FI122782B - Muottijärjestelmä ja menetelmä kartonkipohjaisen astian valmistamiseksi - Google Patents

Description

Muottijärjestelmä ja menetelmä kartonkipohjaisen astian valmistamiseksi

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen muottijärjestelmä kartonkipohjaisen astian valmistamiseksi, jossa muottijärjestelmään kuuluu 5 liikkuva muotinosa sekä paikallaan pysyvä muotinosa, jotka muotinosat sijaitsevat toisiaan vastapäätä ja jolla muottijärjestelmällä on mahdollista valmistaa astia, jossa on kartonkiaihiosta puristettu pohja ja pohjaan liittyvät seinämät sekä ainakin osittain muovista valettu, seinämien yläreunaan liittyvä, seinämiä kiertävä (muo-vijreunus.

10 Etenkin elintarviketeollisuudessa käytetään säilytyspakkauksina nk. vuokapakka-uksia, jotka muodostuvat kannellisista astioista, joissa on pohja, pohjaa kiertävät, ylöspäin suuntautuvat seinämät ja seinämien yläreunaa kiertävä, ulospäin suuntautuva reunus. Astia suljetaan reunukseen liittyvällä kannella. Tällaisissa astioissa astian pohjan sekä seinämien materiaalina käytetään usein kartonkia, jonka 15 päälle saatetaan sovellutuksesta riippuen lisätä kartongin vesihöyryn ja/ tai hapen läpäisyominaisuuksia muuttavia muovi- ja tai metallikerroksia.

Tällaista nk. vuokapakkausta käytetään yleensä elintarvikkeiden säilyttämiseksi, jolloin se on suljettu ilmatiiviisti kannella. Jotta kansi voitaisiin kiinnittää pakkaukseen, on vuokapakkauksena käytetyn astian reuna varustettava vaakasuuntaisella 20 reunuksella, joka ulkonee sivuseinämien yläpäästä ja kiertää pakkauksen ympäri. Tämän reunuksen yläpinnassa on tavallisesti sopiva pinnoite, jonka avulla kansi voidaan kiinnittää tiiviisti pakkaukseen. Hyvin yleistä on esimerkiksi käyttää kuu-masaumautuvia muovimateriaaleja kansiosan kiinnittämiseksi pakkaukseen. Esi-^ merkkeinä elintarvikepakkauksista ja niissä käytetyistä pakkausmateriaaleista voi- o 25 daan mainita mm. julkaisut WO-03/033258, EP-1289856, WO-00/21854 ja US- cb 5425972.

o c\j Tällainen vuoan muotoinen astia, jossa on kartonkiaihiosta puristettu pohja ja poh- | jaan liittyvät seinämät sekä ainakin osittain muovista valettu, seinämien yläreu- naan liittyvä, seinämiä kiertävä reunus, voidaan muodostaa useilla menetelmillä, g 30 Fl-hakemusjulkaisussa 20070973 kuvataan vuokapakkauksen valmistusmenetel- o mää, jossa astia muodostetaan suorasta kartonkiaihioista muotoonsa puristamalla o w muottijärjestelmässä, johon kuuluu liikkuva muotinosa sekä paikallaan pysyvä muotinosa, jotka muotinosat sijaitsevat toisiaan vastapäätä, jolloin paikallaan pysyvän muotinosan suhteen liikuteltavissa olevaan muotinosaan kuuluu ainakin 2 keernalla varustettu keernalevy, keernan suhteen liikuteltavissa oleva levymäinen sulkurengas jossa on sulkupinta ja joka ympäröi keernaa sekä keernan ja sulku-renkaan suhteen liikuteltavissa oleva ja niiden väliin sovitettavissa oleva kaulus-rengas, jolla voidaan aikaansaada astiaan reunus ja paikallaan pysyvään muo-5 tinosaan kuuluu ainakin muottiontelolla ja sulkupinnalla varustettu muottilevy.

Tällaisella muottijärjestelmällä muotoonsa puristettava kartonkiaihio tuodaan paikallaan pysyvän muotinosan muottiontelon päälle, liikkuvan muotinosan keerna painuu muottionteloon ja keernan ja muottiontelon väliin jäävä kartonkiaihio muovautuu vuoan muotoiseksi astiaksi. Pakkauksen sivuseinämien yläosaan valetaan 10 sivulle suuntautuva reunus muovimateriaalista tämän puristusmuovauksen loppuvaiheessa muotin ollessa kiinni siten, että reunusta vastaava valuonkalo muodostetaan siirtämällä muottijärjestelmän sisällä olevaa vastinpintaa taaksepäin sitä vastapäätä olevasta pinnasta, minkä jälkeen valumateriaali johdetaan valuonka-loon. Materiaali jähmettyy onkalossa kiinteäksi reunukseksi, minkä jälkeen muotti 15 avataan ja valmis astianmuotoinen pakkaus poistetaan muotista.

Edellä oleva tekniikan taso lähtökohtana hakijan tavoitteena oli saada aikaan monipuolisempi vuokapakkauksen valmistusmenetelmä, jossa samalla muottijärjestelmällä voitaisiin valmistaa erilaisia vuokapakkauksena käytettäviä astioita, joissa astioiden kartonkipohjaisen rungon dimensiota voitaisiin muuttaa tai runko voitai-20 siin varustaa erilaisilla koho- tai upotusmuodoilla tai väliseinämillä.

Nyt on yllättäen havaittu, että modifioimalla edellä kuvatun muottijärjestelmän muottionteloa ja/tai muotoilukeernaa erilaisilla muottionteloon ja/tai muotoilukeer-naan irrotettavasti asetettavilla lisäpaloilla tai lisäosilla, pystytään valmistettavan astian runkoa modifioimaan halutulla tavalla.

C\J

o 25 Keksintö koskee tarkemmin sanottuna patenttivaatimuksen 1 mukaista muottijär- co jestelmää kartonkipohjaisen astian valmistamiseksi.

