(57)【要約】プラスチックのような、熱可塑的に変形可能な材料から製品を製作するための装置であって、少なくとも１つのモールドキャビティ（３）を有するモールド（２）と、モールドキャビティ（３）内の少なくとも１つのスライド（８）と、各スライド（８）を動かすための移動手段と、モールド（２）を開閉するための型締め手段と、モールドキャビティ（３）を閉じた状態で前記材料を少なくとも実質的に可塑性状態でモールドキャビティ内に導入するための供給手段とを含み、スライド（３）を動かすための移動手段（９）は、モールド部の開閉時の移動速度に比べて相対的に高速で、モールドキャビティから少なくとも部分的に後退した位置から、前記スライドをモールドキャビティ中で前方に動かすために配置され、その結果、前記材料は、断熱加熱がモールドキャビティ内で起るように好ましくは高速で材料の充填を得るためにモールドキャビティ内で変位されることを特徴とする装置。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックのような、少なくとも熱可塑的に変形可能な材料から製品を製作するための装置であって、
少なくとも１つのモールドキャビティを有するモールドと、
モールドキャビティ内に、スライドと呼ばれる、少なくとも１つの可動部が
設けられ、
スライドを動かすための移動手段と、
モールドキャビティが開かれまたは閉じられるようにモールドを開閉するための型締め手段と、
モールドキャビティを閉じた状態で、前記材料を、少なくとも実質的に可塑性状態で、モールドキャビティ内に導入するための供給手段とを含み、
スライドを動かすための移動手段は、モールド部の開閉時の移動速度に比べて相対的に高速で、モールドキャビティから少なくとも部分的に後退した位置から、前記スライドをモールドキャビティ中で前方に動かすために配置され、その結果、前記材料は、断熱加熱がモールドキャビティ内で起るように好ましくは高速で、材料の充填を得るためにモールドキャビティ内で変位されることを特徴とする装置。
【請求項２】
型締め手段は、少なくとも実質的にモールド内に含まれることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
型締め手段は、型締め位置でモールドを保持するためのブロッキング手段をさらに含むことを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】
移動手段は、共働要素を含み、その少なくとも１つの要素は、少なくとも部分的に楔型であり、かかる構成によって、該要素の１つが第１の方向に移動する際には、その要素と共働する要素および／または該要素と連結したスライドは、第２の方向に動かされることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
モールドキャビティは、少なくとも、薄肉厚の製品部を形成するための少なくとも１つの形成部を含み、少なくとも１つのスライドが、前記形成部内にまたは隣接して備えられ、前記製品部の前記小肉厚に平行する面とある角度、特に３０°〜９０°の角度を含む移動方向を有し、スライドが第１の後退位置にあるときには、前記製品形成部は相対的に大きな通路を規定し、第２の延長位置にあるときには、形成される薄肉製品部の断面に相当する通路を規定することを特徴とする請求項１〜４項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
通路は、スライドが第２の位置にあるときには、使用中に導入されるプラスチックのメルトフローインデックス（ＭＦＩ）に適合するものよりも少なくとも部分的に小さく、スライドが第１の位置にあるときには、通路は、前記ＭＦＩに適合するものよりもかなり大きいことを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
供給手段は、同じ材料から類似の製品を形成するための、スライドの無い類似のモールドを使用するときに必要な射出圧力に比例すると考えられる、相対的に低い圧力でモールド内に材料を導入するように配置されていることを特徴とする請求項１〜６記載のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
スライドは、移動方向に見て、前記移動方向に見たモールドキャビティの投影面に対して相対的に大きな前面を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記前面は、前記投影面の５０％よりも大きく、特に７５％よりも大きく、さらに特に、８５％よりも大きく、好ましくは９０％〜１００％であることを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
