスティング材料が使用される。
【００２３】
さらに、プロジェクティルのキャスティング技術的な製造のために、中空のキャスティング物品を製造するために使用されるキャスティング材料よりも高い融点を有するキャスティング材料を使用することも可能であり、このようにすると、中空のキャスティング物品に比べて、プロジェクティルを時間的に早期に凝固及び固化させることができる。しかしながら多くの場合、このことは必要ない。それというのは、プロジェクティルは、製造される中空のキャスティング物品に比べて著しく僅かな質量を有していて、既にこの理由から成形型の適宜な構成時には、周囲の型への熱伝達に基づいて、迅速に冷却及び凝固されるからである。
【００２４】
プロジェクティル区分と物品区分とが少なくとも、キャビティ内へのキャスティング材料の充填時に互いに流れ接続されていると、有利である。このように構成されていると、キャビティ内に充填されるキャスティング材料は、１つの区分からそれぞれ他方の区分に流れることができる。これによって、上に述べたように、両方の区分のために１つの共通のスプルを使用することができる。
【００２５】
しかしながらまた、プロジェクティル区分を物品区分から制限することも可能であり、このようにすると、例えばプロジェクティル区分内において、物品区分内におけるのとは別の凝固条件を準備することができる。そのために有利には、少なくとも１つの可動の型部分、特に有利には可動の複数の型部分が支承される。このような可動の型部分としては、従来技術において既に公知であるスライダを使用することができる。
【００２６】
「制限可能」というのは、プロジェクティル区分と物品区分とが完全に物理的に切り離されているということを、排除しないとしても、必ずしもそのことを示していない。むしろ本明細書ではプロジェクティル区分が既に、少なくとも１つの可動の型部分が、キャビティに進入している形状付与位置において前記両区分を互いに明らかに切り離しているような場合でも、物品区分から少なくとも１つの可動の型部分によって制限可能であると、見なしている。なぜならば、例えば少なくとも１つの可動の型部分によって、キャビティの著しい直径減少、場合によっては０までの直径減少が達成されるからである。
【００２７】
少なくとも１つの可動の型部分によってプロジェクティル区分がプロジェクティルの形成のために完全に物品区分から切離し可能であるとしても、少なくとも１つの可動の型部分をプロジェクティルの発射前に引き戻して、プロジェクティルの運動軌道を解放することが、機能に基づいて必要である。少なくともこの運転状態において、プロジェクティル区分と物品区分とは、本明細書では同一のキャビティの構成部分として認識することができる。
【００２８】
キャビティ内への進入時、有利にはキャビティを貫く貫通時におけるプロジェクティルの流れ抵抗を減じるために、プロジェクティルはその運動方向において先行する長手方向端部に可能な限り流れに有利な形状を有していると、有利である。このような長手方向端部を形成するために、特に有利な構成では、少なくとも１つの可動の型部分が使用され、その結果本発明の有利な構成では、少なくとも１つの可動の型部分が、第１の長手方向端部領域を形状付与もしくは成形するために形成されていて、該第１の長手方向端部領域は、後続の長手方向端部よりも、プロジェクティルの運動方向で見て先行する長手方向端部の近くに位置していて、有利には先行する長手方向端部を有している。
【００２９】
さらにキャスティング装置は、プロジェクティルを運動押し入れするために有利には、ノズル装置が設けられており、該ノズル装置は、圧力下にある流体を押し出すために、形成されている。このような構成においても、本発明によるキャスティング装置を形成するために必要な部材の数を減じるために、ノズル装置は、形状付与する部材として使用されることができ、その結果ノズル装置は特に有利には、プロジェクティルの運動方向において後続の長手方向端部を有する第２の長手方向端部領域の少なくとも１つの区分を、形状付与もしくは成形するために、形成されている。
【００３０】
１つの同じ成形型においてキャスティング物品を形成するため及びプロジェクティルを形成するために、異なった凝固特性、特に異なった凝固速度が、望まれていることがあるので、本発明の有利な構成では、キャビティを有する成形型内に、断熱体が設けられていて、成形型の、キャビティの物品区分を有する物品領域が、成形型の、キャビティのプロジェクティル区分を有するプロジェクティル領域によって少なくとも部分的に、有利には、キャビティ近傍の領域において、断熱されている。
