(57)【要約】  可動壁部（５０）によって少なくとも部分的に規定される金型キャビティが設けられる金型（２０）であって、該金型キャビティに材料を導入する注入手段（３４）が設けられ、該注入手段（３４）は、該金型キャビティの少なくとも１つの固定壁部（８０）に設けられる少なくとも１つの注入口（３４Ａ）を備え、該固定壁部（８０）は、少なくとも１つの可動壁部（５０）によって少なくとも部分的に取り囲まれることを特徴とする金型（２０）。
2008525238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動壁部によって少なくとも部分的に規定される金型キャビティが設けられる金型であって、該金型キャビティに材料を導入する注入手段が設けられ、該注入手段は、該金型キャビティの少なくとも１つの固定壁部に設けられる少なくとも１つの注入口を備え、該固定壁部は、少なくとも１つの可動壁部によって少なくとも部分的に取り囲まれることを特徴とする金型。
【請求項２】
前記または各固定壁部は、前記金型キャビティの底部形成部に配置されることを特徴とする請求項１記載の金型。
【請求項３】
前記または各注入口は、前記少なくとも１つの可動壁部によって取り囲まれる１つの固定部に含まれることを特徴とする請求項１または２記載の金型。
【請求項４】
少なくとも２つの注入口が、互いに離間した２つの固定壁部に設けられ、固定壁部の間には、前記少なくとも１つの可動壁部が設けられることを特徴とする請求項１または２記載の金型。
【請求項５】
底部形成部および壁形成部を有する少なくとも１つの金型キャビティをさらに備え、底部形成部には少なくとも１つの第１の可動壁部が設けられ、壁形成部には少なくとも１つの第２の可動壁部が設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の金型。
【請求項６】
前記または各第１の可動壁部が第１の移動方向を有し、前記または各第２の可動壁部が第２の移動方向を有し、該第１および第２の移動方向は、互いに１８０度から逸脱する角度を含み、該角度は、好ましくは３０度〜１５０度、さらに好ましくは６０度〜１２０度、および好ましくは約９０度であることを特徴とする請求項５記載の金型。
【請求項７】
前記または各注入口は、前記底部形成部と前記壁形成部との間の移行部近傍で終端することを特徴とする請求項５または６記載の金型。
【請求項８】
前記金型キャビティに臨む少なくとも前記第１の可動壁部の表面に、プロファイリング、特にスロットおよび／またはリッジのパターンが設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の金型。
【請求項９】
前記金型内で製品成形中に、前記固定部および前記注入口に対して固定されるリブまたはリッジのパターンが設けられ、前記第１の可動壁部がリッジまたはリブに沿ってかつその間を移動可能であることを特徴とする請求項８記載の金型。
【請求項１０】
少なくとも１つの注入口が第１のレベルに配置され、各隣接する可動壁部が待避位置と前進位置との間を移動可能であり、待避位置では、前記金型に臨む可動壁部の側面が第１のレベルから第１の距離に配置され、前進位置では第２の距離に配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の金型。
【請求項１１】
前記第１の距離は、前記第２の距離よりも大きいことを特徴とする請求項１０記載の金型。
【請求項１２】
前記第１および第２の距離はほぼ等しいが、前記第１のレベルの両側に配置されることを特徴とする請求項１０記載の金型。
【請求項１３】
前記または各注入口近傍の地点からガイド面が延び、該ガイド面は、ガイド面と前記金型キャビティの対向する壁部との間の距離が該各注入口から離間する方向に増加するように傾斜していることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の金型。
【請求項１４】
少なくとも１つの可動壁部を有する金型を使用した製品成形方法であって、プラスチックが固定部に含まれる注入口を介して該金型の金型キャビティに注入された後、少なくとも１つの可動壁部が少なくとも１つの固定部に沿って移動することによってプラスチックを変位させることを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの可動部が、前記変位の間に断熱昇温が前記プラスチック内で発生するように移動することを特徴とする請求項１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、製品成形用金型に関する。本発明は、特にプラスチック製品を成形するためのこのような金型に関する。
【０００２】
金型成形製品には、製品を相対的に簡単かつ再生可能に製造できるという利点がある。そのとき、たとえば射出成形技術を使用することができる。この技術の欠点としては、金型キャビティ全体に材料を行き渡らせるのに相対的に高い射出圧力が必要なことである。また、材料が金型キャビティ全体に充填される前に固化するのを防止するため、射出温度は相対的に高くしたほうがよい。その結果、特に高い閉鎖圧力を金型に加える必要があり、材料および成形対象製品内に応力が発生し、これによって高レベルの不所望な誤差が生じる。
【０００３】
既存の金型では、従来、プラスチックは固定して設けられた壁部を有する金型キャビティの一部に導入される。これでは上述の問題に対する解決手段は得られない。
【０００４】