O

cm Muottijärjestelmään kuuluu liikkuva muotinosa sekä paikallaan pysyvä muotinosa, | jotka muotinosat sijaitsevat toisiaan vastapäätä ja jolla muottijärjestelmällä on n mahdollista valmistaa astia, jossa on kartonkiaihiosta puristettu pohja ja pohjaan g 30 liittyvät seinämät sekä ainakin osittain muovista valettu, seinämien yläreunaan o liittyvä, seinämiä kiertävä reunus. Paikallaan pysyvän muotinosan suhteen liikutel- o w tavissa olevaan muotinosaan kuuluu ainakin keernalla varustettu keernalevy, keernan suhteen liikuteltavissa oleva levymäinen sulkurengas, jossa on sulkupinta ja joka ympäröi keernaa sekä keernan ja sulkurenkaan väliin sovitettavissa olevan 3 kaulusrengas, jolla voidaan aikaansaada astiaan reunus ja joka on liikutettavissa sekä sulkurenkaan että keernan suhteen ja paikallaan pysyvään muotinosaan kuuluu ainakin muottiontelolla ja sulkupinnalla varustettu muottilevy. Muottijärjestel-mässä muottiontelon entiselle pohjalle on tuettavissa ja irrotettavasti kiinnitettävis-5 sä lisäpala, joka muuttaa muottiontelon syvyyttä siten, että lisäpalan yläpinta toimii uutena muottiontelon pohjana ja että keernan muottiontelon sisään kartonkiaihion puristusvaiheessa tunkeutuvan muotoiluosan pituutta on mahdollista muuttaa lisä-palan korkeutta vastaavasti kiinnittämällä keernan pituudeltaan muuttumattomaan perusosaan irrotettavasti pituudeltaan muutettavissa oleva lisäosa, jolloin toisiaan 10 vastaavilla keernan lisäosalla ja muottiontelon peruspohjan lisäpalalla voidaan muuttaa valmistettavan kartonkipohjaisen astian syvyyttä eli kartonkiaihiosta puristettavan astian pohjan etäisyyttä astian seinämien yläreunoista.

Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 7 mukaista menetelmää kartonkipohjaisen rungon omaavan astian valmistamiseksi patenttivaatimuksen 1 mukaisella 15 muottijärjestelmällä.

Menetelmässä kartonkiaihio puristetaan muotoilukeernan ja muottiontelon väliin astian pohjan ja pohjaa kiertävien seinämien aikaansaamiseksi, minkä jälkeen seinämien yläreunaan muodostetaan valamalla seinämiä kiertävä lierimäinen ainakin osittain muovia oleva reunus. Muottiontelon pohjalle kiinnitetyllä lisäpalalla ja 20 keernan perusosaan liitetyllä lisäosalla, muutetaan kartonkiaihiosta puristettavan astian pohjan etäisyyttä astian seinämien yläreunoista.

Rungon yksipuolisilla upotus- tai kohokuvioilla tai -muodoilla tarkoitetaan ainoastaan rungon toiselle pinnalle muodostettuja syvennyksiä tai kohoumia. Rungon kaksipuolisilla upotus- tai kohokuvioilla tai -muodoilla tarkoitetaan kartongista pu-£! 25 ristetun rungon läpi kulkevia syvennyksiä tai kohoumia, jolloin rungon toisella puo- ° lella olevaa syvennystä vastaa aina rungon vastakkaisella puolella oleva vastaa- g van kokoinen ja muotoinen kohouma.

i h-· ^ Keksintö perustuu siihen, että riippuen kartonkipohjaiseen runkoon eli astian pohti jaan ja seinämiin halutuista muutoksista, vaihdetaan keernalevyllä oleva muotoiluko 30 keerna tai liitetään muotoilukeernan päälle tai muottiontelon pohjalle muotoilu- o keernan ja/tai muotoilukeernan toimintaa ja muotoa muuttavia irrotettavissa olevia 00 § lisäpaloja tai lisäosia. Lisäpaloilla tai keernan lisäosalla voidaan joko lisätä tai vä-

C\J

hentää astian syvyyttä eli pohjan etäisyyttä reunuksesta. Mikäli valmistettavan astian syvyyttä halutaan vähentää, liitetään muottiontelon pohjalle ontelon syvyyttä 35 vähentävä lisäpala ja samalla muotoilukeernan päähän liitetään lisäosa, jolla vuo- 4 an pohjan pinta-ala saadaan pidettyä entisenä huolimatta vuoan syvyyden muutoksesta.

Irrotettavien lisäpalojen- ja osien käytöllä pystytään valmistettavan astian rungon muotoa ja dimensioita muuttamaan huomattavasti nopeammin kuin vaihtamalla 5 koko keernalevy tai muottilevy uuteen keernalevyyn tai muottilevyyn.

Keksinnön edullisia toteutusmuotoja kuvataan oheisilla kuvioilla, joiden kuvauksesta käy ilmi myös muita keksinnöllä aikaansaatavia etuja.

Kuviossa 1 esitetään sivulta päin katsottua muottijärjestelmän räjäytyskuvaa poik-kileikkauskuviona.

10 Kuvioissa 2A ja 2B esitetään erästä tunnetun tekniikan tason mukaista muottijär-jestelmää perspektiivikuviona.

Kuviossa 2C esitetään perspektiivikuviona eräällä tunnetulla muottijärjestelmällä aikaansaatavaa astiaa.

Kuvioissa 3A - 3D esitetään pituusleikkauskuviona muottijärjestelmän toimintaa 15 astian eri osien valmistusvaiheissa.

Kuviossa 4 esitetään sivusta katsottuna pituusleikkauskuviona muotoilukeernaa ja muottionteloa, joissa on molemmissa astian runkoa muovaava lisäpala.

Kuviossa 5 esitetään sivusta katsottuna pituusleikkauskuviona muotoilukeernaa ja muottionteloa, joista vain toisessa on astian runkoa muovaava lisäpala.

20 Kuviossa 6A esitetään perspektiivikuviona takamuotin osia, joissa muotoilukeer- ^ nassa on syvennys seinämän muodostamiseksi, δ

(M

οό Kuviossa 6B esitetään perspektiivikuviona kuvion 6A mukaisella muotoilukeernalla o ^ aikaansaatava astiaa.

