(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絞出チューブ用の可撓性スリーブ体及び肩体を２段階射出成形するための射出成形装置（１）であって、第１段階でランナー体と前記可撓性スリーブ体とを射出成形し、第２段階で前記ランナー体と前記可撓性スリーブ体とに隣接する前記肩体を射出成形し、前記肩体は前記ランナー体と前記可撓性スリーブ体とに一体となるように射出成形されるようにして、前記２段階射出成形し、前記射出成形装置は、
雄型金型部（６）と、
前記雄型金型部（６）との組合せで、両者の間に可撓性スリーブ体（４）を形成するための、長手方向に上端（９）から反対側の底端（１０）まで延在するスリーブ体キャビティ（８）を構成する雌型金型部（７）と、
前記雌型金型部（７）及び前記雄型金型部（６）との組合せで、前記スリーブ体キャビティ（８）の上端（９）にランナーキャビティ（１２）を形成する、ランナー端部（１１）と、
を備え、
前記ランナーキャビティは、
溶融プラスチック材料を前記ランナーキャビティ（１２）内に射出するための射出開口（１３）と、
前記スリーブ体キャビティ（８）の上端外周に沿って配置される、環状分配チャネル（１４）と、
前記射出開口（１３）と前記環状分配チャネル（１４）との間の、１つまたは複数のランナーチャネル（１５）と、
前記環状分配チャネル（１４）を前記スリーブ体キャビティ（８）へ接続して、前記溶融プラスチック材料を前記環状分配チャネルから前記スリーブ体キャビティ内へ案内するための１つまたは複数の開口を備える流路（３０）と、
を備え、
ここで、１つまたは複数の開口は、前記スリーブ体キャビティ（８）の外周沿いに均等に分配され、かつ前記流路の上流にある前記環状分配チャネル（１４）に比べて狭くなっていて、前記流路が最初は前記溶融プラスチック材料の流れが前記スリーブ体キャビティの中へ入ることを阻害して前記ランナーキャビティ（１２）内の圧力を上昇させ、結果的に充分に圧力を高めてから前記溶融プラスチック材料の流れを前記流路を介して前記スリーブ体キャビティ（８）内部に強制的に流れさせるようになっており、
前記射出成形装置は、前記雌型金型部（７）と前記雄型金型部（６）と共に前記肩体（５）を形成する肩体キャビティ（１８）を構成するための肩端部（１７）を備え、該肩端部（１７）は溶融プラスチック材料の流れを前記肩体キャビティ（１８）内に射出するための射出開口を備えており、前記ランナー体と前記可撓性スリーブ体とに隣接する前記肩体キャビティ内に前記肩体を射出成形し、前記肩体は前記ランナー体と前記可撓性スリーブ体とに一体となるように射出成形される
射出成形装置。
【請求項２】
第１の段階で肩体を射出成形し、第２の段階でランナー体と可撓性スリーブ体を射出成形し、前記ランナー体と前記可撓性スリーブ体が前記肩体と一体的に射出成形されるようになっている、絞出チューブ用の可撓性スリーブ体と肩体を２段階射出成形するための射出成形装置（１０１）であって、前記射出成形装置（１０１）は、
肩基体部（１１１）と、
前記肩基体部（１１１）との組合せで前記肩体をその間に形成するための肩体キャビティ（１１８）を構成する肩端部（１１７）であって、該肩端部（１１７）は前記肩体キャビティ（１１８）に溶融プラスチック材料の流れを射出するための射出開口（１１３）を備え、前記射出成形装置は、前記肩端部内の第２の射出開口（１３２）に隣接する開口を前記肩体に提供するピン（１３１）を備える、肩端部（１１７）と、
雄型金型部（１０６）と、
前記雄型金型部（１０６）との組合せで、両者の間に前記可撓性スリーブ体を形成するためのスリーブ体キャビティ（１０８）を構成する雌型金型部（１０７）であって、前記スリーブ体キャビティ（１０８）が長手方向に上端（１０９）から反対側の底端（１１０）まで延在している、雌型金型部（１０７）と、
を備え、
射出成形された肩体を含む前記肩端部（１１７）は、前記雌型金型部（１０７）と前記雄型金型部（１０６）との組合せによって前記スリーブ体キャビティ（１０８）の前記上端（１０９）にランナーキャビティ（１１２）を構成し、該ランナーキャビティは、前記肩端部（１１７）の前記第２の射出開口（１３２）から、前記開口を介して前記ランナーキャビティ（１１２）の中に溶融プラスチック材料の流れを射出して、前記ランナー体と前記肩体と一体となった前記可撓性スリーブ体を射出成形するための、前記肩体の開口と、
前記スリーブ体キャビティ（１０８）の前記上端の外周に沿って配置される環状分配チャネル（１１４）と、
前記肩体の開口と前記環状分配チャネル（１１４）との間に延在する、１つまたは複数のランナーチャネル（１１５）と、
前記環状分配チャネル（１１４）を前記スリーブ体キャビティ（１０８）へ接続して、前記溶融プラスチック材料を前記環状分配チャネルから前記スリーブ体キャビティ内へ案内するための１つまたは複数の開口を備える流路（１３０）と、
を備え、
ここで、１つまたは複数の開口は、前記スリーブ体キャビティ（１０８）の外周に沿って均等に分布され、かつ前記流路（１３０）の上流にある前記環状分配チャネル（１１４）に比べて狭くなっていて、前記流路が最初は前記溶融プラスチック材料の流れが前記スリーブ体キャビティ（１０８）の中へ入ることを阻害して前記ランナーキャビティ（１１２）内の圧力を上昇させ、結果的に充分圧力を高めて溶融プラスチック材料の流れが前記流路（１３０）を介して前記スリーブ体キャビティ（１０８）の中に強制的に流れさせるようになっている、射出成形装置。
【請求項３】
前記流路は、前記ランナーキャビティが完全に充填されて、前記環状分配チャネル内の圧力が少なくとも２００バールになった後になってからしか溶融プラスチック材料の流れが前記スリーブ体キャビティ内に入らないような寸法となっている、請求項１または２に記載の射出成形装置。
【請求項４】
前記流路は、前記環状分配チャネル（１４）と前記スリーブ体キャビティ（８）の間に設けられた１つのリング形のスリットから構成され、該スリットが前記スリーブ体キャビティの外周に沿って延在している、請求項１または２に記載の射出成形装置。
【請求項５】
前記１つまたは複数の開口は、０．３ｍｍ未満の幅または直径を有する、請求項１または２に記載の射出成形装置。
【請求項６】
前記流路は、前記流路のすぐ下流の前記スリーブ体キャビティに比べて狭く、前記流路を経由して加圧されると、前記溶融プラスチック材料の流れが前記スリーブ体キャビティの幅の広い部分の中へ自由に流入することができるようになっている、請求項１または２に記載の射出成形装置。
【請求項７】
前記開口はチャネルの各部分にあって、これらのチャネルは前記スリーブ体キャビティの外周内に配置されている、請求項１または２に記載の射出成形装置。
【請求項８】
前記ランナーキャビティは、前記スリーブ体キャビティの外周内に配置されている、請求項１または２に記載の射出成形装置。
【請求項９】
前記環状分配チャネルは傾斜断面を有し、前記スリーブ体キャビティに向かって狭くなっている、請求項１または２に記載の射出成形装置。
【請求項１０】
前記環状分配チャネルの傾斜断面は、各ランナーチャネルの断面より小さい、請求項１または２に記載の射出成形装置。
【請求項１１】
１つまたは複数のランナーチャネルは複数の枝に分岐して、前記環状分配チャネルの外周沿いに等間隔に前記環状分配チャネルの中へ開放され、前記溶融プラスチック材料の流れが前記環状分配チャネルに均等に分布されるようになっている、請求項１または２に記載の射出成形装置。
【請求項１２】
前記ランナーチャネルの長さ及び断面は、前記溶融プラスチック材料の流れが各チャネルを経由して前記環状分配チャネルの中へ同時に入るような寸法となっている、請求項１または２に記載の射出成形装置。
【請求項１３】
前記金型はインモールドラベリング用に装備され、前記可撓性スリーブ体にラベルを提供する、請求項１または２に記載の射出成形装置。
【請求項１４】
前記金型は、ガスや水蒸気に対する障壁特性が前記肩体の基本材料よりも優れた肩体一体型のスリーブ体を提供するために、前記肩体をサンドイッチ射出成形するように装備されている、請求項１または２に記載の射出成形装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の射出成形装置を用いて、ランナー体と、可撓性スリーブ体と、肩体とを備える絞出チューブ体を提供する方法であって、