プラスチック製品を形成するための方法において、モールドキャビティに一定量のプラスチックが、実質的に可塑性状態で導入され、そのとき、スライドと呼ばれる少なくとも１つの可動要素が、プラスチックの少なくとも一部分を圧縮および／または変位しながら、それぞれのモールドキャビティ内に少なくとも部分的に動かされ、少なくとも１つのスライドの移動速度は、断熱加熱がプラスチック内で起るほど高く、それによって、プラスチックは、より液状になり、少なくともその粘度は低下することを特徴とする方法。
【請求項１１】
プラスチックをモールドキャビティに導入する前に、該少なくとも１つのスライドは、それぞれのスライドの移動方向に導く一端部と、反対側に位置するモールドキャビティの壁部との間の距離によって決定される通路距離で設定され、その距離は、モールドキャビティで用いられるプラスチックの溶融に基づき設定されることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記通路距離は、より高溶融のプラスチックを用いたときには、大きくされることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
スライドは、それぞれのスライドの移動が、モールドの型締めと準備完了製品の抜出しとの間の時間によって決定される製作サイクルの全サイクルタイムの多くても約２０％で起るような速度で動かされることを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
スライドの前記移動は、全サイクルタイムの１０％未満で、特に５％未満で、好ましくは３％未満で行われることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
モールドの型締め圧力は、同じ材料からの同じ製品のための従来の射出成形装置よりも低いことを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
材料は、３５０バール未満の充填圧力で、モールドキャビティ内に導入されることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
材料として、プラスチック、特に熱可塑性プラスチックが導入され、供給圧力および速度は、プラスチックの少なくとも部分的な凝固が、プラスチックの導入中に起るような供給圧力および速度にし、スライドは、断熱加熱が起るようにモールドキャビティに導入され、プラスチックが液状に戻り、少なくとも、プラスチックの粘度が減少するようにし、その結果、スライドを動かすことによって、随意的であるが保持圧力をかけることによって、それぞれのモールドキャビティが完全に充填されることを特徴とする請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
モールドキャビティには、プラスチックで充填されるオーバーフロー空間が設けられ、オーバーフロー空間中の充填された部分は、それぞれのモールドキャビティに形成された製品を抜出すための係合要素として用いられることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも１つのスライドを有する射出成形モールドの使用において、射出成形サイクル中、スライドは、断熱加熱がそれぞれのモールドキャビティに導入された物質中で起るような速度で、モールドのモールドキャビティ内で動かされることを特徴とする射出成形モールドの使用。
【請求項２０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置で、請求項１０〜１８のいずれか１項に記載の方法で、または請求項１９記載のモールドを使用して、形成された製品。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、少なくとも熱可塑的に変形可能な材料から製品を製作するための装置に関する。かかる方法は、たとえば、射出成形として知られている。
【０００２】
一般に、既知の射出成形技術を用いて、プラスチックなどの形成される材料が可塑化装置中で、実質的に液体で少なくとも可塑性で低粘性となるような温度にまで加熱され、そのとき、材料は、射出成形モールドのモールドキャビティに、高圧下で導入される。このモールドキャビティにおいて、材料は、モールドキャビティが完全に充填されるように分配され、そのとき、材料は、冷却することによって硬化され得る。その後、製品は、モールドを開き製品を突き出すことによって、取り出される。