【００３１】
これに関連してさらに、可動の型部分のうちの少なくとも１つに、該少なくとも１つの可動の型部分を物品領域に対して断熱するために、断熱体が設けられていると、特に有利である。少なくとも１つの可動の型部分が、特に、該少なくとも１つの可動の型部分がプロジェクティルの第１の長手方向端部領域を形状付与するために働く場合に、物品区分からプロジェクティル区分を制限するために働くことができることによって、少なくとも１つの可動の型部分における断熱体は、同時に、プロジェクティル領域と物品領域との間における断熱をも行う。
【００３２】
プロジェクティルを、キャビティの物品区分内に進入もしくは該物品区分を貫通させるためには、プロジェクティル区分におけるキャスティング材料は、機能の点で必然的に、物品区分内へのプロジェクティルの運動開始の時点において、物品区分におけるキャスティング材料に比べて高い凝固率を有していなくてはならないので、本発明によるキャスティング装置の有利な構成では、成形型のプロジェクティル領域に、プロジェクティル区分を少なくとも部分的に冷却するための冷却装置が設けられている。
【００３３】
上に述べた冷却装置とさらに上に述べた断熱体とが組み合わせられていると、特に有利であり、このようになっていると、プロジェクティル領域と物品領域との間に断熱体が設けられていることに基づいて、冷却作用を主としてプロジェクティル領域に制限することができる。
【００３４】
特に、少なくとも１つの可動の型部分を、プロジェクティルの第１の長手方向端部領域を形状付与するために使用することができる場合には、場合によっては複数設けられている可動の型部分のうちの少なくとも１つにも、冷却装置が設けられていると有利であり、このようになっていると、先行する長手方向端部を可能な限り迅速に凝固させることができる。
【００３５】
基本的には、キャビティの物品区分がキャスティング材料によって完全に満たされていないことがあり、その結果プロジェクティルは物品区分内への進入時にまずはキャスティング材料を物品区分内において押し退けるということがある。所望の中空のキャスティング物品の完全な形成を保証できるようにするために、本発明の別の構成では、キャスティング装置が二次キャビティを有しており、該二次キャビティが、キャビティと、特に該キャビティの物品区分と流れ接続されているか又は流れ接続可能であり、二次キャビティが、キャスティング材料、つまりキャビティ内へのプロジェクティルの運動時に、有利にはキャビティを貫通するプロジェクティルの運動時に、該プロジェクティルによって押し退けられるキャスティング材料を受容するために形成されている。二次キャビティに基づいて、物品区分は常に、中空のキャスティング物品を形成するために必要であるよりも多くのキャスティング材料によって満たされることができ、この場合余剰の材料は二次キャビティ内に押し退けられる。二次キャビティは、キャビティと持続的に流れ接続していても、又は選択的に切換え可能な弁を介して流れ接続されるようになっていてもよい。
【００３６】
基本的には上記キャスティング装置は任意のキャスティング方法のために使用することができる。しかしながらキャスティング装置は射出成形法を行うために特に有利であるので、キャスティング装置は、キャスティング材料として熱可塑性プラスチックを用いる射出成形装置であると、有利である。
【００３７】
前記課題を解決するために本発明の方法では、冒頭に述べた形式の方法において、プロジェクティルを、運動方向への押し入れ時に、プロジェクティル区分から、運動方向において該プロジェクティル区分に続く物品区分内に押し入れるようにした。
【００３８】
本発明の方法において、プロジェクティル区分と物品区分とが、オーバラップなしに配置されていると、有利である。
【００３９】
本発明によるキャスティング装置について既に上において述べたことは、本発明によるキャスティング方法に関しても同様なことが言えるので、繰り返しは省略する。
【００４０】
少なくとも１つの可動の可動部分との関連において既に述べたように、物品区分を貫通する間におけるプロジェクティルの位置安定性のため、及びプロジェクティルに対する流れ抵抗を減じるためには、プロジェクティルの予め規定された第１の長手方向端部領域が、所望のように成形されると、有利である。そのために有利なキャスティング方法では、プロジェクティルが少なくとも部分的に、有利にはプロジェクティルの運動方向で見て先行する長手方向端部において、スライダによって成形され、プロジェクティルの押し入れ前に、スライダを該スライダの形状付与位置から引き戻すようにした。