前記スリーブ体キャビティに隣接して前記ランナーキャビティを提供し、
前記ランナーキャビティ内に溶融プラスチック材料を射出し、
前記ランナーキャビティと前記可撓性スリーブ体との間の流路であって、前記流路は狭くて、最初は前記溶融プラスチック材料の流れが前記流路を通って前記スリーブ体キャビティの中へ入ることを阻害するようになっている流路を提供し、
前記ランナーキャビティを前記溶融プラスチック材料で完全に充填してから、前記ランナーキャビティ内の圧力を、２００バールにまで上昇させて、前記溶融プラスチック材料を前記流路を介して前記スリーブ体キャビティ内へ押し込み、
前のステップで形成された前記ランナー体と前記可撓性スリーブ体の一部とを備える肩体キャビティを提供し、
溶融プラスチック材料の流れを前記肩体キャビティに射出し、前記肩体キャビティを充填して前記ランナー体と前記可撓性スリーブ体の上に一体として肩体を形成する、
方法。
【請求項１６】
請求項２に記載の射出成形装置を用いて、ランナー体と、可撓性スリーブ体と、肩体とを備える絞出チューブ体を提供する方法であって、
肩体キャビティを提供し、
溶融プラスチック材料の流れを前記肩体キャビティ内に射出し、前記肩体キャビティを充填して肩体を形成し、
前記肩体と一体になった前記ランナー体と前記可撓性スリーブ体の射出成形を可能とするために、前記肩体を前記スリーブ体キャビティに隣接して提供して前記スリーブ体キャビティに隣接する前記ランナーキャビティを構成し、
前記ランナーキャビティ内に溶融プラスチック材料を射出し、
前記ランナーキャビティと前記可撓性スリーブ体との間の流路であって、前記流路は狭くて、最初は前記溶融プラスチック材料の流れが前記流路を通って前記スリーブ体キャビティの中へ入ることを阻害するようになっている流路を提供し、
前記ランナーキャビティを前記溶融プラスチック材料で完全に充填してから、前記ランナーキャビティ内の圧力を、２００バールにまで上昇させて、前記溶融プラスチック材料を前記流路を介して前記スリーブ体キャビティ内へ押し込む、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は絞出チューブ用の可撓性スリーブ体を射出成形するための射出成形装置と、そのような金型を利用した絞出チューブ用の可撓性スリーブ体の射出成形法と、本発明による射出成形装置を利用して得られるそのようなスリーブからなる可撓性スリーブ体及び絞出チューブ、とに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック製の絞出チューブは従来から知られており、ハンドローション、シャンプー、歯磨き粉、クリーム、ジェル、化粧品、または類似製品などの流体材料を分与するためにかなりの期間に亘って使用されてきている。典型的なプラスチックの絞出チューブは、可撓性の壁を有するスリーブ体と取出し口を構成する肩とを備えている。チューブ内の製品を分与するには、スリーブ体を絞って製品が取出し口から押し出されるようにする。
【０００３】
チューブは射出成形されることが望ましい。これは、可撓性スリーブ体と、一体化された肩とが１つの製造工程で提供できるからである。成形プロセスにより、肩を有する先端と反対側の開放端とからなる可撓性チューブ体が提供される。開放端はその次の工程で、最も普通には加熱封止または超音波溶接によって密封される。通常は、チューブ体を密封する前に、分与すべき製品が開放端からチューブに充填される。
【０００４】
チューブには、取出し口を封じるための閉じ具が備えられ、漏れを防ぎ、チューブ内の製品を例えば脱水から保護する。そのような閉じ具には、チューブの肩部分にねじ止めまたは嵌め込まれる蓋がある。肩は可撓性の薄い壁からなるスリーブ体よりもより剛直であり、チューブをしっかりと閉じることができる。蓋を肩に対してヒンジ状に接続したチューブもある。
【０００５】
射出成形法の１つの欠点は、壁の薄い可撓性スリーブ体を提供するために大きな射出圧力を必要とすることであり、このためスリーブ体を形成するためのコアが金型の中でずれてしまうことがある。
【０００６】
さらに、溶融プラスチック材料がスリーブを形成するキャビティの中へ均等に分配されて入らず、不規則な流頭を生じ、そのために最終製品に気泡が取込まれて局所的に応力の高い領域ができる。その結果、内部応力が最小で、フローマークのない滑らかな外表面をした薄い可撓性の壁を得ることは難しい。これらの欠陥は多くの製品にとって受け入れがたいものであり、化粧品などの“高級市場”イメージのある製品については特にそうである。
【０００７】
さらに、チューブの薄い可撓性壁を形成する金型部分への充填に高い射出圧力を必要とすることは、可撓性チューブ体へのインモールドラベルの貼付に問題を生じる。射出圧力が高いために、ラベルに沿った溶融プラスチック材料の流れによってラベルが動いたり損傷を受けたりする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、好ましくは従来技術における上記の欠点の１つまたは複数をなくした、絞出チューブまたはその部品を射出成形するための代替的な射出成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明はこの目的を、請求項１に記載の、絞出し用の可撓性スリーブ体を射出成形するための射出成形装置を提供することにより達成する。
【００１０】
本発明による射出成形装置は、雄型金型部と雌型金型部とランナー端部とを備える。雌型金型部と雄型金型部が組合わされて、その間に可撓性スリーブ体を形成するためのスリーブ体キャビティが構成される。スリーブ体キャビティは上端から長手方向の反対側の底端まで延在している。射出成形金型のランナー端部は、雌型金型部と雄型金型部との組合せで、スリーブ体キャビティの上端にランナーキャビティを構成する。ランナーキャビティ内にランナー体が形成される。
【００１１】
ランナーキャビティは、溶融プラスチック材料をランナーキャビティとスリーブ体キャビティの中へ射出するための射出開口と、スリーブ体キャビティの上端外周に沿って配置される環状分配チャネルと、射出開口と環状分配チャネルとの間の、１つまたは複数のランナーチャネルと、溶融プラスチック材料を分配チャネルからスリーブ体キャビティ内へ案内するための、環状分配チャネルとスリーブ体キャビティを結ぶ流路とを備えている。
【００１２】
ランナーキャビティ内に形成されるランナー体は最終製品の一部となる。本発明では、肩をスリーブ体とランナー体の上に固定することが可能なランナー体が提供される。従って、肩を付与する前にランナー体除去のための余計なステップを必要としない。ランナー体はさらに、可撓性スリーブの上端の剛性を増し、最終製品で肩を取り付けるための追加表面を提供する。
【００１３】
肩は可撓性スリーブと同じ射出成形装置内での２段階射出成形により形成される。本発明による２段階射出成形を用いて、好ましくはランナー体が少なくとも一部を肩部に埋め込まれ、肩体を保持するためのアンカーとして機能するような様態で、肩が形成される。
【００１４】
一実施形態において本発明による２段階射出成形金型は、第１の段階で、ランナーキャビティ内へランナー体、並びにスリーブ体キャビティ内へ可撓性スリーブ体が射出成形され、第２段階で、ランナー体と可撓性スリーブ体に隣接する肩体キャビティ内へ肩体が射出成形されて、肩体がランナー体と可撓性スリーブ体と一体に射出成形されるように設計されている。
【００１５】
実施形態において射出成形金型には肩端部が備えられ、これは雌型金型部と雄型金型部と共に肩体を形成するための肩体キャビティを構成する。この肩端部には溶融プラスチック材料の流れを肩体キャビティに射出するための射出開口が備えられている。
【００１６】
別の実施形態では、ランナー端部に１つまたは複数の可動部品が備えられ、ランナー体とスリーブ体が形成された後、これらの部品が移動して、ランナーキャビティに隣接して肩キャビティを形成することができる。
【００１７】
本発明はさらに、第１の段階で肩体を射出成形し、第２の段階でランナー体と可撓性スリーブ体を射出成形し、ランナー体と可撓性スリーブ体が肩体と一体に射出成形される、２段階射出成形装置が提供される。
【００１８】