【０００３】
このような既知の射出成形技術については、特に、薄肉の製品が形成されるときには、特にモールドキャビティ内の流路が使用材料のメルトフローインデックス（ＭＦＩ）に接近する場合には、特に高供給圧力が使われなければならない。したがって、同じことが、特に、モールドキャビティ中の流路が比較的長いときに、当てはまる。高粘度および／または低メルトフローを有するプラスチックでは、これらの問題が大幅に生じることが明らかである。その結果、製品の最小および最大寸法に関して、特に、流路の長さ、当該流路の通路幅、射出成形サイクル時間、使用材料、および製品の、特に大型平坦部分の最小肉厚に関して、制限が課される。
【０００４】
圧縮成形の使用は、既知である。ここでは、部分的にオープンモールドのモールドキャビティに、このモールドキャビティで所望の製品を形成するために必要な、一定量のプラスチックが導入される。プラスチックがモールドキャビティに導入された後、モールドはさらに閉じられ、したがって、プラスチックは、さらにモールドキャビティを充填するために押しやられる。したがって、このような装置では、プラスチックの導入開始時、モールド部は相互に部分的に離間して保持されなければならず、その後、はじめて、相対的にゆっくりとではあるが高圧で、相互に接触しなければならない。そのとき、プラスチックが均一に分配されない危険があり、したがって、たとえば、材料の一部は、モールドキャビティが、完全に閉じられる前に、モールドキャビティから横向きに押される可能性がある。また、不充分な、または、逆に、あまりにも多量のプラスチックが、モールドキャビティに導入される危険がある。この後者の場合には、スキン形成がモールド半割体間で発生し、その上、モールドを完全に閉じることができなくなるであろう。このことは、不揃いに形成された製品の原因となり、その上、モールドの汚染につながる。この装置のさらに不利な点は、材料が、低粘度でおよび／または浅いモールド半割体で用いられるときには、その材料は、モールド半割体が一緒に動く前に、モールドキャビティから流れ、その結果前述の問題が、さらに大幅に生じる。
【０００５】
本発明の目的は、導入部で記述された形式の装置であって、簡単な方法で、相対的に低い型締め圧力で、相対的に制限された肉厚を備えた部分を少なくとも有する製品を製作することができる装置を提供することである。
【０００６】
本発明のさらなる目的は、導入部で記述された形式の装置であって、異なる材料、特にプラスチック、また特に高溶融のプラスチック、すなわち、可塑性状態で低粘度を有するプラスチックを処理することができる装置を提供することである。
【０００７】
本発明のさらなる目的は、相対的に速やかで簡単な方法で、製品が、相対的に簡単な手段で製作され得る方法であって、その製品は、その上、相対的に大きな、薄肉の表面を有することができ、特に、相対的に小さい肉厚と、相対的に長い流路とを有する製品であって、製品が製作される材料に係わるメルトフローインデックスに適合するものよりも、より小さい肉厚またはより長い流路をそれぞれ有する製品が製作され得る方法を提供することである。
【０００８】
本発明は、スライドを備えた射出成形モールドの改良された用途を提供することを、さらに意図している。
【０００９】
いくつかのこれらのおよび多くの他の目的は、本発明に従う装置、方法および／または用途で達成される。
【００１０】
本発明に従う装置は、請求項１記載の特徴によって特徴付けられる。
本発明に従う装置によれば、プラスチックなどの熱可塑性材料、特に熱可塑性プラスチックがモールドキャビティに導入される一方、当該モールドは閉じられ、スライドは、材料の導入時、後退位置にあって、または該位置に配置されて、モールドキャビティの容積は、最終的に形成される製品の容積に比べて相対的に大きくなる。材料が全て、または好ましくは、実質的にモールドキャビティに導入された後、スライドを、強く、特に速やかにモールドキャビティに、少なくとも、モールドキャビティに導入された材料中に動かすことができ、その結果、材料は押しやられる。それに伴って、速度が増加し、スライドの移動の結果として、熱の発生が材料中で起る。この目的のために、移動手段は、スライドが所望の高速度で且つ所望の精度で移動できるように設計されている。
【００１１】
