DE202010008758U1

DE202010008758U1 - Spritzgießform für flexible Tube

Info

Publication number: DE202010008758U1
Application number: DE202010008758U
Authority: DE
Original assignee: Plasticum Group BV
Current assignee: Weener Plastics Netherlands BV
Priority date: 2010-09-03
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2010-12-16
Anticipated expiration: 2020-10-09
Also published as: CN103124624B8; NL2005313C2; JP5845541B2; RU2013114854A; JP2013539430A; CA2807134C; CN103124624B; BR112013003983A2; US20140057013A1; IL225017A; AU2010359925B2; EP2611589B1; CN103124624A; AU2010359925C1; PL2611589T3; RU2556099C2; ZA201301447B; ES2615308T3; US9108371B2; EP2611589A1

Abstract

Spritzgießvorrichtung (1) zum Spritzgießen eines flexiblen Hülsenkörpers für eine zusammendrückbare Tube, wobei die Spritzgießvorrichtung aufweist:
– ein Patrizenteil (6);
– ein Matrizenteil (7), das in Kombination mit dem Patrizenteil (6) eine Hülsenkörperkavität (8) zum Ausbilden des flexiblen Hülsenkörpers (4) zwischen ihnen bildet, wobei sich die Hülsenkörperkavität (8) von einem oberen Ende (9) zu einem gegenüberliegenden unteren Ende (10) in einer Längsrichtung erstreckt,
– ein Angussendteil (7), das in Kombination mit dem Matrizenteil (7) und dem Patrizenteil (6) eine Angusskavität (12) an dem oberen Ende (9) der Hülsenkörperkavität (8) bildet, wobei die Angusskavität aufweist:
– eine Einspritzöffnung (13) zum Einspritzen eines Flusses einer Kunststoffschmelze in die Angusskavität (12);
– einen ringförmigen Verteilungskanal (14), der entlang des Umfangs des oberen Endes der Hülsenkörperkavität (8) angeordnet ist;
– einen oder mehrere Angusskanäle (15), die sich zwischen der Einspritzöffnung (13) und dem ringförmigen Verteilungskanal (14) erstrecken;...

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießvorrichtung zum Spritzgießen eines flexiblen Hülsenkörpers für eine zusammendrückbare Tube, ein Verfahren zum Spritzgießen eines flexiblen Hülsenkörpers für eine zusammendrückbare Tube unter Verwendung einer solchen Gießform und einen flexiblen Hülsenkörper und eine zusammendrückbare Tube, die eine solche Hülse aufweist, die mit Hilfe einer Spritzgießvorrichtung gemäß der Erfindung erhalten wird.
Zusammendrückbare Kunststofftuben sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden seit einiger Zeit zur Dosierung flüssiger Stoffe wie Handcremes, Shampoos, Zahnpasta, Creme, Gel, Kosmetika oder ähnlicher Produkte verwendet. Eine typische zusammendrückbare Tube umfasst einen Hülsenkörper mit flexiblen Wänden und eine Schulter, die eine Ausgabeöffnung aufweist. Zum Ausbringen des in der Tube gehaltenen Produkts wird der Hülsenkörper derart zusammen gedrückt, dass das Produkt durch die Ausgabeöffnung getrieben wird.
Die Tuben sind vorzugsweise spritzgegossen, weil dies die Erstellung eines flexiblen Hülsenkörpers und einer integrierten Schulter in einem Arbeitsgang ermöglicht. Der Formungsprozess liefert einen flexiblen Tubenkörper, der ein oberes Ende mit der Schulter und ein offenes, gegenüberliegendes Ende aufweist. Das offene Ende wird in einem nachfolgenden Verfahrensschritt verschlossen, am häufigsten durch Heißsiegeln oder Ultraschallschweißen. Typischerweise wird die Tube vor dem Verschließen des Tubenkörpers über das offene Ende mit dem auszugebenden Produkt gefüllt.
Die Tuben werden mit einem Verschluss versehen, um die Ausgabeöffnung zum Schutz vor Verschütten und zum Schutz des Produktes in der Tube zum Beispiel vor Austrocknen zu verschließen. Solch ein Verschluss umfasst einen Deckel, der auf das Schulterteil der Tube geschraubt oder geklickt wird. Die Schulter ist steifer als der flexible, dünnwandige Hülsenkörper, um ein sicheres Verschließen der Tube zu ermöglichen. Einige Tuben sind mit einem Deckel versehen, der gelenkig mit der Schulter verbunden ist.
Ein Nachteil des Spritzgießverfahrens ist, dass die Bereitstellung eines flexiblen Hülsenkörpers mit dünnen Wänden einen großen Einspritzdruck erfordert, der dazu führen kann, dass sich der Kern, auf dem der Hülsenkörper gebildet wird, im Inneren der Gießform verschiebt.
Darüber hinaus ist der Fluss der Kunststoffschmelze nicht gleichmäßig in der Kavität zur Bildung der Hülse verteilt, so dass eine unregelmäßige Fließfront entsteht, die Lufteinschlüsse und lokale Druckbereiche im Endprodukt verursacht. Es ist somit schwierig, dünne, flexible Wände mit einem Minimum an innerer Spannung und mit einer glatten Außenfläche ohne Fließspuren zu erhalten. Diese Mängel sind für viele Produkte nicht akzeptabel, insbesondere für solche mit einem „hochwertigen” Erscheinungsbild wie zum Beispiel Kosmetika.
Ferner machen die hohen Einspritzdrücke, die für das Füllen des Abschnitts der Gießform erforderlich sind, der die dünnen, flexiblen Wände der Tube ausbildet, die Anwendung von in der Gießform integrierten Etiketten (In-Mould-Labels) bei flexiblen Tubenkörpern problematisch. Aufgrund der hohen Einspritzdrücke kann der Fluss des geschmolzenen Kunststoffmaterials entlang des Etiketts das Etikett versetzen oder beschädigen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Spritzgießvorrichtung zum Spritzgießen einer zusammendrückbaren Tube oder Teilen hiervon bereitzustellen, vorzugsweise ohne einen oder mehrere der oben genannten Nachteile des Standes der Technik.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Bereitstellung einer Spritzgießvorrichtung zum Spritzgießen eines flexiblen Hülsenkörpers für eine zusammendrückbare nach Anspruch 1.
Die Spritzgießvorrichtung gemäß der Erfindung umfasst ein Patrizenteil, ein Matrizenteil und ein Angussendteil. Das kombinierte Matrizenteil und Patrizenteil bilden eine Hülsenkörperkavität zum Ausbilden des flexiblen Hülsenkörpers zwischen ihnen. Die Hülsenkörperkavität erstreckt sich von einem oberen Ende zu einem gegenüberliegenden unteren Ende in einer Längsrichtung. Das Angussendteil bildet in Kombination mit dem Matrizenteil und dem Patrizenteil eine Angusskavität an dem oberen Ende der Hülsenkörperkavität. In der Angusskavität wird ein Angusskörper ausgebildet.
Die Angusskavität weist eine Einspritzöffnung zum Einspritzen eines Flusses einer Kunststoffschmelze in die Angusskavität und die Hülsenkörperkavität auf, einen ringförmigen Verteilungskanal, der entlang des Umfangs des oberen Endes der Hülsenkörperkavität angeordnet ist, einen oder mehrere Angusskanäle, die die Einspritzöffnung und den ringförmigen Verteilungskanal verbinden und einen Durchgang, der den ringförmigen Verteilungskanal mit der Hülsenkörperkavität verbindet, zum Leiten der Kunststoffschmelze von dem Verteilungskanal in die Hülsenkörperkavität.
Der flexible Hülsenkörper gemäß der Erfindung kann mit einem Schulterkörper in einem nachfolgenden Fertigungsschritt versehen werden, zum Beispiel durch Heißsiegeln einer separaten, spritzgegossenen Schulter auf den Hülsenkörper. Bevorzugt ist der in der Angusskavität ausgebildete Angusskörper ein Teil des Endprodukts. Die Erfindung stellt einen Angusskörper bereit, der ermöglicht, dass die Schulter auf dem Hülsenkörper und dem Angusskörper befestigt wird. Somit ist kein Zusatzschritt zum Entfernen des Angusskörpers vor dem Bereitstellen der Schulter erforderlich. Darüber hinaus bietet der Angusskörper eine zusätzliche Steifigkeit an dem oberen Ende der flexiblen Hülse und bietet zusätzliche Befestigungsflächen für die Schulter in dem Endprodukt.
In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung wird die Schulter durch ein zweistufiges Spritzgießen in derselben Spritzgießvorrichtung ausgebildet wie die flexible Hülse. Mit einer zweistufigen Spritzgießform gemäß der Erfindung ist die Schulter bevorzugt derart ausgebildet, dass der Angusskörper wenigstens teilweise in dem Schulterteil eingebettet ist und als Verankerung zum Halten des Schulterkörpers fungiert.
In einer Ausführungsform ist die zweistufige Spritzgießform gemäß der Erfindung zum Spritzgießen eines Angusskörpers in der Angusskavität und des flexiblen Hülsenkörpers in der Hülsenkörperkavität in einer ersten Stufe und zum Spritzgießen des Schulterkörpers in einer Schulterkörperkavität benachbart zu dem Angusskörper und dem flexiblen Hülsenkörper in einer zweiten Stufe derart ausgelegt, dass der Schulterkörper einstückig mit dem Angusskörper und dem flexiblen Hülsenkörper spritzgegossen ist.
Bevorzugt ist die Spritzgießform mit einem Schulterendteil versehen, das in Kombination mit dem Matrizenteil und dem Patrizenteil die Schulterkörperkavität zum Ausbilden des Schulterkörpers bildet, wobei das Schulterendteil eine Einspritzöffnung zum Einspritzen eines Flusses einer Kunststoffschmelze in die Schulterkörperkavität aufweist.
In einer alternativen Ausführungsform ist das Angussendteil mit einer oder mehreren bewegbaren Teilen versehen, wobei die Teile bewegt werden können, um eine Schulterkavität benachbart zu der Angusskavität auszubilden, nachdem der Angusskörper und der Hülsenkörper ausgebildet sind.
Die Erfindung stellt ferner eine zweistufige Spritzgießvorrichtung zum Spritzgießen des Schulterkörpers in einer ersten Stufe und Spritzgießen eines Angusskörpers und eines flexiblen Hülsenkörpers in einer zweiten Stufe derart bereit, dass der Angusskörper und der flexible Hülsenkörper einstückig mit dem Schulterkörper spritzgegossen sind.
In dieser Ausführungsform weist die Spritzgießform ein Schulterbasisteil, ein Schulterendteil, ein Patrizenteil und ein Matrizenteil auf. In dieser Ausführungsform wird die Angusskörperkavität nicht durch ein Angussendteil in Kombination mit dem Patrizen- und Matrizenteil gebildet, sondern durch das Schulterendteil, das einen spritzgegossenen Schulterkörper aufweist, in Kombination mit dem Patrizen- und Matrizenteil.
In der ersten Stufe bildet das Schulterendteil in Kombination mit dem Schulterbasisteil eine Schulterkörperkavität zum Ausbilden des Schulterkörpers zwischen ihnen. Das Schulterendteil weist eine Einspritzöffnung zum Einspritzen eines Flusses einer Kunststoffschmelze in die Schulterkörperkavität auf. Darüber hinaus weist die Spritzgießform einen Stift auf, um den Schulterkörper mit einer Öffnung benachbart zu einer zweiten Einspritzöffnung in dem Schulterendteil zu versehen.