(M

| Kuvioissa 7 esitetään päältä päin katsotulla poikkileikkauskuviolla muottilevyä, ^ 25 jonka muottionteloon on kiinnitetty magneettisella järjestelmällä lisäpala astian sy- ^ vyyden muuttamiseksi.

00 o ^ Seuraavaksi kuvataan ensin muottijärjestelmä 1 pääpiirteissään sekä muottijärjestelmän 1 toiminta kuvioiden 1 - 3 avulla. Kuviossa 2A ja 2B esitetyt muottijärjes- telmät eivät ole kaulusrenkaan ja sulkurenkaan osalta samanlaisia kuin keksin- 5 nössä käytetyt, mutta niillä voidaan havainnollistaa keksinnön mukaisen muottijär-jestelmän perusrakennetta.

Kuviossa 1 on esitetty räjäytyskuva muottijärjestelmän pääosista sivulta päin katsottuna poikkileikkauskuvantona. Muottijärjestelmään 1 kuuluu liikkuva muotinosa 5 10 eli ’’takamuotti” ja liikkumaton muotinosa 20 eli ’’etumuotti”. Liikkuvan muo- tinosan 10 pääosat ovat ulostyöntöosa 30, jossa on ulostyöntötanko 31 sekä ulos-työntöosan kaksiosainen runko 3, jossa rungon osien 3a, 3b välissä on pneumaattinen toimielin 33 puristuksen aikaansaamiseksi muotinosien 10 ja 20 välille. Liikkuvaan muotinosaan 10 kuuluu edelleen levymäinen sulkurengas 5, levymäinen 10 kaulusrengas 6 sekä keernalevy 4, jolle on kiinnitetty (muotoilu)keerna 41. Liikkumattomaan muotinosaan 20 kuuluu muottilevy 7, jossa on muottiontelo 71, jota vasten tasomainen kartonkiaihio muotoillaan ja joka määrää pakkauksen yleisen muodon (pohja, pohjasta lähtevien sivuseinämien muoto, seinämien kallistus, pyöristykset jne.). Kartonkiaihiolla tarkoitetaan tässä kartonkiaihiota tai kartonkipoh-15 jäistä aihioita, jossa kartonki on mahdollisesti päällystetty muovi- tai metallikerrok-silla sen barrier-ominaisuuksien muuttamiseksi. Lisäksi liikkumattomaan muotinosaan 20 kuuluu muottirunko 8, jonka läpi johdetaan valukanavat reunuksen valukohdalle kuvioista 2A ja 2B paremmin näkyvällä tavalla.

Sulkurengas 5 sijaitsee rengasmaisesti muotoilukeernan 41 ympärillä. Sulkuren-20 kaan 5 ja muotoilukeernan 41 väliin on asetettavissa sulkurenkaan 5 ja muotoilukeernan 41 suhteen syvyyssuunnassa liikuteltavissa oleva kaulusrengas 6. Sy-vyyssuunta tarkoittaa tässä kohtisuoraan keernalevyn 4 pinnan 4a suhteen olevaa suuntaa. Sulku renkaassa 5 on sulkupinta 5a, joka tulee keernan 41 muovausosan etupinnan 41a tasalle puristusvaiheen lopussa. Muovausosan etupinnalla tarkoite-25 taan sitä keernan 41 osaa joka tulee muodostettavan astian reunuksen tasalle eli

CM

^ noin muottilevyn 7 sulkupinnan 7a ja samalla muottiontelon 71 yläreunan tasalle.

^ Kuviossa 1 esitetyn muotoilukeernan 41 muovausosa on se osa keernaa 41 joka

CO

9 on sovitettavissa muottionteloon 71. Kuviossa 1 esitetty muotoilukeernan 4 muo- c\l vausosa ja sitä vastaava muottiontelo 71 ovat poikkileikkausprofiililtaan pyöristetyn | 30 suorakulmion muotoisia, jolloin niillä voidaan aikaansaada vastaavasti poikkileik- ^ kaukseltaan pyöristetyn suorakulmion muotoinen astia. Muottiontelon, muotoiluin keernan ja astian poikkileikkausprofiileilla tarkoitetaan muottijärjestelmän 1 sy- o vyyssuunnassa eli kohtisuoraan muottilevyn 7 ja keernalevyn 4 pinnan tasoon tar- o kasteltuja poikkileikkauksia. Mikäli muotoilukeernan muovausosan ja muottiontelon 1 poikkileikkausprofiilit muutetaan esimerkiksi ympyrän muotoiseksi saadaan vas- 6 taavasti ympyrämäisen poikkileikkauksen omaavia astioita, jollainen näkyy esimerkiksi kuviossa 2C.

Sulkurenkaan 5 sulkupinta 5a on vastapäätä etumuotin 20 muottionteloa 71 ympäröivää vastaavaa muottilevyn 7 sulkupintaa 7a. Keernaa 41 ympäröi lisäksi sulku-5 renkaan 5 sulkupinnan 5a suhteen lyhyttä edestakaista liikettä tekemään kykenevä kaulusrengas 6, jonka paikallaan pysyvään muotiosaan 20 kääntyneen kauluksen 61 sulkupinta 61 a on siirrettävissä sulkurenkaan 5 sulkupinnan 5a tasalle sekä hyvin pienen matkan päähän siitä taaksepäin.

Kuviossa 2A näkyy eräässä tunnetussa muottijärjestelmässä 1B käytetty liikkuma-10 ton muotinosa 20 ja kuviossa 2B vastaava liikkuva muotinosa. Tämä muottijärjes-telmä 1B on toiminnoiltaan ja muotin rakenteeltaan samantyyppinen kuin keksinnön mukainenkin. Liikkumattomassa muotinosassa 20 näkyy etualalla muottilevy 7, jossa on vuoan muotoinen syvennys eli muottiontelo 71. Liikkumattoman muo-tinosan 20 muottilevy 7 on kiinnitetty muottirunkoon 8, jonka läpi tuodaan valu-15 kanavat eli kuumakanavat ja -suuttimet muovin tuomiseksi myöhemmin kuvattavaan valuonkaloon. Liikkuvassa muotinosassa 10 on puolestaan etualalla muotoi-lukeerna 41, joka kiinnittyy sen alla olevaan keernalevyyn 4. Keernalevy 4 on kiinni liikkuvan muotinosan 10 ulostyöntöosassa 30. Keernaa 41 ympäröi keernan muo-vausosan etupinnan 41a tasolle ulottuva levymäinen kaulusrengas 6, jonka sulku-20 pinta 61a on keernan etupinnan tasalla ja kaulusrenkaan ulkopuolella oleva, kau-lusrenkaaseen rajoittuva levymäinen sulkurengas 5, jossa on sulkupinta 5a.