この実施形態において、この射出成形装置は肩基体部と肩端部と雄型金型部と雌型金型部とを備える。この実施形態においては、ランナー体キャビティは雄型部と雌型部の組合せでランナー端部に形成されるのではなく、射出成形された肩体から成る肩端部と雄型部と雌型部との組合せで形成される。
【００１９】
第１の段階で、肩端部が肩基体部との組合せでその間に肩体を形成するための肩体キャビティを構成する。肩端部は、溶融プラスチック材料の流れを肩体キャビティ内へ射出するための射出開口を備えている。さらに、射出成形金型は、肩端部の第２の射出開口に隣接する開口を肩体に付与するためのピンを備えている。
【００２０】
雌型金型部は、雄型金型部との組合せで、両者の間に可撓性スリーブ体を形成するためのスリーブ体キャビティを構成する。このスリーブ体キャビティは長手方向に上端から反対側の底端（１１０）まで延在している。この雄型と雌型部分は前に述べた２段階射出成形金型と同様の設計であってもよい。
【００２１】
第２の段階で、射出成形された肩体を含む肩端部は、雌型金型部と雄型金型部との組合せで、スリーブ体キャビティの上端にランナーキャビティを構成する。このランナーキャビティは、肩体に開口を備えていて、この開口を経由して肩端部にある第２の射出開口から溶融プラスチック材料の流れをランナーキャビティに射出し、ランナー体と可撓性スリーブ体を肩体と一体に射出成形する。
【００２２】
ランナーキャビティは、前に述べた別の射出成形金型と同様に、スリーブ体キャビティの上端外周に沿って配置された環状分配チャネルと、肩体の開口と環状分配チャネルとの間に延在する、１つまたは複数のランナーチャネルと、流路とを備えている。流路は、環状分配チャネルをスリーブ体キャビティへ接続して、溶融プラスチック材料を分配チャネルからスリーブ体キャビティ内へ案内するための１つまたは複数の開口を備えている。ここで、１つまたは複数の開口は、スリーブ体キャビティの外周に沿って均等に分布され、かつ流路の上流にある分配チャネルに比べて狭くなっていて、流路が最初は溶融プラスチック材料の流れがスリーブ体キャビティの中へ入ることを阻害してランナーキャビティ内の圧力上昇をもたらす。この圧力上昇が結果的に充分圧力を高めて溶融プラスチック材料の流れを流路を介してスリーブ体キャビティ内部に強制的に流れるようにさせる。
【００２３】
第１段階で肩体を射出成形し、第２段階でランナー体と可撓性スリーブ体を射出成形する、この２段階射出成形装置は、肩が一体化されたチューブの射出成形に特に好適である。ここで、肩は第１の材料で作られ、ランナー体と可撓性スリーブ体は第２の材料で作られ、第１の材料は第２の材料よりも実質的に小さな弾性係数（Ｅ  ｍｏｄｕｌｕｓ）を持っている。第１段階で軟らかい方の構造体が形成されると、より剛性の高い肩体を第２段階で射出成形する際の射出成形圧力によってその構造体が変形する危険性がある。肩体がスリーブ体よりもより剛性の高い材料で形成される場合には、それを第１段階で形成することが望ましい。このことにより、構造体同士のより良い結合ができ、構造体が相互に接する所に明確な線のある最終製品が提供される。
【００２４】
本発明によるすべての射出成形金型の流路は、流路の上流にある分配チャネルに比べて細く、この流路によって溶融プラスチック材料流のスリーブ体キャビティ内への流入が最初は阻まれることが観察される。その結果、ランナーキャビティ内の圧力が上昇し、結果的に充分圧力が高くなって溶融プラスチック材料がこの流路を経てスリーブ体キャビティ内部に強制的に流される。
【００２５】
この流路は環状分配チャネルとスリーブ体キャビティとの間に設けられ、スリーブ体キャビティの外周に沿って均等に分布された１つまたは複数の開口で構成されている。分配チャネルが充填されると、分配チャネル内部の圧力は流路に沿って、すなわちすべての開口の付近で本質的に同じになる。そうして、ランナーキャビティ内の圧力が十分高くなると、溶融プラスチック材料が流路を経由して押し出され、スリーブ体キャビティが１つまたは複数の均等に分布された開口を経由して同時に充填される。そうしてスリーブ体キャビティが流路を介して均等に充填される。
【００２６】
ランナーキャビティは、溶融プラスチック材料をランナーキャビティとスリーブ体キャビティの中へ射出するための射出開口と、スリーブ体キャビティの上端外周に沿って配置された環状分配チャネルと、射出開口と環状分配チャネルとを結ぶ１つまたは複数のランナーチャネルと、溶融プラスチック材料を分配チャネルからスリーブ体キャビティ内へ案内するための、環状分配チャネルとスリーブ体キャビティを接続する流路とを備えている。
【００２７】
このようにランナーキャビティはスリーブ体キャビティを溶融プラスチック材料の流れでバランスよく充填できるようにする。この流れは本質的にキャビティを軸方向に充填し、それによりスリーブ体キャビティ及び射出された材料の内部にはより一様な圧力が与えられる。金型キャビティのスリーブ体部分において溶融プラスチック材料が一様に流れることで、最終製品の可撓性の壁の中における局所的な内部応力の発生が最小化される。こうして、品質の良好なチューブ体が得られる。
【００２８】
本発明は、排他的ではないが、特に壁の厚さが１ｍｍ以下、好ましくは０．６ｍｍ以下の可撓性スリーブ体成形のための射出成形装置に適用可能である。好ましくは射出成形金型の流路は、１つまたは複数のスリット及び／又は円形開口からなり、その幅あるいは直径は約０．３ｍｍ、より好ましくは０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍであり、０．３ｍｍ〜１ｍｍの壁厚の可撓性スリーブ体を提供する大きさの可撓性スリーブ体との組合せになっていることが好ましい。流路は、ランナー体部分のキャビティが完全に充填されて、分配チャネル内の圧力が少なくとも２００バール、好ましくは少なくとも３００バール、より好ましくは少なくとも３５０バールになった後になって初めて溶融プラスチック材料の流れがスリーブ体キャビティ内に入るような寸法となっていることが好ましい。このように、圧力は、ランナーキャビティ部分を充填し、一様分布した流頭を持つに十分なほど高く、またその後に、流れをスリーブ体キャビティの全体に押し込んで充填するほどの圧力が残っている。
【００２９】
本発明はインモールドラベリングと共に用いる場合に特に有用である。溶融プラスチック材料がスリーブ体キャビティの中を均一な分布で流れると、基本的にリング状の流頭が与えられて、スリーブ体キャビティの長手方向に移動して行く。これにより、複数の流れすなわち例えばキャビティの片側で反対側よりもより速く流れる流頭により生じる局所的な圧力のために、金型内に配置されたラベルが望ましくない動きをしたり、及び／又は皺が入ったりすることが防止される。
【００３０】
好ましくはランナーキャビティの環状分配チャネルは、スリーブ体キャビティの外周沿いに延びる１つのリング形状をしたスリットで構成される流路を経由してスリーブ体キャビティに接続されている。従って開口は１つだけで、これがスリーブ体の外周に沿って一様に分布している。開口が１つであることが１つの均一な流頭を可能とし、その結果スリーブ体キャビティへの溶融プラスチック材料の最適分布が可能となる。
【００３１】
別の実施形態においては、分配チャネルは、スリーブ型キャビティの外周に沿って均一に分布した複数の開口を持つ流路を介してスリーブ体キャビティへ接続される。開口を互いに近くに配置し、各開口を経由して流れを同時に押し出すことにより、各開口からスリーブ体キャビティへ出てくる複数の流頭は、速やかに結合して１つの流頭となり、それがスリーブ体の長手方向に流れる。
【００３２】
本発明の更なる実施形態において、流路はそれぞれがチャネルの一部である複数の開口で構成され、この複数のチャネルは好ましくはスリーブ体キャビティの外周内に配置されている。この複数のチャネルは最終製品においてリブ要素を形成し、チューブの剛性を高める。環状の分配リングの間をチャネル形状で接続することにより、可撓性スリーブ体の射出成形を行うときに、チャネルとチャネルの間に位置する雄型のコア部分を金型端部で支持することがさらに可能となる。
【００３３】
好ましくは、流路は流路のすぐ下流のスリーブ体キャビティに比べて狭く、流路を介して加圧されると、溶融プラスチック材料の流れは幅の広いスリーブ体キャビティの中へ自由に流入することができる。
【００３４】
