CN110769997A - 内部中空体、模子及其方法 - Google Patents

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Abstract

塑料内部中空体(1)具有用于容纳液体、固体或气体材料的空腔(2)，并且包括通过连接元件(20)连接在一起的成形的主体(4)和闭合体，连接元件二次成型到主体(4)和闭合体(14)。用于制造内部中空体(1)的方法提供了在同一步骤中连接主体(4)和闭合体(14)，其中在随后的结合步骤中使用的第二闭合体(14’)和/或第二主体被成型以获得第二内部中空体。内部中空体(1)通过模子(500)成型，模子(500)包括冲头印模(511’、521’、531’)和模具印模(511、521、531)和可移动成型元件(540)，可移动成型元件与冲头或模具接合，且可移动成型元件能够移动以将第一主体(4)从主模具(531)或冲头印模(531’)平移到模具(511)或冲头(511’)的结合印模。

Description

内部中空体、模子及其方法
技术领域
本发明涉及内部中空体的制造。特别地，本发明涉及一种由塑料制成的特定类型的内部中空体(例如容器)、其制造方法以及适于在制造方法中使用的相关模子。
背景技术
在本领域中，通过旋转成型或吹塑技术制造塑料中空容器，其设计成用于容纳多个工业部门(食品、化学、医药等)的多种液体、固体或气体物质是已知的。例如，此类容器中包含那些设计用于容纳不可失控逸出物质的容器，因此必须设置闭合系统(螺帽、压力盖、阀门等)。
内部中空体，例如上述容器，以及相应的已知生产技术存在一些缺点。
现有技术中使用传统成型技术(旋转成型或吹塑成型)生产的内部中空体，例如瓶子、桶、易拉罐、烧瓶、箱、罐、小水池，其缺点是难以做成方形，例如盒形或接近那些边缘稍圆的平行六面体。此外，它们通常比使用注射成型技术制造的产品的外观光洁度差。
此外，吹塑成型不允许生产厚度恒定的零件，因此，采用这种技术生产的产品在生产容器时需要更多的塑料材料，因此对资源的需求也更大(财务和材料)。此外，吹塑成型技术，特别是旋转成型技术的生产效率低于其他技术，例如注射成型。
最近，设计出了一种由塑料制成的内部中空体和通过注射成型的相关生产技术，这两项技术均在公开号为WO2016092407A1的专利申请中以与本专利申请相同的申请人的名义进行了描述。WO2016092407A1中描述的中空体通过两个半壳的结合而制成，并且随后通过在两个半壳的结合区域处注入连接元件进行二次成型。然而，该专利申请中描述的中空体和制造方法具有一些缺点。如果经受一定的载荷和/或跌落试验，内部中空体可能会遭受意外破损。特别是，在跌落的情况下，由于冲击的影响，两个半壳中的一个将与另一个半壳和/或连接元件分离，导致出现打开孔并导致内容物泄漏。
而且，现有技术的中空体的生产时间较长并且产生大量浪费，限制了生产的效率和效益。
发明内容
本发明的目的之一是通过将两个半壳(主体和闭合体)连接在一起成型，从而提高由塑料制成的中空体的坚固性。
本发明的另一个目的是提高这种内部中空体的生产效率和效益。
根据所附的独立权利要求，这些目的是通过内部中空体、内部中空体的制造方法和模子实现的。从属于这些权利要求的权利要求描述了各种实施例。
附图说明
根据附图，通过非限制性示例提供的以下描述，本发明的特征和优点显而易见，其中：
-图1示出了本发明实施例的内部中空体；
-图1a示出了本发明实施例的内部中空体的分解图；
-图2a示出了本发明实施例的内部中空体的从下方观察的平面图；
-图2b和2c分别示出了当平面K分别对应于图2a中的截面平面A-A和B-B时的图1中的区域C的详细放大图，其为图1中沿垂直面K获得的内部中空体截面；
-图2d和2e分别示出了本发明的另一变型实施例的当平面K分别对应于图2a中的截面平面A-A和B-B时的图1中的区域C的详细放大图，其为图1中沿垂直面K获得的内部中空体截面；
-图2f示出了根据本发明的另一个变型实施例的内部中空体的垂直横截面的详细放大图，其中在内部中空体的主体和闭合体之间的连接元件的二次成型步骤中将内部中空体插入冲头和模具之间；
-图2g示出了根据本发明的实施例的内部中空体的主体的截面的详细放大图，其中主体在该主体的成型步骤中插入到冲头和模具之间；
-图3a至图3i示出了根据本发明的使用了模子500的实施例的内部中空体的制造方法的步骤；
-图4a至图5e示出了另一个根据本发明的使用了模子500的变型实施例的实施例的内部中空体的制造方法的步骤。
具体实施方式
根据所附的图，在1处统一表示具有优选地适于容纳液体、固体或气体材料的内部空腔2的内部中空塑料体。