Kuviossa 3A - 3B on esitetty sivusta päin katsottuna poikkileikkauskuvantona muottijärjestelmää 1 jonka muotinosat ovat samat kuin on kuvattu edellä kuvioissa 1 ja 2A ja 2B avulla. Muottijärjestelmää 1 käytetään vuokapakkauksen muodostani 25 miseksi alkaen pakkauksen puristuksesta ja päättyen reunuksen valamiseen.

c3 Muottijärjestelmässä 1 on kahdesta muotinosasta 10, 20 muodostettu puristus- i o muovaus- ja valumuotti, jonka tarkoituksena on ensimmäisessä vaiheessa muo- i töillä oleellisesti suorasta ja tasapaksusta kartonkiaihiosta K astian muotoinen x vuokapakkaus. Muottijärjestelmään 1 on integroitu myös valutoiminto reunuksen 30 50 valamiseksi puristamalla muotoillun pakkauksen 500 seinämien reunoille.

CO

CD

o Kun kaulusrenkaan 6 kauluksen 61 sulkupinta 61a eli liikkumattomaan muo- 00 § tinosaan 20 kääntynyt etupinta 61a on sulkurenkaan 5 sulkupinnan 5a tasalla, yh-

CM

teinen sulkupinta muodostuu sulkurenkaan sulkupinnasta 5a sekä kauluksen 61 etu- eli sulkupinnasta 61a. Kun muotti suljetaan (muotinosat 10 ja 20 tuodaan yh-35 teen) kuvion 3B - 3D mukaisesti, paikallaan pysyvän muotinosan 20 muottilevyn 7 7 sulkupinta 7a ja liikkuvan muotinosan 10 yhteinen sulkupinta 5a, 61a tulevat vastatusten siten, että niiden väliin jää muovattava kartonkiaihio K. Ulostyöntöosan 30 rungon 3 osien 3a, 3b välissä oleva pneumaattinen toimielin 33 on kytketty kaulus-renkaaseen 6 ja se paineistaa kaulusrenkaan 6 välityksellä sulkurengasta 5 ja si-5 ten liikkuvan muotinosan 10 yhteistä sulkupintaa 5a, 61a pitovoiman aikaansaamiseksi muotinosien 10 ja 20 välille eli yhteisen sulkupinnan 5a, 61a ja paikallaan pysyvän muotinosan sulkupinnan 7a välille. Pääosan tästä sulkupintaan 7a ja samalla sulkupintojen välissä olevaan kartonkiaihioon K kohdistuvasta puristus eli pitovoimasta muodostaa sulkurenkaan 5 sulkupinta 5a mutta myös kaulusrenkaan 10 kauluksen 61 sulkupinta 61a aikaansaa pitovoimaa kartonkiaihioon K. Pitovoima on säädettävissä paineväliaineella toimivan toimilaitteen 33 kuten paineilmasylin-terin avulla. Kaulusrengas 6 sijaitsee ulostyöntöosan 3 sisäpuolella sulkurenkaan 5 ja keernan 41 välissä.

Ulostyöntöosan 30 kaksiosainen runko 3 ja keernalevy 4, jossa on keerna 41, on 15 liikuteltavissa ulostyöntötangolla 31 liikkumattoman muotinosan 20 suhteen syvyyssuunnassa, jolloin syvyyssuunnalla tarkoitetaan samaa kuin edellä. Liikkuva muotinosa 10 liikkuu näin etuasennon (näkyy kuvassa 3A) ja taka-asennon (näkyy kuvissa 3B -3D) välillä.

Puristusvaiheessa muottijärjestelmässä oleva liikkuva muotinosa 10 painaa kar-20 tonkiaihion K liikkumattoman muotinosan 20 muottilevyn 7 muottionteloon 71. Liikkuvassa muotinosassa on tätä varten keernalevyllä 4 sijaitseva muotoilukeerna 41, jonka muotoiluosa sopii edellä mainittuun muottionteloon 71 aina keernan etupintaan 41a saakka siten, että kartonkiaihio puristuu keernan 41 ja ontelon 71 väliin ja saa vuokamaisen muotonsa. Liikkuva muotinosa 10 on järjestetty liikkumat-25 tomaan muotinosaan nähden liikkuvaksi muotin sulkemiseksi ja avaamiseksi jär-

CM

^ jestelyin, jota ei ole kuvattu tässä tarkemmin.

CM

g Kuviossa 3A on esitetty muottijärjestelmä 1 ennen muotin sulkeutumista. Karton- i kiaihio K tuodaan robotilla paikallaan pysyvän muotinosan 20 muottilevyllä 7 ole- x viin pieniin pidikkeisiin (ei esitetty). Tämän jälkeen muotti sulkeutuu eli keerna 41 30 painuu muottionteloon 71 ja näiden väliin jäävä kartonkiaihio K puristuu vuoan S muotoiseksi astiaksi.

^1" o 00 g Vaihe, jossa keerna 41 alkaa muotoilla aihiota painuttuaan onteloon 71, on esitetty

CM

kuviossa 3B. Sulkupinnat eli sulkurenkaan sulkupinta 5a sekä kaulusrenkaan sulkupinta 61a nojaavat kartonkiaihioon K toimilaitteen 33 voimalla ja pidättää aihiota 8 K reunoiltaan puristusvaiheessa mainittujen sulkupintojen 5a ja 61a sekä liikkumattoman muotinosan muottilevyn 7 sulkupinnan 7a välissä.