既存の圧縮成形技術では、プラスチックは金型の一部が開放された金型キャビティに導入される。したがって、プラスチックが導入されるべき空間は一時的に大きくなり、これによって背圧が小さくなり、さらに初期の流路が短くなる。プラスチックが金型キャビティ内に導入された後、金型は閉鎖され、プラスチックは金型キャビティ内を完全に満たすように押圧される。しかしながら、部分的に開放された金型には、精度不足、プラスチック流出リスク、未知な金型キャビティ充填レベルなど多くの欠点がある。
【０００５】
さらに、金型キャビティの少なくとも１つの可動壁部を有する金型を使用することが提案されている。この方法では、金型が閉鎖された状態では、流入するプラスチックの抵抗を少なくとも一時的に制限することが可能である。このような金型は、プラスチック用注入器が可動壁部から離間し、たとえばそれに対向して配置されるために構造が複雑になる。その結果、注入器を金型の様々な部分に形成する必要があり、たとえば前記または各注入器は金型の可動部とともに移動可能であることが必要である。
【０００６】
本発明の目的は、構造および使用が相対的に簡単で、なおかつ周知の金型の少なくとも多くの欠点を軽減または除去する金型を提供することである。そのため、本発明に従う金型は、請求項１に従う特徴によって特徴付けられる。
【０００７】
本発明に従う金型には、固定部に沿って移動可能な可動壁部が設けられる。固定部には、処理されるべきプラスチックまたは他の材料を導入可能な少なくとも１つの注入口が設けられる。１または複数の固定部は、好ましくは各可動壁部の前面よりも小さい前面を共に有する。このようにして、射出圧力を相対的に低く保つことができる一方で、相対的に簡単な金型を形成できるという利点が達成される。
【０００８】
本明細書において、前面とは、各可動部の移動方向に対して略直角に延びる固定部および可動部の表面をそれぞれ意味することが理解される。
【０００９】
第１の実施形態では、固定部が、各可動壁部によって取り囲まれるように金型キャビティの一部の中央部に設けられる。その結果、プラスチックは各注入口から四方に流れることができる。
【００１０】
別の実施形態では、幾つかの固定部が、たとえば金型キャビティの底部形成部のリブおよび／またはコーナ部分に、またはその近傍に、可動壁部が固定部間を移動できるように設けられる。そのため、各注入口からの材料は、金型キャビティの底部形成部と、たとえば壁部形成部との両方に流入することができる。
もちろん、上述したことを組合わせて用いることも可能である。
【００１１】
本発明に従う金型では、好ましくは、各可動部の前面にプロファイリング、たとえばスロットまたはリッジなどのパターンが設けられ、該プロファイリングは、たとえば成形されるべき製品の底面に配設可能である。このようにして、より低抵抗のプラスチック用流路が得られる一方で、補強要素または装飾要素などを製品に配設できる。たとえばリブの構造が前記または各固定部に対して固定して設けられ、可動部がリブ間を移動することができる。
【００１２】
さらなる発展形では、本発明に従う金型には、金型キャビティの様々な部分に、たとえば金型キャビティの底部形成部に１または複数の第１の可動壁部が設けられ、金型キャビティの壁部形成部に１または複数の第２のおよび／またはさらなる可動壁部が設けられる。
【００１３】
好ましくは、可動壁部の少なくとも１つが、使用中に、金型キャビティ内のプラスチックに断熱昇温が生じるように、好ましくは温度上昇の結果としてプラスチックの粘度が低下し、流動がさらに簡素化されるように、素早く移動してもよい。断熱昇温に必要とされる移動速度は、特に各可動部および金型キャビティの形状、使用材料、必要な流路、および各壁部の移動距離などに基づいて、その都度決定する必要がある。これに基づいて、当業者は適切な速度および／または距離を簡単かつ実験的に決定することができる。
【００１４】
本発明に従う金型では、好ましくは、前記または各注入口に隣接して、各注入口から離間する方向に傾斜するガイド面が設けられる。その結果、流路がますます広がり流動抵抗が低下する。これは必要な射出圧力を不所望に増加させることなく、たとえば金型キャビティの固定壁部の反対側に容易に注入口を配置できることを意味する。その結果、さらに完成品に補強部を追加することができる。可動壁部が待避位置に移動された場合、前記または各ガイド面は、たとえば各注入口から隣接する可動壁部の前面に近接する地点まで延びる。
【００１５】
好ましくは、待避位置では、可動壁部の前面が、前進位置にある場合よりも注入口の第１のレベルから大きな距離をあけている。しかしながら、この距離は、たとえば等しくすることもできるが、そのときは第１のレベルの両側に配置される。
【００１６】
本発明は、金型、特に請求項１４に従う特徴によって特徴付けられる本発明に従う金型を使用する製品の製造方法にさらに関する。
【００１７】
このような方法によれば、まるで金型が複雑な構造、薄い壁部、長い流路、または狭い通路などを有するように、製品を特に簡単かつ厳密に製造することができる。
【００１８】
本発明を明白にするために、図面を参照しながら本発明に従う金型および方法の実施形態を説明する。
【００１９】