术语“内部”是指中空体的空腔2是中空体的内部，也就是说，例如，中空体具有至少部分地限定了空腔的内表面，该内表面与至少部分地在空腔中流动或所包含的液体、固体或气体材料接触；以及中空体的外表面，其替代地与外部环境接触或者例如与空腔中包含的或流动元素不同元素的其他元素接触。这种类型的内部中空体包括，例如导管、通道、管道或容器体。
所述内部中空主体1包括主体4，主体4成形为包括侧壁6，所述侧壁6具有内表面8，所述内表面8至少部分限定所述空腔2并且其末端具有成型边缘10，所述成型边缘界定了到空腔2的接合口12。内部中空体1还包括闭合体14，闭合体14包括具有内密封面18的侧闭合壁16。这种内密封面18至少部分地与主体4的侧壁6的内表面8接合。闭合体14在接合口12处至少部分地封闭在空腔2。
根据本发明，例如，闭合体14是如图1和图1a所示的实施例中的容器底部，或如文件WO2016092407所示的实施例中的盖子，或当连接时形成整个内部中空体的两个半形状中的一个，或者仅仅是内部中空体的一部分或辅助部分(例如容器的手柄、入口等)。
此外，根据本发明，所述内部中空体1包括也由塑料制成的连接元件20，其具有牢固地连接所述主体4和所述闭合体14的功能。
优选地，制造连接元件20的塑料材料适于与制造主体4或闭合体14的塑料材料熔合和焊接。例如，所述连接元件由与主体4和/或闭合体14相同的塑料材料制成，或者由不同的但适于与闭合体14和/或主体4的塑料熔合的塑料制成。
术语塑料材料或塑料是指聚合物，例如合成树脂，或弹性体，或热塑性或热固性聚合物，优选为聚乙烯、聚丙烯、甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯或聚酰胺。
在所述主体4和所述闭合体14之间设置有二次成型座22，连接元件20通过注塑到主体4和闭合体14以覆盖所述二次成型座22来二次成型(overmold)。
优选地，主体4通过连接元件20至少部分地沿着成型边缘10或优选地沿着整个成型边缘10连接到闭合体14。
在闭合体14和主体4上的连接元件20的二次成型通过注射成型来进行，例如在所述闭合体14和所述主体4相互接合并插入模子500中以二次成型所述连接元件20时，通过在二次成型座22中熔化的合成树脂的注射成型的步骤来进行。
优选地，所述闭合体14适于在所述接合口12处完全封闭空腔2。以这种方式，形成能够容纳液体、固体或气体物质的中空容器，例如小瓶、桶、易拉罐、烧瓶、箱、罐、浮子、浮标、救生圈、护舷、小水池或瓶子，其中，闭合体14优选为这种容器的底部或盖子。对于一旦关闭就不必再次进入内部空腔的内部中空体，例如浮子、浮标、救生圈或护舷，闭合体14和主体4分别表示通过连接元件连接以形成浮标、浮标、救生圈或护舷的两个半壳(最好彼此相等)中的一个。
此外，所述闭合体14具有模子接合腔30，其中用于注塑成型的模子500或其一部分适于抵消在连接元件20的二次成型步骤中通过注塑方式在二次成型座22中产生的压力，并且至少部分地通过形状耦接来进行耦接。所述模子接合腔30优选地形成于内部中空体1的空腔2的外部，即它至少部分地与闭合体的外表面分隔开，所述外表面与面对内部中空体1的空腔2的内表面相对。换言之，模子接合腔30布置在相对于中空体的内部空腔2的相对侧上，并且至少部分(或全部)由适于与外部环境接触的外表面接触或在任何情况下与包含在或流入所述空腔2的元素不同的元素接触(即所述模子接合腔30不面向所述空腔2)。例如，这样的模子接合腔30由所述闭合体的侧闭合壁16的外闭合面17界定，与朝向模子接合腔30的内密封面18相对。这样，可以避免在二次成型步骤中，形成连接元件20的树脂的注塑导致闭合体14的内密封面18与主体4的侧壁6的内表面8脱离。
优选地，如图2f中所示，限定模子接合腔30的外闭合面17相对于空腔2面对另一侧。由此得出，模子500相对于在成型步骤结束时获得的中空体1的空腔2在外部接合所述模子接合腔30。这样，减少了成型步骤，并且还可以产生完全闭合的中空体1。实际上，如果所述模子接合腔30在中空体1的空腔2中形成，则在完全闭合的中空体的情况下，模子腔体30和空腔2内的模子部不允许中空体1的完全闭合。实际上，在后一种情况下，为移除二次成型的模子500(或其一部分，例如，模具或冲头)有必要留出所述空腔2的通道。
闭合体14的内密封面18沿内表面8的接合部8’在支撑处与主体4的内表面8至少部分接合，接合方式能够抵消闭合体14和主体4之间沿优先方向X’(例如中空体的主要垂直延伸方向)和闭合体14插入空腔2的方向的机械应力。换言之，内密封面18和主体4的内表面之间的接合允许闭合体14和主体4之间的任何压应力沿主体的所述侧壁6分布。有利地，这允许在主体4和闭合体14之间的任何冲击载荷提供支撑作用，例如，中空体意外下落。例如，在中空体1是装有液体的易拉罐的情况下，由于易拉罐在撞击闭合体14时意外下落而引起的沿优先方向X’的机械应力将由闭合体14直接分布到主体4的侧壁6，确保更大的冲击强度。