好ましくは、キャビティ、特に分配チャネルのランナー部は、基本的にチューブ型体のキャビティの外周内に配置されている。これにより、閉じ具がランナー体の上に嵌合し、閉じ具の外表面がスリーブ体の外表面と同一高さとなるようにできる。
【００３５】
好ましくは分配チャネルがテーパのついた断面をしており、スリーブ体キャビティに向かって狭くなっている。この実施形態により、溶融プラスチック材料がチャネルの広い部分に最初に分布するようにできる。開口の近くにある、分配チャネルの絞られた部分は、第１の部分が充填されて分配チャネル内の圧力が上昇した後に充填される。分配チャネルのこの構成は、さらに、溶融プラスチック材料が流路の全体に亘って実質的に同時にスリーブ体キャビティに入り、スリーブ体部分のキャビティ内に均一に分布した流れを提供することを可能とする。
【００３６】
好ましくは、分配チャネルの断面はランナーチャネルの断面よりも大幅に小さい。従って、流れが分配チャネル内に向けて加圧されるときには、各ランナーチャネルには既に圧力が蓄積されている。このことで、流れが分配チャネル部分に入る前に、ランナーチャネル全体に流れが均等に分布される。
【００３７】
好ましくは１つまたは複数のランナーチャネルが複数の枝に分岐して、それが好ましくは分配チャネルに等間隔で到達している。このように、溶融プラスチック材料の流れはランナーチャネルで小さな流れに分割され、分配チャネル上に分布する。そうして、分配チャネルはより均等に充填され、分配チャネル沿いに、したがって複数の開口に沿ってより均一な圧力分布となる。このことによってさらに、流れがスリーブ体の中へ入り込んで、全外周沿いに同時に出現するようになる。
【００３８】
好ましくはランナーチャネルの長さと断面は、溶融プラスチック材料の流れが各チャネルを経由して分配チャネルに実質的に同時に入るような寸法となっている。
【００３９】
好ましくは射出成形装置がインモールドラベリング用に装備されていて、スリーブ体にラベル、好ましくは特定の障壁特性を有するラベルを付与し、例えばガスや水蒸気に対する障壁特性がチューブの基本材料よりも優れたスリーブ体を提供する。さらに、表面が既にラベルのように印刷されているか、またはチューブの外表面を掴み易くするための構造的または材質的に装飾された表面を有するシートまたはスリーブをラベルとして使用することも可能である。
【００４０】
本発明によるさらなる実施形態において、肩部はサンドイッチ射出成形によって提供され、肩が少なくとも１つの障壁層と、少なくとも１つのキャリア層を備える。インモールドラベリングと肩体のサンドイッチ射出成形とを結合することで、スリーブ体並びに肩は、例えばガスや水蒸気に対する障壁特性が、スリーブ体及び／又は肩体の基本材料よりも優れたものが提供される。
【００４１】
さらなる好適な実施形態において、射出成形金型が、障壁ラベル並びに障壁層と一体化された肩部を有するチューブを提供するように設計されている。ここで後者は、２段階射出成形とサンドイッチ射出成形とを組合せて提供される。そのような射出成形金型を用いて、肩は例えば、ＰＰ材料、そしてＥＶＯＨなどの障壁材料、そして再びＰＰ材料を順々に射出することにより射出成形される。障壁性を改良したチューブ、特にチューブの肩部を作るのに他の材料の組合せも可能である。このように３成分からなる製品が提供され、統合されたランナー体とスリーブ体は第１の材料から形成され、肩体は２種類の材料から形成される。さらには、チューブ、より具体的にはスリーブ体には１つまたは複数のフィルム状の層からなるラベルが付与され、その複数の層は異なる材料で形成されていてもよい。
【００４２】
本発明はさらに、本発明による射出成形金型を用いた可撓性チューブの作製法と、本発明による射出成形装置を用いた方法により得られる可撓性チューブとを提供する。
【００４３】
この方法は、スリーブ体に隣接してランナーキャビティを提供し、そのランナーキャビティの中へ溶融プラスチック材料を射出することからなる。ランナーキャビティとスリーブ体キャビティとの間に流路が設けられ、この流路は狭くて、最初は溶融プラスチック材料の流れがこの流路を通ってスリーブ体キャビティの中へ入ることが阻まれる。
【００４４】
こうして、ランナーキャビティが溶融プラスチック材料で完全に充填され、ランナーキャビティ内に圧力が蓄積され、溶融プラスチック材料が流路を通ってスリーブ体キャビティの中へ押し出されるのに十分なまでその圧力が高められる。そうして、スリーブ体キャビティは流路を経由した溶融プラスチック材料によって充填され、ランナー体と可撓性スリーブ体が形成される。
【００４５】
本発明の第１の方法は、前のステップで形成されたランナー体と可撓性スリーブ体の一部からなる肩部キャビティを提供し、溶融プラスチック材料をその肩体キャビティ内に射出し、肩体キャビティを充填してランナー体と可撓性スリーブ体の上に肩体を形成する、後続ステップを含む。
【００４６】
第２の方法は、肩体キャビティを提供し、溶融プラスチック材料の流れをこの肩体キャビティに射出し、肩体キャビティを充填して肩体を形成する、先行ステップを含む。肩体はその後、スリーブ体キャビティに隣接して配置されて、スリーブ体キャビティに隣接するランナーキャビティを形成し、肩体と一体になったランナー体と可撓性スリーブ体の射出成形を可能とする。
【００４７】
本発明はさらに、請求項１２による本発明の射出成形装置を利用して得られる可撓性スリーブ体を備える絞出チューブ体を提供する。
【００４８】
本発明はさらに請求項２２による絞出チューブ体を提供する。
【００４９】
このように本発明は、ランナーキャビティを備える射出成形装置を提供する。このランナーキャビティを経由してスリーブ体キャビティが均等に充填され、また、ランナー体が形成されて、スリーブ体の上に射出成形される肩体を固定するために利用される。
【００５０】
本発明による装置及び方法のさらなる目的、実施形態、展開は、図面を参照しつつ、いくつかの例示的実施形態に基づいて本発明を説明、明確化している以下の記述で明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】ランナー体が複数のリブ要素を介してスリーブ体に接続されている、本発明によるチューブ体上端の斜視図である。
【図２】蓋にヒンジ接続可能に係合された肩部を含む、図１に示すスリーブ体断面の側面図である。
【図３】ランナー体が単層フィルム形接続によりスリーブ体に接続されている、本発明による別のチューブ体上端の斜視図である。
【図４】図３に示されたスリーブ体の断面図である。
【図５】本発明による可撓性チューブの斜視図である。
【図６】可撓性スリーブ体とランナー体と肩体とを備える図３〜４に示された絞出チューブ体を提供する、本発明による単純化された２段階射出成形金型の断面図である。
【図７】可撓性スリーブ体とランナー体と肩体とを備える図３〜４に示された絞出チューブ体を提供する、本発明による単純化された２段階射出成形金型の断面図である。
【図８】可撓性スリーブ体によって画定される空間を２つの隔室に分離する分割壁を備える、本発明によるチューブ体の斜視図である。
【図９】図８に示すチューブ体の別の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
本発明を図１〜４を用いて、本発明による射出成形金型で作製される可撓性スリーブ体により説明する。図示されたチューブ体は、それを成形する金型の反転像を成すことが分かる。
【００５３】
図１は、スリーブ体４とスリーブの上端にあるランナー体３からなるチューブ体２を示す。図１のチューブ体を、一体化された肩体５と共に図２に示し、肩体は２段階射出成形により作製される。
【００５４】
スリーブ体４は、図に示す上端から、図に示されていない底端まで長手方向に延在している。可撓性チューブは底端から充填され、それを密封して可撓性の絞出チューブが完成する。図示したスリーブ体は、基本的に円形断面を有する円筒形である。本発明による射出成形金型は、例えば楕円形や矩形断面のような他の形状の断面を持つように設計することも可能である。
【００５５】
ランナー体３は、ランナーチャネル１５とスリーブ体４の外周に隣接して配置された環状分配チャネル１４とからなる。両者は分離したものであり、分配体とスリーブ体との間にはスペース２２がある。ランナーチャネル１５は射出マーク２１と環状分配チャネル１４の間にある。射出マーク２１において、溶融プラスチック材料の射出流がランナー金型キャビティに入り、可撓性チューブの成形を行う。