本明細書では、同一または対応する部分は、同一または対応する参照符号を用いて示される。示される実施形態の部分の組合わせも、本明細書に開示されていると理解される。本明細書において、一例として、クレート、特にボトル用クレートが記載される。しかしながら、本発明は、何らこれに限定されるものと解されてはならない。コンパートメントの有無に関わらず、円形、長方形、正方形、その他様々に異なる形状を有する他の多くのホルダを本発明に含めることができる。また、ホルダは、側壁および／または底部にキャビティを有するように形成されてもよいし、有さないように形成されてもよい。さらに、同一または類似の方法によって、たとえば中空の板状、棒状、管状、または他の形状を有する製品など他の製品を製造してもよい。製品は、底面に直角に延びる縦壁を１または複数有することができるが、この特定の縦壁またはいずれか１枚の縦壁を底面に対して傾斜させることもできる。
【００２０】
本発明に従う金型および方法において、様々な材料、特に様々なプラスチック、特に熱可塑性プラスチックおよびその混合物を使用できる。また、結晶性プラスチックおよびその混合物を、本発明の範囲内で特に良好に用いることができる。
【００２１】
図１は、ボトルクレートの形状をした本発明に従うホルダ１の平面図を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。図２は、ホルダ１の側断面図を示す。このホルダ１は、底面２と、そこから延びる縦壁３とを含む。縦壁３は、実質的に二重壁であり、すなわち第１の壁４と第２の壁５とを含み、これらの間にキャビティ、すなわち開放空間６が位置する。壁の厚みＤｗは、底面２の寸法Ａ，Ｂおよび高さＨに対して相対的に小さい。たとえばホルダの寸法および使用目的などによって、たとえば数十分の１ミリメートルから数ミリメートルの間で設定可能である。強固にして支持力を高めるために、好ましくは適切な壁厚を有するクロスパーティション７が壁４，５の間に設けられてもよい。内部空間８の縦壁３および底面２の内側には、コンパートメント９が隔壁１０によって設けられる。隔壁１０は、縦壁３の上面１１の下方の点まで延びる。壁４，５の上端は、好ましくは壁４，５の厚みと同程度の壁の厚みを有するキャリアエッジ１２によって相互に連結される。底面２には、開口１３を、たとえば底部右側に示されるような円形で、または上部右側に示されるようなクロスバー１４によって形成することが可能である。開口を設けることによって、材料および重量、冷却時間および／または閉鎖時間を限定することができる。縦壁３には、両側にハンドル１５が設けられる。
【００２２】
以下、本発明に従うホルダ１に使用可能な金型２０および方法を説明する。しかしながら、明らかなことであるが、同様に、他の様々な製品、たとえば様々な種類の容器、特にまた単壁ホルダを、類似の金型を使用して製造可能である。
【００２３】
図３および図４は、それぞれ閉鎖状態および開放状態にある金型２０を示す。金型２０は、第１の部分２１と、第２の部分２２とを含み、該第１の部分２１および第２の部分２２は、矢符Ｓで示される開放方向および閉鎖方向に互いに対して移動可能である。そのため、たとえば、プレス（図示せず）またはそれ自体が周知の類似の射出成形装置の固定テーブルＣ上に、第１の部分２１が含まれ、可動テーブルＤ上に第２の部分２２が含まれる。なお、様々な他の手段も金型２０の開閉に使用可能である。金型２０は、例として示される実施形態の底部形成部である第１の部分１０１と、示される実施形態の壁部形成部である第２の部分１０２とを有する金型キャビティ１００を含む。
【００２４】
図６は、（取外された）第２の部分２２から方向Ｓに見た第１の部分２１の正面図を大略的に示す。第１の部分２１は、底板２３から立上がり、長方形の辺に沿って延びる４つの固定壁部２４をその上に有する底板２３を含む。固定壁部２４には、互いに臨む側に、方向Ｓと角度αをなす第１のガイド面２５が設けられる。各固定壁部２４上では可動壁部２６が運ばれ、第２のガイド面２７は、第１のガイド面２５に当接し方向Ｓと同一角度αをなす。図５のピストン型シリンダアセンブリとして大略的に描かれるように、角度αと平行な第２の方向Ｑに第１のガイド面２５に沿って可動壁部２６を動かす第１の動作手段２８が、第１の金型部２１に含まれる。
【００２５】
図３〜図６から明らかなように、第２の金型部２２には、たとえば内部空間８およびパーティション７などを形成するためのコア部２９が設けられ、該コア部２９は、金型２０を閉鎖した状態で可動壁部２６の間を移動可能である。図面では、単純化のため、コア部２９は抜き勾配βの側面を有するブロックとして描かれる。図３から明らかなように、金型を閉鎖した状態で、コア部２９の側面３０とコア部２９に臨む各可動壁部２６の壁面３１との間に、ホルダ１の壁内にキャビティ６を形成する薄いコア３２が底板２３に含まれ取付けられる。このコア３２は、たとえば中空ではない壁を有するホルダ１を製造する場合には省略可能である。図４Ａから明らかなように、壁面３１上には、金型を閉鎖した状態でコア３２に達し、または、たとえばコア部２９に接触するところまで貫通して、ホルダ１の各側面にハンドル１５またはその他の開口または陥没部を形成可能な突起３３を設けてもよい。
【００２６】