优选地，有利地，接合部8’是相对于优选方向X’倾斜的接合面，甚至更优选地垂直于优选方向X’。例如，所述接合部8’是在主体4的侧壁6上形成的台阶81的起源部。
此外，优选地，闭合体14的内密封面18包括相对于优选方向X’倾斜(优选垂直)并密封地靠在主体4的接合部8’上的支承部18’。这使得在闭合体14和主体4之间获得密封接头(在固体、液体或气体物质的中空体的情况下尤其有利)，并且任何机械应力沿着延伸的接触面分布。
优选地，连接元件20沿着其侧面包含在主体的侧壁6和侧闭合壁16之间。以这种方式，观察者沿着垂直于侧壁的方向观察中空体时，无法看到连接元件。此外，优选地，在限定了垂直于优选方向X’(例如垂直于所述侧壁6)的横向平面P之后，连接元件20仅沿着外表面201与外部环境接触，外表面具有至少一个与横向平面P平行的虚拟切面V。换言之，例如，在容器或易拉罐的情况下，连接元件20优选地仅沿着其在容器或易拉罐底部的相对侧的表面与外部接触(例如，如图2a至图2f所示)。
优选地，连接元件的外表面201以不连续的方式与外部接触，即仅在彼此间隔开的区域中，如图2a中所示。换言之，连接元件完全包含在主体的侧壁6和所主体的侧闭合壁16之间，除了在与外部环境接触的彼此间隔开的区域之外。特别地，外表面201的这些间隔区域优选地在模子500内部的连接元件20的二次成型步骤中位于合成树脂的进入点处。
在一个实施例中(例如，如图2f所示)，连接元件20仅沿所述外表面201与外部环境接触，并且与横向平面P相平且平行。
此外，导肋140优选地形成在闭合体14上，适于在与主体4耦合的步骤中引导闭合体14朝向内部空腔2。优选地，导肋彼此间隔并且从所述主体14向内部空腔2伸出。此外，优选地，导肋140包括适于在耦合步骤中沿着所述主体的侧壁6的边缘滑动的斜面141。例如，斜面141与支承部18’连接，以便于闭合体14在主体4中的插入步骤中接合，直到其将主体4的接合部8’接合到支承部18’为止。
到目前为止描述的内部中空体1可以借助于模子500并且通过根据本说明书的继续描述中的有利变型的制造方法来获得。
模子500是指用于注塑成型的模子，例如由两个或更多个半模构成，例如冲头50’和模具50”，每个半模都带有一个用于与所述主体4或所述闭合体14形状耦合的印模。例如，所述主体4根据形状耦合插入所述二次成型模子500的所述模具50”中，并且闭合体14根据形状耦合插入所述模子500的所述冲头50’中。优选地，形成所述冲头的壁的一部分和/或形成所述模具的壁的一部分适于抵消所述连接元件20的二次成型步骤中通过注射方式在所述二次成型座22上产生的压力。
优选地，在所述连接元件的二次成型步骤中，模具壁或仅冲压壁50a(并且不是两者同时)与合成树脂接触，并且，除了在注射合成树脂的步骤中抵消压力之外，这种模具或冲压壁50a限定了所述连接元件的二次成型座的外闭合壁。这样，一旦二次成型的合成树脂凝固，在所述二次成型座的这种外闭合壁处，就会形成所述连接元件20的外表面201。这样，所述连接元件20沿其侧面包含在所述主体的侧壁6和侧闭合壁16之间，从而避免所述模子500的结构复杂化。
在一个实施例中，所述模子接合腔30包括支承面50，其适于邻接所述模子的一部分和形成外封闭表面17的侧壁，所述模子壁51至少部分地接合在所述外封闭表面17上以抵消在所述连接元件20的二次成型步骤中通过注射方式产生的压力。
优选地，所述模子接合腔30具有带有“U”形横截面的环形体。
优选地，所述连接元件20完全填充二次成型座22，以便在所述主体4和所述闭合体14之间进行稳定的焊接。
此外，优选地，所述二次成型座22(因此，所述连接元件20一旦成型)在顶部和侧面由所述主体4的侧壁6的内表面8限定，并且在面向所述内部空腔2的侧部由所述侧闭合壁16限定。
此外，优选地，所述连接元件20环形地包裹所述中空体1，在所述主体4和所述闭合体14之间形成密封焊接环。
在所述闭合体14或所述主体4也作为容器底部的实施例中，所述主体4或所述闭合体14包括底壁，优选地与所述侧闭合壁16成一体，具有上底面15a，所述上底面面向所述容器的空腔2并构成所述容器的内底表面。所述底壁15还包括外底面15b，其与所述上底面15a相对，且不与所述空腔2连通，但面向所述容器的外部。
在一个变型实施例中，所述内部中空体1包括至少一个加强壁300，其横向布置在两个相互面对的壁17a、17b之间，并限定所述模子接合腔30。
根据本发明，制造塑料内部中空体的方法提供了将所述主体4和所述闭合体14连接在同一步骤中，其中第二闭合体14’和/或第二主体的注塑成型将用于随后的结合步骤中以获得第二内部中空体。