Kuviossa 3C on esitetty tilanne, jossa muotti on kokonaan kiinni muotinosien 10 ja 20 ollessa puristuneina toisiaan vasten ja kartonkiaihio K on prässäytynyt niiden 5 välissä vuoaksi siten, että vuoan sivuseinämien yläreuna on kaulusrenkaan 6 sulkupinnan 61a tasalla tai vähän sen etupuolella. Viimeisen pitovoiman aihion reunoihin on aiheuttanut kaulusrenkaan 6 kauluksen 61 etupinta 61a, jota vastapäätä on paikallaan pysyvän muotinosan onteloa 71 ympäröivä muottilevyn sulkupinta 7a.

10 Kuviossa 3D on esitetty tilanne, jossa muotti on edelleen sulkeutunut, mutta kau-lusrengas 6 on liikkunut pienen matkaa liikkumattoman muotinosan 20 sulkupin-nasta 7a taaksepäin, t.s. liikkuvan muotinosan 10 ulostyöntöosan 3 suuntaan. Liike saadaan aikaan tarkkaa liikettä tekevällä toimilaitteella, esimerkiksi vetämällä ulostyöntötankoa 31 ulostyöntömoottorilla. Tällöin onteloa 71 ympäröivän sulku-15 pinnan 7a, sulkurenkaan 5 sulkupinnan 5a, kaulusrenkaan 6 kauluksen 61 etupinnan 61a ja keernan 41 etupinnan 41a väliin jää pieni valuonkalo 43, joka on yhteydessä vuoan ulkoreunaan ja kiertää vuokaa rengasmaisesti. Kun tähän valuonka-loon 43 syötetään sula muovimateriaali, se muodostaa vuoan sivuseinämistä ulospäin suuntautuvan laippamaisen reunuksen. Kaulusrengas 6 on tiivistynyt 20 muotonsa ansiosta muotoilukeernaa 41 vasten valuonkalon 43 tiiveyden takaamiseksi. Valumateriaalin ruiskutuskanava on järjestetty liikkumattoman muotinosan 20 muottirungon 8 kautta ja valettava muovi siirtyy sitä kautta valuonkaloon 43. Ruiskutuskanavat voidaan järjestää saapumaan ruiskutusonkaloon myös muullakin tavalla riippuen muotoiltavan astian rakenteesta.

^ 25 Kun sula muovimateriaali on jähmettynyt valuonkalossa 43, voidaan muotti avata c3 jälleen auki-asentoon. Ulostyöntöosa 3 on tällöin vielä taka-asennossa. Kun ulos- i o työntöosa 3 työnnetään ulostyöntötangolla 31 etuasentoon, se poistaa valmiin as- i tian liikkuvasta muotinosasta 10, ja samalla kaulusrengas 6 voidaan siirtää taas x etuasentoon, eli palataan kuvan 3A esittämään asentoon. Etumuotin 20 muottile- 30 vyn 7 sulkupinta 7a toimii tällöin ulostyöntöpintana, jota vasten ulostyöntötanko 31 S ponnistaa otettaessa valmista astiaa pois muotista. Tämän jälkeen robotti ottaa § valmiin astian pois ja tuo uuden aihion K tilalle, minkä jälkeen työvaiheet toistetaan

O

^ kuten edellä on kuvattu.

Käyttämällä muottiontelona pyöreäpohjaisella astialle sopivaa onteloa ja sovitta-35 maila muotoilukeernan muotoiluosan muoto ko. muottiontelon muotoon sopivaksi 9 pystytään edellä kuvatulla muottijärjestelmällä tekemään esimerkiksi kuviossa 2C näkyvä astia 500, jossa on kartonkiaihiosta puristamalla muovattu runko 58, johon kuuluu pyöreä pohja 57 ja pohjaan 57 liittyvät ylöspäin suuntautuvat seinämät 59. Seinämien 59 yläreunaan on valettu lierimäinen ulospäin suuntautuva muovi-5 reunus 50.

Kun kuviossa 2C näkyvää astiaa halutaan muovata muodostamalla sen kartonkiaihiosta puristettuun runkoon 58 eli pohjaan 57 tai seinämiin 59 kaksipuolisia dekoratiivisia tai toiminnallisia koho- tai upotusmuotoja tämä voidaan tehdä muuttamalla muottijärjestelmässä käytettävää muotoilukeernaa ja vastaavaa muottion-10 teloa 71 kuvion 4 mukaisesti. Kuviossa 4 näkyy kaavamaisesti keernalevyyn 4 kiinnitetty muotoilukeerna 41 joka koostuu kahdesta osasta; muotoilukeernan keernalevyyn 4 kiinnittyvästä perusosasta 41 f sekä mainittuun perusosaan kiinnittyvästä, keernan lisäosasta 41 g. Lisäosan 41 g ulkoreunaan 411b, joka toimii samalla keernan ulkoreunana 41b, liittyy keernan ulkoreunan tasosta alaspäin eli 15 kohtisuoraan muottilevyn 7 sulkupinnan 7a tason suuntaan suuntautuva lisäpalana käytetty uloke 410. Kuviossa 4 näkyy myös keernalevyn 4 alapuolella sijaitseva kaulusrengas 6, joka ympäröi muotoilukeernaa 41. Keernan 41 lisäosa 41 g voidaan liittää keernan perusosaan 41 f halutusta kohdasta, mutta yleensä on edullisinta muodostaa keerna 41 siten, että lisäosa 41 g muodostaa keernan muotoi-20 luosan eli sen osan, joka sovitetaan muottionteloon 71 puristettaessa kartonkiaihio K muotoonsa kuvioissa 3A - 3C esitetyllä tavalla. Tällöin keernan etupintana 41a toimii lisäosan etupinta 411a, joka tulee olemaan muottilevyn 7 sulkupinnan 7a tasalla tai hieman sitä ylempänä liikkuvan muotinosan 10 suuntaan kun keerna 41 on painettu muottionteloon 71. Keernan 41 lisäosa 41 g liitetään keernan perus-25 osaan 41 f tarkoitukseen sopivalla kiinnityksellä, kuten esimerkiksi ruuvikiinnityksel-^ lä. Koska keernan perusosan 41 f ja lisäosan 41 g välinen liitos ei kopioidu valmisti tettavan astian mu ovi reunukseen, voidaan keernan lisäosan 41 g ja perusosan 41 f cö keskinäiseen kiinnitykseen käyttää myös muita alan ammattimiehen tuntemia kiin-

