JP2008525240A - 製品製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

少なくとも２つの可動壁部によって少なくとも部分的に規定される少なくとも１つの金型キャビティを有する金型を使用した製品製造方法であって、金型の容積が成形されるべき製品に必要な容積に対して大きくなるように金型が閉鎖され、少なくとも２つの可動壁部が金型キャビティに対して待避位置にもたらされ、少なくとも部分的に溶融された材料、特にプラスチックが金型キャビティに導入され、次いで第１ステップで少なくとも２つの可動壁部のうちの第１の可動壁部が前進位置の方向に動作開始され、第２ステップで少なくとも２つの可動壁部のうちの第２の可動壁部が前進位置の方向に動作開始され、これら可動壁部が製品成形のために前進位置に移動されることを特徴とする製品製造方法。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、製品製造方法に関する。本発明は、特に金型を使用した製品製造方法に関する。

金型成形製品には、製品を相対的に簡単かつ再現性良く製造できるという利点がある。そのとき、たとえば射出成形技術を使用することができる。この技術の欠点としては、金型キャビティ全体に材料を行き渡らせるのに相対的に高い射出圧力が必要なことである。また、材料が金型キャビティ全体に充填される前に固化するのを防止するため、射出温度は相対的に高くしたほうがよい。その結果、特に高い閉鎖圧力を金型に加える必要があり、材料および成形対象製品内に応力が発生し、これによって高レベルの不所望な誤差が生じる。

材料用流路の断面を少なくとも局所的に拡大することができるように金型に可動壁部を使用することが先に提案されている。その結果、射出温度と共に射出圧力を低下させることができる。しかしながらこの技術では、可動壁部の制御が今まで困難であった。

本発明の目的は、可動壁部を有する金型を使用した製品成形方法を提供することである。詳細には、本発明の目的は、壁部を正確に再現性良く移動させることができる製品射出成形方法を提供することである。

第１の特徴では、本発明に従う方法は、可動壁部が異なるステップで移動されるように、異なる可動壁部の移動順序が予め定められ制御されることを特徴とする。そのステップは可動壁部が全て同時に移動を開始しないように選択される。驚くべきことに、これによって壁部を移動させるための使用可能なエネルギをさらに厳密にさらに都合良く利用することができることが判明した。したがって、より厳密に動作させることが可能となる。

第２の特徴では、本発明に従う方法は、材料が移動され続けるように金型キャビティ内で材料、特にプラスチックを変位させるために異なる可動壁部を異なるタイミングで移動開始させることを特徴とする。したがって、少なくとも第１のステップで材料が金型キャビティに導入される地点に近接する可動壁部が最初に移動開始され、次に初めて前記または各後続の可動壁部が移動開始されるという利点がある。

さらなる特徴では、本発明は、底部形成部および壁形成部が使用され、底部形成部には少なくとも１つの可動壁部が設けられ、壁形成部には少なくとも２つの壁部が設けられ、壁形成部に設けられた可動壁部のうち最も小さい表面を有する可動壁部が他の可動壁部が移動開始される前に移動開始されることを特徴とする。これによって、利用可動なエネルギが特に都合良く使用される。

さらなる特徴では、本発明は、少なくとも１つおよび好ましくは各可動壁部が、金型キャビティ内の材料に断熱昇温が発生し材料の粘度を低下させるように待避位置から前進位置に素早く移動されることを特徴とする。好ましくは、材料の温度が、特に、少なくとも各可動壁部が前進位置にもたらされるまでに材料の溶融温度を上回る温度に達しおよび／またはその温度を保持するように上昇する。

別の特徴では、本発明は、可動壁部およびその制御ユニットが設けられた金型に関し、その可動壁部は連続的に移動可能である。このような金型は、本発明に従う方法を実施するのに特に適している。このような金型を用いることによって、製品を特に簡単に再現性良く厳密に形成することができる。