可動部２６のそれぞれには、壁面３１に、図３の左側に示されるような待避位置と、図３の右側に示されるような前進位置との間を移動可能な第１または第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂが配設される。そのため、この第１または第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂは、たとえば開閉方向Ｓに対してほぼ直角な方向Ｇに移動可能である。各第１または第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂは、コア部２９に臨む側に壁形成部３６を有する。各可動壁部３５Ａ，３５Ｂは、その反対側に第１の動作面３７が設けられる。コア部２９から見て、各第１または第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂの後ろ側に、第１の動作面３７に接触して第１の動作面３７に沿って第３の方向Ｔに移動可能なスライド３９の部分を形成する第２の動作面３８が配置される。各スライド３９は、第１のガイド面２５に接触して支持される対抗面４０をその反対側に有し、その対抗面に沿って移動可能である。各スライド３９は、対抗面４０および第２の動作面３８が底板２３の方向に互いに向かって傾斜しているという意味で、わずかにウェッジ形状を有している。第１の動作面３７は、第１のガイド面２５と、スライド３９のウェッジ角γにほぼ一致する角度γをなす。これは、スライド３９が底板２３に向かって第３の方向Ｔに移動した場合、各第１または第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂが第１のガイド面２５から押しのけられることを意味する。この第１または第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂは、記載される第４の方向にのみ移動可能なように可動壁部２６によって案内されるので、コア３２およびコア部２９の方向に押圧される。
【００２７】
図６から明らかなように、第１の可動壁部３５Ａが、ホルダ１の端壁４，５を形成するために配設された壁形成部に設けられ、第２の可動壁部３５Ｂが、ホルダ１の側壁３を形成するために配設された壁形成部に設けられる。例として示される実施形態において、端壁は側壁より小さい表面を有する。
【００２８】
適切な案内を得るために、各スライド３９は、第１の可動壁部２６を貫通して方向Ｔに延びるガイドロッド４１上を、またはそれに沿って摺動可能である。
【００２９】
底板２３から離間した側には、スライド３９の端部４２が、金型の部分表面４３にまたはそれに隣接して設置される。図６には、各第１または第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂに対し２つのスライド３９が設けられ、その端部４２が楕円形で示された実施形態が示される。
【００３０】
第２の金型部２２には、各スライド３９に対し、第３方向Ｔに平行に延びる縦軸４６を有するピストンロッド４５を有するピストン型シリンダアセンブリ４７を含む動作手段４４が設けられる。ピストンロッドは、縦軸方向、つまり第３の方向Ｔに移動可能であり、ピストン型シリンダアセンブリ４７によって、たとえば油圧、空気圧または電気によって駆動される。もちろん、ピストンロッド４５を第３の方向Ｔに駆動させるための、それ自体周知である他のあらゆる種類の手段を提供することができる。ピストンロッド４５は、金型２０が閉鎖した状態で、スライド３９の端部４２に当接可能で同様に移動する前端４８を有する。明らかなように、ピストンロッド４５は固定されずにスライドに接続されるため、金型は簡単に開閉可能である。
【００３１】
この実施形態では、底部形成部に第３の可動壁部５０が設けられる。この壁部５０は、金型キャビティ１００から離間したその側面上に、中央方向に傾斜する２つの面５１を有する。両側からウェッジ形状のスライド５２が面５１の下方に延び、ウェッジ５２はスロット５４の底部５３上に搭載される。各スライド５２は、ピストン型シリンダアセンブリ５５または他の先に説明した駆動機構によって、底部５３に沿って方向Ｋに駆動可能である。図３では、壁部５０は待避位置、すなわちコア部２９から離間するように移動する。
【００３２】
この状態において、先に説明した方法で、プラスチックを金型キャビティ１００に導入可能である。そのため、金型２０には、底板２３に注入手段３４、少なくとも注入口３４Ａが設けられ、これを介して使用中にプラスチックまたは他の材料が金型２０に導入され、示されるホルダ１などの製品が成形される。例として示される実施形態において、１つの中央開口３４Ａがチャネル３４Ｂの端部に示される。チャネル３４Ｂおよび開口３４Ａが、底板２３と固定されて接続される固定部８０に設けられる。第３の可動壁部５０には、固定部８０の外周にスライディングフィットを用いて当接する中央開口８１が設けられる。開口３４Ａの周囲には、可動壁部５０の上面５４の方向に傾斜するガイド面８２が存在する。図４Ｂでは、これがわずかに拡大して示される。ここで、開口３４Ａは、第１のレベルＮ１にあり、第３の可動壁部５０の上面５４は、可動壁部５０が待避位置に運ばれたときに第２のレベルＮ２にあり、前進位置に前進したときに第３のレベルＮ３にある。明らかに、第１のレベルＮ１とコア２９の対壁２９Ａとの距離は、第２のレベルＮ２と対壁２９Ａとの距離、および示される実施形態で第１のレベルと第２のレベルとの間に位置付けられる第３のレベルＮ３と対壁２９Ａとの距離よりも短い。その結果、待避位置における面５４に対する射出抵抗は小さい。前進位置は破線で示される。見てわかるとおり、壁部５０とガイド面８２との間に三角形の介在物が形成され、完成品に補強要素を形成する。
【００３３】
本発明に従う金型では、第３の壁部５０が固定部８０に沿って移動可能であるので、注入器が移動部に伴って移動する必要がなく、そのため注入手段３４は相対的に簡単な設計にできる。
【００３４】