优选地，根据本发明的内部中空体1的制造还包括以下步骤：
-提供用塑料成型的主体4，包括侧壁6，其具有限定空腔2的内表面8，并且其端部具有将接合口12限定到空腔2的成型边缘10；
-提供闭合体14，具有封闭侧壁16和内密封面18；
-使所述内密封面18至少部分地与所述主体4的所述侧壁6的所述内表面8接合，以使所述接合口12处的所述空腔2至少部分地闭合，从而在所述主体4和所述闭合体14之间形成二次成型座22；
-二次成型，通过注塑成型的方式，所述连接元件20，以便用天然或合成树脂填充所述二次成型座22，并将所述主体4至少部分地沿着所述成型边缘10焊接到所述闭合体14，优选地沿着整个所述成型边缘焊接。
优选地，塑料成型的所述主体4和所述闭合体14通过注塑成型制成。
此外，还提供了在所述闭合体14或所述主体4的模子接合腔30中，根据与所述闭合体14或所述主体4的模子接合腔30的形状耦合，所述模子500至少部分地被插入，以使得所述模子的至少一个壁抵消在所述连接元件20的二次成型步骤中通过注射方式注射天然或合成树脂在二次成型座22上产生的压力。
优选地，所述连接元件20的二次成型步骤提供构成所述连接元件20的熔融合成树脂在高温下注射到所述二次成型座22中，熔融合成树脂一旦凝固构成所述连接元件20，而所述主体4和所述闭合体14插入所述模子500中。在该步骤中，当高温熔融的合成树脂接触到所述二次成型座22的壁(例如，所述侧闭合壁16的所述内密封面18、所述侧壁6的所述内表面8、所述成型边缘10)时，导致表面开始熔化，即从固态到熔融状态的新转变，由于材料的熔化和随后的再凝固步骤，能够将所述连接元件20与所述主体4和所述闭合体14有效且完整地焊接。
现参照图3a至图5e，根据本发明，以特别有利的形式，通过在包含多个空腔510、520、530的单个模子中注塑成型来制造所述内部空心塑料体1。每一所述多个空腔510、520、530由分别在所述模子500的所述模具50”和所述冲头50’上获得的各模具印模511、521、531和各冲头印模511’，521’，531’并置形成。然后，当所述模子500通过将相应的模具印模和冲头印模放在一起而闭合形成所述空腔510、520、530。在图3a至图3e和图5a至图5e的每一组中，根据本领域技术人员清楚理解的耦合进行图示，该耦合以循环和连续的方式进行。所述模子500的模具50”的变型实施例与相应的冲头变型50’连接，分别在图3f至图3i和图4a至图4m中示出。换言之，根据实施例，图3a至图3e示出了该方法在所述模具50”侧的步骤，图3f至图3i示出了该方法在所述冲头50’侧的步骤。另一方面，图4a至图5e示出了根据另一变型实施例的制造方法的步骤，其中图4a至图4m示出了所述冲头50’侧的方法的步骤，图5a至图5e示出了所述模具50”侧方法的步骤。
所述中空体1的制造方法包括以下步骤：
a)在所述多个空腔510、520、530的主空腔530中成型第一主体4，在所述多个空腔510、520、530的封闭空腔520中成型第一闭合体14(例如通过将图3a中的所述模具闭合在图3f中的所述冲头上，或将图4a中的所述冲头闭合在图5a中的所述模具上)；
b)打开所述模子500；
c)通过移动承载第一主体4(例如，如图3b至图3e或图5b至图5e所示)的可移动成型元件540，将所述第一主体4从所述模具印模511、521、531或冲头印模511’、521’，531’的主印模531、531’移动到所述模具印模511、521、531或冲头印模511’、521’、531’的结合印模511、511’；
d)将所述可移动成型元件540与所述模子500的所述模具50”或所述冲头50’接合，以便当所述模子闭合以进行成型时，所述可移动成型元件540形成所述主腔530的所述主印模531、531’的一部分(例如，如图3e和图5e所示)；
e)在同一步骤中，即保持所述模子闭合，在所述闭合腔520中成型第二闭合体14’，并将所述第一主体4和所述第一闭合体14连接在所述多个空腔510、520、530中的所述结合空腔510中(例如，通过将图3e中的所述模具闭合在图3h中的所述冲头上，或将图4e中的冲头闭合在图5e中的模具上，或将图4i中的冲头闭合在图5e中的模具上，或将图4m中的冲头闭合在图5e中的模具上)。
如上所述，在步骤d)中，因此，所述可移动成型元件540仅形成所述主腔530的所述主印模531、531’的一部分，使得从继续的描述中可以更好地理解这些优点。
很明显，树脂被注入所述主腔530以形成所述主体4，树脂被注入所述闭合腔520以形成所述闭合体14。
在所述结合空腔510中，合成树脂被注入到所述二次成型座22中，以在所述主体4和所述闭合体14之间二次成型所述连接元件20。