Das Matrizenteil bildet in Kombination mit dem Patrizenteil eine Hülsenkörperkavität zum Ausbilden des flexiblen Hülsenkörpers zwischen ihnen, wobei sich die Hülsenkörperkavität von einem oberen Ende zu einem gegenüberliegenden unteren Ende in einer Längsrichtung erstreckt. Es ist festzustellen, dass das Patrizen- und Matrizenteil von einer ähnlichen Gestalt sein können wie bei der zuvor beschriebenen zweistufigen Spritzgießform.
In der zweiten Stufe bildet das Schulterendteil, das den spritzgegossenen Schulterkörper umfasst, in Kombination mit dem Matrizenteil und dem Patrizenteil eine Angusskavität an dem oberen Ende der Hülsenkörperkavität. Die Angusskavität weist die Öffnung des Schulterkörpers zum Einspritzen eines Flusses einer Kunststoffschmelze von der zweiten Einspritzöffnung in dem Schulterendteil durch die Öffnung in die Angusskavität zum Spritzgießen des Angusskörpers und des flexiblen Hülsenkörpers einstückig mit dem Schulterkörper auf.
Die Angusskavität weist ähnlich zu der Angusskavität in der oben beschriebenen alternativen Spritzgießform einen ringförmigen Verteilungskanal auf, der entlang des Umfangs des oberen Endes der Hülsenkörperkavität angeordnet ist, einen oder mehrere Angusskanäle, die sich zwischen der Öffnung in dem Schulterkörper und dem ringförmigen Verteilungskanal erstrecken und einen Durchgang. Der Durchgang ist durch eine oder mehrere Öffnungen gebildet, die den ringförmigen Verteilungskanal mit der Hülsenkörperkavität verbinden, zum Leiten der Kunststoffschmelze von dem Verteilungskanal in die Hülsenkörperkavität, wobei eine oder mehrere Öffnungen gleichmäßig entlang des Umfangs der Hülsenkörperkavität verteilt ist/sind und schmal im Vergleich zu dem Verteilungskanal stromauf des Durchgangs ist/sind, so dass der Durchgang zunächst den Fluss der Kunststoffschmelze in die Hülsenkörperkavität verhindert, was zu einem Druckaufbau in der Angusskavität führt. Dieser Druckaufbau führt schließlich zu einem ausreichend hohen Druck, um den Fluss der Kunststoffschmelze durch den Durchgang in die Hülsenkörperkavität zu treiben.
Diese zweistufige Spritzgießvorrichtung zum Spritzgießen des Schulterkörpers in einer ersten Stufe und Spritzgießen eines Angusskörpers und eines flexiblen Hülsenkörpers in einer zweiten Stufe ist besonders geeignet zum Spritzgießen einer Tube mit einer einstückigen Schulter, wobei die Schulter aus einem ersten Material hergestellt ist und der Angusskörper und der flexible Hülsenkörper aus einem zweiten Material, wobei das erste Material einen wesentlich kleineren E-Modul aufweist als das zweite Material. Wenn ein weicherer Körper in der ersten Stufe gebildet wird, besteht das Risiko, dass der Körper unter dem Spritzgießdruck durch das Spritzgießen eines steiferen Schulterkörpers in der zweiten Stufe umgeformt wird. Wenn der Schulterkörper aus einem steiferen Material gebildet wird als der Hülsenkörper, wird er bevorzugt während der ersten Stufe ausgebildet. Dies bietet ein besseres Verbinden der Körper und ein Endprodukt mit einer klaren, scharfen Linie, an der die Körper aneinander grenzen.
Es ist festzustellen, dass der Durchgang aller Spritzgießformen gemäß der Erfindung schmal ist verglichen mit dem Verteilungskanal stromauf des Durchgangs, so dass der Durchgang zunächst den Fluss der Kunststoffschmelze in die Hülsenkörperkavität verhindert. Dies führt zu einem Druckaufbau in der Angusskavität, was schließlich zu einem ausreichend hohen Druck führt, um den Fluss der Kunststoffschmelze durch den Durchgang in die Hülsenkörperkavität zu treiben.
Der Durchgang wird durch eine oder mehrere Öffnungen gebildet, die zwischen dem ringförmigen Verteilungskanal und der Hülsenkörperkavität vorgesehen und gleichmäßig entlang des Umfangs der Hülsenkörperkavität verteilt ist/sind. Wenn der Verteilungskanal gefüllt ist, ist der Druck innerhalb des Verteilungskanals im Wesentlichen entlang des Durchgangs derselbe, das heißt in der Nähe aller Öffnungen. Wenn somit der Druck in der Angusskavität hoch genug ist, die Kunststoffschmelze durch den Durchgang zu treiben, wird die Hülsenkörperkavität über die eine oder mehreren gleichmäßig verteilten Öffnungen gleichzeitig gefüllt und die Hülsenkörperkavität wird gleichmäßig über den Durchgang gefüllt.
Die Angusskavität weist eine Einspritzöffnung zum Einspritzen eines Flusses einer Kunststoffschmelze in die Angusskavität und die Hülsenkörperkavität auf, einen ringförmigen Verteilungskanal, der entlang des Umfangs des oberen Endes der Hülsenkörperkavität angeordnet ist, einen oder mehrere Angusskanäle, die die Einspritzöffnung und den ringförmigen Verteilungskanal verbinden und einen Durchgang, der den ringförmigen Verteilungskanal mit der Hülsenkörperkavität verbindet, zum Leiten der Kunststoffschmelze von dem Verteilungskanal in die Hülsenkörperkavität.
Die Angusskavität ermöglicht somit eine ausgeglichene Befüllung der Hülsenkörperkavität mit einem Fluss einer Kunststoffschmelze, die die Kavität im Wesentlichen in axialer Richtung füllt, was einen gleichmäßigeren Druck in der Hülsenkörperkavität und dem eingespritzten Material bietet. Der gleichmäßige Fluss der Kunststoffschmelze in dem Hülsenkörperabschnitt der Gießformkavität minimiert lokalisierte Innendrücke in den flexiblen Wänden des Endprodukts. Somit wird ein Tubenkörper mit einer guten Qualität erhalten.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf Spritzgießvorrichtung zum Ausbilden flexibler Hülsenkörper mit einer Wandstärke von 1 mm oder weniger, bevorzugt 0,6 mm oder weniger anwendbar. Bevorzugt ist der Durchgang in der Spritzgießform durch einen oder mehrere Schlitze und/oder kreisförmige Öffnungen gebildet, der/die eine Breite oder Durchmesser von etwa 0,3 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,05 mm und 0,3 mm vorzugsweise in Kombination mit einer flexiblen Hülsenkörperkavität, die zum Bereitstellen eines flexiblen Hülsenkörpers mit einer Wandstärke zwischen 0,3 mm und 1 mm bemessen ist, hat/haben. Vorzugsweise ist der Durchgang derart bemessen, dass der Fluss der Kunststoffschmelze nur in die Hülsenkörperkavität eindringt, nachdem der Angusskörperabschnitt der Kavität vollständig gefüllt ist und der Druck in dem Verteilungskanal wenigstens 200 bar, bevorzugt wenigstens 300 bar, besonders bevorzugt wenigstens 350 bar ist. Somit ist der Druck hoch genug, um den Angusskavitätsabschnitt zu füllen und eine gleichmäßig verteilte Fließfront bereitzustellen, während genügend Druck zum Drücken des Flusses durch die gesamte Hülsenkörperkavität verbleibt und diesen füllt.
Die Erfindung ist besonders nutzbar, wenn sie mit dem In-Mould-Labelling verwendet wird. Die gleichmäßige Verteilung des Flusses der Kunststoffschmelze in der Hülsenkörperkavität bietet eine im Wesentlichen ringförmige Fließfront, die in die Längsrichtung der Hülsenkörperkavität läuft. Dies verhindert eine ungewollte Bewegung und/oder Faltenbildung eines in der Gießform angeordneten Etiketts aufgrund von lokalisierten Drücken, die durch mehrere Flüsse hervorgerufen werden oder zum Beispiel durch eine Fließfront, die auf einer Seite der Kavität schneller fließt als auf der gegenüberliegenden Seite der Kavität.
Bevorzugt ist der ringförmige Verteilungskanal der Angusskavität mit der Hülsenkörperkavität über einen Durchgang verbunden, der durch einen einzigen ringförmigen Schlitz gebildet ist, der sich entlang des Umfangs der Hülsenkörperkavität erstreckt. Somit gibt es lediglich eine Öffnung, die gleichmäßig entlang des Umfangs des Hülsenkörpers verteilt ist. Die einzige Öffnung ermöglicht eine einzige, gleichförmige Fließfront und somit eine optimale Verteilung der Kunststoffschmelze in der Hülsenkörperkavität.
In einer alternativen Ausführungsform ist der Verteilungskanal mit der Hülsenkörperkavität über einen Durchgang verbunden, der aus mehreren Öffnungen gebildet ist, die gleichmäßig entlang des Umfangs der Hülsenkörperkavität verteilt sind. Durch das Vorsehen der Öffnungen nahe beieinander und dadurch, dass der Fluss gleichzeitig durch jede Öffnung getrieben wird, verbinden sich die Fließfronten, die aus jeder Öffnung in die Hülsenkörperkavität austreten, schnell zu einer einzigen Fließfront, die in die Längsrichtung des Hülsenkörpers fließt.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung ist der Durchgang durch mehrere Öffnungen gebildet, die jeweils Teil eines Kanals sind und wobei die Kanäle bevorzugt innerhalb des Umfangs der Hülsenkörperkavität angeordnet sind. Die Kanäle bilden Rippenelemente in dem Endprodukt, was der Tube eine zusätzliche Steifigkeit bietet. Die kanalförmigen Verbindungen zwischen dem ringförmigen Verteilungsring ermöglichen darüber hinaus, dass die Abschnitte des Patrizenteils, die zwischen den Kanälen angeordnet sind, während des Spritzgießens des flexiblen Hülsenkörpers durch das Gießformendteil gelagert sind.
Vorzugsweise ist der Durchgang schmal im Vergleich zu der Hülsenkörperkavität unmittelbar stromab des Durchgangs, so dass der Fluss der Kunststoffschmelze, wenn er durch den Durchgang gedrückt wird, frei in den breiteren Teil der Hülsenkörperkavität fließen kann.
Vorzugsweise ist der Angussabschnitt der Kavität, insbesondere der Verteilungskanal, im Wesentlichen innerhalb des Umfangs der tubenförmigen Körperkavität angeordnet. Dies ermöglicht das Anbringen eines Verschlusses über dem Angusskörper derart, dass die Außenfläche des Verschlusses bündig mit der Außenfläche des Hülsenkörpers ist.
Vorzugsweise weist der Verteilungskanal einen sich verjüngenden Querschnitt derart auf, dass er sich in Richtung der Hülsenkörperkavität verengt. Diese Ausführungsform ermöglicht zuerst die Verteilung der Kunststoffschmelze in dem breiteren Teil des Kanals. Der schmalere Teil des Verteilungskanals, der benachbart zu den Öffnungen angeordnet ist, füllt sich, nachdem der erste Teil gefüllt ist und der Druck in dem Kanal beträgt. Diese Ausgestaltung des Verteilungskanals stellt ferner sicher, dass die Kunststoffschmelze in die Hülsenkörperkavität entlang des gesamten Durchgangs im Wesentlichen in demselben Moment eindringt, um einen gleichmäßig verteilten Fluss in dem Hülsenkörperabschnitt der Kavität bereitzustellen.