図７では、固定部８０を取り囲む第３の壁部５０の部分が拡大して示される。ここで、第３の壁部５０の上面５４には、たとえば高さの低い中間壁１０のパターンに相当する一連のスロット８４が設けられる。スロット８４には、スライディングフィットを用いてスロット８４の底から距離Ｆに設置されるリブ８５が含まれる。先に説明した手段を用いて、移動する第３の壁５０を、リブ８４の間をスロットの底部８６がリブ８４に当接するまで移動可能である。使用中にプラスチックは変位を受けてスロット８４内に押圧され、そこで最終製品１に任意のパターンでリブが形成される。底部２の中間部は相対的に薄くできる。当然、いかなる所望のパターンのリブおよび／またはスロットも形成可能である。また、スロットがプラスチックの拡張流路として機能できるように、また今後リブを形成するために、リブを省略することもできる。
【００３５】
図９には、固定部８０の別の実施形態が、注入口３４Ａ、および注入口３４Ａから離れる方向に拡張しさらに高い部分８３によって結合される４つのガイド面８２と共に平面図で示される。これによって、プラスチックの好ましい方向を簡単に作り出すことが可能となり、ガイド面を適合させることによって自然かつ簡単に方向を適合させることができる。
【００３６】
図３〜図６に従う金型２０は、以下のように使用される。
図３に示されるように、底板２３に当接する前進位置にある可動壁部２６、および同図の左側に示される待避位置にある第１および第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂによって金型２０が閉鎖される。ピストンロッド４５は、端部４２，４８がちょうど互いにぶつかるか、あるいはわずかに離れている状態で待避位置にある。また、第３の可動壁部５０が待避位置に運ばれる。この状態で、プラスチックが注入口３４Ａを介して金型キャビティに導入される。金型キャビティに導入されるプラスチックの体積は、所望の最終製品の体積に実質的に等しいのに対し、第１および／または第２および／または第３の可動壁部３５Ａ，３５Ｂ，５０が待避された金型キャビティの容積はそれより大きくなるため、プラスチックは底部形成部１０１に少なくとも大部分充填される。プラスチックの少なくとも大部分および好ましくは全てが金型キャビティに導入された後、ピストン型シリンダアセンブリ４７，５５にエネルギが付与される。これによって、図３の右側に示されるように、第１、第２および第３の可動壁部３５Ａ，３５Ｂ，５０が前進位置に移動する。各可動壁部と、コア３２またはコア部２９の対向部との間のプラスチックは変位を受け、金型キャビティ全体がプラスチックで充填される。第１、第２および第３の可動壁部３５Ａ，３５Ｂ，５０を全て前進位置にした状態で、金型キャビティ１００の容積は導入されるプラスチックの体積とほぼ等しくなり、収縮を補償するために任意で後から圧力をかけることも可能である。この状態で、金型キャビティはさらに所望の製品の形状を有する。
【００３７】
この状態でプラスチックを一定時間固化することが許容された後、金型２０は開放され、製品１が取出される。そのためには、図３の左側に示すように、ピストンロッド４５を金型２０の第２の部分２２に実質的に待避させる。次に、第２の部分２２を好ましくは同時に、少なくとも同期させて第１の部分２１から離間するように移動させ、可動壁部２６を図４Ａに示される後方位置に移動させる。この位置で、突起３３が引離され、製品１（図４および図４Ａに図示せず）を第１の金型部２１から取出すことができる。その後、金型２０は次のサイクルのために再び閉鎖される。
【００３８】
このような金型によって、薄い底壁および／または特に長い流路が使用される場合でも、プラスチックの導入がさらに簡単化され、圧力を低く保つことが可能である。したがって、リブなどを簡単に設けることも可能である。
【００３９】
本実施形態では、制御ユニット６０を使用して、最初に前記または各第３の可動壁部５０を動作させ、次に第２ステップで前記または各第１の可動壁部３５Ａを動作させ、さらに第３ステップで前記または各第２の可動壁部３５Ｂを動作させる。これによって、プラスチックが金型キャビティ１００を介して特に都合よく移動できるようになる。プラスチックは、相対的に暖かい状態で相対的に大きい底部形成空間１０１に導入されるため、この空間１０１を介してプラスチックを行き渡らせ、壁形成部１０２に押圧するのに相対的にほとんどエネルギを必要としない。次に、プラスチックは端壁形成部内に行き渡り、最終的に側壁形成部まで到達する。第３の可動壁部５０が前進位置に動かされてから第２および第３ステップが開始されるが、前記または各第３の可動壁部が前記前進位置に到達する前に少なくとも第２ステップが既に開始されているのが好ましい。前記または各可動壁部３５Ａが前進位置に到達する前に第３ステップが開始されるのが好ましい。
【００４０】
例として示される実施形態では、ピストン型シリンダアセンブリ４７は、長方形７０によって大略的に示される油圧手段によって駆動される。このような手段は、当業者にはすぐに明らかである。以下に詳しく説明するように、異なる油圧手段４４を動作させるための制御ユニット６０が設けられる。
【００４１】