【００５６】
本発明による金型の１つまたは複数のランナーチャネルは、好ましくは複数の枝に分岐し、その枝は分配チャネルに等間隔で終端を持ち、分配チャネル全体に溶融プラスチック材料の流れを均一に分布させる。こうして、チャネルは溶融プラスチック材料を、複数位置で充填される分配チャネル上に最適に分布させる。
【００５７】
さらに、好ましくはランナーチャネルの長さと断面は、溶融プラスチック材料の流れが各チャネルを経由して分配チャネルに本質的に同時に入るような寸法となっている。
【００５８】
図１〜４に示す可撓性チューブ体の特定の実施形態は、射出開口から反対方向に分岐する２つのランナーチャネル１５ａで形成されたランナー体からなり、２つのランナーチャネル１５ａの両方が２つの枝１５ｂに分岐して環状分配チャネル１４の中へ入っている。ランナーチャネルの複数の枝が分配チャネルに入る位置は、環状チャネルに沿って均等に分布している。すなわち、上から見ると約９０度の角度で分離している。こうして、チューブを形成する射出成形金型において、射出開口を通って注入された溶融プラスチック材料は４つに分かれ、分配チャネルは４つの入口から一様に充填される。
【００５９】
各チューブの２つのランナーチャネル１５は、チューブの中心軸と射出マーク２１を通る垂直面に関して相互に鏡像関係にある。２つのランナーチャネルは同一の寸法と配置となっているので、射出成形プロセスの間、溶融プラスチック材料は本質的にそれぞれのチャネルを同じ速度で移動し、それぞれの開口における流速は同じである。
【００６０】
図示した特定の実施形態において、ランナーチャネル１５は、上から見ると半円形の第１の部分が与えられている。Ｃ字型の軌道は角度１８０度に亘って延伸し、この部分の両端がチューブ体の中心軸に関して互いに直径の反対側にあるようになっている。この配置により、金型の射出開口が円筒形のスリーブ体キャビティの中心軸から見て偏って配置されることになる。射出開口が中心軸を外れて配置されることは、可撓性チューブに中央取出し口、すなわち長手軸に一致した取出し口を設けることができるので有利である。Ｃ字型の配置で、中心を外れた射出開口の位置が、長さが同じ複数の分配チャネルに結び付けられ、その結果分配チャネル全体に亘って均一な流れ分布を実現できる。
【００６１】
別の実施形態においては、射出開口は円筒形スリーブ体の中心軸に一致して設けられ、チューブの分配開口が中心を外れた位置となる。
【００６２】
図１と２は、相互に隣接して位置するランナー体３とスリーブ体４がリブ要素１９を介して相互に接続されていることを示している。図１と図２に示した特定の実施形態を提供するために、ランナー体部とスリーブ体部を有する金型キャビティからなる金型が設けられ、これらの部分同士は複数の開口を持つ流路を経由して接続される。図に示した好適な実施形態を提供するための金型内の開口は、それぞれのチャネルの部分にあり、これらのチャネルは可撓性チューブにランナー体３の一部とスリーブ体８の一部に沿って延びるリブ要素１９を与える。リブ要素１９はさらにチューブ体に構造上の剛性を与える。
【００６３】
金型においては、複数のチャネルがスリーブ体キャビティの上端外周に沿って均等に分布されている。チャネルは、ランナーキャビティ、特にランナーキャビティの分配チャネルをスリーブ体キャビティに接続する。チャネル内の開口すなわちチャネルの流れの流出領域は、分配チャネルが充填されるまでは、溶融プラスチック材料の初期流がスリーブ体キャビティの中へ入ることを阻むような寸法となっている。こうしてスリーブ体部分はすべてのチャネルを経由して均等に充填される。
【００６４】
図示した実施形態において、ランナー体３とそのリブ要素１９は可撓性スリーブ体の外周の内側、すなわち上から見た場合、スリーブ体の内周の内部に位置している。こうして、肩体は、ランナー体とスリーブ体の上縁とに接して、その外表面がスリーブ体の外表面と同じ高さになるように設けることができる。別の実施形態においては、リブ要素はランナー体の外側に配置され、及び／又はランナー体は基本的にスリーブ体の壁に一致して形成される。
【００６５】
図１と２に示す実施形態では、肩は２段階射出成形工程でスリーブ体とランナー体の上に射出成形される。肩はスリーブ体とランナー体に接して射出成形され、肩の外側はスリーブ体の外側表面に一致している。これは図２より明らかである。肩体を射出成形する際、その前に形成されたランナー体とスリーブ体の上面は溶けて肩体キャビティに射出された材料と混合する。その結果、肩とランナー体及びスリーブ体との間の構造的な接続が達成される。このように、本発明によるランナー体は肩体を支持しかつ肩体をスリーブ体へ結合する。
【００６６】
本発明による一実施形態において、流路は、基本的に半円断面をしたチャネルの様な形状をした開口で構成される。図１と図２に示すように、好ましくは８以上、より好ましくは１６以上ほどのこの様な開口がスリーブ体の外周沿いに設けられ、スリーブ体上に一様な流頭を形成するのに十分な入口を提供する。
【００６７】
本発明による別の実施形態において、流路は少なくともスリーブ体の外周の一部に沿って延びる、細長いスリット形の開口で構成される。例えば、４つの開口が設けられ、そのそれぞれがスリーブ体の外周の長さ方向沿いに角度２０度に亘って延びている。従って、開口は全部で、外周長の８０％に及ぶ。
【００６８】
最終製品に気泡が含まれる可能性をさらに低減するために、外周沿いの次の開口までの距離は、好ましくは１５ｍｍ未満、より好ましくは１０ｍｍ以下である。さらなる実施形態では、流路は、スリーブ体の外周の全長に沿う細長いスリット形の１つの開口で構成される。
【００６９】
さらなる実施形態において、流路はスリット形の開口であるとともに半円形断面を有する開口で構成される。流路を構成する開口は、好ましくは可撓性スリーブ体キャビティの長手軸に垂直に延びる水平面内に配置されることが観察される。この構成がさらに均一に分布した流頭を提供する。
【００７０】
流路の寸法、より具体的には流路を構成する開口の大きさは、圧力や温度やその物体を作るのに用いる材料とともに、キャビティの大きさに依存することがわかる。好ましくは流路が、約０．３ｍｍ、好ましくは０．３ｍｍ未満の幅または直径を有する１つまたは複数のスリット及び／又は円形開口で構成される。流路は、ランナー体部分のキャビティが完全に充填されて、分配チャネル内の圧力が好ましくは少なくとも２００バール、より好ましくは少なくとも３００バール、より好ましくは少なくとも３５０バールになった後になって初めて溶融プラスチック材料の流れがスリーブ体キャビティ内に入るような寸法となっている。このように、圧力は、ランナーキャビティ部分を充填し、一様分布をした流頭を持つに十分なほど高く、その一方でスリーブ体キャビティの全体を通って流れを押し込んで充填するほどの圧力が残っている。
【００７１】
図３と図４は本発明による可撓性チューブ部２を示している。その中でランナー体３とスリーブ体４が薄いフィルム形の接続２０を介して接続されている。これは金型キャビティのランナー部とスリーブ部との間にある単一のスリット形開口で構成される流路を備える、本発明による射出成形金型により形成される。この金型において、接続するスリット形の開口は、スリーブ体を形成するためのスリーブ形キャビティの全外周沿いに広がっている。
【００７２】
フィルム形接続部が連続的形状であることから、ランナーシステムと可撓性スリーブ体はスリーブ形状部分の全外周に沿って接続され、これが信頼性のある強力な接続を与える。
【００７３】
図１〜４に示す好適な実施形態において、ランナー体部、より具体的には分配チャネルは、基本的にチューブ形状本体キャビティの外周の内側に配置されている。図３〜４に示す実施形態は、好ましくは図２に示すものと同じ肩を備えている。肩の外側表面は、図２に示すように、スリーブ体の外側表面と一致している。可撓性チューブはこのように同一高さの外側表面となっており、これは消費者にとってより魅力的である。
【００７４】
好適な実施形態にはさらに、スリーブ体空洞方向に向かって狭くなった、テーパのついた断面を有する分配チャネルが設けられている。このテーパのついた断面２７は図４に明確に示されている。このテーパのついた形状のため、ランナーチャネルから分配チャネルへ入る溶融プラスチック材料の流れは先ず環状方向に発散し、分配チャネルをその上部側に沿って充填する。この部分が充填され、圧力が上昇すると、溶融プラスチック材料は押し出されてチャネルの狭い部分に入り、スリーブ形状部分のキャビティの上のスリット形開口まで進む。