Vorzugsweise ist der Querschnitt des Verteilungskanals wesentlich kleiner als der Querschnitt jedes Angusskanals. Somit gibt es bereits einen Druckaufbau in jedem Angusskanal, wenn der Fluss in den Verteilungskanal gedrückt wird. Dies stellt darüber hinaus eine gleichmäßige Verteilung des Flusses über die Angusskanäle bereit, bevor der Fluss in den Verteilungskanalabschnitt eindringt.
Vorzugsweise gabeln sich der eine oder die mehreren Angusskanäle in mehrere Zweige, die bevorzugt in regelmäßigen Abständen in den Verteilungskanal münden. Somit ist der Fluss der Kunststoffschmelze durch die Angusskanäle in Unterflüsse unterteilt und über den Verteilungskanal verteilt. Somit wird der Verteilungskanal gleichmäßiger gefüllt und der Druckaufbau ist gleichmäßiger entlang des Verteilungskanals verteilt und somit entlang der Öffnungen. Dies hilft weiter, das Durchstoßen des Flusses in die Hülsenkörperkavität in dem gleichen Moment auftreten zu lassen.
Vorzugsweise sind die Länge und der Durchmesser der Angusskanäle derart bemessen, dass der Fluss der Kunststoffschmelze in den Verteilungskanal über jeden Kanal im Wesentlichen in demselben Moment eindringt.
Bevorzugt ist die Spritzgießvorrichtung für das In-Mould-Labelling eingerichtet, um den Hülsenkörper mit einem Etikett zu versehen, bevorzugt mit einem Etikett, das besondere Sperreigenschaften aufweist, um den Hülsenkörper mit besseren Sperreigenschaften gegen zum Beispiel Gase oder Wasserdampf zu versehen als das Grundmaterial der Tube. Darüber hinaus ist es ebenso möglich, Folien oder Banderolen als Etikett zu verwenden, deren Oberfläche bereits wie bei einem Etikett bedruckt ist oder eine dekorative Oberfläche aufweist mit Strukturen oder unterschiedlichen Materialien, um die Tube mit einer Außenfläche zu versehen, die eine verbesserte Griffigkeit aufweist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung wird der Schulterteil durch Sandwich-Spritzgießen gebildet, wobei die Schulter mit wenigstens einer Sperrschicht und wenigstens einer Trägerschicht bereitgestellt wird. Durch Kombinieren des In-Mould-Labelling mit dem Sandwich-Spritzgießen des Schulterkörpers werden sowohl der Schulterkörper als auch die Schulter mit besseren Sperreigenschaften gegen zum Beispiel Gase oder Wasserdampf versehen als das Grundmaterial des Hülsenkörpers und/oder des Schulterkörpers.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Spritzgießform ausgelegt, eine Tube mit einem Sperretikett und einem einstückigen Schulterteil mit Sperrschichten bereitzustellen, wobei das letztere durch Kombinieren des zweistufigen Spritzgießens mit dem Sandwich-Spritzgießen bereitgestellt wird. Mit einer solchen Spritzgießform wird die Schulter zum Beispiel durch nachfolgendes Einspritzen eines PP-Materials, eines Sperrmaterials wie zum Beispiel EVOH und wieder eines PP-Materials spritzgegossen. Andere Materialkombinationen zur Erstellung einer Tube sind möglich, insbesondere des Schulterteils der Tube, mit verbesserten Sperreigenschaften. Somit wird ein Produkt aus drei Komponenten bereitgestellt, wobei der kombinierte Anguss- und Hülsenkörper aus einem ersten Material gebildet sind und der Schulterkörper aus zwei Materialien. Darüber hinaus wird die Tube, insbesondere der Hülsenkörper, mit einem Etikett bereitgestellt, das aus einem oder mehreren filmartigen Schichten zusammengesetzt ist, wobei die Schichten aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein können.
Die Erfindung stellt darüber hinaus ein Verfahren zur Bereitstellung einer flexiblen Tube unter Verwendung einer Spritzgießform gemäß der Erfindung bereit und eine flexible Tube, die durch ein Verfahren unter Verwendung einer Spritzgießvorrichtung gemäß der Erfindung erhalten wird.
Das Verfahren umfasst das Bereitstellen der Angusskavität benachbart zu der Hülsenkörperkavität und das Einspritzen einer Kunststoffschmelze in die Angusskavität. Ein Durchgang wird zwischen der Angusskavität und der Hülsenkörperkavität bereitgestellt, wobei der Durchgang so schmal ist, dass er zunächst den Fluss der Kunststoffschmelze durch den Durchgang und in die Hülsenkörperkavität verhindert.
Somit wird die Angusskavität vollständig mit der Kunststoffschmelze gefüllt und ein Druckaufbau wird in der Angusskavität gebildet bis der Druck hoch genug ist, die Kunststoffschmelze durch den Durchgang und in die Hülsenkörperkavität zu treiben. Dann wird die Hülsenkörperkavität mit der Kunststoffschmelze über den Durchgang gefüllt, um den Angusskörper und den flexiblen Hülsenkörper zu bilden.
Ein weiteres Verfahren gemäß der Erfindung umfasst die nachfolgenden Schritte des Bereitstellens einer Hülsenkörperkavität, die einen Teil des Angusskörpers und den in den vorhergehenden Schritten gebildeten flexiblen Hülsenkörper umfasst, des Einspritzens eines Flusses einer Kunststoffschmelze in die Schulterkörperkavität und des Füllens der Schulterkörperkavität zum Ausbilden eines Schulterkörpers auf dem Angusskörper und dem Hülsenkörper.
Ein alternatives Verfahren umfasst die vorhergehenden Schritte des Bereitstellens einer Schulterkörperkavität, des Einspritzens eines Flusses einer Kunststoffschmelze in die Schulterkörperkavität und des Füllens der Schulterkörperkavität zum Ausbilden eines Schulterkörpers. Der Schulterkörper wird nachfolgend benachbart zu der Hülsenkörperkavität bereitgestellt, um die Angusskavität benachbart zu der Hülsenkörperkavität auszubilden und das Spritzgießen des Angusskörpers und des flexiblen Hülsenkörpers einstückig mit dem Schulterkörper zu ermöglichen.
Die Erfindung stellt darüber hinaus einen flexiblen Hülsenkörper und eine zusammendrückbare Tube bereit, die eine solche Hülse aufweist, die durch Verwendung einer Spritzgießvorrichtung gemäß der Erfindung gemäß den Schutzansprüchen 17 und 18 erhalten wird.
Somit stellt die Erfindung eine Spritzgießvorrichtung bereit, die mit einer Angusskavität versehen ist, über die die Hülsenkörperkavität gleichmäßig gefüllt wird und die sich in dem Angusskörper bildet, der zur Verankerung des Schulterkörpers verwendet wird, wenn er auf den Hülsenkörper spritzgegossen wird.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Bereitstellung eines flexiblen Hülsenkörpers unter Verwendung einer Spritzgießvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei das Verfahren umfasst:

– Bereitstellen der Angusskavität benachbart zu der Hülsenkörperkavität;
– Einspritzen einer Kunststoffschmelze in die Angusskavität;
– Bereitstellen eines Durchgangs zwischen der Angusskavität und der Hülsenkörperkavität, wobei der Durchgang so schmal ist, dass er zunächst den Fluss der Kunststoffschmelze durch den Durchgang und in die Hülsenkörperkavität verhindert;
– Vollständiges Füllen der Angusskavität mit der Kunststoffschmelze und nachfolgendes Bereitstellen eines Druckaufbaus in der Angusskavität bis der Druck hoch genug ist, bevorzugt wenigstens 200 bar, besonders bevorzugt wenigstens 300 bar, besonders bevorzugt wenigstens 350 bar, um die Kunststoffschmelze durch den Durchgang und in die Hülsenkörperkavität zu treiben.

Bevorzugt umfasst das Verfahren ferner die nachfolgenden Schritte:

– Bereitstellen einer Schulterkörperkavität, die einen Teil des Angusskörpers und des flexiblen Hülsenkörpers umfasst, die in den vorhergehenden Schritten gebildet wurden;
– Einspritzen eines Flusses einer Kunststoffschmelze in die Schulterkörperkavität und Füllen der Schulterkörperkavität zum Ausbilden eines Schulterkörpers auf und einstückig mit dem Angusskörper und dem Hülsenkörper.

Weiter bevorzugt umfasst das Verfahren ferner die nachfolgenden Schritte:

– Bereitstellen einer Schulterkörperkavität;
– Einspritzen eines Flusses einer Kunststoffschmelze in die Schulterkörperkavität und Füllen der Schulterkörperkavität zum Ausbilden eines Schulterkörpers;
– Bereitstellen des Schulterkörpers benachbart zu der Hülsenkörperkavität, um die Angusskavität benachbart zu der Hülsenkörperkavität auszubilden, um das Spritzgießen des Angusskörpers und des flexiblen Hülsenkörpers einstückig mit dem Schulterkörper zu ermöglichen.

Die Erfindung stellt darüber hinaus einen zusammendrückbaren Tubenkörper bereit, der einen Angusskörper (3), einen flexiblen Hülsenkörper (4) und einen Schulterkörper (5) aufweist und der durch ein wie oben beschriebenes Verfahren erhalten wird.
Weitere Aufgaben, Ausführungsformen und Weiterbildungen der Vorrichtung und der Verfahren gemäß der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, in der die Erfindung weiter dargestellt und auf der Grundlage einer Reihe von beispielhaften Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert wird, in der:
1 eine perspektivische Ansicht eines oberen Endes eines Tubenkörpers gemäß der Erfindung zeigt, bei dem ein Angusskörper mit einem Hülsenkörper über mehrere Rippenelemente verbunden ist;
2 eine Seitenansicht des in 1 dargestellten Hülsenkörpers im Querschnitt zeigt, der einen mit einem Deckel gelenkig verbundenen Schulterkörper umfasst;
3 eine perspektivische Ansicht eines oberen Endes eines alternativen Tubenkörpers gemäß der Erfindung zeigt, bei dem ein Angusskörper mit einem Hülsenkörper durch eine einzige filmförmige Verbindung verbunden ist;
4 eine Ansicht des in 3 dargestellten Hülsenkörpers im Querschnitt zeigt;
5 eine perspektivische Ansicht einer flexiblen Tube gemäß der Erfindung zeigt;
6 eine Querschnittsansicht einer vereinfachten, zweistufigen Spritzgießform gemäß der Erfindung zum Ausbilden eines in den 3 und 4 dargestellten, zusammendrückbaren Tubenkörpers zeigt, der einen flexiblen Hülsenkörper, einen Angusskörper und einen Schulterkörper aufweist;
7 eine Querschnittsansicht einer vereinfachten, zweistufigen Spritzgießform gemäß der Erfindung zum Ausbilden eines in den 3 und 4 dargestellten, zusammendrückbaren Tubenkörpers zeigt, der einen flexiblen Hülsenkörper, einen Angusskörper und einen Schulterkörper aufweist;
8 eine perspektivische Ansicht eines Tubenkörpers gemäß der Erfindung zeigt, der eine Trennwand aufweist, die den durch den flexiblen Hülsenkörper begrenzten Raum in zwei Kammern trennt; und
9 eine alternative Ausführungsform des in 8 dargestellten Tubenkörpers zeigt.
Die Erfindung wird mit den 1–4 mittels eines flexiblen Hülsenkörpers erläutert, der durch eine Spritzgießform gemäß der Erfindung gebildet ist. Es ist festzustellen, dass der dargestellte Tubenkörper ein invertiertes Bild der Gießform bildet, durch die er geformt wurde.
1 stellt einen Tubenkörper 2 dar, der einen Hülsenkörper 4 und einen Angusskörper 3 aufweist, der an dem oberen Ende der Hülse vorgesehen ist. Der in 1 dargestellte Tubenkörper ist in 2 mit einem integrierten Schulterkörper 5 gezeigt, wobei der Schulterkörper durch ein zweistufiges Spritzgießen gebildet ist.