O

^ nitystapoja. Nyt kuvion 4 mukaisessa muotoilukeerna- muottiontelo- parissa muot- 30 tilevyn 7 muottiontelon 71 pohjalle 71b on muodostettu keernan lisäosan 41 g ulo-£ kettä 410 vastaava syvennys 710. Tässä tapauksessa muottiontelon 71 lisäpala g on itse asiassa muottiontelon pohjasta 71b poistettava pala, joka voidaan liittää o takaisin pohjaan 71b kun halutaan muodostaa kuvion 5 mukainen muottijärjestel- § mä, jossa muottiontelon 71 pohja 71 b on tasainen ja jolla aikaansaadaan yksipuo-

CVJ

35 lisiä muotoja astian kartonkiaihiosta muotoillun osan runkoon 58. Kun kuvion 4 mukaista muotoilukeerna-muottiontelo-paria käytetään astian 500 valmistukseen aiemmin kuvioilla 1 - 3 havainnollistetulla tavalla, painautuu keernan lisäosan 41 g 10 uloke 410 muottiontelon 71 pohjaan 71b puristusvaiheessa eli edellä kuviossa 3B ja 3C esitetyssä työvaiheessa. Tällöin uloke 410 painaa muotoilukeernan 41 ja muottiontelon 71 välissä olevaa kartonki ai h iota kohti muottiontelon 71 pohjalla 71b olevaa, hieman mainittua uloketta pohjan pinta-alaltaan suurempaa ja ulokkeen 5 muotoista syvennystä 710. Valmistettavan astian 500 pohjan 57 sisäpinnalle kopioituu näin astian sisäpuolinen syvennys ja pohjan ulkopinnalle, vastaava pohjan ulkopinnan muusta tasosta alaspäin suuntautuva kohouma.

Kuviossa 5 esitetty muotoilukeernan 41 ja sitä vastapäätä oleva muottiontelo 71 eroaa kuvion 4 mukaisesta muotoilukeernasta ja sitä vastapäätä olevasta muot-10 tiontelosta ainoastaan siinä, että muottiontelon pohja 71b on nyt tasainen eli siinä ei ole lisäpalaa 710 tai muottiontelon pohjan lisäpala 710 on kiinnitetty takaisin pohjaan 71b. Kun kuvion 5 mukaista muotoilukeerna- muottiontelo-paria käytetään astian 500 valmistukseen, painautuu keernan lisäosan 41 g uloke 410 muottiontelon 71 pohjaan 71b puristusvaiheessa ja uloke 410 painaa muotoilukeernan 41 ja 15 muottiontelon 71 välissä olevaa kartonki ai h iota K kuvioissa 3A - 3B havainnollistetulla tavalla kohti muottiontelon 71 tasaista pohjaa 71b. Vain valmistettavan astian 500 pohjan 57 sisäpinnalle kopioituu syvennys ja pohjan 71b ulkopinta jää tasaiseksi.

Kuviossa 6A kuvataan takamuottia 10, jolla aikaansaadaan aiemmin kuvioiden 1 -20 3 selostuksen yhteydessä kuvatulla menetelmällä aikaansaatujen astioiden rungon 58 seinämiin ja pohjalle kiinnittyviä muovisia väliseinämiä. Nämä väliseinämät aikaansaadaan muotoilukeernalla 41, jonka muottionteloon kartonkiaihion puristus-vaiheessa sovitettava muotoiluosa (keernan etupinnan 41a ja ulkoreunan 41b välinen osa) tai koko keerna 41 on jaettu kahteen tai useampaan osaan osien välissä 25 kulkevalla syvennyksellä 420. Tällöin itse keerna 41 voidaan muodostaa joko vas-

CvJ

ς taavasti kuten kuvioissa 4 ja 5 on esitetty, jolloin keerna 41 muodostuu keernale- ™ vyyn 4 kiinnittyvästä perusosasta 41 f ja perusosan päälle liittyvästä lisäosasta 41 g,

CO

9 jolloin lisäosaan 41 g on muodostettu mainitut syvennykset 420 väliseinämää/ välien seinämiä V varten. Toinen vaihtoehto on kuviossa 6A esitetty tapa, jossa koko | 30 keernalevyllä 4 sijaitseva, kaksiosainen muotoilukeerna 41 on järjestetty vaihdet- ^ tavaksi.

CD

§ Kuviossa 6A esitetyissä takamuotin 10 osissa näkyy muotoilukeerna 41, jota ym- o ^ päröi kaulusrengas 6. Pituussuunnassa muotoilukeernan 41 keskelle on muodos tettu muotoilukeernan sen leveyssuunnassa päästä päähän jakava syvennys 420, 35 jolla on astiaan 500 tulevan väliseinämän V muoto ja syvyys. Kuviossa 6A koko keerna 41 on jaettu pituussuunnassa kahteen identtiseen osaan 41 ’ ja 41’ osien 11 välissä keernan leveyssuunnassa kulkevalla syvennyksellä 420, jonka muoto ja dimensiot vastaavat muottionteloon aikaansaatavan väliseinämän V muotoa ja dimensioita. Tällaisen jaetun muotoilukeernan 41 omaavalla takamuotilla 10 aikaansaatu astia 500 ja siinä oleva väliseinämä V näkyy kuviossa 6B. Kuvioissa 5 6B näkyvässä esimerkinomaisessa astiassa on kartonkiaihiosta puristettu runko 58. Runko 58 muodostuu suorakulmaisesta pohjasta 57, johon liittyy pohjaa 57 kiertävät, ylöspäin pohjan tasosta kohoavat seinämät 59. Kartongista puristettujen seinämien 59 yläreunaa kiertää lierimäinen, ulospäin suuntautuva muovireunus 50. Astian 500 jakaa leveyssuunnassa kahtia seinämiin 59 ja pohjaan 57 kiinnitty-10 vä muovinen väliseinämä V. Väliseinämä aikaansaadaan sen jälkeen kun karton-kiaihio K on puristettu muotoonsa rungoksi 58 aiemmin kuvioiden 3A -3C selostuksen yhteydessä esitetyillä työvaiheilla.