好ましくは、移動手段およびスライドは、断熱加熱が起るように設計され、その結果、材料の温度がそれぞれの材料の溶融温度よりも上昇する。
【００１２】
有利な実施形態では、好ましくは、プレスは必要ないように、またはガイドロッドなしのプレスで充分こと足りるように、型締め手段は、少なくとも部分的に、モールド中にまたはモールド上に含まれる。また、随意的に、材料の導入中およびスライドの変位中、閉状態でモールドを保持するためのブロック手段をモールド上に設けることができる。
【００１３】
本発明に従う装置によれば、従来の射出成形装置に比較して、モールドは、相対的に小さな型締め圧力で閉に保持することができ、プラスチックを導入することができる。例として、従来の射出成形では、特に使用材料、肉厚および最大流路に依存して、たとえば０．２５〜１．２５トン／ｃｍ2の型締め圧力で、たとえば３５０バール〜１０００バール以上の供給圧力が用いられる。本発明に従う方法においては、類似の製品に対しては、たとえば、０バール〜２００バールを超える圧力の供給圧力で充分であるが、比較的低い圧力、たとえば数十バール以下の圧力が好ましい。表では、約３００バールの作動圧力（スライドのシリンダの作動圧力）が挙げられているが、型締め圧力は、たとえば０．２トン／ｃｍ2未満とすることができる。ポリプロピレンでは、たとえば、０．２５〜１．２５トン／ｃｍ2の代わりに０．０２５〜０．１トン／ｃｍ2の型締め圧力で充分である。
【００１４】
いかなる理論にも束縛されることを望むものではないが、これは、モールドキャビティの容積を一時的に増加することによって、少なくとも、プラスチックのような材料の大部分をモールドキャビティに導入するときには、形成される製品の最小肉厚によって実質的に決められた流路の長さとそれらの通路との関係はさらに有利になり、材料は、モールドキャビティ中で、相対的に小さな逆圧を受け、一方、射出開口部は、スライドが動いたとき、材料が、開口部を通って押し戻されない程小さいという見識の結果であるように特に思われる。次に、その上、スライドの高速のために、摩擦の結果として、特に、モールド部に接触しているおよびその流頭における材料の凝固が取り消される程の多量の熱が材料に導入されるので、材料の粘度は再び減少し、スライドの移動開始時、この流頭に対する流路の残りの長さは、その元の長さに比べて、かなり減少されている。その結果、材料は、より低い圧力で、全てのモールドキャビティに分配することができる。次いで、モールドは簡単な方法で閉じられるので、材料は早期に流出することが防止される。
【００１５】
次に、高い供給速度は特に有利であると考えられてきたのは意外である。たとえば、１００〜２０００ｍｍ／秒、さらに特に５００〜１０００ｍｍ／秒の供給速度を用いることができる。この速度は、使用されるプラスチックの凝固速度に依存して選択され、プラスチックが速く凝固するほど、高い供給速度が選ばれる。その上、この速度は、モールドの形状および、特に、脱気に依存して選択され、したがってモールドキャビティにおける好ましくない圧力上昇が防止される。
【００１６】
本発明に従うモールドによれば、移動手段では、好ましくは、楔型の要素が用いられ、モールドキャビティから見て、楔型要素は、スライドの後方で移動され、したがって、それぞれのスライドは、楔型の結果として、動かされる。特に、そのとき、各スライドに対して、少なくとも２つの楔型要素が用いられ、スライドの後方で反対方向に押されて対称的な荷重が得られる。このような楔型要素の使用によって、力の良好な分布が得られ、これらスライドは、相対的に小さな力で所望の距離に亘って動かされ得る。
【００１７】
本発明に従うモールドでは、最小の肉厚が製品に備わっている位置、および／または流路が最大長さを有する位置、および／または流路の複雑性が最大の位置に、好ましくは、少なくとも１つのスライドが設けられる。プラスチックの射出時にこれらの部分にスライドを後退させることによって、少なくともモールドキャビティからスライドを部分的に動かすことによって、プラスチックが最も抵抗を受ける位置で、または、プラスチックを通過させるために過剰の圧力が必要となるであろう位置で、プラスチックが正確に通過できるように、追加的な空間が作り出される。このことは、既にプラスチックの幾分か凝固が生じている位置では、特に当てはまる。後で導入される断熱加熱は、プラスチックをさらに流動させ、その上、スライドの変位は、プラスチックのさらなる動きをもたらす。さらに、このようなモールドによって、従来の射出成形技術では得ることのできない肉厚を有する、相対的に大きな、薄肉の製品部を得ることができる。