Der Hülsenkörper 4 erstreckt sich in einer Längsrichtung von einem oberen Ende, das in den Figuren dargestellt ist, zu einem unteren Ende, das nicht dargestellt ist. Die flexible Tube wird über das untere Ende gefüllt, das verschlossen wird, um die flexible, zusammendrückbare Tube fertig zu stellen. Der dargestellte Hülsenkörper ist im Wesentlichen zylinderförmig mit einem kreisförmigen Querschnitt. Eine Spritzgießform gemäß der Erfindung kann ebenso ausgelegt sein, alternativ geformte Querschnitte bereitzustellen, wie zum Beispiel einen elliptisch oder rechteckig geformten Querschnitt.
Der Angusskörper 3 weist Angusskanäle 15 und einen ringförmigen Verteilungskanal 14 auf, der benachbart zu dem Umfang des Hülsenkörpers 4 angeordnet ist. Beides sind getrennte Körper, so dass es einen Raum 22 zwischen dem Verteilungskörper und dem Hülsenkörper gibt. Die Angusskanäle 15 erstrecken sich zwischen der Einspritzmarke 21 und dem ringförmigen Verteilungskanal 14. An der Einspritzmarke 21 ist der eingespritzte Fluss einer Kunststoffschmelze in die Angusskavität zum Ausbilden der flexiblen Tube eingedrungen.
Der eine oder die mehreren Angusskanäle einer Gießform gemäß der Erfindung gabeln sich vorzugsweise in mehrere Zweige, die in regelmäßigen Abständen in den Verteilungskanal münden, um den Fluss der Kunststoffschmelze gleichmäßig über den Verteilungskanal zu verteilen. Somit verteilen die Kanäle die Kunststoffschmelze optimal über den Verteilungskanal, der an mehreren Stellen gefüllt wird.
Darüber hinaus sind die Länge und der Querschnitt der Angusskanäle bevorzugt derart bemessen, dass der Fluss der Kunststoffschmelze über jeden Kanal im Wesentlichen zu demselben Moment in den Verteilungskanal eindringt.
Die jeweiligen Ausführungsformen eines in den 1-4 dargestellten, flexiblen Tubenkörpers weisen einen Angusskörper auf, der durch zwei Angusskanäle 15a gebildet ist, die von der Einspritzöffnung in entgegengesetzte Richtungen auseinander laufen, und beide gabeln sich in zwei Zweige 15b, die in den ringförmigen Verteilungskanal 14 münden. Die Stellen, an denen die Zweige der Angusskanäle in den Verteilungskanal münden, sind gleichmäßig entlang des ringförmigen Kanals verteilt, das heißt getrennt durch einen Winkel von etwa 90 Grad in der Draufsicht betrachtet. Somit ist in der Spritzgießform zum Ausbilden der Tube der Fluss der Kunststoffschmelze, die über die Einspritzöffnungen ausgestoßen wird, vierfach geteilt und der Verteilungskanal wird gleichförmig über vier Einlassöffnungen gefüllt.
Die zwei Angusskanäle 15 in jeder Tube spiegeln sich gegenüber einer vertikalen Ebene, die sich durch die Mittelachse der Tube und die Injektionsmarke 21 erstreckt. Da die zwei Angusskanäle ähnliche Abmessungen und Gestaltung haben, läuft der Fluss der Kunststoffschmelze während des Spritzgießvorgangs im Wesentlichen mit derselben Geschwindigkeit durch jeden Kanal und die Fließgeschwindigkeit an jeder Öffnung ist ähnlich.
In der dargestellten, jeweiligen Ausführungsform sind die Angusskanäle 15 mit einem halbkreisförmigen ersten Abschnitt in der Draufsicht betrachtet versehen. Die C-förmige Bahn erstreckt sich über einen Winkel von 180 Grad derart, dass die gegenüberliegenden Enden dieses Abschnitts diametral entgegengesetzt zueinander in Bezug auf die Mittelachse des Tubenkörpers angeordnet sind. Diese Gestaltung ermöglicht die Anordnung der Einspritzöffnung außermittig der Gießform in Bezug auf die Mittelachse der zylinderförmigen Hülsenkörperkavität. Das Anordnen der Einspritzöffnung außermittig ist vorteilhaft, da es ermöglicht, die flexible Tube mit einer mittigen Ausgabeöffnung zu versehen, das heißt einer Ausgabeöffnung auf gleicher Linie mit der Längsachse. Die C-förmige Gestaltung kombiniert die außermittige Anordnung der Einspritzöffnung mit Verteilungskanälen, die dieselbe Länge haben, und ermöglicht somit eine gleichmäßige Verteilung des Flusses über den Verteilungskanal.
In einer alternativen Ausführungsform wird die Einspritzöffnung auf gleicher Linie mit der Mittelachse eines zylinderförmigen Hülsenkörpers bereitgestellt und die Verteilungsöffnung der Tube ist außermittig angeordnet.
Die 1 und 2 zeigen, dass der Angusskörper 3 und der Hülsenkörper 4, die benachbart zueinander angeordnet sind, miteinander über Rippenelemente 19 verbunden sind. Zur Bereitstellung der in den 1 und 2 dargestellten jeweiligen Ausführungsform, wird eine Gießform bereitgestellt, die eine Gießformkavität mit einem Angusskörperabschnitt und einem Hülsenkörperabschnitt aufweist, wobei die Abschnitte über einen Durchgang verbunden sind, der durch mehrere Öffnungen gebildet ist. Die Öffnungen in der Gießform zum Bereitstellen der bevorzugten dargestellten Ausführungsform sind jeweils Teil eines Kanals, wobei die Kanäle die flexible Tube mit den Rippenelementen 19 versehen, die sich entlang eines Teils des Angusskörpers 3 und entlang eines Teils des Hülsenkörpers 8 erstrecken. Die Rippenelemente 19 geben dem Tubenkörper darüber hinaus eine strukturelle Steifigkeit.
In der Gießform sind die mehreren Kanäle gleichmäßig entlang eines Umfangs an dem oberen Ende der Hülsenkörperkavität verteilt. Die Kanäle verbinden die Angusskavität, insbesondere den Verteilungskanal der Angusskavität, mit der Hülsenkörperkavität. Die Öffnungen in den Kanälen, das heißt der Durchflussbereich der Kanäle, sind derart bemessen, dass sie das Eindringen des anfänglichen Flusses der Kunststoffschmelze in die Hülsenkörperkavität verhindern bevor der Verteilungskanal gefüllt ist. Somit wird der Körperabschnitt gleichmäßig über alle Kanäle gefüllt.
In der dargestellten Ausführungsform sind der Angusskörper 3 und seine Rippenelemente 19 auf der Innenseite des Umfangs des flexiblen Hülsenkörpers angeordnet, das heißt innerhalb des Innenumfangs des Hülsenkörpers in der Draufsicht betrachtet. Somit kann ein Schulterkörper gegen den Angusskörper und den oberen Rand des Hülsenkörpers gebildet werden, wobei seine Außenfläche bündig mit der Außenfläche des Hülsenkörpers ist. In einer alternativen Ausführungsform sind die Rippenelemente an der Außenseite des Angusskörpers angeordnet und/oder der Angusskörper ist im Wesentlichen auf gleicher Linie mit den Hülsenkörperwänden ausgebildet.
Bei der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform wird die Schulter in einem zweistufigen Spritzgießverfahren über dem Hülsenkörper und dem Angusskörper spritzgegossen. Die Schulter wird gegen den Hülsenkörper und den Angusskörper spritzgegossen und die Außenseite der Schulter liegt auf gleicher Linie mit der Außenseite des Hülsenkörpers, was aus 2 deutlich wird. Während des Spritzgießens des Schulterkörpers schmelzen die oberen Flächen des zuvor gebildeten Angusskörpers und des Hülsenkörpers und vermischen sich mit dem in die Schulterkörperkavität eingespritzten Material derart, dass eine strukturelle Verbindung der Schulter und des Angusskörpers und des Hülsenkörpers erzielt wird. Somit lagert ein Angusskörper gemäß der Erfindung den Schulterkörper und verbindet ihn mit dem Hülsenkörpers.
In einer Ausführungsform gemäß der Erfindung ist der Durchgang durch Öffnungen gebildet, die wie Kanäle mit einem im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt geformt sind. Von diesen Öffnungstypen, die in den 1 und 2 dargestellt sind, sind bevorzugt acht oder mehr, besonders bevorzugt sechzehn oder mehr, entlang des Umfangs des Hülsenkörpers vorgesehen, um genügend Einlassöffnungen zum Ausbilden einer gleichförmigen Fließfront auf den Hülsenkörpers bereitzustellen.
In einer alternativen Ausführungsform gemäß der Erfindung ist der Durchgang durch längs laufende, schlitzförmige Öffnungen gebildet, die sich entlang wenigstens eines Abschnitts des Umfangs des Hülsenkörpers erstrecken. Zum Beispiel können vier Öffnungen vorgesehen sein, die sich über einen Winkel von 20 Grad entlang der Länge des Umfangs des Hülsenkörpers erstrecken. Somit decken die Öffnungen zusammen 80% der Umfangslänge ab.
Vorzugsweise beträgt der Abstand entlang des Umfangs zwischen folgenden Öffnungen weniger als 15 mm, besonders bevorzugt 10 mm oder weniger, um die Wahrscheinlichkeit von Lufteinschlüssen in dem Endprodukt weiter zu verringern. In einer weiteren Ausführungsform ist der Durchgang durch eine längs laufende schlitzförmige Öffnung gebildet, die sich entlang der Gesamtlänge des Umfangs des Hülsenkörpers erstreckt.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Durchgang durch Öffnungen mit einem halbkreisförmigen Querschnitt sowie schlitzförmigen Öffnungen gebildet. Es ist festzustellen, dass die Öffnungen, die den Durchgang bilden, bevorzugt in einer horizontalen Ebene angeordnet sind, die sich senkrecht zu der Längsachse der flexiblen Hülsenkörperkavität erstreckt. Diese Ausgestaltung bietet ferner eine gleichmäßig verteilte Fließfront.
Es ist festzustellen, dass die Abmessungen des Durchgangs, insbesondere der Öffnungen, die den Durchgang bilden, von den Abmessungen der Kavitäten sowie von dem Druck, Temperatur und dem zur Herstellung des Objekts verwendeten Material abhängen. Vorzugsweise ist der Durchgang durch einen oder mehrere Schlitze und/oder kreisförmige Öffnungen gebildet, die eine Breite oder Durchmesser von etwa 0,3 mm, bevorzugt weniger als 0,3 mm hat/haben. Der Durchgang ist derart bemessen, dass der Fluss der Kunststoffschmelze nur in die Hülsenkörperkavität eindringt, nachdem der Angusskörperabschnitt der Kavität vollständig gefüllt ist und der Druck in dem Verteilungskanal bevorzugt wenigstens 200 bar, besonders bevorzugt wenigstens 300 bar, besonders bevorzugt wenigstens 350 bar ist. Somit ist der Druck hoch genug, um den Angusskavitätsabschnitt zu füllen und eine gleichmäßig verteilte Fließfront bereitzustellen, während genügend Druck zum Drücken des Flusses durch die gesamte Hülsenkörperkavität verbleibt und diesen füllt.