【００７５】
さらに図１〜４に示す両方の好適な実施形態において、分配チャネルの断面はランナーチャネルの断面よりも大幅に小さい。従って射出成形工程において、それぞれのランナーチャネルの中の流れが分配チャネルに入る時点で既に圧力が上昇する。
【００７６】
本発明に従って、射出成形装置は２段階射出成形用に設計された金型が備えられて、図２及び図５に示すように一体化された肩を有する可撓性チューブが提供される。図示されたチューブ体は、それを成形する金型の反転像を成すことが分かる。
【００７７】
図６は、可撓性スリーブ体とランナー体と肩体とからなる絞出チューブ体を２段階射出成形法により射出成形するための、本発明による単純化された２段階射出成形金型１の断面図である。
【００７８】
図６に示す２段階射出成形金型において、絞出チューブ体の可撓性スリーブ体とランナー体をそれぞれ射出成形するための、可撓性スリーブ体キャビティ８とランナー体キャビティ３とを備えるキャビティが左側に与えられている。左側の射出成形金型で形成された可撓性スリーブ体とランナー体の上に肩体を射出成形するための肩体キャビティ１８が右側に与えられている。第１の段階で、雌型金型部７と雄型金型部６がランナー端部１１で結合される。第２の段階で、射出成形されたスリーブ体と肩体からなる雌型金型部と雄型金型部とが、右側で肩端部１７と結合される。雄型と雌型の金型部分の動きは矢印２９で示されている。
【００７９】
雄型と雌型の金型が第２の段階の射出成形工程のために配置されると、ランナー体とスリーブ体は少なくとも部分的に肩キャビティの中に配置され、仕上がりの肩部の中に埋め込まれるか、またはそれに隣接して配置されるようになっている。
【００８０】
肩体を備える可撓性スリーブ体を提供する１段射出成形金型は、図６の２段階射出成形金型の左の部分と同様であることが分かる。
【００８１】
射出成形装置に関して、次により詳細を説明する。射出成形金型は、雄型金型部６と、雌型金型部７と、ランナー端部１１とからなる。これらの金型部分を結合して、本発明によるチューブ体を形成するための金型が構成される。すなわち、チューブ体は、最終製品の部分となるランナー体と可撓性スリーブ体とからなる。本発明による射出成形金型のランナーキャビティは、溶融プラスチック材料の流れが、スリーブ体キャビティをバランスよく充填できるようにする。
【００８２】
図６に示す例示的金型１は、第１段階で、図３と図４に示す可撓性スリーブ体４とランナー体３を射出成形し、射出成形工程の第２段階で肩体（図３及び図４には図示せず、ただし図２の肩体と同様）を可撓性スリーブ体とランナー体上に射出成形するように設計されている。金型１の左部分は射出成形の第１段階用に使用され、金型の右部分は第２段階用に使用される。ここで示す図においては、金型１の断面が、図３の可撓性スリーブ体４とランナー体３の線ＡＡに沿った断面図となっている。
【００８３】
射出成形金型１の雄型コア部６上にまだある状態で、ランナー体３とスリーブ体４の上端を受け容れるための肩体キャビティ１８を設けることによって、ランナー体３とスリーブ体４の上に肩体５を射出成形する。その結果、絞出チューブ体が単一の射出成形工程で形成され、この後チューブ体への充填、密封を行うことができる。
【００８４】
従って、図示した好適な実施形態においては、射出成形金型は２つの雄型金型部６、６’と、２つの雌型金型部７、７’とを備え、これらはたがいに平行に配置されて、それぞれに隣接して位置する２つのスリーブ体キャビティが提供される。射出成形金型１はさらに、互いに隣接して位置するランナー端部１１と肩端部１７を備え、１つは第１の雄型金型部６と雌型金型部７とに結合され、もう１つは第２の雌型金型部６’と雄型金型部７’とに結合される。
【００８５】
雄型金型部と雌型金型部は結合されて、可撓性スリーブ体を形成するための第１及び第２のスリーブ体キャビティ８、８’を構成する。スリーブ体キャビティはそれぞれが基本的には円筒形状であり、長手方向に上端９から反対側の底端１０まで延在する。スリーブ体は、射出成形工程の第１段階及び第２段階の間、雄型と雌型の金型部の間に留まったままで、第２段階の後に金型から突き出される。
【００８６】
雌型金型部７と雄型金型部６とに結合されて、ランナー端部１１が、ランナー体を形成するためのランナーキャビティ１２をスリーブ体キャビティ８の上端に構成する。ランナーキャビティは、溶融プラスチック材料をランナーキャビティ１２とスリーブ体キャビティ８の中へ射出するための射出開口１３を備える。ランナーキャビティはさらに、スリーブ体キャビティ８上端外周に沿って位置する環状形状の分配チャネル１４と、射出開口１３と環状の分配チャネル１４との間にある複数のランナーチャネル１５とを備える。図３と図４に示す可撓性チューブ体からこれらのチャネルの形状が明らかであろう。
【００８７】
ランナーキャビティ１４は、単一スリット形の開口で構成される流路１４を経由してスリーブ体キャビティ８に接続されている。これは環状分配チャネル１４とスリーブ体キャビティ８の間に設けられ、ランナーキャビティ１２をスリーブ体キャビティ８に接続する。この開口３０はスリーブ体キャビティ８の外周全体に沿って延在し、その大きさは、射出開口１３からランナーキャビティ１２へ射出された溶融プラスチック材料の流れが、ランナーキャビティが充填されるまではスリーブ体キャビティ８の中へ入ることを阻むようなものとなっており、スリーブ体キャビティ８が流路を介して均等に充填されるようになっている。
【００８８】
第２の雌型金型部７’と雄型金型部６’とに結合されて、図６の射出金型の肩端部１７は、ランナー体とスリーブ体の上に肩体を形成するための肩体キャビティ１８を構成する。
肩端部１７には肩体キャビティ１８へ溶融プラスチック材料の流れを射出するための射出開口があり、肩体がランナー体と可撓性スリーブ体とに一体となって成形されるようになっている。
【００８９】
図６に示す射出成形金型は、ランナー端部と肩端部とがそれぞれのスリーブ体キャビティに関して場所を交換して、両者が第１の雄型と雌型の金型部、及び第２の雄型と雌型の金型部と結合できるように設計されている。好ましくは、これは、第１と第２の雄型金型部及び雌型金型部を枢動可能に取り付けて、スリーブ体キャビティの長手軸に平行な軸２３を中心としてこれらを枢動できるようにして達成される。射出成形工程は次のようなステップからなる。結合された雄型金型部６、６’と雌型金型部７、７’を軸２３に平行に移動させて、それぞれランナー端部１１と肩端部１７に接するように配置して、射出成形金型１を閉じる。第１のスリーブ体キャビティ８はランナーキャビティ１２に隣接して配置され、第２のスリーブ体キャビティ８’は肩体キャビティ１８に隣接して配置される。
【００９０】
溶融プラスチック材料の流れが、射出開口１３を通してランナーキャビティ１３の中へ射出される。流れはランナーチャネル１５を経由してランナーキャビティ１２の環状分配チャネル１４へ案内される。こうして流れの最前面が、ランナー体キャビティ１２をスリーブ体キャビティ８に接続する流路に到達する。図６に示す金型において単一のスリット形の開口で構成されている流路は非常に狭いので、最初は溶融プラスチック材料の流れが流路を通ってスリーブ体キャビティ内へ入ることを阻む。
【００９１】
次にランナーキャビティ１２が射出開口１３を経由した溶融プラスチック材料で充填される。ランナーキャビティ１２が完全に充填されると、キャビティ内へ射出されたプラスチック材料によってランナーキャビティ内の圧力が上昇する。ランナーキャビティ内の圧力が、好ましくは３００バール以上、好ましくは３５０バール以上の十分の高さになると、溶融プラスチック材料が流路すなわちスリット形開口を通ってスリーブ体キャビティ８の中へ強制的に押し出される。
【００９２】
スリーブ体キャビティ８が充填されて溶融プラスチック材料が固まった後、第１と第２の雄型金型部６、６’と雌型金型部７、７’を、再び軸２３に平行に動かしてそれぞれランナー端部１１と肩端部１７から移動させることにより、射出成形金型が開かれる。
【００９３】