【００４１】
既に述べたように、プロジェクティルは少なくとも部分的に、有利には、プロジェクティルの運動軌道方向において後続の長手方向端部において、圧力下にある流体による押出しのために形成されたノズル装置によって形成されることができる。
【００４２】
さらに付言すると、確かにプロジェクティルの第１の長手方向端部領域をスライダによって成形すると有利であるが、しかしながらこれは、必ずしも必要なことではない。本発明によるキャスティング装置及び本発明によるキャスティング方法の特に簡単な構成では、単に、プロジェクティル区分におけるキャスティング材料だけを、例えば冷却を行うことによって、プロジェクティル区分に隣接した物品区分におけるキャスティング材料よりも迅速に凝固させ、十分な凝固後に、押し入れ手段によって、例えば上に述べたノズル装置によって、物品区分を貫いて運動押し入れさせることができる。
【００４３】
次に図面を参照しながら本発明の２つの実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】射出成形装置として形成された本発明によるキャスティング装置の第１実施形態の主要区分を、可動の型部分が形状付与位置を占めている状態において示す縦断面図である。
【図２】図１に示されたキャスティング装置を、型部分が解放位置に引き戻されていてプロジェクティルが発射直前の状態において示す図である。
【図３】図１に示されたキャスティング装置を、プロジェクティルがキャビティに進入している状態において示す図である。
【図４】可動の型部分を有していない、射出成形装置として形成された本発明によるキャスティング装置の第２実施形態の主要区分を示す縦断面図である。
【００４５】
図１〜３には、射出成形装置として形成された本発明によるキャスティング装置の１実施形態の主要区分が、全体を符号１０で示されている。キャビティ１４を備えた成形型１２の一部が図示されており、このキャビティ１４にはスプル１６を通して熱可塑性のプラスチック１８が充填されている。
【００４６】
キャビティ１４は物品区分２０とプロジェクティル区分２２とを有しており、両区分２０，２２は、プロジェクティル区分２２内に形成される発射体もしくはプロジェクティル（Projektil）３４の運動方向Ｂにおいて互いに隣接して配置されていて、物品区分２０が運動方向Ｂにおいてプロジェクティル区分２２に続いている。図１に示された実施形態では、キャビティ１４の物品区分２０とプロジェクティル区分２２とはオーバラップを有していない。
【００４７】
成形型１２は相応に物品領域２１とプロジェクティル領域２３とを有しており、この場合物品領域２１はキャビティ１４の物品区分２０を有している。成形型１２のプロジェクティル領域２３は、キャビティ１４のプロジェクティル区分２２を有している。
【００４８】
物品区分２０とプロジェクティル区分２２とは、図１に示された本発明の第１実施形態では、可動の型部分２４，２６によって画成されている。図１に示された状態において、可動の型部分２４，２６は形状付与位置（Formgebungsstellung）を占めており、この形状付与位置において可動の型部分２４，２６はキャビティ１４内に進入していて、可動の型部分２４；２６の、キャビティ１４のプロジェクティル区分２２の中心軸線２７に向いた形状付与面２４ａ；２６ａが、プロジェクティル区分２２内に形成されたプロジェクティル３４の外面の区分３４ａを、第１の長手方向端部領域３６を介して形状付与するように構成されており、この第１の長手方向端部領域３６は、プロジェクティル３４の運動方向Ｂにおいてキャビティ１４の物品区分２０内に先行する、プロジェクティル３４の長手方向端部の近くに、つまり前記運動方向Ｂにおいて追従する長手方向端部よりも近くに、位置している。
【００４９】
第１の長手方向端部領域３６はこの場合軸方向において長さａに亘って延在しており、この長さａは、図１〜図３に示された第１実施形態では、可動の型部分もしくはスライダ２４，２６の軸方向長さに相当している。プロジェクティル３４の外壁の、軸方向において第１の長手方向端部領域３６に接続する領域は、成形型１２のプロジェクティル領域２３の、成形型１２に対して相対的に不動の壁区分２３ａによって形成され、この壁区分２３ａは、可動の型部分２４，２６がその形状付与位置を占めている場合に、可動の型部分２４；２６の形状付与面２４ａ；２６ａに可能な限り同一平面を成すように接続している。
【００５０】