Die 3 und 4 stellen einen flexiblen Tubenabschnitt 2 gemäß der Erfindung dar, bei dem der Angusskörper 3 und der Hülsenkörper 4 über eine dünne, filmförmige Verbindung 20 verbunden sind, die durch eine Spritzgießform gemäß der Erfindung gebildet wird, die einen Durchgang aufweist, der durch eine einzelne schlitzförmige Öffnung gebildet ist, die zwischen dem Angussabschnitt und dem Hülsenabschnitt der Gießformkavität angeordnet ist. In der Gießform läuft die schlitzförmige Verbindungsöffnung entlang des gesamten Umfangs der hülsenförmigen Kavität zum Ausbilden des Hülsenkörpers.
Aufgrund der kontinuierlichen Form des filmförmigen Verbindungsteils sind das Angusssystem und der flexible Tubenkörper entlang des gesamten Umfangs des hülsenförmigen Körpers verbunden, was eine zuverlässige und stabile Verbindung bietet.
In den in den 1–4 dargestellten bevorzugten Ausführungsformen ist der Angusskörperabschnitt, insbesondere der Verteilungskanal, im Wesentlichen innerhalb des Umfangs der tubenförmigen Körperkavität angeordnet. Die in den 3 und 4 dargestellte Ausführungsform ist bevorzugt mit einer Schulter versehen, die ähnlich zu der in 2 dargestellten ist. Die Außenfläche der Schulter liegt auf einer Linie mit der Außenfläche des Hülsenkörpers, wie in 2 dargestellt ist. Die flexible Tube ist somit mit einer bündigen Außenfläche versehen, was attraktiver für den Verbraucher ist.
Die bevorzugten Ausführungsformen sind darüber hinaus mit einem Verteilungskanal versehen, der einen sich verjüngenden Querschnitt derart aufweist, dass er sich in Richtung der Hülsenkörperkavität verengt. Dieser sich verjüngende Querschnitt 27 ist deutlich in 4 dargestellt. Durch die konische Form divergiert der Fluss der Kunststoffschmelze, die von den Angusskanälen in den Verteilungskanal eindringt, zuerst in die ringförmige Richtung, um den Verteilungskanal entlang seiner oberen Seite zu füllen. Wenn dieser Abschnitt gefüllt ist und der Druck ansteigt, wird die Kunststoffschmelze in den schmalen Abschnitt des Kanals und in Richtung der schlitzförmigen Öffnung in der hülsenförmigen Körperkavität getrieben.
Darüber hinaus ist in beiden bevorzugten, in den 1–4 dargestellten Ausführungsformen der Querschnitt des Verteilungskanals wesentlich kleiner als der Querschnitt der Angusskanäle. Somit gibt es während des Spritzgießvorgangs bereits einen Druckaufbau, wenn der Fluss in jedem der Angusskanäle, wenn der Fluss in den Verteilungskanal eindringt.
In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung wird die Spritzgießvorrichtung mit einer Gießform bereitgestellt, die für ein zweistufiges Spritzgießen ausgelegt ist, um die flexible Tube mit einer einstückigen Schulter wie in den 2 und 5 dargestellt bereitzustellen. Es ist festzustellen, dass der dargestellte Tubenkörper ein invertiertes Bild der Gießform bildet, durch die er geformt wurde.
6 stellt eine Querschnittsansicht einer vereinfachten zweistufigen Spritzgießform 1 gemäß der Erfindung zum Spritzgießen eines zusammendrückbaren Tubenkörpers dar, der einen flexiblen Hülsenkörper, einen Angusskörper und einen Schulterkörpers durch zweistufiges Spritzgießen aufweist.
In der in 6 dargestellten zweistufigen Spritzgießform ist links eine Kavität vorgesehen, die eine flexible Hülsenkörperkavität 8 und eine Angusskörperkavität 3 zum jeweiligen Spritzgießen der flexiblen Hülse und des Angusskörpers des zusammendrückbaren Tubenkörpers umfasst. Eine Schulterkörperkavität 18 zum Spritzgießen eines Schulterkörpers auf den flexiblen Hülsenkörper und den Angusskörper, die auf der linken Seite der Spritzgießform ausgebildet werden, ist rechts vorgesehen. In einer ersten Stufe werden das Matrizenteil 7 und das Patrizenteil 6 mit dem Angussendteil 11 kombiniert. In einer zweiten Stufe werden das Matrizen- und das Patrizenteil, die den spritzgegossenen Hülsenkörper und Schulterkörper aufweisen, mit dem Schulterendteil 17 rechts kombiniert. Die Bewegung des Patrizen- und Matrizenteils ist durch einen Pfeil 29 angegeben.
Wenn das Patrizen- und das Matrizenteil für die zweite Stufe des Spritzgießvorgangs positioniert sind, sind der Angusskörper und der Hülsenkörper wenigstens teilweise innerhalb der Schulterkavität derart angeordnet, dass sie in die Innenseite des Schulterendteils eingebettet oder benachbart zu dieser angeordnet sind.
Es ist festzustellen, dass eine einstufige Spritzgießform zum Bereitstellen eines flexiblen Hülsenkörpers, der einen Schulterkörper aufweist, ähnlich dem linken Teil der in 6 dargestellten zweistufigen Spritzgießform ist.
Die Spritzgießvorrichtung wird nun detaillierter beschrieben. Die Spritzgießform weist ein Patrizenteil 6, ein Matrizenteil 7 und ein Angussendteil 11 auf. Kombiniert weisen diese Gießformteile eine Gießformkavität zum Ausbilden eines Tubenkörpers gemäß der Erfindung auf, das heißt einen Tubenkörper, der einen Angusskörper und einen flexiblen Hülsenkörper aufweist, wobei die Körper Teil des Endprodukts sind. Die Angusskavität einer Gießform gemäß der Erfindung ermöglicht eine ausgeglichene Befüllung der Hülsenkörperkavität mit einem Fluss einer Kunststoffschmelze.
Die in 6 dargestellte, beispielhafte Gießform 1 ist zum Spritzgießen des flexiblen Hülsenkörpers 4 und des Angusskörpers 3, die in den 3 und 4 dargestellt sind, in einer ersten Stufe ausgelegt und zum Spritzgießen des Schulterkörpers (nicht dargestellt in den 3 und 4, jedoch ähnlich dem in 2 dargestellten Schulterkörper) auf den flexiblen Hülsenkörper und den Angusskörper in einer zweiten Stufe des Spritzgießvorgangs. Der linke Teil der Gießform 1 wird für die erste Stufe des Spritzgießens verwendet, der rechte Teil der Gießform wird für die zweite Stufe verwendet. In den dargestellten Figuren stellt der Querschnitt der Gießform 1 eine Ansicht des flexiblen Hülsenkörpers 4 und des Angusskörpers 3, die in 3 dargestellt sind, im Querschnitt entlang der Linie AA bereit.
Durch die Bereitstellung einer Schulterkörperkavität 18 zur Aufnahme des oberen Endes des Angusskörpers 3 und des Hülsenkörpers 4, während sie noch auf dem Patrizenkernteil 6 der Spritzgießform 1 montiert sind, und Spritzgießen des Schulterkörpers 5 auf den Angusskörper 3 und den Hülsenkörper 4. Somit wird ein zusammendrückbarer Tubenkörper in einem einzigen Spritzgießvorgang geformt, wobei der Tubenkörper nachfolgend gefüllt und verschlossen werden kann.
Daher wird in der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform die Spritzgießform mit zwei Patrizenteilen 6, 6' und zwei Matrizenteilen 7, 7' bereitgestellt, die parallel zueinander angeordnet sind, um zwei Hülsenkörperkavitäten bereitzustellen, die nebeneinander angeordnet sind. Die Spritzgießform 1 weist darüber hinaus ein Angussendteil 11 und ein Schulterendteil 17 auf, die nebeneinander angeordnet sind, wobei eines mit dem ersten Patrizenteil 6 und dem Matrizenteil 7 und das andere mit dem zweiten Matrizenteil 6' und dem Patrizenteil 7' kombiniert ist.
Die Matrizen- und Patrizenteile bilden in Kombination eine erste und zweite Hülsenkörperkavität 8, 8' zum Ausbilden eines flexiblen Hülsenkörpers. Die Hülsenkörperkavitäten sind jeweils im Wesentlichen zylinderförmig und erstrecken sich von einem oberen Ende 9 zu einem gegenüberliegenden unteren Ende 10 in einer Längsrichtung. Die Hülsenkörper bleiben während der Stufe eins und zwei des Spritzgießvorgangs zwischen dem Patrizen- und dem Matrizenteil angeordnet und werden nach der zweiten Stufe aus der Gießform ausgeworfen.
Kombiniert mit dem Matrizenteil 7 und dem Patrizenteil 6 bildet das Angussendteil 11 eine Angusskavität 12 an dem oberen Ende der Hülsenkörperkavität 8 zum Ausbilden eines Angusskörpers. Die Angusskavität weist eine Einspritzöffnung 13 zum Einspritzen eines Flusses einer Kunststoffschmelze in die Angusskavität 12 und den Hülsenkörperkavität 8 auf. Die Angusskavität weist darüber hinaus einen ringförmigen Verteilungskanal 14 auf, der entlang des Umfangs des oberen Endes der Hülsenkörperkavität 8 angeordnet ist, mehrere Angusskanäle 15, die sich zwischen der Einspritzöffnung 13 und dem ringförmigen Verteilungskanal 14 erstrecken. Dem in den 3 und 4 dargestellten, flexiblen Tubenkörper sollte deutlich zu entnehmen sein, wie diese Kanäle geformt sind.
Die Angusskavität 14 ist mit der Hülsenkörperkavität 8 über einen Durchgang 14 verbunden, der durch eine einzige, schlitzförmige Öffnung gebildet ist, die zwischen dem ringförmigen Verteilungskanal 14 und der Hülsenkörperkavität 8 vorgesehen ist und die Angusskavität 12 mit der Hülsenkörperkavität 8 verbindet. Diese Öffnung 30 erstreckt sich entlang des gesamten Umfangs der Hülsenkörperkavität 8 und ist derart bemessen, dass sie den Fluss der durch die Einspritzöffnung 13 in die Angusskavität 12 eingespritzten Kunststoffschmelze daran hindert, in die Hülsenkörperkavität 8 einzudringen, bevor die Angusskavität gefüllt ist, so dass die Hülsekörperkavität 8 gleichmäßig über den Durchgang gefüllt wird.
Kombiniert mit dem zweiten Matrizenteil 7' und dem Patrizenteil 6' bildet das Schulterendteil 17 der in 6 dargestellten Spritzgießform eine Schulterkörperkavität 18 zum Ausbilden eines Schulterkörpers über einem Angusskörper und einem Hülsenkörper. Das Schulterendteil 17 weist eine Einspritzöffnung zum Einspritzen eines Flusses einer Kunststoffschmelze in die Schulterkörperkavität 18 auf, so dass der Schulterkörper einstückig mit dem Angusskörper und dem flexiblen Hülsenkörper ausgeformt wird.
Die in 6 dargestellte Spritzgießform ist derart ausgestaltet, dass das Angussendteil und das Schulterendteil die Position relativ zu den jeweiligen Hülsenkörperkavitäten ändern können, so dass beide mit den ersten Patrizen- und Matrizenteilen und mit den zweiten Patrizen- und Matrizenteilen kombiniert werden können. Vorzugsweise wird dies durch eine drehbare Montage des ersten und zweiten Patrizen- und Matrizenteils erreicht, so dass sie um eine zu der Längsachse der Hülsenkörperkavitäten parallelen Achse 23 gedreht werden können. Der Spritzgießvorgang umfasst die nachfolgenden Schritte. Die Spritzgießform 1 wird durch Positionieren der kombinierten Patrizenteile 6, 6' und Matrizenteile 7, 7' gegen das Angussendteil 11 beziehungsweise das Schulterendteil 17 durch paralleles Bewegen zur der Achse 23 geschlossen. Die erste Hülsenkörperkavität 8 ist benachbart zu der Angusskavität 12 angeordnet und die zweite Hülsenkörperkavität 8' ist benachbart zu der Schulterkörperkavität 18 angeordnet.