此外，“相同步骤”是指所述第一闭合体14和所述第一主体4之间的结合在没有打开所述模具的情况下在所述第二闭合体14’的成型完成之前进行。换言之，当所述模子500闭合时，注射塑料树脂以在结合空腔510中二次成型所述主体4和所述闭合体14之间的连接元件，并在所述闭合腔520中二次成型第二闭合体14’，以用于随后的结合(二次成型)步骤。例如，这是允许的，所述模子内的注射装置(未示出但本领域技术人员已知)适于将聚合物树脂注射到所述主腔530和所述结合空腔510以及所述闭合腔520中。此外，如果决定将两个半壳与不同的或其他有色材料连接，则也可以通过使用双注射压力机来实现这一点。
优选地，甚至更有利地，在步骤e)中，还设想成型第二主体以用于随后的与所述第二闭合体14’的结合(二次成型)步骤中。
此外，优选地，用于第二主体、第二闭合体14’和第一主体4和第一闭合体之间的连接元件20的注塑成型的聚合物合成树脂的注射顺序地或同时地在主腔530、闭合腔520和结合空腔510中进行。
如前所述，在根据本发明的方法中，第一主体4和第一闭合体14的接合通过沿着二次成型座22注塑二次成型连接元件20来进行。
优选地，可移动成型元件540的移动包括以下步骤：围绕旋转轴线X旋转可移动成型元件540；以及沿从模具50”或冲头50’抽出所述主体4的方向移动可移动成型元件540。
优选地，在步骤c)之前，可移动成型元件540与模具50”或冲头50’接合，以至少部分(因此并非全部)形成主印模531(如图3a和图5a所示)。
此外，优选地，该方法包括以下步骤：
d1)将可移动成型元件540与模子500的模具50”或冲头50’接合，以便当模子被闭合以进行成型时，可移动成型元件540形成结合空腔510的结合印模511的一部分。
在该方法的有利变型中，步骤d1)基本上与步骤d)同时执行。换言之，可移动成型元件540与结合空腔510和主腔530同时接合，以便在模子被闭合以进行成型时形成结合印模511的一部分和主印模531的一部分。因此，很明显，当模具被闭合以进行成型时，可移动成型元件540与结合空腔510和主腔530以下述方式接合：仅形成结合印模511的一部分和主印模531的一部分，而不是结合印模511和/或主印模531的整体。
如前所述，如附图3a至5e所示，本发明还旨在提供用于制造内部中空体的模子500的一些有利实施例。
这种模子500包括：
-模具50”，包括主模具印模531、模具结合印模511和模具闭合印模521；
-冲头50’，包括主冲头印模531’、结合冲头印模511’和冲头闭合印模521’。
冲头印模511’、521’、531’和模具印模511、521、531适于组合在一起形成上文已经描述的多个成型腔510、520、530。
如上所述，模子500还包括一个可移动成型元件540，可移动成型元件540能够移动来将第一主体4从所述模具531或所述冲头531’的主印模转移到模具511或冲头511’的结合印模。此外，这种可移动成型元件540适于与模子500的模具50”或冲头50’接合，以形成模具531或冲头531’的主印模的至少一部分。
优选地，可移动成型元件540适于与模具50”或冲头50’接合，以形成模具511或冲头511’的结合印模的至少一部分。
在有利的变型实施例中，可移动成型元件540包括通过连接部分543连接在一起的结合部541和主要部分542。结合部541和主要部分542适于与模具511的结合印模和模具531的主印模接合或者与冲头511’的结合印模和冲头531’的主印模接合。
因此，在下文中更容易理解的是，一个有利的实施例提供：可移动成型元件540适于与模具50”或冲头50’接合，以便仅形成模具511或冲头511’的结合印模的一部分。
优选地，结合部541和主要部分542各自包括一框架541’、542’，框架围绕适于在其内部容纳主体4的壳体541”、542”。这种框架541’、542’适于与冲头或模具接合，以形成冲头或模具的结合印模和/或主印模的一部分。
仅移动冲头或模具一部分结合印模和/或主压印的可能性使得在移动过程中所获得的惯性被减少，从而获得更高的移动速度(例如旋转)，并且需要更少的运动致动器装置的动力。
在优选变型实施例中，框架541’、542’包括内侧面560，内侧面面对壳体541”、542”。内侧面560形成为与主体4的外侧面61(例如侧壁6的外表面)接合。这样的外侧面61是主体的背离中空体1的内部空腔2的表面。
在一个有利的实施例中，可移动成型元件540可在模子500的闭合/打开过程中围绕平行于模具50”和冲头50’的运动方向的旋转轴线X旋转。此外，可移动成型元件540可沿着从模具或冲头抽出主体4的方向移动。
在模子500的一个实施例中，冲头50’包括可围绕基本旋转轴线Y旋转的旋转基座550。冲头结合印模511’和冲头闭合印模521’被支撑在旋转基座550上。