次に、第１と第２の雄型金型部と雌型金型部が、スリーブ体キャビティ８、８’の長手軸に平行なピボット軸２３に対して回転され、第１のスリーブ体キャビティが肩端部と一致するように配置され、第２の本体キャビティがランナー端部と一致するように配置される。その次に金型部を軸２３に平行に移動させて、金型を閉じる。こうして前のステップで形成されたランナー体と可撓性スリーブ体の一部を備える肩体キャビティが提供される。図６において、ランナー体とスリーブ体が形成され、第２の雄型部と雌型部において、今度は肩キャビティの中に部分的に配置されて、ランナー体とスリーブ体の上端を覆って肩が射出成形される。
【００９４】
スリーブ体とランナー体が少なくとも部分的に肩キャビティ内にあることによって、好ましくはＰＰまたは類似の材料である溶融プラスチック材料の流れが肩体キャビティ内に射出され、肩体キャビティが充填されてランナー体とスリーブ体の上に肩体が形成される。
【００９５】
それと同時に、図示した好適な実施形態においては並行する射出成形工程で、前述のように溶融プラスチック材料の流れがランナーキャビティの内部に射出され、第２の雄型及び雌型金型部によって第２のランナー体と可撓性スリーブ体が形成される。
【００９６】
溶融プラスチック材料がすべてのキャビティ内で固まると、第１と第２の雌型金型部をランナー端部及び肩端部から離れるように移動させて、射出成形金型が開かれる。その後、可撓性チューブ体とランナー体と肩体からなる絞出チューブ体が第１の雄型及び雌型金型部から突き出される。
【００９７】
射出成形工程が再開し、第１の雄型と雌型金型部がランナー端部に再度結合されて次の可撓性スリーブ体とランナー体が形成され、その一方で第２の雄型と雌型金型部においてスリーブ体とランナー体の上に肩体が形成される。このように２段階射出成形工程を無限に継続することができる。
【００９８】
図６に示した特定の射出成形金型は、スリーブ体の外周沿いに延在する単一のスリット形状の開口で構成された流路を提供するように設計されていることが分かる。同様の配置をもつ射出成形金型では、図３と図４に示すようなチューブ体を射出成形するために、複数の開口を経由してスリーブ体キャビティに接続される分配チャネルを備えることも可能である。１つまたは複数の開口が環状分配チャネルとスリーブ体キャビティとの間に設けられ、スリーブ体キャビティの外周に沿って均等に分布される。１つの開口の断面は、その開口のすぐ上流の金型キャビティの断面に比べ、そして好ましくはすぐ下流の金型キャビティの断面に比べて比較的小さくなっている。開口の大きさは、環状分配チャネルが充填されるまでは、射出開口を経由してランナーキャビティへ射出された溶融プラスチック材料の流れがスリーブ体キャビティの中へ入ることを阻むような大きさとなっている。
【００９９】
さらに、図６に示した好適な射出成形金型の場合には、可撓性スリーブ体とランナーシステムの後に肩部が射出成形されることが分かる。ランナーシステムと可撓性スリーブ体が射出成形されるとき、雄型コア端部は射出成形金型のランナー端内に保持される。ランナーシステムは雄型コア部の全表面を覆ってはいないので、雄型コアの端を射出成形金型のランナー端の上に保持することができる。この結果、溶融プラスチック材料が金型キャビティ内、特にスリーブ体キャビティ内へ射出される際の大きな射出力を受けている間中、雄型コア部は保持される。この保持により、射出成形工程の間におけるコアの移動が防止され、その結果比較的簡単なコア構造と、絞出チューブの壁厚の比較的良好な制御とが可能となる。
【０１００】
本発明の射出成形金型の別の実施形態において、ランナー端部と肩端部は結合されて、ランナー体を形成した後にランナーキャビティに追加的なキャビティを形成するための摺動可能要素を備えた、単一の金型部となる。そのような実施形態においては、１つの雄型部と１つの雌型部が使用される。
【０１０１】
図７は本発明による別の２段階射出成形装置１０１を示す。この装置では、第１の段階で肩体１０５を射出成形し、第２の段階でランナー体と可撓性スリーブ体を射出成形し、ランナー体と可撓性スリーブ体は肩体１０５に一体となって射出成形される。
【０１０２】
この実施形態において、この射出成形装置は肩基体部１１１と肩端部１１７と雄型金型部１０６と雌型金型部１０７とを備える。図６に示した２段階射出成形装置とは違って、ランナーキャビティ１１２は雄型部と雌型部と組合せたランナー端部で構成されるのではなく、射出成形された肩部１０５を含む肩端部１１７と雄型部及び雌型部との組合せで構成される。
【０１０３】
図に示す射出成形金型１０１の左側で実行される第１の第階では、肩端部１１７が肩基体部１１１との組合せで、両者の間に肩体１０５を形成するための肩体キャビティ１１８を構成する。肩端部１１７は、溶融プラスチック材料の流れを肩体キャビティ１１８内へ射出するための射出開口１１３を備えている。さらに、射出成形金型は、肩端部１１７の第２の射出開口１３２に隣接する開口を肩体１０５に形成するためのピン１３１を備えている。
【０１０４】
ここに示す実施形態においては、肩基体部１１１と雄型、雌型金型１０６、１０７は、仮想的なピボット軸１２３の反対側に固定される。２つの肩端部１１７は軸１２３を中心に回転して、肩基体部１１１または雌型と雄型金型部１０７、１０６と結合されるように移動可能となっている。
【０１０５】
雌型金型部１０７と雄型金型部１０６が組合わされて、その間に可撓性スリーブ体を形成するためのスリーブ体キャビティ１０８が構成される。スリーブ体キャビティは上端１０９から長手方向の反対側の底端１１０まで延在している。この雄型と雌型部分は前に述べた２段階射出成形金型と同様の設計であってよいことが分かる。
【０１０６】
第２の段階で、射出成形された肩体１０５を含む肩端部１１７は、雌型金型部１０７と雄型金型部１０６との組合せで、スリーブ体キャビティ１０８の上端にランナーキャビティ１１２を構成する。このランナーキャビティは肩体の開口を備えていて、この開口を経由して肩端部にある第２の射出開口１３２からの溶融プラスチック材料の流れをランナーキャビティ１１２に射出し、ランナー体と可撓性スリーブ体を肩体と一体に射出成形する。図７において、肩体の開口は紙面の向こうに存在し、従って射出開口の一部のみが示されていることが分かる。図６の左側に示す射出成形金型において、肩キャビティ内部に肩体がないので、この開口を提供するピン１３１が見える。
【０１０７】
ランナーキャビティ１１２は、前に述べた別の射出成形金型と同様に、スリーブ体キャビティ１０８の上端の外周に沿って配置された環状分配チャネル１１４と、肩体の開口と環状分配チャネルとの間にある１つまたは複数のランナーチャネルと、流路１３０とを備えている。流路１３０は、キャビティ１０８の上端の全外周に沿って延在する１つの開口から構成され、従ってスリーブ体キャビティの外周に沿って均一に分布されている。開口１３０は、環状分配チャネル１１４をスリーブ体キャビティ１０８に接続し、分配チャネルからの溶融プラスチック材料をスリーブ体キャビティ内へ案内する。
【０１０８】
開口１３０は流路の上流にある分配チャネル１１４に比べて狭く、この流路が最初は、溶融プラスチック材料の流れがスリーブ体キャビティへ入ることを阻み、その結果ランナーキャビティ内の圧力が上昇する。この圧力上昇が結果的に充分圧力を高めて、溶融プラスチック材料の流れが流路を介してスリーブ体キャビティ内部に強制的に流れるようにさせる。
【０１０９】
図７に示す射出成形金型での２段階射出成形工程においては、まず溶融プラスチック材料の流れを肩体キャビティの中に射出し、肩体キャビティを充填して、肩体キャビティ内に肩体が形成される。
【０１１０】
肩体が十分に固まると、金型の肩体端部と射出成形された肩体とが結合したまま移されてスリーブ体キャビティに隣接するランナーキャビティを構成し、ランナー体と可撓性スリーブ体を肩体と一体にして射出成形できるようにする。このように、射出成形された肩と、射出成形金型の雄型部及び雌型部とにはさまれてランナー体キャビティが構成される。ランナーチャネルは、雄型金型部または、少なくとも部分的に肩体の中に形成することができることが分かる。ここに示した特定の実施形態においては、ランナーチャネルは肩体の中に形成される。
【０１１１】
第２の段階で、溶融プラスチック材料がランナーキャビティ内に射出され、開口を経由して案内されてランナーチャネルに至り、分配チャネルに入る。分配チャネルは流路を通してスリーブ体キャビティに接続されているが、これは非常に狭く、最初は溶融プラスチック材料の流れが流路を通ってスリーブ体キャビティ内に入ることを阻む。