Ein Fluss einer Kunststoffschmelze wird in die Angusskavität 13 über die Einspritzöffnung 13 eingespritzt. Der Fluss wird zu dem ringförmigen Verteilungskanal 14 der Angusskavität 12 über die Angusskanäle 15 geführt. Die Front des Flusses kommt somit zu dem Durchgang, der die Angusskörperkavität 12 und die Hülsenkörperkavität 8 verbindet. Der Durchgang der in 6 dargestellten Gießform, der durch eine einzige schlitzförmige Öffnung gebildet ist, ist so schmal, dass er zunächst den Fluss der Kunststoffschmelze durch den Durchgang und das Eindringen in die Hülsenkörperkavität verhindert.
Die Angusskavität 12 wird nun mit der über die Einspritzöffnung 13 eingespritzten Kunststoffschmelze gefüllt. Wenn die Angusskavität 12 vollständig gefüllt ist, wird ein Druckaufbau in der Angusskavität durch die in die Kavität eingespritzte Kunststoffschmelze gebildet. Wenn der Druck in der Angusskavität hoch genug ist, bevorzugt 300 bar oder höher, bevorzugt 350 bar oder höher, wird die Kunststoffschmelze durch den Durchgang getrieben, das heißt die schlitzförmige Öffnung, und in die Hülsenkörperkavität 8.
Nachdem die Hülsenkörperkavität 8 gefüllt ist und die Kunststoffschmelze erstarrt ist, wird die Spritzgießform durch Wegbewegen der ersten und zweiten Patrizenteile 6, 6' und Matrizenteile 7, 7' von dem Angussendteil 11 beziehungsweise dem Schulterendteil 17 geöffnet, wobei sie wiederum parallel zu der Achse 23 bewegt werden.
Die ersten und zweiten Patrizen- und Matrizenteile werden dann relativ zu der Drehachse 23 gedreht, die sich parallel zu der Längsachse der Hülsenkörperkavitäten 8, 8' erstreckt, so dass die erste Hülsenkörperkavität auf einer Linie mit dem Schulterendteil positioniert wird und die zweite Hülsenkörperkavität auf eine Linie mit dem Angussendteil gebracht wird. Nachfolgend wird die Gießform durch Bewegen der Gießformteile parallel zu der Achse 23 geschlossen. Somit wird eine Schulterkörperkavität bereitgestellt, die einen Teil des Angusskörpers und des flexiblen Hülsenkörpers umfasst, die in den vorhergehenden Schritten ausgebildet wurden. In 6 sind der Angusskörper und der Hülsenkörper ausgebildet und in dem zweiten Patrizen- und Matrizenteil und nun werden sie teilweise in die Schulterkavität zum Spritzgießen einer Schulter über dem Angusskörper und dem oberen Ende des Hülsenkörpers positioniert.
Mit dem Hülsenkörper und dem Angusskörper wenigstens teilweise in der Schulterkavität wird ein Fluss einer Kunststoffschmelze, bevorzugt PP oder ein ähnliches Material, in die Schulterkörperkavität eingespritzt und die Schulterkörperkavität wird zum Ausbilden eines Schulterkörpers auf dem Angusskörper und dem Hülsenkörper gefüllt.
Gleichzeitig wird in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ein Fluss der Kunststoffschmelze in die Angusskavität wie oben beschrieben eingespritzt, um einen zweiten Angusskörper und einen flexiblen Hülsenkörper mit dem zweiten Patrizen- und Matrizenteil in einem parallelen Spritzgießvorgang auszubilden.
Wenn die Kunststoffschmelze in allen Kavitäten erstarrt ist, wird die Spritzgießform durch Wegbewegen der ersten und zweiten Matrizenteile von dem Angussendteil und dem Schulterendteil geöffnet. Nachfolgend wird der zusammendrückbare Tubenkörper, der den flexiblen Tubenkörper, den Angusskörper und den Schulterkörper aufweist, aus dem ersten Patrizen- und Matrizenteil ausgeworfen.
Der Spritzgießvorgang startet erneut und das erste Patrizen- und Matrizenteil werden erneut mit einem Angussendteil kombiniert, um einen anderen flexiblen Hülsenkörper und Angusskörper auszubilden, während in dem zweiten Patrizen- und Matrizenteil ein Schulterkörper auf dem Hülsenkörper und dem Angusskörper gebildet wird. Auf diese Weise kann der zweistufige Spritzgießvorgang endlos fortgeführt werden.
Es ist festzustellen, dass die jeweilige, in der 6 dargestellte Spritzgießform zur Bereitstellung eines Durchgangs ausgelegt ist, der durch eine einzige schlitzförmige Öffnung gebildet ist, die sich entlang des Umfangs des Hülsenkörpers erstreckt. Eine Spritzgießform mit ähnlicher Gestaltung könnte mit einem Verteilungskanal versehen sein, der mit der Hülsenkörperkavität über mehrere Öffnungen zum Spritzgießen eines wie in den 3 und 4 dargestellten Tubenkörpers verbunden ist. Die eine oder mehreren Öffnungen werden zwischen dem ringförmigen Verteilungskanal und der Hülsenkörperkavität bereitgestellt und sind gleichmäßig entlang des Umfangs der Hülsenkörperkavität verteilt. Eine Öffnung ist eine Öffnung mit einem Querschnitt, der vergleichsweise klein ist verglichen mit dem Querschnitt der Gießformkavität unmittelbar stromauf und bevorzugt verglichen mit der Gießformkavität unmittelbar stromab der Öffnung. Die Öffnungen sind derart bemessen, dass sie das Eindringen des Flusses der durch die Einspritzöffnung in die Angusskavität eingespritzten Kunststoffschmelze in die Hülsenkörperkavität verhindern, bevor der ringförmige Verteilungskanal gefüllt ist.
Es ist darüber hinaus festzustellen, dass mit der in 6 dargestellten bevorzugten Spritzgießform das Schulterteil nach dem flexiblen Hülsenkörper und dem Angusssystem spritzgegossen wird. Wenn das Angusssystem und der flexible Hülsenkörper spritzgegossen werden, wird das Patrizenkernteil in dem Angussende der Spritzgießform gelagert. Das Angusssystem bedeckt nicht die gesamte Oberfläche des Endes des Patrizenkernteils und ermöglicht somit die Lagerung des Endes des Patrizenkernteils auf dem Angussende der Spritzgießform. Auf diese Weise wird das Patrizenkernteil gelagert, während es den hohen Einspritzkräften während des Einspritzens der Kunststoffschmelze in die Gießformkavität, insbesondere in die Hülsenkörperkavität, ausgesetzt ist. Diese Lagerung verhindert eine Verschiebung des Kerns während des Spritzgießvorgangs und ermöglicht somit einen einfacheren Aufbau des Kerns und eine bessere Steuerung der Wandstärke der zusammendrückbaren Tube.
In einer alternativen Ausführungsform einer Spritzgießform gemäß der Erfindung sind das Angussendteil und das Schulterendteil in einem einzigen Gießformteil kombiniert, das verschiebbare Elemente aufweist, um eine Kavität zusätzlich zu der Angusskavität zu bilden, nachdem der Angusskörper ausgebildet ist. In solch einer Ausführungsform werden ein einziges Patrizen- und Matrizenteil verwendet.
7 stellt eine alternative zweistufige Spritzgießvorrichtung 101 gemäß der Erfindung zum Spritzgießen eines Schulterkörpers 105 in einer ersten Stufe und zum Spritzgießen eines Angusskörpers und eines flexiblen Hülsenkörpers in einer zweiten Stufe dar, so dass der Angusskörper und der flexible Hülsenkörper einstückig mit dem Schulterkörper 105 spritzgegossen werden.
In dieser Ausführungsform weist die Spritzgießvorrichtung ein Schulterbasisteil 111, ein Schulterendteil 117, ein Patrizenteil 106 und ein Matrizenteil 107 auf. Im Gegensatz zu der in 6 dargestellten, zweistufigen Spritzgießvorrichtung wird die Angusskavität 112 nicht durch ein Angussendteil in Kombination mit dem Patrizen- und Matrizenteil gebildet, sondern durch das Schulterendteil 117, das einen spritzgegossenen Schulterkörper 105 in Kombination mit dem Patrizen- und Matrizenteil aufweist.
In der ersten Stufe, die auf der linken Seite der dargestellten Spritzgießform 101 ausgeführt wird, bildet das Schulterendteil 117 in Kombination mit dem Schulterbasisteil 111 eine Schulterkörperkavität 118 zum Ausbilden des Schulterkörpers 105 zwischen ihnen. Das Schulterendteil 117 weist eine Einspritzöffnung 113 zum Einspritzen eines Flusses einer Kunststoffschmelze in die Schulterkörperkavität 118 auf. Darüber hinaus weist die Spritzgießform einen Stift 131 auf, um eine Öffnung in dem Schulterkörper 105 zu bilden mit einer Öffnung benachbart zu einer zweiten Einspritzöffnung 132 in dem Schulterendteil 117.
In der dargestellten Ausführungsform sind das Schulterendteil 111 und das Patrizen- und Matrizenteil 106, 107 auf gegenüberliegenden Seiten einer gedachten Drehachse 123 befestigt. Zwei Schulterendteile 117 werden bereitgestellt, die um die Achse 123 bewegt werden können, um diese mit dem Schulterbasisteil 111 oder dem Matrizen- und Patrizenteil 107, 106 zu kombinieren.
Das Matrizenteil 107 in Kombination mit dem Patrizenteil 106 bildet eine Hülsenkörperkavität 108 zum Ausbilden des flexiblen Hülsenkörpers zwischen ihnen. Die Hülsenkörperkavität erstreckt sich von einem oberen Ende 109 zu einem gegenüberliegenden unteren Ende 110 in einer Längsrichtung. Es ist festzustellen, dass das Matrizen- und Patrizenteil eine ähnliche Gestaltung aufweisen können wie die zuvor beschriebene zweistufige Spritzgießform.
In der zweiten Stufe wird das Schulterendteil 117, das den spritzgegossenen Schulterkörper 105 aufweist, mit dem Matrizenteil 107 und dem Patrizenteil 106 kombiniert, um eine Angusskavität 112 an dem oberen Ende der Hülsenkörperkavität 108 auszubilden. Diese Angusskavität weist die Öffnung des Schulterkörpers zum Einspritzen eines Flusses einer Kunststoffschmelze von der zweiten Einspritzöffnung 132 in dem Schulterendteil durch diese Öffnung in die Angusskavität 112 zum Spritzgießen des Angusskörpers und des flexiblen Hülsenkörpers einstückig mit dem Schulterkörper auf. Es ist festzustellen, dass die Öffnung in dem Schulterkörper in 7 jenseits der Bildebene liegt, lediglich ein Teil der Einspritzöffnung ist dargestellt. In dem linken Teil der in 6 dargestellten Spritzgießform ist der Stift 131 zur Bereitstellung dieser Öffnung dargestellt, da die Schulterkavität ohne den Schulterkörper innerhalb dieser gezeigt ist.