在一个实施例中，旋转基座550被布置在主冲头印模531’周围。优选地，基本旋转轴线Y穿过冲头531’的主印模。更优选地，旋转基座550为圆形冠状，其设置在冲头531’的主印模周围。此外，优选地，基本旋转轴线Y与模子500的中心轴线Z重合。
下面更详细地参考图3a至图3i中所示的方法的变型实施例，为了获得内部中空体1，设想首先模制主体4和闭合体14(将图3a中模具闭合在图3f中的冲头上)。打开模子后，借助可移动成型元件540，从主印模531(图3b)中取出主体4，并旋转主体(图3c)以将其插入结合印模511(图3d、图3e)。在冲头侧50’，移动旋转基座550(图3g、图3h)，以便使闭合体14进入对应于结合空腔510的位置(图3h)。随后，模子500闭合(图3e中的模具和图3h中的冲头)。主体4和闭合体14相互接合，并且连接元件20通过注射在结合腔体510中来二次成型，同时第二闭合体14’被成型到闭合腔520中，第二主体被成型到主腔530中；然后打开模子(图3i)，取下完成的中空体1。此时，随着第二主体从主印模531(图3b)中抽出以及随着旋转基座550(图3g、图3h)的移动，再次循环地重新开始成型，从而使第二闭合体14’进入对应于结合空腔5的位置(图3h)等。
在另一个有利的实施例中(例如图4a至图4m中所示)，旋转基座550布置成靠近主冲头印模531’。
优选地，在后一个实施例中，基本旋转轴线Y不穿过主冲头印模531’。
优选地，基本旋转轴线Y相对于模子500的中心轴间隔开。在这种情况下，有利的是，通过简单的旋转，成品中空体1被定位在离模子中心更远的且朝向模子的外围的位置处，从而保证更容易和更方便地拾取成品。
将更详细地参考图4a至图5e中所示方法的变体实施例，为了获得内部中空体1，设想首先对主体4和闭合体14进行成型(通过将图5a中的所述模具闭合在图4a中所述冲头上)。打开模具后，主体4通过可移动成型元件540从主印模531(图5b)中取出，主体(图5c)旋转以将其插入结合印模511(图5d、5e)。在冲头侧50’，移动旋转基座550(图4b至图4e)，以便使闭合体14进入对应于结合空腔510的位置(图4e)。优选地，通过沿着基本旋转轴线Y的第一平移运动来移动旋转基座550，该基本旋转轴线Y适于将闭合体14从冲头的闭合印模521’分离。然后，旋转基座的旋转装置使旋转基座绕基本旋转轴线Y移动，以使闭合14与结合空腔510对应(图4d)。随后，旋转基座550的平移装置围绕基本旋转轴线Y通过在与第一平移运动相反的方向上的第二平移运动来移动旋转基座550(图4e)。
在本变型实施例中，与图3f至图3i所示的变型实施例相反，其中闭合印模521’与旋转基座550整体旋转，闭合印模521’由冲头50’的底座55”固定并整体支撑，并与旋转基座550分开。在这种情况下，旋转基座550仅充当闭合体14的输送托盘，从而允许减小被旋转的基座的总质量和旋转期间的相对惯性矩。有利地，这使得旋转装置必须传递来使旋转基座旋转的扭矩减小，从而减小旋转装置的尺寸，增加旋转(和成型时间)变化的速度，并简化模子结构。随后，模子500闭合(图5e中的模具闭合在图4e中的所述冲头上)。主体4和闭合体14相互接合，连接元件20通过注射在结合空腔510中来二次成型，同时第二闭合体14’在闭合腔520中成型，第二主体在主空腔530中成型；然后，打开模子(图4)。此时，如前面所描述的，随着第二主体从主印模531(图5b)中抽出以及旋转基座550的移动(如图4g至图4i所示)，再次循环地重复开始成型，从而使第二闭合体14’进入对应与结合空腔510(图4)等(图4j至图4m)的位置。
此外，很明显，图中描述和表示的上述步骤旨在在优选地随时间连续进行的且包括本领域技术人员知晓的未描述或说明的中间步骤的制造方法中进行。
创新地，根据本发明的内部中空体1，由于闭合体和主体之间的接合的特殊配置以及连接元件的布置，使得作用在中空体上的任何冲击载荷和压缩载荷能够以更稳健的方式抵抗，同时通过不显示难看的连接元件来保持产品的整体美感。
此外，前文所述的内部中空体1的制造方法允许几种类型的内部中空体(例如容器)制作以主要用于食品、化学或石化领域、清洁或制药领域或胶水、油漆或溶剂、或用于划船或园艺领域。
特别地，以创新的方式，根据本发明的方法允许以更有效的方式制造用于注射成型的内部中空体，这是由于主体和闭合体之间的结合以及第二闭合体的同时成型，在随后的结合循环中可用于二次成型。
因此，有利地，该方法一方面允许结合注射成型技术相对于吹塑成型或旋转成型技术的优点，另一方面允许加速生产，提高效率。这样既可以扩大可实现的内部中空体的形状和表面处理的范围，也可以改进制造工艺。