Väliseinämä V muodostetaan yleensä reunalaipan 50 valamisen yhteydessä astiaan 500 (kuvion 3D mukainen työvaihe) eli ennen muotin avaamista. Väliseinämä 15 V valmistetaan tuomalla keernan 41 syvennykseen 420 sulaa muovia esimerkiksi etumuotin rungon kautta järjestettyjen kuumakanavien (valukanavien) kautta sinänsä tunnetulla tavalla.

Kuviossa 7 on esitetty keksinnön eräs toteutusmuoto, jolla muutetaan kartonkiaihiosta puristettavan astian 500 syvyyttä eli astian pohjan etäisyyttä seinämien ylä-20 reunasta järjestämällä muottionkalon 71 pohjalle 71b irrotettava, muottiontelon 71 syvyyttä lisäävä tai vähentävä lisäpala 720. Kuviossa 7 näkyy muottilevy 7, jossa olevaan muottionteloon 71 on kiinnitetty irrotettavissa oleva lisäpala 720. Kun muottiontelon entiselle pohjalle 71b on lisätty uusi lisäpala toimii lisäpalan 720 yläpinta 71b’ muottiontelon uutena pohjana vähentäen siten muottiontelon syvyyttä. 25 Kun muottiontelon 71 syvyyttä muutetaan, muotoilukeernan 41 päähän liitetään

CVJ

ς lisäosa 41 g, jolla vuoan pohjan pinta-ala saadaan pidettyä entisenä huolimatta ^ vuoan syvyyden muutoksesta. Tämä voidaan tehdä aiemmin esitetyllä keernan 00 9 perusosalla 41 f ja perusosaan kiinnitettävällä lisäosalla 41 g, jolla voidaan nopeasti c\j lisätä tai vähentää keernan 41 muotoiluosan muotoa ja pituutta. Keerna muodos- | 30 tuu tällöin perusosasta 41; 41 f sekä perusosan päälle liitettävissä olevasta lisä- osasta 41 g. Keernan muotoiluosan pituutta on mahdollista tarvittaessa muuttaa g muuttamalla keernan perusosan 41 f ja keernan lisäosan 41 g pituutta toisiinsa o nähden, o

(M

Kuviossa 7 näkyvä muottiontelon 71 pohjaan 71b kiinnitettävä lisäpala 720 on kyt-35 ketty muottiontelon pohjalle 71b irrotettavasti kestomagneetin M sisältävän mag-neettijärjestelmän S välityksellä. Magneettijärjestelmässä S muottionteloon 71 on 12 muodostettu kestomagneettia M ja magnetoituvaa irtopalaa 720 ympäröivä eriste E. Vaihtoehtoisesti magneettijärjestelmä S voidaan eristää sitä ympäröivillä ei-magnetoituvilla eristepaloilla, jolloin lisäpala 720 puolestaan voidaan pinnoittaa ei-magnetoituvalla pinnoitteella muualta kuin magneettijärjestelmää S kohti suuntau-5 tuvalta pinnaltaan. Tällä ratkaisulla saavutetaan se etu, että magnetoituvan lisäpalan magneettikenttä ei häiritse muotin toimintaa kun se pinnoitetaan ei-magnetoituvalla pinnoitteella muualta kuin magneettiin kääntyneeltä sivultaan.

Magneettijärjestelmä S muodostuu ei-magneettisen metallin Me2 kummallakin puolella olevasta magnetoituvasta metallista, tässä kahdesta rautalevystä Me1 ja 10 poikkileikkausprofiililtaan pyöreästä kestomagneettisauvasta M, joka on sovitettu ei-magnetoituvassa metallilevyssä Me1, kuten alumiinissa, olevaan aukkoon. Kun magneettia M käännetään aukossa muuttuu sen aikaansaama magneettikenttä. Kun magneettia käännetään siten, että magneettikenttä kulkee rautalevyjen Me1 suuntaisena, ne estävät magneetin toiminnan eikä magneettikenttä kulje irtopalan 15 720 kautta. Magneetti on tällöin off-asennossa. Kun kestomagneettisauvaa M

käännetään päinvastaiseen suuntaan, magneettikenttä kulkee kohti rautalevyjä Me1 ei-magneettisen metallin Me2 läpi, jolloin rautalevyt Me1 vahvistavat magneettikenttää ja magneetti on on-asennossa. Kääntämällä kestomagneettisauvaa ei-magneettisessa metallissa Me2 olevassa aukossa siten, että magneettikenttä 20 on off-asennossa voidaan irtopala 720 vaihtaa nopeasti toiseen. Kääntämällä magneetti takaisin on-asentoon, pystytään irtopala 720 kiinnittämään muottionte-lon 71 pohjalle 71b.

Edellä on esitetty vain eräitä keksinnön toteutusmuotoja ja alan ammattimiehelle on ilmeistä, että keksintö on mahdollista toteuttaa monella muullakin tavalla pa-25 tenttivaatimuksissa esitetyn keksinnön suojapiirin puitteissa.

C\l ^ Niinpä kuvioiden 4 ja 5 mukaisissa toteutusmuodoissa voidaan myös koko keerna- i § levyllä 4 oleva keerna 41 vaihtaa. Tällöin lisäpalana käytetty keernan 41 uloke 410 i kiinnitetään itse muotoilukeernan 41 ulkoreunaan 41 b. Samoin vaikka kuviolla 4 ja x 5 havainnollistetussa toteutusmuodoissa keernan 41 lisäosa 41 g on varustettu

CC

“ 30 ulokkeella 410 ja muottiontelon 71 pohja 71b on varustettu mainittua uloketta 410 S vastaavalla syvennyksellä 710, päästään samaan lopputulokseen varustamalla § muottiontelon 71 pohja 71 b ylöspäin suuntautuvalla ulokkeella ja muottikeernan 41 o ^ lisäosan 41 g ulkoreuna 411 b vastaavalla syvennyksellä.

Myös astian 500 seinämät 59 voidaan varustaa erilaisilla funktionaalisilla tai deko-35 ratiivisilla yksipuolisilla tai kaksipuolisilla koho- tai upotusmuodoilla. Tällöin ko- 13 houmat ja syvennykset sijoitetaan keernan 41 tai sen lisäosan 41 g seinämiin ja/tai muottiontelon seinämiin 71a keernan ulkopäädyn ja muotoiluontelon pohjan 71b sijasta.