Die Angusskavität 112 weist ähnlich der Angusskavität in der oben beschriebenen, alternativen Spritzgießform einen ringförmigen Verteilungskanal 114 auf, der entlang des Umfangs des oberen Endes der Hülsenkörperkavität 108 angeordnet ist, einen oder mehrere Angusskanäle, die sich zwischen der Öffnung in dem Schulterkörper und dem ringförmigen Verteilungskanal erstrecken, und einen Durchgang 130. Der Durchgang 130 ist durch eine Öffnung gebildet, die sich entlang des gesamten Umfangs des oberen Endes der Kavität 108 erstreckt und ist somit gleichmäßig entlang des Umfangs der Hülsenkörperkavität verteilt. Die Öffnung 130 verbindet den ringförmigen Verteilungskanal 114 mit der Hülsenkörperkavität 108 zum Leiten der Kunststoffschmelze von dem Verteilungskanal in die Hülsenkörperkavität.
Die Öffnung 130 ist schmal verglichen mit dem Verteilungskanal 114 stromauf des Durchgangs, so dass der Durchgang zunächst den Fluss der Kunststoffschmelze daran hindert, in die Hülsenkörperkavität einzudringen, was zu einem Druckaufbau in der Angusskavität führt. Dieser Druckaufbau führt schließlich zu einem Druck, der hoch genug ist, den Fluss der Kunststoffschmelze durch den Durchgang in die Hülsenkörperkavität zu treiben.
Bei dem zweistufigen Einspritzvorgang mit der in 7 dargestellten Spritzgießform wird zuerst der Schulterkörper in der Schulterkörperkavität durch Einspritzen eines Flusses einer Kunststoffschmelze in die Schulterkörperkavität und Füllen der Schulterkörperkavität zur Bildung eines Schulterkörpers ausgebildet.
Wenn der Schulterkörper ausreichend erstarrt ist, werden der kombinierte Schulterkörperendteil der Gießform und der spritzgegossene Schulterkörper bewegt, um eine Angusskavität benachbart zu der Hülsenkörperkavität auszubilden, um das Spritzgießen des Angusskörpers und des flexiblen Hülsenkörpers einstückig mit dem Schulterkörper zu ermöglichen. Somit wird die Angusskörperkavität zwischen der spritzgegossenen Schulter und dem Patrizen- und Matrizenteil der Spritzgießform gebildet. Es ist festzustellen, dass die Angusskanäle in dem Patrizenteil oder wenigstens teilweise in dem Schulterkörper ausgebildet werden können. In der dargestellten, jeweiligen Ausführungsform werden die Angusskanäle in dem Schulterkörper ausgebildet.
In der zweiten Stufe wird die Kunststoffschmelze in die Angusskavität eingespritzt und über die Öffnung zu den Angusskanälen und in den Verteilungskanal geleitet. Der Verteilungskanal ist mit der Hülsenkörperkavität über den Durchgang verbunden, der so schmal ist, dass er zunächst den Fluss der Kunststoffschmelze durch den Durchgang und das Eindringen in die Hülsenkörperkavität verhindert.
Wenn die Angusskavität vollständig mit der Kunststoffschmelze gefüllt ist, wird ein Druckaufbau in der Angusskavität erzeugt bis der Druck hoch genug ist, bevorzugt wenigstens 200 bar, besonders bevorzugt wenigstens 300 bar, besonders bevorzugt wenigsten 350 bar, die Kunststoffschmelze durch den Durchgang und in die Hülsenkörperkavität zu treiben.
Wenn das Material in der Hülsenkörperkavität ausreichend erstarrt ist, wird der Tubenkörper aus der Spritzgießform ausgeworfen.
Andere Ausführungsformen einer Spritzgießform zur Bereitstellung eines flexiblen Hülsenkörpers und eines Angusskörpers mit einer Schulter durch drei- oder mehrstufiges Spritzgießen können von einem Fachmann basierend auf den in diesem Dokument offenbarten Informationen entworfen werden. Vorzugsweise ist die Gießform ebenfalls für ein Zwei-Komponenten-Spritzgießen ausgelegt, bei dem ein erstes Kunststoffmaterial zum Spritzgießen des flexiblen Hülsenkörpers und des Schulterkörpers und ein zweites Kunststoffmaterial zum Spritzgießen des Schulterteils verwendet werden. Auf diese Weise kann das Schulterteil in einer anderen Farbe oder mit einer anderen Steifigkeit als der Hülsenkörper und der Angusskörper spritzgegossen werden.
Es ist darüber hinaus naheliegend für den Fachmann, dass eine Gießform gemäß der Erfindung zur Bereitstellung mehrerer kombinierter Tubenkörpers in einem Arbeitsgang ausgelegt sein kann. In einer solchen Ausführungsform ist ein Angussvorverteilungssystem bereitgestellt, das den Fluss der Kunststoffschmelze auf die mehreren Angusssysteme aufteilt. Die Angussvorverteilungssysteme werden von den Angusssystemen entfernt, wenn die Tubenkörper aus der Gießform ausgeworfen werden oder nach dem Auswurf.
Der in den Figuren dargestellte flexible Hülsenkörper hat eine Zylinderform mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt. Es versteht sich, dass die Zylinderformen mit anderen Querschnitten, zum Beispiel oval, quadratisch, rechteckig oder andere geformte Querschnitte, ebenfalls als von dem Geltungsbereich der Erfindung umfasst betrachtet werden.
In den dargestellten Ausführungsformen weist die Angusskavität Angusskanäle auf, die in einer radialen Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Tubenkörpers von der Einführöffnung abzweigen und Endabschnitte aufweisen, die sich vor der Verbindung mit dem ringförmigen Verteilungskanal in der Längsrichtung erstrecken. Diese Ausgestaltung ist insbesondere nützlich in Kombination mit Schulterteilen, die eine flache obere Fläche haben, wie in 2 dargestellt ist. In einer alternativen Ausführungsform ist der Schulterkörper zum Beispiel konisch geformt und die Angusskanäle erstrecken sich in einem Winkel mit der Längsachse des Tubenkörpers derart, dass sie benachbart zu der Innenfläche des konischförmigen Schulterkörpers angeordnet sind.
8 stellt eine perspektivische Ansicht eines Tubenkörpers 24 dar, der eine längs laufende Trennwand 25 aufweist, die den durch den flexiblen Hülsenkörper 26 begrenzten Raum in zwei Kammern trennt.
Zur Bereitstellung eines zusammendrückbaren Tubenkörpers, der einen flexiblen Hülsenkörper und wenigstens eine längs laufende Trennwand aufweist, die einen durch den flexiblen Hülsenkörper begrenzten Raum in zwei oder mehr separate Kammern teilt, die sich in der Längsrichtung des flexiblen Tubenkörpers erstrecken, wird eine Spritzgießform gemäß der Erfindung mit einem Patrizenteil bereitgestellt, das zwei oder mehrere Teile aufweist, die zwischen sich trennende Wandkavitäten zum Ausbilden der einen oder mehreren flexiblen Trennwände innerhalb des flexiblen Hülsenkörpers ausbilden.
Das obere Ende einer solchen Trennwandkavität ist unmittelbar mit den Angusskanälen verbunden, so dass die spritzgegossene Trennwand des Tubenkörperprodukts mit den Angusskanälen an seinem oberen Ende verbunden ist. Dies ermöglicht das Spritzgießen des Schulterkörpers wenigstens benachbart zu den Angusskanälen, bevorzugt jedoch umfassend den Angusskanal, um einen Verschluss zwischen den Kammern an dem oberen Ende der Tube bereitzustellen.
8 stellt eine flexible Hülse mit einem Angusskörper dar, der kreuzförmige Angusskanäle mit vier im Wesentlichen geraden Angusskanälen 28 aufweist. Zwei dieser Kanäle kreuzen die gewellte Trennwand an mehreren Stellen. In der Gießform ist der Kanal zur Bereitstellung der Angusskanäle mit der Kavität zur Bereitstellung der Trennwand verbunden. Die anderen zwei Angusskanäle gabeln sich in zwei Zweige ähnlich den in den 1–4 dargestellten Angusskörpern. Es ist festzustellen, dass der Einspritzpunkt an dem Schnitt der Angusskanäle angeordnet ist und der Fluss somit den ringförmigen Verteilungskanal über die ersten zwei Angusskanäle als erstes und über die zweiten, gabelförmigen Kanäle als zweites erreicht. Es ist festzustellen, dass in einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung die Gestaltung der Angusskanäle, das heißt die Form und Länge, derart angepasst ist, dass der Fluss den Verteilungskanal über alle Angusskanäle in demselben Moment erreicht. In einem alternativen Beispiel sind die zwei Angusskanäle zum Beispiel nicht gabelförmig, sondern laufen gerade zu dem Verteilungskanal, so dass die Länge und die Form aller Angusskanäle ähnlich sind.
9 stellt eine alternative Ausführungsform dar, wobei zwei Angusskanäle 28 der Wellenform der Trennwand folgen, um eine optimale Verbindung zwischen dem Angusskörper und der Trennwand zu erhalten. Der über dem Angusssystem bereitzustellende Schulterkörper wird eine außermittige Ausgabeöffnung aufweisen.
Die dargestellte bevorzugte Trennwand 25 weist eine Wellenform derart auf, dass die Breite der Wand gleich einem halben Innenumfang des flexiblen Tubenkörpers ist, wenn sie zur Entfernung der Wellen vollständig gestreckt ist. Auf diese Weise kann das Bodenteil des flexiblen Hülsenkörpers flachgedrückt und gegen die vollständig gestreckte, die Trennung bildende Wand verschlossen werden, um ein abgeflachtes, verschlossenes Ende der zusammendrückbaren Tube zu bilden.
Die Trennwandkavitäten sind mit der flexiblen Hülsenkörperkavität über schlitzförmige Öffnungen verbunden, die sich entlang der Länge der Trennwand erstrecken. Die Öffnungen sind derart bemessen, dass die Kunststoffschmelze über die Öffnung in die flexible Hülsenkörperkavität fließt, nachdem die Trennwandkavität im Wesentlichen gefüllt ist. Somit sind die Trennwände mit der flexiblen Hülse über eine filmförmige Verbindung verbunden.
Das Patrizenkernteil zur Bereitstellung des in 8 dargestellten flexiblen Tubenkörpers weist eine Trennwandkavität in Form eines einen Längsschlitzes auf. Alternativ ist das Patrizenteil bei Betrachtung in Längsrichtung in tortenförmige Teile zur Bereitstellung des flexiblen Tubenkörpers mit Trennwänden geteilt, die den durch den flexiblen Hülsenkörper begrenzten Raum in tortenförmige separate Kammern teilen.
Darüber hinaus kann alternativ zu der Gießform zur Bereitstellung der in 8 dargestellten einzelnen Wand das Patrizenkernteil bei Betrachtung in der Längsrichtung in konzentrische, im Wesentlichen ringförmige Teile zur Bereitstellung des flexiblen Tubenkörpers mit einer oder mehreren Trennwänden geteilt sein, die den durch den flexiblen Hülsenkörper begrenzten Raum in konzentrisch geformte Kammern teilen.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung ist die Schulter mit einem einstückigen Deckel zum Verschließen der Tube bereitgestellt, wobei der Deckel in einer Deckelkavität ausgebildet wird, die in Verbindung mit der Schulterkörperkavität steht. In einer solchen Ausführungsform kann die Kunststoffschmelze in die Schulterkavität über die Deckelkavität in die Schulterkavität eingespritzt werden.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, anwendbar auf Spritzgießvorrichtungen zum Formen flexibler Hülsenkörper mit einer Wandstärke von 1 mm oder weniger, bevorzugt 0,6 mm oder weniger. Die flexible Hülse und der Angusskörper werden aus einer Kunststoffschmelze spritzgegossen, wie zum Beispiel einem Polymermaterial, zum Beispiel einem elastomeren Material, zum Beispiel einer Kombination aus einem PP und einem elastomeren Material oder TPE mit einem MFI-Index von wenigstens 100 und einem E-Modul von wenigstens 500 oder einem ähnlichen Material.