【００１８】
本発明に従うモールドにおけるスライドは、製品の投影面に比べて、相対的に大きい前面を有することができる。本明細書では、投影面は、モールドの型締め方向に直角の平面上で投影された製品の表面を含むものと理解される。たとえば、スライドの前面は、この投影面の２０％よりも大きくすることができる。５０％よりも大きく、たとえば７５％、８５％または９５％以上の表面が可能である。これによって、モールドキャビティの大部分において、形成される材料の主要流のための空間は増加する一方で、最終的に、薄肉製品を製作することができるという利点が達成される。この結果としても、供給圧力および型締め圧力は、一層、低く保つことができる。
【００１９】
本発明は、さらに、請求項１０の特徴によって特徴付けられる製品を形成するための方法に関する。
【００２０】
このような方法によれば、速やかで簡単な方法でプラスチック製品を製作することができ、低圧がモールドの型締めと同様にプラスチックの射出にも用いることができる。低い射出圧力を用いることができるので、プラスチック内で、不所望な化学的または機械的変化、特に、様々の単量体または重合体における分離を生じないという利点を達成することができる一方、型締め圧力は低く保持でき、コストの点からも有利である。事実、そのために、より簡単な装置が適当であり、その上、機械的荷重は、より低くなり、生じる摩耗はより少なくなる。そのさらなる利点は、このような装置に対する空間が原則としてより少なくて済むことである。
【００２１】
本発明に従う方法によれば、プラスチックがモールドキャビティに導入され、スライドがモールドキャビティから少なくとも部分的に後退され、または、射出時に押し戻され、したがって、付加的な流れ空間が得られる。このことは、本発明に従う装置に関して、既に上述された。したがって、プラスチックが受ける抵抗は減少され、射出圧力は低く、たとえば同じプラスチックから類似の種類の製品の従来の射出成形法に対する標準射出圧力よりも大幅に低く保つことができる。このような標準圧力は、標準表から読み取ることができ、一般に、プラスチックと、射出方法と、一緒に形成される製品の投影面と、肉厚とに依存している。その結果、型締め圧力も、実質的に同じ量に基づく同じまたは比較できる表から読み取れる従来の射出成形法に比べて低く保持できる。このことは、当業者にとってまさに明らかである。
【００２２】
本発明に従う方法によれば、モールドキャビティが少なくとも実質的に充填された後、スライドがモールドキャビティ内に速やかに動かされ、したがって、最終的な製品形状が得られる。次いで、スライドの速度が、断熱加熱がプラスチック内で起るように設定され、プラスチックのほぼ溶融温度にまで温度を再び上昇させる。その結果、部分的に凝固した材料は、再び液状になり、さらにモールドキャビティに押し込められる。その上、残りの流路は相対的に短いので、相対的に薄い製品部を形成することができる。
【００２３】
本発明に従う方法によれば、スライドの移動速度は、好ましくは高く、したがって、スライドの完全な移動が、製品サイクルの僅かのサイクルタイムで、たとえばサイクルタイムの１０％未満で、さらに特に３％未満で、好ましくは、１０分の数秒または１００分の数秒未満で、さらに特に数マイクロ秒で実施される。上述したように、この速度は、所望の温度上昇が起るように設定され、プラスチック特性が熱的に悪影響を受けることが防止される。
【００２４】
本発明に従う方法によれば、移動方向に向かい、後退位置でモールドキャビティに面しており、モールドキャビティから少なくとも部分的に動かされたスライドの端面と、モールドキャビティまたはスライドの反対側に位置した壁部との間の距離は、少なくともプラスチックの溶融、すなわち射出時のプラスチックの粘度に依存して設定される。意外にも、好ましくは、より高溶融では、すなわちより高粘度では、この距離は、より低溶融の場合よりも僅かに大きくすべきであることが明らかになってきた。いかなる理論にも束縛されることを望むものではないが、このことは、より高溶融のプラスチックはより早く凝固し、より低溶融のプラスチックはさらに不利なＭＦＩを有しているということの結果であると思われる。いかなるプラスチック／モールド組合せに対しても、最適距離は、実験によって簡単な方法で決定することができる。
【００２５】
本発明は、さらに、請求項１９の特徴によって特徴付けられる製品を形成するためのモールドの使用、および請求項２０の特徴によって特徴付けられる製品に関する。
【００２６】