C\J

δ

(M

co o h-·

(M

X

en

CL

CO

CD

sj-

O

00

O

o

(M

Claims (8)

14

1. Muottijärjestelmä (1) kartonkipohjaisen astian valmistamiseksi, jolloin muotti-järjestelmään kuuluu liikkuva muotinosa (10) sekä paikallaan pysyvä muotinosa (20), jotka muotinosat sijaitsevat toisiaan vastapäätä ja jolla muottijärjestelmällä 5 (1) on mahdollista valmistaa astia (500), jossa on kartonkiaihiosta puristettu pohja (57) ja pohjaan liittyvät seinämät (59) sekä ainakin osittain muovista valettu, seinämien yläreunaan liittyvä, seinämiä kiertävä reunus (50), jolloin paikallaan pysyvän muotinosan (20) suhteen liikuteltavissa olevaan muotinosaan (10) kuuluu ainakin keernalla (41) varustettu keernalevy (4), keernan (41) suhteen liikuteltavissa 10 oleva levymäinen sulkurengas (5) jossa on sulkupinta (5a) ja joka ympäröi keer-naa (41) sekä keernan (41) ja sulkurenkaan (5) väliin sovitettavissa olevan kaulus-rengas (6), jolla voidaan aikaansaada astiaan reunus (50) ja joka on liikutettavissa sekä sulkurenkaan (5) että keernan (41) suhteen ja paikallaan pysyvään muotinosaan (40) kuuluu ainakin muottiontelolla (71) ja sulkupinnalla (7a) varustettu 15 muottilevy (7), tunnettu siitä että, muottijärjestelmässä (1) muottiontelon (71) entiselle pohjalle (71b) on tuettavissa ja irrotettavasti kiinnitettävissä lisäpala (720), joka muuttaa muottiontelon syvyyttä siten, että lisäpalan (720) yläpinta (71b’) toimii uutena muottiontelon pohjana (71b’) ja että keernan (41) muottiontelon sisään kartonkiaihion puristusvaiheessa tunkeutuvan muotoiluosan pituutta on mahdollis-20 ta muuttaa lisäpalan korkeutta vastaavasti kiinnittämällä keernan (41) pituudeltaan muuttumattomaan perusosaan (41 f) irrotettavasti pituudeltaan muutettavissa oleva lisäosa (41 g), jolloin toisiaan vastaavilla keernan lisäosalla ja muottiontelon perus-pohjan lisäpalalla (720) voidaan muuttaa valmistettavan kartonkipohjaisen astian syvyyttä eli kartonkiaihiosta puristettavan astian pohjan (57) etäisyyttä astian sei-25 nämien (59) yläreunoista. CM ς 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen muottijärjestelmä (1), tunnettu siitä, että ^ lisäpala (720) on kiinnitettävissä muottiontelon (71) pohjalle magneettisesti. OO o

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen muottijärjestelmä (1), tunnettu siitä, että x lisäpala (720) on kiinnitettävissä muottiontelon (71) peruspohjalle (71b) kestomag- 30 neetilla (M), jonka magneettikenttä voidaan kytkeä päälle ja pois päältä. CO co

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen muottijärjestelmä (1), tunnettu siitä, 00 § että lisäpala (720) on kiinnitettävissä muottiontelon (71) peruspohjalle (71b) kes- CM tomagneetin (M) sisältävän magneettijärjestelmän (S) välityksellä, jossa magneet-tijärjestelmässä (S) muottionteloon (71) on muodostettu kestomagneettia (M) ja 35 magnetoituvaa lisäpalaa (720) ympäröivä eriste (E). 15

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen muottijärjestelmä (1), tunnettu siitä, että magneettijärjestelmä (S) muodostuu ei-magneettisen metallin (Me2) kummallakin puolella olevasta magnetoituvasta metallista (Me1) ja kestomagneettisauvasta (M), joka on sovitettu ei-magnetoituvassa metallilevyssä (Me1) olevaan aukkoon.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 2 - 5 mukainen muottijärjestelmä (1), tunnettu siitä, että keerna (41) muodostuu pituudeltaan muuttumattomasta perusosasta (41; 41 f) sekä mainitun perusosan (41; 41 f) päälle liitettävissä olevasta keernan lisäosasta (41; 41 g) ja että keernan (41) muotoiluosan pituutta on mahdollista muuttaa muuttamalla keernan perusosan (41 f) päälle lisättävän keernan lisäosan 10 (41 g) pituutta.

7. Menetelmä kartonkipohjaisen rungon (58) omaavan astian (500) valmistamiseksi patenttivaatimuksen 1 mukaisella muottijärjestelmällä, tunnettu siitä, että kartonkiaihio (K) puristetaan muotoilukeernan (41) ja muottiontelon (71) väliin astian pohjan (57) ja pohjaa kiertävien seinämien (59) aikaansaamiseksi, minkä jäl-15 keen seinämien yläreunaan muodostetaan valamalla seinämiä kiertävä lierimäinen ainakin osittain muovia oleva reunus (50) ja lisäksi muottiontelon (71) pohjalle kiinnitetyllä lisäpalalla (720) ja keernan perusosaan (41 f) liitetyllä lisäosalla (41 g), muutetaan kartonkiaihiosta puristettavan astian pohjan (57) etäisyyttä astian seinämien (59) yläreunoista.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että karton- kiaihiota (K) pidätetään sulkurenkaan sulkupinnan (5a) sekä kaulusrenkaan sulku-pinnan (61a) ja niitä vastapäätä olevan muottilevyn sulkupinnan (7a) välissä vähintään niin kauan kunnes kartonkiaihio (k) on liukunut muottionteloon (71) ja vasta tämän jälkeen muottijärjestelmään aikaansaadaan valuonkalo astian seinämiä ^ 25 kiertävän lierimäisen, ainakin osittain muovia olevan reunuksen (50) aikaansaamien seksi. i CO o h-· (M X en CL CO CD sj- O OO O o (M 16