此外，有利地，根据本发明的内部中空体的制造方法允许增加成型过程的并行化，这是因为可以同时成型若干个内部中空体并且同时成型多个主体和闭合体，至少消除了从模子中取出闭合体(或主体)以及随后插入模子中进行二次成型的步骤，“代之以”可移动成型元件和旋转基座的旋转操作。这使得可以以更快和更自动化的方式前进至连接元件的二次成型阶段，因此提高了生产效率。
此外，由于可移动元件和旋转基座是相对较轻的装置，因此它们不需要昂贵和复杂的操纵工具，但是，如果旋转整个重量较大且惯性较大的半模子，则需要这种操纵工具。实际上，由于惯性减少，可移动元件和旋转基座可以更快地移动，从而减少总的成型时间。
显然，本领域技术人员为了满足特定需要，可以对上述中空体、模子或制造方法进行改变，所有这些都包含在以下权利要求限定的保护范围内。

Claims (21)

1.一种塑料内部中空体(1)，具有空腔(2)，优选适于容纳液体、固体或气体材料，包括：
-主体(4)，其成形为包括侧壁(6)，所述侧壁具有至少部分限定所述空腔(2)的内表面(8)并且包括接合部(8’)，所述内表面(8)通过所述空腔(2)来界定接合口(12)；
-闭合体(14)，包括具有内密封面(18)的侧闭合壁(16)，所述闭合体(14)至少部分地闭合所述接合口(12)处的空腔(2)；
-由塑料制成的连接元件(20)，所述连接元件(20)将所述主体(4)连接到所述闭合体(14)，所述连接元件(20)覆盖所述主体(4)和所述闭合体(14)之间的二次成型座(22)；
其特征在于，所述闭合体(14)具有模子接合腔(30)，其中用于注射成型的模子(500)可通过形状耦接至少部分地耦接在所述模子接合腔中，适于抵消所述连接元件(20)在二次成型步骤中通过注射方式在二次成型座(22)中产生的压力，
并且其中，所述闭合体(14)的内密封面(18)在支撑处至少部分地与所述主体(4)的内表面(8)沿所述接合部(8’)接合，以抵消所述闭合体(14)和所述主体(4)之间沿着优选方向(X’)且在所述闭合体(14)插入所述内部空腔(2)的方向上的机械应力。
2.根据权利要求1所述的内部中空体(1)，其特征在于，所述接合部(8’)是相对于优选方向(X’)倾斜的接合面。
3.根据权利要求1或2所述的内部中空体(1)，其特征在于，所述接合部(8’)是在所述主体(4)的侧壁(6)上形成的台阶(81)的起源部。
4.根据权利要求2或3所述的内部中空体(1)，其特征在于，所述闭合体(14)的内密封面(18)包括相对于所述优先方向(X’)倾斜并密封地靠在所述主体(4)的接合部(8’)上的支承部(18’)。
5.根据上述任一权利要求所述的内部中空体(1)，其特征在于，所述连接元件(20)沿着其侧面包含在所述主体的所述侧壁(6)和所述侧闭合壁(16)之间，并且其中，所述连接元件(20)限定了垂直于所述优先方向(X’)的横向平面(P)，所述连接元件(20)仅沿着其外连接元件表面(201)与外部环境接触，所述外表面(201)具有至少一个与所述横向平面(P)平行的虚拟切面(V)。
6.一种通过在模子(500)中注塑成型来制造根据上述任一权利要求所述的塑料内部中空体(1)的方法，所述模子(500)包含多个空腔(510、520、530)，所述多个空腔(510、520、530)中的每一个都通过分别接近模子(500)的模具(50”)和冲头(50’)上形成的各个模具印模(511、521、531)和各个冲头印模(511’、521’、531’)来形成，所述方法包括以下步骤：
a)在所述多个空腔(510、520、530)的主腔(530)中成型第一主体(4)并且在所述多个空腔(510、520、530)的闭合腔(520)中成型第一闭合体(14)；
b)打开模子(500)；
c)通过移动承载所述第一主体(4)的可移动成型元件(540)，将第一主体(4)从所述模具(511、521、531)或冲头(511’、521’、531’)的主印模(531、531’)转移到所述模具或冲头印模的结合印模(511、511’)；
d)将所述可移动成型元件(540)与所述模子(500)的所述模具(50”)或所述冲头(50’)接合，使得当模子闭合以进行成型时，所述可移动成型元件(540)形成所述主腔(530)的主印模(531、531’)的一部分；
e)在闭合腔(520)中成型第二闭合体(14’)，并且在保持模子闭合的同时，在所述多个空腔(510、520)的结合腔(510)中通过沿着二次成型座(22)在所述主体(4)和所述闭合体(14)之间注塑连接元件(20)来进行二次成型。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述可移动成型元件(540)的移动包括以下步骤：围绕旋转轴线(X)旋转所述可移动成型元件(540)；以及沿着从所述模具(50”)或所述冲头(50’)中取出所述主体(4)的方向平移所述可移动成型元件(540)。