従属請求項において、本発明のさらに有利な実施形態が記述されている。本発明を明確化するために、装置、方法、使用および製品の典型的な実施形態が、図面を参照して説明される。
【００２７】
本明細書においては、同一または相当する部分は、同一または相当する参照符号を有している。示される実施形態は、例として挙げられているだけであり、決して限定的なものとして解釈されるべきではない。
【００２８】
図１は、モールドキャビティ３を内部に有するモールド２を備えた本発明に従う装置１を側断面図で示す。モールドは、第１の可動部４と、固定配置された第２の補完部５とを含む。可動部４は、適当なガイドによって案内され、これらガイドは、図示されていないが、たとえば、滑りピン、レール、ガイドロッドまたはプレスなどであってよく、当業者にとってまさに明らかである。可動部は、ピストン・シリンダ組立体７のような図１〜図３で示された、その目的のために適した装置を使用して、移動可能である。これは、任意の適当な装置、たとえば、簡単なプレス、図４で示されるスピンドルのようなスクリュ手段、リンクシステムなどであってよいことは明らかである。これらは、部分５を動かすために重要性を有しているに過ぎず、さらなるサイクルにおいて、引張り力または圧力を実質的に吸収するためのものではないので、相対的に軽量設計とすることができる。
【００２９】
固定部５では、スライド８が、図１および図２で示される後退位置と、図３で示される延長位置との間で、方向Ｓに移動可能に設けられる。スライド８を動かすために、楔形要素と呼ばれる２つのウエッジ９が設けられ、中央制御ユニット１１から、たとえば油圧駆動されるピストン・シリンダ組立体１０を使用して、方向Ｐに移動可能である。ウエッジ９は、方向Ｓにほぼ直角の方向Ｐに動く。下面において、スライド８には、ウエッジ９の上面に補完的に、それぞれ反対の方向に傾斜した２つの表面１２が設けられ、したがって、ウエッジ９が相互に向かい合って、内側に動かされる場合には、スライド８は、延長位置に向かって、上方（図の紙面で見た方向）に動かされ、その逆も同様である。
【００３０】
流入開口部１４はモールドキャビティ３で終端し、注入装置１５、たとえば可塑化装置、随意的に押圧装置に接続される。モールド２の両部分４，５上に、フランジ１６が設けられ、モールドを閉状態に維持するためのブロッキング手段１７を使用して、相互に押圧されて保持される。この目的のために、示された実施形態では、ブロッキング手段は、ブラケット１８を含み、該ブラケット１８はピストン・シリンダ組立体１９によって移動可能であり、フランジ１６に亘って押され得る。このようにして、簡単に、所望の型締め圧力が得られ、保持される。
【００３１】
一例として、スライド８の上面２０上に、図面の紙面に直角に、スライド８の全幅に亘って延びる２つのリブ２１が設けられる。移動方向に向かうリブの端部２２と、モールドキャビティの反対側に位置する表面２３との間の距離Ｄは、所望製品の肉厚および使用プラスチックに依存して、後退したスライド８で設定される一方、その距離は、プラスチックがより高溶融になるおよび／またはプラスチックの溶融温度が低くなるに従って大きくなるように設定される。
【００３２】
図１〜図３に従う装置によれば、製品、たとえば、ポリプロピレンまたはポリエチレンのような熱可塑性物質から成る２つのヒンジを備えたシートは、以下のように形成することができる。
【００３３】
モールド２は、図２で示されるように、図１で示される位置から型締めされる。次いで距離Ｄは、モールドキャビティ３中の空間が相対的に大きくなるように適当な値に設定される。流入開口部１４は、相対的に低圧であるけれども、プラスチックは、たとえば、１〜１０バールを超える圧力で、モールドキャビティに導入される。充填圧力は、プラスチックの材料特性が悪影響を受けず、モールドキャビティ内で望ましくない高圧が発生することなく、所望の短い供給時間が達成されるように、選択される。次に、ウエッジ９を動かすことによって、図３で示されるように、延長位置の方向に、スライド８は、相対的に高速で前方へ動かされる。ここで、その速度は、プラスチックの温度がプラスチックのほぼ溶融温度にまで少なくとも実質的に下げられるように、所望の断熱加熱に依存して選択される。場合によって僅かに凝固するプラスチックは、再び液状になり、さらにモールド中に強制注入され、モールドキャビティの完全な充填が得られる一方、製品は、それぞれのプラスチック／製品組合せのメルトフローインデックスに対して、実際、あまりにも小さい肉厚を有することができる。随意的に、スライドの移動後、注入装置１５を用いて、幾分かの保持圧力をさらに与え、それによって、製品から不所望な応力を除去することができる。