可動の型部分２４，２６の、図１に示された形状付与位置では、キャビティ１４の物品区分２０とプロジェクティル区分２２との間には、単に細い開口２８が残されているだけであり、この開口２８を用いて物品区分２０とプロジェクティル区分２２とは、流体が相互に移動できるように、互いに流れ接続されている。このように可動の型部分２４，２６によって、キャビティ１４の直径が細い開口２８の直径に著しく減じられていることによって、この細い開口２８が、均一の共通のスプル１６による物品区分２０内とプロジェクティル区分２２内への流動性のキャスティング材料１８の一緒の充填を可能にしているとしても、細い開口２８の領域においてプロジェクティル区分２２は物品区分２０から制限されている。
【００５１】
ノズル装置長手方向軸線３０に沿って延びているノズル装置３２は、図示の実施形態では、プロジェクティル区分２２の側において長さｂに亘ってキャビティ１４内に進入している。
【００５２】
プロジェクティル３４の、該プロジェクティル３４の運動方向Ｂにおいて追従する長手方向端部を有する、第２の長手方向端部領域３８において、プロジェクティル区分２２に形成されるプロジェクティル３４の、半径方向内側の輪郭３４ｂは、キャビティ１４内に、正確にはプロジェクティル区分２２内に進入する、ノズル装置３２の外輪郭の区分によって形成される。
【００５３】
一方ではプロジェクティル区分２２における、かつ他方では物品区分２０における種々異なった凝固特性を、保証するために、成形型１２の物品領域２１とプロジェクティル領域２３とは断熱エレメント４０，４２によって互いに少なくとも、図１〜図３に示されたキャビティ近傍の領域において断熱されている。断熱エレメント４０，４２はこの場合可動の型部分２４，２６の、成形型１２の物品領域２１に向けられた側に設けられている。
【００５４】
さらに、キャビティ１４の物品区分２０におけるキャビティ１４が最初は流動性である間に、プロジェクティル区分２２におけるキャスティング材料１８が凝固することを、保証するために、可動の型部分２４，２６はさらに、冷媒によって貫流可能な冷媒通路４４，４６，４８，５０を、可動の型部分２４，２６の、プロジェクティル区分２２の近傍領域に有している。さらに、成形型１２のプロジェクティル領域２３においても、キャビティ１４のプロジェクティル区分２２の近傍に、別の冷媒通路５２，５４が設けられている。
【００５５】
キャビティ１４内に、つまり物品区分２０内及びプロジェクティル区分２２内に、所定量の流動性のキャスティング材料１８が、スプル１６を介して充填されると、プロジェクティル区分２２におけるキャスティング材料１８からは、プロジェクティル領域２３に設けられた冷媒通路４４，４６，４８，５０，５２，５４に基づいて、かつ物品区分２０に比べて大きな表面・容積比に基づいて、軸方向において隣接した物品区分２０におけるキャスティング材料１８に比べて、単位質量及び単位時間当たり、多くの熱が除去もしくは排熱される。これによって、プロジェクティル区分２２におけるキャスティング材料１８は、物品区分２０におけるキャスティング材料１８に比べて早期に凝固する。
【００５６】
これによって、物品区分２０においては、プロジェクティル３４がキャビティ１４内、より正確には物品区分２０内への運動のために十分に凝固された時点において、なお十分に流動性のキャスティング材料１８が存在しており、この流動性のキャスティング材料１８は次いで進入するプロジェクティル３４によって押し退けられることができる。
【００５７】
このようにして形成されたプロジェクティル３４に対して、キャビティ１４の物品区分２０内における流動性のキャスティング材料１８を貫く、運動方向Ｂにおける運動を可能にするために、可動の型部分２４，２６は、該型部分２４，２６に設けられた断熱エレメント４０，４２を含めて、図１に示された形状付与位置から、解放位置に引き戻されねばならない。
【００５８】
図２には、図１におけると同じ装置部分が同一形式の図で示されており、この場合可動の型部分２４，２６はその解放位置を占めている。図１に示された状態とは異なり、可動の型部分２４，２６は該型部分２４，２６に設けられた断熱エレメント４０，４２と一緒に、プロジェクティル３４から外方に向かって移動させられており、その結果可動の型部分２４，２６は、図１及び図２に示されたスタートポジションを起点とした運動方向Ｂにおけるプロジェクティル３４の運動を、もはや妨げない。図２に示された状態において、ノズル装置３２の流体供給通路５８はニードル弁６０によって閉鎖されている。
【００５９】