8.根据权利要求6至7中任一权利要求所述的方法，其特征在于，在步骤c)之前，所述可移动成型元件(540)与所述模具(50”)或所述冲头(50’)接合，使得至少部分形成所述主印模(531)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述可移动成型元件(540)与所述模具(50”)或所述冲头(50’)接合，使得不完全形成所述主印模(531)，即仅部分形成。
10.根据权利要求6至9中任一权利要求所述的方法，还包括以下步骤：
d1)将所述可移动成型元件(540)与所述模子(500)的所述模具(50”)或所述冲头(50’)接合，使得当模子闭合以进行成型时所述可移动成型元件(540)形成所述结合腔(510)的所述结合印模(511)的一部分。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤d1)基本上与步骤d)同时进行。
12.根据权利要求6至11中任一权利要求所述的方法，其特征在于，在步骤e)中，所述第二主体在所述主腔(530)中成型。
13.一种用于制造具有内部空腔(2)的塑料中空体(1)的模子，所制造通过主体(4)、闭合体(14)和主体与闭合体之间的连接元件(20)的注塑成型来进行，包括：
-模具(50”)，包括主模具印模(531)、模具结合印模(511)和模具闭合印模(521)；
-冲头(50’)，包括主冲头印模(531’)、冲头结合印模(511’)和冲头闭合印模(521’)；
所述冲头印模(511’、521’、531’)和所述模具印模(511、521、531)适于并排放置以形成多个模腔(510、520、530)；
所述模子(500)包括可移动成型元件(540)，所述可移动成型元件(540)能够移动以将所述第一主体(4)从所述主模具印模(531)或所述冲头印模(531’)平移到所述模具结合印模(511)或所述冲头结合印模(511’)，所述可移动成型元件(540)适于与所述模子(500)的所述模具(50”)或所述冲头(50’)接合，以形成主模具印模(531)或冲头印模(531’)的至少一部分。
14.根据权利要求13所述的模子，其特征在于，所述可移动成型元件(540)适于与所述模子(500)的模具(50”)或所述冲头(50’)接合，以形成所述模具结合印模(511)或所述冲头结合印模(511’)的至少一部分。
15.根据权利要求13或14所述的模子，其特征在于，所述可移动成型元件(540)包括通过连接部分(543)连接在一起的结合部(541)和主要部分(542)，其中所述结合部(541)和所述主要部分(542)适于与所述模具结合印模(511)和主模具印模(531)接合或者与所述冲头结合印模(511’)和主冲头印模(531’)接合。
16.根据权利要求15所述的模子，其特征在于，所述接合部(541)和所述主要部分(542)各自包括框架(541’、542’)，所述框架围绕适于在其内部容纳所述主体(4)的壳体(541”、542”)，所述框架(541’、542’)适于与冲头或模具接合以形成结合印模(511、511’)的一部分和/或冲头或模具的主印模(531、531’)的一部分。
17.根据权利要求16所述的模子，其特征在于，所述框架(541’、542”)包括内侧面(560)，所述内侧面面向所述壳体(541”、542”)并且成型为与所述主体(4)的外侧表面(61)的接合，所述外侧表面(61)相对于所述中空体(1)的所述内部空腔(2)面向相反侧。
18.根据权利要求13至17中任一项权利要求所述的模子，其特征在于，所述可移动成型元件(540)可在所述模子的闭合/打开过程中围绕平行于所述模具和所述冲头的运动方向的旋转轴线(X)旋转，所述可移动成型元件(540)也可沿着所述主体(4)从所述模具或所述冲头抽出的方向移动。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的模子，其特征在于，所述冲头(50’)包括旋转基座(550)，所述旋转基座可围绕基本旋转轴线(Y)旋转，所述冲头结合印模(511’)和所述冲头闭合印模(521’)在所述旋转基座(550)上被支撑或获得。
20.根据权利要求19所述的模子，其特征在于，所述旋转基座(550)围绕所述主冲头印模(531’)布置。
21.根据权利要求20所述的模子，其特征在于，所述旋转基座(550)布置在所述主冲头印模(531’)旁边，所述基本旋转轴线(Y)相对于所述模子(500)的中心轴线(Z)间隔开。
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