【０１１２】
ランナーキャビティが溶融プラスチック材料で完全に充填されると、ランナーキャビティ内の圧力が上昇して、やがて、好ましくは少なくとも２００バール、より好ましくは少なくとも３００バール、さらに好ましくは少なくとも３５０バールにまで圧力が上昇して、溶融プラスチック材料を流路を経由してスリーブ体キャビティ内へ押し込んでしまう。
【０１１３】
スリーブ体キャビティ内の材料が十分に固まると、チューブ体が射出成形金型から突き出される。
【０１１４】
肩体を有する可撓性スリーブ体とランナー体を３段階以上の射出成形法で提供する射出成形金型の他の実施形態は、当業者であれば本明細書で開示した情報を基に設計可能であろう。好ましくは、可撓性スリーブ体と肩体を射出成形するための第１の種類のプラスチック材料と、肩部を射出成形するための第２の種類のプラスチック材料とを利用して、２成分射出成形法のための金型も設計される。その結果、スリーブ体及びランナー体とは異なる剛性を有する異なる色で肩部を射出成形することも可能である。
【０１１５】
さらに、本発明による金型は１回の作業で複数の連結されたチューブ体を提供するように設計することが可能であることは当業者には明らかであろう。そのような実施形態において、複数のランナーシステムの上に溶融プラスチック材料の流れを分割するプレランナー分配システムが提供される。チューブ体が金型から突き出されるときまたはその後に、プレランナー分配システムがランナーシステムから取り外される。
【０１１６】
図に示した可撓性スリーブ体は、基本的に円形断面の円筒形を有している。他の種類、例えば楕円、正方形、長方形などの断面、またはそれ以外の断面形状、を有する柱体もまた本発明の範囲内であるとみなされることは理解されるであろう。
【０１１７】
開示した複数の実施形態において、ランナーキャビティは、挿入開口から、長手軸に対して基本的に垂直な半径方向に発散し、また環状の分配チャネルに接続される前に長手方向に延びる端部を有する、ランナーチャネルを備えている。この構成は、図２に示すような平坦な上部表面を有する肩部との組合せにおいて特に有用である。別の実施形態において、肩体は例えば円錐形であり、ランナーチャネルはチューブ体の長手軸に対してある角度で延びていて、円錐形肩体の内側表面に隣接して配置されている。
【０１１８】
図８は、可撓性スリーブ体２６によって画定される空間を２つの隔室に分離する、長手方向の分割壁２５を備えるチューブ体２４の斜視図である。
【０１１９】
可撓性スリーブ体と、可撓性スリーブ体で画定される空間を可撓性チューブ体の長手方向に延在する２つ以上の分離された隔室に分割する、少なくとも１つの長手方向の分割壁とからなる絞出チューブ体を提供するために、本発明による射出成形金型が２つ以上の部分からなる雄型金型部を備え、それらの間に、可撓性スリーブ体内部に１つまたは複数の可撓性分離壁を形成するための分離壁キャビティを構成する。
【０１２０】
そのような分離壁キャビティの上端はランナーチャネルに直接接続され、チューブ体製品の射出成形された分割壁がその上端でランナーチャネルに接続されるようになっている。これにより、少なくともランナーチャネルに隣接し、ただし好ましくは、チューブの上端で隔室間のシールを提供するためのランナーチャネルを備えた、肩体を射出成形することが可能となる。
【０１２１】
図８は、４つの基本的に直線的なランナーチャネル２８を有する十文字形のランナーチャネルからなるランナー体を持つ可撓性スリーブを示す。これらの２つのチャネルは数か所において波形の分割壁と交差する。金型においては、ランナーチャネルを提供するチャネルは、分割壁を提供するキャビティに接続されている。他の２つのランナーチャネルは、図１〜４に示したランナー体と同様に２つの枝に分岐している。射出点はランナーチャネルの交点にあり、従って流れは、まず第１の２つのランナーチャネルを通り、次に第２の分岐チャネルを通って環状分配チャネルに到達することが分かる。本発明による好適な実施形態においては、ランナーチャネルの設計、すなわち形状と長さは、流れがすべてのランナーチャネルを経由して分配チャネルに同時に到達するように適合されている。別の実施例においては、２つのランナーチャネルは例えば分岐せずに、直線的に分配チャネルへ到達し、すべてのランナーチャネルの長さと形状が同じとなるようにされる。
【０１２２】
図９は別の実施形態を示し、２つのランナーチャネル２８が分割壁の波型に倣っていて、ランナー体と分割壁との間の最適な接続が得られるようになっている。ランナーシステムの上に設けられる肩体は中心から外れた取出し口を持っている。
【０１２３】
図示された好適な分割壁２５は波形となっており、壁の幅は、波形をまっすぐ伸ばした場合に、可撓性チューブ体の内周の半分に等しい。従って、可撓性スリーブ体の底部を平坦化して、完全に伸ばしたパーティション形成壁に密封することにより、絞出チューブの平坦な密封端を形成することが可能である。
【０１２４】
分離壁キャビティは、分割壁の全長に沿って延在するスリット型開口を経由して可撓性スリーブ体キャビティに接続されている。開口は、分割壁が基本的に充填された後、溶融プラスチック材料が開口を通して可撓性スリーブ体キャビティへ流れるような大きさとなっている。従って、分割壁はフィルム形の接続を介して可撓性スリーブに接続されている。
【０１２５】
図８に示された可撓性チューブ体を提供する雄型コア部は、１つの長手のスリットの形で、分割壁キャビティを備えている。あるいは、雄型金型部は長手方向から見た場合パイ型部分に分割されて、可撓性スリーブ体により画定された空間をパイ型の分離された隔室に分割する分離壁を可撓性チューブ体に付与する。
【０１２６】
さらに、図８に示された１枚の壁を提供するための金型に替えて、雄型コア部が、長手方向から見た場合同心の基本的にリング形の部分に分割されて、可撓性チューブ体に１つまたは複数の可撓性分離壁を提供し、これで可撓性スリーブ体により画定される空間を同心形の隔室に分割してもよい。
【０１２７】
本発明の更なる実施形態によれば、肩にはチューブを閉じるための一体となった蓋が備えられ、この蓋は肩体キャビティと連通する蓋キャビティ内で形成される。そのような実施形態においては、溶融プラスチック材料の肩キャビティへの注入は、蓋キャビティを経由して肩キャビティの中へ注入されるようになっていてもよい。
【０１２８】
本発明は、排他的ではないが、壁の厚さが１ｍｍ以下、好ましくは０．６ｍｍ以下の可撓性スリーブ体を成形するための射出成形装置に特に適用可能である。可撓性スリーブとランナー体は、例えばエラストマー材料、例えばポリプロピレン（ＰＰ）とエラストマー材料の組合せ、またはメルトフローインデックス（ＭＦＩ）が少なくとも１００でかつ弾性係数（Ｅ−ｍｏｄｕｌｕｓ）が５００未満の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、あるいはそれに類似の材料、などのポリマー材料などの溶融プラスチック材料から射出成形される。
【０１２９】
肩体は、溶融プラスチック材料から射出成形される。これは、可撓性スリーブ体が作られる材料と同一の材料であってよい。好ましくは肩体が、可撓性スリーブ体が作られる材料よりも可撓性の小さい材料で作られる。
【０１３０】
図６及び図７に示した射出成形装置は非常に単純化して表示したものであり、他の図面と組合せて本発明の原理を説明するのに利用されていることが分かる。図面は縮尺どおりに描かれたものではなく、また実際の寸法及び／又は割合を示すものではない。さらに、図６と図７に示す射出成形金型は、実際には、従来技術で周知の例えば冷却装置、プラスチック材料射出装置、離型ロボット装置などを備える射出成形装置に組み込まれる。
【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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【図８】
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【図９】
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