その後、モールドを再び開け、製品を取り出すことができる。
【００３４】
好ましくは、スライドの移動速度は高く、後退位置と延長位置との間のスライドの移動時間は、製品の製作のサイクルタイムに関して、相対的に小さく、所望の断熱加熱にも依存して、たとえば、サイクルタイムの０〜１０％である。これは、各プラスチック製品の組合せのための実験によって、決定することができ、または、プラスチック、寸法および流路などの製品特性、スライドを動かすときに発生する摩擦、プラスチックの熱容量および溶融温度に関する標準表を用いて計算することができる。
【００３５】
図４において、本発明に従う装置の別の実施形態が示され、その実施形態では、ナットブロック２６を備えたスクリュスピンドル２５が、モールド２の開閉のために用いられる。これらは、全てあるいは部分的にモールド２内に含まれる。本実施形態では、プラスチックは、側面流入開口部１４を経て導入され、スライド８は、モールドキャビティ３の両側に設けられる。本実施形態では、スライドは、相互に独立して動かすことができるが、好ましくは、対称な荷重がモールド２で生じるように連結関係で動かされる。
【００３６】
例として、本発明に従うモールドおよび方法の実施形態を説明する。製品例として、プラスチックファイルが挙げられる。表１に、射出成形機のデータが含まれ、表２には、モールドデータ、表３には、製品寸法、表４には、スライドまたは加圧板についてのデータおよび表５には、作動パラメータに係るデータが含まれる。表６には、射出成形サイクル中に使用される圧力および速度が与えられている。これに関して、グラフでは、射出成形サイクル中、本発明に従うモールドにおけるプラスチックの温度が、与えられ、時間に対して、プロットされている。
【００３７】
【表１】
2005537958.tif 000003
【００３８】
【表２】
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【００３９】
【表３】
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【００４０】
【表４】
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【００４１】
【表５】
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【００４２】
【表６】
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【００４３】
2005537958.tif 000009
【００４４】
本発明に従う方法において、時間０で、モールドを閉じ、最終製品、この場合にはファイルを、製作するために充分な、一定量のプラスチックをモールドキャビティに導入した。０．１７０６秒経過後、ショット重量１２８グラムのＰＰを、モールドキャビティに導入した。モールドキャビティは、約２００，０００ｍｍ2の前面を有するスライドを含んでおり、１．８ｍｍの距離に亘って動かした。このプラスチックは、約２４５℃の温度で、７５０ｍｍ／ｓの速度で、加圧なしで、約５０℃のモールド温度で導入され、第１段階で約２３０℃にまで冷却された。時間Ｔ１で、約０．１０７秒後、スライドの運転を開始し、約０．４秒で前方へ完全に動かされた。この間、モールドの温度は、プラスチックが分解する温度よりも少し低めの温度にまで上昇した。スライドが完全に前方に動かされ、その位置に保持された、時間Ｔ２から、プラスチックは、溶融温度よりも充分下回る室温近い、たとえば４５〜５５℃の温度にまで冷却させられた。この冷却は、約１２秒でなされた。２つの現存しているヒンジは別にして、表紙および背部の製品厚さは、６５５ｍｍ×３２０ｍｍを前面として見て、平均１．７ｍｍであった。収縮を吸収する必要が無かった結果として、冷却中、保持圧力をかける必要はなかった。製品は、応力の発生が無いようであるので、高い形状安定性が得られる。
【００４５】
スライドの速度が高い結果、動力学的速度は熱に変換される一方、その上、プラスチックとモールドとの間の摩擦およびプラスチック自身の摩擦と圧縮とは断熱加熱をもたらす。ほぼ時間Ｔ２まで、スライドは、完全に前方に動かされ、モールド中のプラスチックは、運転状態に保持され、さらに、溶融温度よりも高く保持され、したがって、凝固が防がれ、プラスチックの流動挙動が好ましい影響を受ける。その結果、モールドキャビティの完全な充填が、制限された型締め力および充填圧力で得られる。