第２の可動壁部は、好ましくは変位を受けたプラスチックの少なくとも一部で断熱昇温が発生する程度の高速で前進位置に移動させるのが好ましい。変位を受けたプラスチックおよび／または変位を受けるプラスチックの温度が、これによって各プラスチックの溶融温度を上回る温度に達しおよび／またはその温度を保持して粘度を低下させる場合に特に有利である。次に、速度は、たとえば使用プラスチック、各位置の製品の所望壁厚、製品の全寸法、流路の長さおよび断面、第２の可動壁部の移動距離に応じて選択される必要がある。適切な速度は、たとえば様々な速度を用いた実験によって簡単に決定することができる。その結果、プラスチックの射出圧力を相対的に低く、また金型を閉鎖状態に保つ閉鎖圧力も相対的に低くすることができる。結果として、プラスチックの特性に悪影響がなく、特に薄い壁厚および／または様々な壁厚を有する相対的にストレスのない製品を成形することができ、さらに相対的に短いサイクルタイムを達成することができる。また、相対的に低い圧力の結果として、金型、コア、インサートなどに使用される材料が相対的に少なくなり、必要な場合、軽量で薄い設計にできるという利点が達成される。これによって設計の自由度がさらに増す。
【００４２】
示される実施形態において、角度αは、たとえば大体５度〜３０度の大きさのオーダであり、特に、約１５度〜２０度である。閉鎖方向Ｓと壁３０との間の角度βは特に小さく、特に５度未満、たとえば１度〜２度である。例として示される実施形態における角度γは、角度αより小さく、１度〜１０度である。この角度は、たとえば２度〜６度である。各場合におけるこれらの角度は、スライド３９および第２の可動壁部３５の所望の移動速度、そのために必要な力、および移動すべき距離に基づいて、適切な方法で選択することができる。
【００４３】
本発明に従うホルダ１は、たとえば図８に従う金型２０において製造することもできる。この金型２０は、それ自体周知の射出成形装置、少なくともプレスに含まれ、固定テーブルＤおよびそれに対して第１の移動方向Ｓに移動可能なテーブルＣの部分が示される。金型２０は、固定テーブルに設けられた第１の部分２１、可動テーブルＣ上に取付けられ固定テーブル対して移動可能な第２の部分２２を含む。当然、第１の移動方向Ｓは、たとえば図８に示されるような垂直方向だけでなく、プレスを傾けて水平にするなど、いかなる方向にすることもできる。
【００４４】
第２の部分２２は、ホルダ１の内部空間８を形成する中央コア部２９を含む。この中央コア部２９は、距離Ｄ１を隔ててすべての側面が取り囲まれている。距離Ｄ１は、ここでは１重の壁で囲まれたホルダ１の第１の壁４の壁厚Ｄに対応する。中央コア部２９の前端と第１の部分２２との間には、底部表面２を形成する空間１０１が設けられる。この空間１０１では、それを介してプラスチックを金型キャビティ１００に導入可能な供給口３４Ａが終端する。示される実施形態では、この底部形成部の底部は、先に説明したように、待避位置と前進位置との間で移動させる駆動手段５５およびウェッジ５２が設けられた第３の可動壁部５０によって形成される。本実施形態では、図６に大略的に示される底部表面２のコーナには、図３を参照して先に説明したような第３の可動壁部５０がそれに沿って移動可能な固定部８０にそれぞれ含まれる、たとえば４つの一連の注入口が設けられる。
【００４５】
示される実施例では、中央コア部２９から離間した第２のコア部３２の側面の内２つの側面に、移動方向Ｃに移動するスライド形状をした第１の可動壁部３５Ａが設けられる。面３６は、縦壁３の各部分の外側の形状を有する。任意で、ハンドル１５を形成するスライド３５Ａに突起３３（図示せず）を設けてもよい。
【００４６】
図８に示される位置において、壁部３５Ａおよび壁部５０が、待避位置に、すなわち各壁２，５の所望の壁厚Ｄ３よりも長いコア２９からの距離Ｄ２だけ離れた位置に示される。これによって、スライド３５Ａと隣接するコア部２９との間に、相対的に大きく広い空間１０２が設けられ、そこを通してプラスチックが容易に大きな抵抗なく流動することができる。
【００４７】
スライド３５Ａの後側には傾斜面３７、示される実施形態において反対方向に傾斜した２つの面３７が設けられる。また、平坦な連続面４０が、スライドの後ろ側、すなわち第２のコア部３２から離間したスライドの側に設けられる。傾斜面３７と連続面４０との間には、対応するように傾斜した傾斜面および連続面を有するウェッジ３９が設けられる。ウェッジ３９は、図８のピストン型シリンダアセンブリ４７として組立てられた駆動手段４４に接続され、これによって、ウェッジ３９は、図８に示された第１の位置から前進位置（図８の右側に破線で示され、Ｚで表される）におよび前進位置から第１の位置に移動可能である。ウェッジ３９が第２の位置に移動することによって、スライド３５Ａが内側へ、すなわち第２のコア部３２の方へ移動する。その結果、空間１０２が減少し、そこに存在するプラスチックが変位を受けおよび／またはわずかに圧縮される。
【００４８】
平面図では、図８に従う金型２０は、一対の第１の可動壁部３５Ａが金型キャビティ１００の短い端辺に沿って設けられるという意味で、図６の金型に相当する。
【００４９】
プレスを有する金型２０は、以下のように使用される。
金型２０は、図８で示される閉鎖位置にもたれされ、比較的低い閉鎖圧力を有するプレスによって閉鎖された状態となる。閉鎖圧力は、従来の射出成形技術および射出成形用金型を使用して類似のホルダを射出成形するのに必要な閉鎖圧力よりも低く、従来、基本的に方向Ｓの突出面、流路、特に壁厚、および使用プラスチックから決定することができる。
【００５０】