Der Schulterkörper wird aus einer Kunststoffschmelze spritzgegossen, die dieselbe sein kann wie das Material, aus dem der flexible Hülsenkörper hergestellt ist. Vorzugsweise wird der Schulterkörper aus einem weniger flexiblen Material als das Material hergestellt, aus dem der flexible Hülsenkörper hergestellt ist.
Es ist festzustellen, dass die in den 6 und 7 dargestellte Spritzgießvorrichtung stark vereinfachte Darstellungen sind, die in Kombination mit den anderen Figuren verwendet werden, um das Prinzip der Erfindung zu erklären. Die Figuren sind nicht maßstabsgerecht gezeichnet und stellen keine tatsächlichen Abmessungen und/oder Proportionen dar. Darüber hinaus sind die in den 6 und 7 dargestellten Spritzgießformen in der Praxis in Spritzgießvorrichtung eingebaut, die zum Beispiel Kühlvorrichtungen, Kunststoffeinspritzvorrichtungen, Roboter-Entformungsvorrichtungen etc. wie in dem Stand der Technik bekannt aufweisen.

Claims

Spritzgießvorrichtung (1) zum Spritzgießen eines flexiblen Hülsenkörpers für eine zusammendrückbare Tube, wobei die Spritzgießvorrichtung aufweist: – ein Patrizenteil (6); – ein Matrizenteil (7), das in Kombination mit dem Patrizenteil (6) eine Hülsenkörperkavität (8) zum Ausbilden des flexiblen Hülsenkörpers (4) zwischen ihnen bildet, wobei sich die Hülsenkörperkavität (8) von einem oberen Ende (9) zu einem gegenüberliegenden unteren Ende (10) in einer Längsrichtung erstreckt, – ein Angussendteil (7), das in Kombination mit dem Matrizenteil (7) und dem Patrizenteil (6) eine Angusskavität (12) an dem oberen Ende (9) der Hülsenkörperkavität (8) bildet, wobei die Angusskavität aufweist: – eine Einspritzöffnung (13) zum Einspritzen eines Flusses einer Kunststoffschmelze in die Angusskavität (12); – einen ringförmigen Verteilungskanal (14), der entlang des Umfangs des oberen Endes der Hülsenkörperkavität (8) angeordnet ist; – einen oder mehrere Angusskanäle (15), die sich zwischen der Einspritzöffnung (13) und dem ringförmigen Verteilungskanal (14) erstrecken; – einen Durchgang (30), der durch eine oder mehrere Öffnungen gebildet ist, die den ringförmigen Verteilungskanal (14) mit der Hülsenkörperkavität (8) verbinden, zum Leiten der Kunststoffschmelze von dem Verteilungskanal in die Hülsenkörperkavität, wobei eine oder mehrere Öffnungen gleichmäßig entlang des Umfangs der Hülsenkörperkavität (8) verteilt ist/sind und schmal im Vergleich zu dem Verteilungskanal (14) stromauf des Durchgangs ist/sind, so dass der Durchgang zunächst den Fluss der Kunststoffschmelze in die Hülsenkörperkavität verhindert, was zu einem Druckaufbau in der Angusskavität (8) führt, was schließlich zu einem ausreichend hohen Druck führt, um den Fluss der Kunststoffschmelze durch den Durchgang in die Hülsenkörperkavität (8) zu treiben.
Spritzgießvorrichtung nach Schutzanspruch 1, wobei die Spritzgießform für ein zweistufiges Spritzgießen ausgelegt ist, um den flexiblen Hülsenkörper mit einem Schulterkörper durch Spritzgießen eines Angusskörpers in der Angusskavität und des flexiblen Hülsenkörpers in der Hülsenkörperkavität in einer ersten Stufe und Spritzgießen des Schulterkörpers in einer Schulterkörperkavität benachbart zu dem Angusskörper und dem flexiblen Hülsenkörper in einer zweiten Stufe derart bereitzustellen, dass der Schulterkörper einstückig mit dem Angusskörper und dem flexiblen Hülsenkörper spritzgegossen wird.
Spritzgießvorrichtung nach Schutzanspruch 2, wobei die Spritzgießform ein Schulterendteil (17) aufweist, das in Kombination mit dem Matrizenteil (7) und dem Patrizenteil (6) die Schulterkörperkavität (18) zum Ausbilden des Schulterkörpers (5) bildet, wobei das Schulterendteil (17) eine Einspritzöffnung zum Einspritzen eines Flusses einer Kunststoffschmelze in die Schulterkörperkavität (18) aufweist.
Spritzgießvorrichtung (101) zum zweistufigen Spritzgießen eines flexiblen Hülsenkörpers und eines Schulterkörpers für eine zusammendrückbare Tube durch Spritzgießen des Schulterkörpers in einer ersten Stufe und Spritzgießen eines Angusskörpers und eines flexiblen Hülsenkörpers in einer zweiten Stufe derart, dass der Angusskörper und der flexible Hülsenkörper einstückig mit dem Schulterkörper spritzgegossen werden, wobei die Spritzgießvorrichtung (101) aufweist: – ein Schulterbasisteil (111); – ein Schulterendteil (117), das in Kombination mit dem Schulterbasisteil (111) eine Schulterkörperkavität bildet (118) zum Ausbilden des Schulterkörpers zwischen ihnen, wobei das Schulterendteil (111) eine Einspritzöffnung (113) zum Einspritzen eines Flusses einer Kunststoffschmelze in die Schulterkörperkavität (118) aufweist und wobei die Spritzgießform einen Stift (131) aufweist, um den Schulterkörper mit einer Öffnung benachbart zu einer zweiten Einspritzöffnung (132) in dem Schulterendteil zu versehen; – ein Patrizenteil (106); – ein Matrizenteil (107), das in Kombination mit dem Patrizenteil (106) eine Hülsenkörperkavität (108) zum Ausbilden des flexiblen Hülsenkörpers zwischen ihnen bildet, wobei sich die Hülsenkörperkavität (108) von einem oberen Ende (109) zu einem gegenüberliegenden unteren Ende (110) in einer Längsrichtung erstreckt, und wobei das Schulterendteil (117), das einen spritzgegossenen Schulterkörper umfasst, in Kombination mit dem Matrizenteil (107) und dem Patrizenteil (106) eine Angusskavität (112) an dem oberen Ende (109) der Hülsenkörperkavität (108) bildet, wobei die Angusskavität aufweist: – die Öffnung des Schulterkörpers zum Einspritzen eines Flusses einer Kunststoffschmelze von der zweiten Einspritzöffnung (132) in dem Schulterendteil (117) über die Öffnung in die Angusskavität (112) zum Spritzgießen des Angusskörpers und des flexiblen Hülsenkörpers einstückig mit dem Schulterkörper; – einen ringförmigen Verteilungskanal (114), der entlang des Umfangs des oberen Endes der Hülsenkörperkavität (108) angeordnet ist; – einen oder mehrere Angusskanäle (115), die sich zwischen der Öffnung in dem Schulterkörper und dem ringförmigen Verteilungskanal (114) erstrecken; – einen Durchgang (130), der durch eine oder mehrere Öffnungen gebildet ist, die den ringförmigen Verteilungskanal (114) mit der Hülsenkörperkavität (108) verbinden, zum Leiten der Kunststoffschmelze von dem Verteilungskanal in die Hülsenkörperkavität, wobei eine oder mehrere Öffnungen gleichmäßig entlang des Umfangs der Hülsenkörperkavität (108) verteilt ist/sind und schmal im Vergleich zu dem Verteilungskanal (114) stromauf des Durchgangs (130) ist/sind, so dass der Durchgang zunächst den Fluss der Kunststoffschmelze in die Hülsenkörperkavität (108) verhindert, was zu einem Druckaufbau in der Angusskavität (108) führt, was schließlich zu einem ausreichend hohen Druck führt, um den Fluss der Kunststoffschmelze durch den Durchgang (130) in die Hülsenkörperkavität (108) zu treiben.
Spritzgießvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei der Durchgang derart bemessen ist, dass der Fluss der Kunststoffschmelze nur in die Hülsenkörperkavität eindringt, nachdem die Angusskavität vollständig gefüllt ist und der Druck in dem Verteilungskanal wenigstens 200 bar, bevorzugt wenigstens 300 bar, besonders bevorzugt wenigstens 350 bar ist.
Spritzgießvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei der Durchgang durch einen einzigen ringförmigen Schlitz gebildet ist, der zwischen dem ringförmigen Verteilungskanal (14) und der Hülsenkörperkavität (8) vorgesehen ist, wobei sich der Schlitz entlang des Umfangs der Hülsenkörperkavität erstreckt.
Spritzgießvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei die eine oder mehreren Öffnungen eine Breite oder Durchmesser von etwa 0,3 mm, bevorzugt weniger als 0,3 mm hat/haben.
Spritzgießvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei der Durchgang schmal ist im Vergleich zu der Hülsenkörperkavität unmittelbar stromab des Durchgangs, so dass der Fluss der Kunststoffschmelze, wenn er durch den Durchgang gedrückt wird, frei in den breiteren Teil der Hülsenkörperkavität fließen kann.
Spritzgießvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei die Öffnungen jeweils ein Teil eines Kanals sind, wobei die Kanäle bevorzugt innerhalb des Umfangs der Hülsenkörperkavität angeordnet sind.
Spritzgießvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei die Angusskavität, insbesondere der Verteilungskanal der Angusskavität, innerhalb des Umfangs der Hülsenkörperkavität angeordnet ist.
Spritzgießvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei der Verteilungskanal einen sich verjüngenden Querschnitt derart aufweist, dass er sich in Richtung der Hülsenkörperkavität verengt.
Spritzgießvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei der Querschnitt des Verteilungskanals wesentlich kleiner als der Querschnitt jedes Angusskanals ist.
Spritzgießvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei sich der eine oder mehrere Angusskanäle in mehrere Zweige gabeln, die in regelmäßigen Abständen entlang des Umfangs des ringförmigen Verteilungskanals in den ringförmigen Verteilungskanal münden, um den Fluss der Kunststoffschmelze gleichmäßig über den Verteilungskanal zu verteilen.
Spritzgießvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei die Länge und der Durchmesser der Angusskanäle derart bemessen sind, dass der Fluss der Kunststoffschmelze in den Verteilungskanal über jeden Kanal im Wesentlichen in demselben Moment eindringt.
Spritzgießvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei die Gießform für das In-Mould-Labelling eingerichtet ist, um den Hülsenkörper mit einem Etikett zu versehen, bevorzugt mit einem Etikett, das besondere Sperreigenschaften aufweist, um den Hülsenkörper mit besseren Sperreigenschaften gegen zum Beispiel Gase oder Wasserdampf zu versehen als das Grundmaterial der Tube.
Spritzgießvorrichtung nach wenigstens Schutzanspruch 2 oder 4, wobei die Gießform für das Sandwich-Spritzgießen des Schulterkörpers eingerichtet ist, um einen Hülsenkörper mit einer einstückigen Schulter mit besseren Sperreigenschaften gegen zum Beispiel Gase oder Wasserdampf zu versehen als das Grundmaterial des Schulterkörpers.
Flexibler Hülsenkörper (4), der unter Verwendung eine Spritzgießvorrichtung nach einem oder mehreren der Schutzansprüche 1–16 erhalten wird.
Zusammendrückbarer Tubenkörper (2), der einen flexiblen Hülsenkörper (4) nach Schutzanspruch 17 aufweist.