モールドは、約４°の楔角度を有するウエッジで動かされた。
【００４６】
本明細書に記載された本発明に従う方法によれば、スライドは、プラスチックがモールドキャビティに射出される間に、既に延長位置にまで動かされる。このことは、プラスチックを運転状態に保持することにも寄与する。
【００４７】
図５において、本発明に従う方法で製作されたＣＤボックスの写真が与えられる。ここで、プラスチックの流動パターンが明瞭に現われている。この写真は、以下のように説明される。
【００４８】
従来の射出では、線の交錯が現れるであろう。従来の射出では、これらの線は加圧下で供給されるプラスチックによって引き起こされる。非常に暗い、複雑なパターンが現れるようになり、これは材料中の応力の存在を示している。逆に、本写真では、特に穏やかな像が魅力的な、長い糸模様の光パターンで現れる。僅かな保持圧力によって、射出箇所の周囲に２つのダークスポットが生じる。本来、この保持圧力は必要ないが、保持圧力は、製品を、特に、製品の平坦性を、さらに改良するために有利となり得る。中央部近くの僅かに暗いスポットは、明らかに、この保持圧力が特に制限されている結果である。
【００４９】
本発明は、図面および明細書で示された実施形態に決して限定されない。請求項によって記述された本発明の構成内で、実施形態に関する多くの変形例が可能である。たとえば、本発明に従うモールド２は、いくつかのモールドキャビティを含むことができ、そのモールドキャビティには、１以上のスライドが設けられることができる。このスライドは、種々の方法で、たとえばウエッジによる代わりに直接的に、および種々の手段を用いて、たとえば電気的に、駆動することができる。またスライドは、種々の方向に、たとえばモールド部の移動方向にほぼ直角に移動することができ、またはモールドキャビティ中の空間を減少するために旋回することができる。
【００５０】
請求項で記述されたように、本発明の構成内で、これらおよび多くの類似の改良が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】一部開かれたモールドを有する本発明に従う装置を部分側断面図で示す。
【図２】閉モールドおよび後退スライドを有する本発明に従う装置を部分側断面図で示す。
【図３】閉モールドおよび前方に移動させたスライドを有する本発明に従う装置を部分側断面図で示す。
【図４】本発明に従う装置の別の実施形態を部分側断面図で示す。
【図５】着色剤を用いて写真に記録された本発明に従って製作されたＣＤボックスを図示する。
【図１】
2005537958.tif 000010
【図２】
2005537958.tif 000011
【図３】
2005537958.tif 000012
【図４】
2005537958.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成17年5月13日(2005.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
モールド２は、図２で示されるように、図１で示される位置から型締めされる。次いで距離Ｄは、モールドキャビティ３中の空間が相対的に大きくなるように適当な値に設定される。流入開口部１４は、相対的に低圧であるけれども、プラスチックは、たとえば、１〜１０バールを超える圧力で、モールドキャビティに導入される。充填圧力は、プラスチックの材料特性が悪影響を受けず、モールドキャビティ内で望ましくない高圧が発生することなく、所望の短い供給時間が達成されるように、選択される。次に、ウエッジ９を動かすことによって、図３で示されるように、延長位置の方向に、スライド８は、相対的に高速で前方へ動かされる。ここで、その速度は、プラスチックの温度がプラスチックのほぼ溶融温度にまで少なくとも実質的に上げられるように、所望の断熱加熱に依存して選択される。場合によって僅かに凝固するプラスチックは、再び液状になり、さらにモールド中に強制注入され、モールドキャビティの完全な充填が得られる一方、製品は、それぞれのプラスチック／製品組合せのメルトフローインデックスに対して、実際、あまりにも小さい肉厚を有することができる。随意的に、スライドの移動後、注入装置１５を用いて、幾分かの保持圧力をさらに与え、それによって、製品から不所望な応力を除去することができる。
その後、モールドを再び開け、製品を取り出すことができる。
【国際調査報告】
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