スライド３５Ａ，５０が待避した第１の位置にもたらされた直後に、適切な手段を使用して、好ましくは、溶融された少なくとも実質的に液状のプラスチックが注入口３４Ａを通って空間１０１に導入される。プラスチックは、空間１０１から部分的に空間１０２に流入される。プラスチックは空間１０２の内部で実質的に抵抗を受けないため、不所望な圧力増加および／またはプラスチックの固化がなく、簡単に空間１０２に流入可能である。次に、実質的にすべての必要なプラスチックが金型キャビティ１００に導入されると、駆動手段５５，４４に制御ユニット６０を使用してエネルギが付与される。その結果、ウェッジ５２，３９が第２の位置に移動し、スライド５０，３５Ａはコア２９の方向に押圧される。その結果、プラスチックは金型キャビティ１００にさらに押圧され、特に空間１０２の端部まで金型キャビティが完全に充填される。
【００５１】
次に、スライド３９，５２、少なくとも可動壁部３５Ａ，５０がすべて同時に移動しないように、制御ユニット６０が設定される。第１のステップでは、第３の可動壁部５０が移動する。次に第２ステップでは、端壁４，５用の第１の壁部３５Ａが移動する。任意で、およびもしあれば、次に第３ステップにおいて、側壁３用の可動壁部を動作させることもできる。その結果、使用可能なエネルギが適切に使用され、プラスチックはさらに流動を開始するとともに良好に流動を続けることができる。一般に、好ましくは、各場合において、まず相対的に小さい表面を有する前記または各可動壁部が動作を開始し、次に大きい表面を有する部分のみが動作を開始する。第１および第２のステップは、第１のステップが完全に実行されて初めて第２のステップが開始されるように実行可能であり、これは第３の可動壁部５０が完全に前進位置に移動したことを意味する。しかしながら、第２のステップがもっと早く開始される、すなわち第３の可動壁部５０がまだ移動している間に第１の可動壁部３５Ａが動作を開始するのが好ましい。これによって、プラスチックは一層良好に行き渡る。
【００５２】
移動方向Ｃは移動方向Ｓと角度をなすので、様々な部分の好ましい充填が得られる。プラスチックは、大きな抵抗なく金型キャビティ１００内におよびそれを通って流入可能であるので、相対的に低い圧力で充分である。これによって、たとえば第２のコア部２７のたわみが防止されるとともに、過剰摩耗を調整できる。また、ある程度この結果として、必要な閉鎖力を低く保持できる。
【００５３】
スライドを最大まで前進させた後、プラスチックは固化可能となり、任意でスライドを待避させた後で金型２０を開放すれば、ホルダ１を取出すことができる。相対的に低い射出圧力の結果として、製品は、事実上ストレスが生じない。
【００５４】
図８では、簡潔化のために、隔壁１０を形成するための開口が省略されている。
金型２０のスライド３５は、プラスチック内に断熱昇温が発生するように素早く移動可能である。その結果、プラスチックの流動特性をさらに向上させることが可能となり、固化されたプラスチックであっても再度液化させることができる。また、スライド３４はゆっくりと移動させることもできるので、プラスチックは加熱されないか非常に限定的にしか加熱されず、導入中に既にある程度固化される。また、既にプラスチックの導入中に第２の位置の方向にスライドを移動させるようにしてもよいので、プラスチックは継続的に移動し続ける。このことは、特に、たとえば結晶性プラスチックおよびガラス転移点および／または低メルトを有するプラスチックの場合、またはプラスチックの製品特性を厳密に保持しようとする場合に有利である。
【００５５】
図１０は、可動壁部３５Ａ，３４Ｂ，５０のための少なくとも多くの動作手段４４を制御および操作するための装置７０の図を示す。この装置７０は、ラインシステム６２を介して別の動作手段４４、特にピストン型シリンダアセンブリ４７と連絡する加圧装置６１、たとえばポンプおよび／またはアキュームレータを含む。各ピストン型シリンダアセンブリと加圧装置との間には、供給ライン６３および排出ライン６４が延びている。各ライン６３，６４は、バルブ６５，６６を含む。制御ユニット６０は、加圧装置６１およびバルブ６５，６６に接続されている。各可動壁部３５Ａ，３４Ｂ，または５０が動かされる前に、少なくとも供給ラインのバルブ６５が閉じられ、加圧装置によって加圧装置と各バルブ６５との間に延びるライン６３の部分の圧力が増加する。この圧力が充分高く、たとえば最大となる場合、バルブ６５が制御されて瞬時に開く。このとき、排出ライン６４のバルブ６６は開いておくか、または開く。その結果、各ピストン型シリンダアセンブリ４７のピストンは、非常に高速で瞬時に動かされ、これによって可動壁部３５Ａ，３４Ｂ，５０を動作させる。次に、排出ラインによってピストンは元の位置に戻され、バルブは閉じられる。バルブ６５，６６、特に供給ラインのバルブ６５は、各ピストン型シリンダアセンブリ４４にできるだけ近接させて設けられ、バルブ６５と各ピストン型シリンダアセンブリ４４との間のライン部分６３Ａが、バルブ６５と加圧装置との間の部分より短く、好ましくは、できるだけ短くなるようにする。驚くべきことに、これによって、各可動壁部３５Ａ，３５Ｂ，５０の駆動が、さらに一層厳密にできることが判明した。いかなる理論に対する拘束も望まないとすれば、このことは、ライン内の液体の質量慣性の結果であると考えられる。ラインの大部分を相対的に高い動作圧力のもとに置くことによって、バルブ６５，６６を開いた後、液体のごく少ない部分が加圧下で流動しおよび／または加圧下に置かれることになり、さらに速やかな反応が可能になることが判明した。また、これによって、可動壁部が一層厳密に駆動可能になるという利点が達成される。好ましくは、一対の部分３５Ａまたは一対の部分３５Ｂなどの相互に関連する可動壁部に関し、各ピストン型シリンダアセンブリと関連するバルブとの間のライン部分６３Ａは、実質的に同一量の液体が内部に存在するように各場合に対応した設計がされる。したがって、精度はさらに影響される。たとえばＰＬＣを使用して、バルブを特に厳密に設定および駆動することもできる。