図３には、図１におけると同じ装置部分が同一形式の図で示されており、この図３に示された状態では、ノズル装置３２のニードル弁６０は開放されて、プロジェクティル３４は、圧力下にあって流体供給通路５８から方向Ｂにおいて押し出された流体によって、運動方向Ｂにおいて、流動性のキャスティング材料１８によって満たされたキャビティ１４の物品区分２０内に移動させられている。
【００６０】
図３に示された状態においてプロジェクティル３４は、運動方向Ｂにおける運動時に、既に長さｃに亘って、物品区分２０からキャスティング材料１８を押し退けている。運動方向Ｂにおいてプロジェクティル３４の後ろには中空室６２が残されており、この中空室６２は、物品区分２０において生ぜしめられる管６６の長手方向軸線６４を中心にして、制限面６８の半径方向内側に位置しており、管６６の長手方向軸線６４は、ノズル装置の長手方向軸線３０及びプロジェクティル区分２２の中心軸線２７と合致している。運動方向Ｂにおいてプロジェクティル３４の前及び予期される制限面７０の半径方向内側に位置しているキャスティング材料１８は、プロジェクティル３４のさらなる運動の経過時にさらに押し退けられる。そして制限面６８，７０の半径方向外側に位置している管６６が残される。この管６６及びプロジェクティル３４はつまり同じキャスティングサイクルにおいて製造される。
【００６１】
図４には、射出成形装置として形成された本発明によるキャスティング装置の第２実施形態の主要区分が、全体を符号１１０で示されている。図１〜図３に示された第１実施形態における部材と同じ機能を有する、図４における部材には、図１〜図３に示された対応する部材の符号に１００を加えた符号が使用されている。図４に示された実施形態については以下において、単に、図１〜図３に示された実施形態との相違点についてだけ述べる。
【００６２】
図４に示された第２実施形態と図１〜図３に示された実施形態との間における大きな相違点としては、次のことが挙げられる。すなわちこの場合、図４に示された実施形態では、プロジェクティル区分１２２に形成されるプロジェクティル１３４の形は、運動方向Ｂにおいて先行する、プロジェクティル１３４の長手方向端部を有する第１の長手方向端部領域１３６において、例えば図１〜図３に示された第１実施形態に示された可動の型部分のような相応に形成された成形型を用いて成形によって、規定されるようになっていない。
【００６３】
第２実施形態においても物品区分１２０は、運動方向Ｂにおいてプロジェクティル区分１２２に続いているが、しかしながらこの場合には、第１実施形態におけるようにオーバラップなしではく、つまり物品区分１２０はプロジェクティル区分１２２とオーバラップしており、それというのは、図４に示されているように、プロジェクティル区分１２２の、運動方向Ｂで見て前方の長手方向端部領域１２２ｖは、キャビティ１１４の物品区分１２０内に進入しているからである。プロジェクティル区分１２２の後方の長手方向端部領域１２２ｈは、物品区分１２０とのオーバラップを有していないので、この領域においてプロジェクティル１３４の外壁は、成形型１１２のプロジェクティル領域１２３の、該領域においてキャビティ１１４を画成する壁区分によって、形状を付与するように構成されることができる。
【００６４】
成形型１１２の平面には断熱エレメント１４０，１４２が設けられており、これらの断熱エレメント１４０，１４２は、成形型１１２のプロジェクティル領域１２３と物品領域１２１とを互いに対して断熱し、かつ空間的に画成しており、その結果キャビティ１１４の物品区分１２０とプロジェクティル区分１２２とは、キャビティ１１４内に進入している可動の型部分が存在しないにもかかわらず、明りょうに区別されることができる。
【００６５】
第１の長手方向端部領域１３６におけるプロジェクティル１３４の形状は、キャビティ１１４の物品区分１２０とプロジェクティル区分１２２との間の境界領域における熱の所与性に基づいて調節され、この場合図４には、この第１の長手方向端部領域１３６におけるプロジェクティル１３４の可能な形状が、点線の面１７２によって示されている。
【００６６】
断熱エレメント１４０，１４２はこの実施形態では成形型１１２内において不動、特に相対的に運動不能に、受容されているので、この場合において物品領域１２１とプロジェクティル領域１２３との間における断熱は、一体に形成された断熱エレメント１４１によっても行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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