【００５６】
図１１は、複動式ピストン４７Ａが設けられた別の実施形態を示す。供給ライン６３および排出ライン６４は、ピストン４７Ａの前後両側で終端する。制御装置は、可動壁部３５，５０が動作する前にピストンの両側で同一の高い圧力、少なくともピストンが予め設定された位置に保持されるような圧力が液体に加わるように設定される。各可動壁部３５，５０が前進位置に移動される場合、排出ライン６４のバルブ６６が開かれ、ピストン４７Ａの開放側の圧力が低下し、ピストンは圧力が低下した方向へ高速で押圧される。これによって、特に簡単かつ正確に、ピストン、したがって各可動壁部３５，５０を動かすことができる。
【００５７】
明らかなことであるが、図１０および図１１で示される各装置７０は、先に説明したような各金型２０および方法を用いて使用される。このような装置７０は、本発明に従うものであろうとなかろうと、金型の他の動作部分にも使用される。
【００５８】
本発明は、本明細書および図面に示され説明される実施形態に何ら限定されない。それに基づく多くの変形が、請求項によって概略が述べられる本発明の範囲内において可能である。
【００５９】
たとえば、複数の金型キャビィティを、本発明に従う金型内に、たとえば底板の両側に、互いに隣同士および重なり合わせて含めてもよい。第１および第２の金型部分は、注入がコア部２９を介してまたはそれに沿って進行するように置き換えることもできる。金型内ラベル、インサートなどを本発明に従う金型に使用することもできる。金型キャビティは、所望のいかなる形状にしてもよい。明らかなことであるが、所望のいかなる数の第１、第２および／または第３の可動壁部を、成形する製品に応じて使用することもできる。本発明に従う金型または方法を用いて成形された製品は、たとえば完全閉鎖型の底部、単層の側壁またはその部分、異なるコンパートメントまたはコンパートメントなしなどにすることもできる。スライドおよびウェッジを動かす他の動作手段、たとえば電気式または油圧式機械レバー装置、リンク装置などを設けてもよい。任意で、プラスチックの注入エネルギを、少なくとも部分的に、１つまたは複数の可動壁部をたとえば待避位置に移動させるために使用することもできる。示されているのは、製品１の連続壁である。しかし、当然ながら、互いに分離した個別の壁部を使用することもできる。前記または各固定壁部を、別に形成および／または配置することもできるし、たとえば第１の可動壁部を固定壁部側に運ぶこともできる。
【００６０】
示される実施形態では、動作手段４０は第２の金型部分に含まれる。しかし、当然のことであるが、プレスのプレートＤに少なくとも部分的に含ませることもできる。次に、金型の第２の部分２２はシャフト４５を含むこともできる。したがって、動作手段４４の相対的に重く高価な部品は繰り返し使用できるので、特に簡単で軽い設計にできる別の金型２０をその都度設置可能な汎用ツールを製作することもできる。
【００６１】
明らかなことであるが、移動方向は、示される方向とは別に選択することもできる。したがって、たとえば、動作面３７，３８、少なくとも方向Ｓに対する動作面の角度を調整して、スライド２９が第１の方向Ｓと平行に移動可能となるようにすることもできる。また、原理上、スライド３９を第２の部分２２の方向に動かして第２の可動壁部３５を前進位置に移動させるように動作面３７，３８を調整して、可動壁部３５のための動作手段４４を第１の金型部２１に含ませることも可能である。これらの多くの変形が可能であり、これらは本明細書および図面から当業者にとってすぐに明らかである。
これら多くの類似の実施形態は、本発明の範囲に属すると理解される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】製品の平面図および部分側断面図である。
【図２】製品の平面図および部分側断面図である。
【図３】本発明に従う閉鎖状態の金型の図６の線ＩＩＩ−ＩＩＩについての部分側断面図であって、図の右側では第２の可動壁部が待避位置にあり左側では前進位置にある。
【図３Ａ】第２の可動壁部と隣接するコア部との間の距離の拡大図であって、第２の可動壁部は待避位置にある。
【図３Ｂ】第２の可動壁部と隣接するコア部との間の距離の拡大図であって、第２の可動壁部は前進位置にある。
【図４】開放状態の金型の左側半分の図３に従う部分側断面図であって、第１の可動壁部は前進位置にあり、第２の可動壁部は待避位置にある。
【図４Ａ】第１の可動壁部が離れた状態の固定壁部の部分を示す図である。
【図５】本発明に従う閉鎖状態の金型の図６の線Ｖ−Ｖについての正断面図である。
【図６】本発明に従う第１の金型部の第２の金型部から見た正面図である。
【図７】固定部およびプロファイリングを有する第３の可動壁部の側断面図である。
【図８】本発明に従う金型の代替の実施形態の側断面図である。
【図９】本発明に従う固定部の代替の実施形態の側断面図である。
【図１０】本発明に従う第１の実施形態のピストン型シリンダアセンブリの操作を行う制御ユニットを大略的に示す図である。
【図１１】本発明に従う第２の実施形態のピストン型シリンダアセンブリの操作を行う制御ユニットを大略的に示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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