さらに別の特徴では、本発明は、製品成形用金型の操作装置に関する。この操作装置は、異なる可動壁部用のピストン型シリンダアセンブリと、ピストン型シリンダアセンブリに対して加圧下で圧力流体の供給および排出を行う圧力装置とを有する油圧および／または空気圧手段を含む。１または複数のピストン型シリンダアセンブリのピストンを静止させた状態で高圧流体を高圧下に置き、その後高くした圧力を使用して前記または各ピストンを瞬時に移動開始させることができるように配設された制御ユニットがさらに設けられる。これによって、利用可能なエネルギが特に都合良く厳密に利用される。

本発明の図面およびさらに詳細な説明で、本発明の実施形態を図面を参照しながらさらに説明する。

本明細書では、同一または対応する部分は、同一または対応する参照符号を用いて示される。示される実施形態の部分の組合わせも、本明細書に開示されていると理解される。本明細書において、一例として、クレート、特にボトル用クレートが記載される。しかしながら、本発明は、何らこれに限定されるものと解されてはならない。コンパートメントの有無に関わらず、円形、長方形、正方形、その他様々に異なる形状を有する他の多くのホルダを本発明に含めることができる。また、ホルダは、側壁および／または底部にキャビティを有するように形成されてもよいし、有さないように形成されてもよい。さらに、同一または類似の方法によって、たとえば中空の板状、棒状、管状、または他の形状を有する製品など他の製品を製造してもよい。製品は、底面に直角に延びる縦壁を１または複数有することができるが、この特定の縦壁またはいずれか１枚の縦壁を底面に対して傾斜させることもできる。

本発明に従う金型および方法において、様々な材料、特に様々なプラスチック、特に熱可塑性プラスチックおよびその混合物を使用できる。また、結晶性プラスチックおよびその混合物を、本発明の範囲内で特に良好に用いることができる。

図１は、ボトルクレートの形状をした本発明に従うホルダ１の平面図を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。図２は、ホルダ１を側断面図で示す。このホルダ１は、底面２と、そこから延びる縦壁３とを含む。縦壁３は、実質的に二重壁であり、すなわち第１の壁４と、第２の壁５とを含み、これらの間にキャビティ、すなわち開放空間６が位置する。壁の厚みＤｗは、底面２の寸法Ａ，Ｂおよび高さＨに対して相対的に小さい。たとえばホルダの寸法および使用目的などによって、たとえば数十分の１ミリメートルから数ミリメートルの間で設定可能である。強固にして支持力を高めるために、好ましくは適切な壁厚を有するクロスパーティション７が壁４，５の間に設けられてもよい。内部空間８の縦壁３および底面２の内側には、コンパートメント９が隔壁１０によって設けられる。隔壁１０は、縦壁３の上面１１の下方の点まで延びる。壁４，５の上端は、好ましくは壁４，５の厚みと同程度の壁の厚みを有するキャリアエッジ１２によって相互に連結される。底面２には、開口１３を、たとえば底部右側に示されるような円形で、または上部右側に示されるようなクロスバー１４によって形成することが可能である。開口を設けることによって、材料および重量、冷却時間および／または閉鎖時間を限定することができる。縦壁３には、両側にハンドル１５が設けられる。

以下、本発明に従うホルダ１に使用可能な金型２０および方法を説明する。しかしながら、明らかなことであるが、同様に、他の様々な製品、たとえば様々な種類の容器、特にまた単壁ホルダを、類似の金型を使用して製造可能である。

図３および図４は、それぞれ閉鎖状態および開放状態にある金型２０を示す。金型２０は、第１の部分２１と、第２の部分２２とを含み、該第１の部分２１および第２の部分２２は、矢符Ｓで示される開放方向および閉鎖方向に互いに対して移動可能である。そのため、たとえば、プレス（図示せず）またはそれ自体が周知の類似の射出成形装置の固定テーブルＣ上に、第１の部分２１が含まれ、可動テーブルＤ上に第２の部分２２が含まれる。なお、様々な他の手段も金型２０の開閉に使用可能である。金型２０は、例として示される実施形態の底部形成部である第１の部分１０１と、示される実施形態の壁形成部である第２の部分１０２とを有する金型キャビティ１００を含む。

図６は、（取外された）第２の部分２２から方向Ｓに見た第１の部分２１の正面図を大略的に示す。第１の部分２１は、底板２３から立上がり、長方形の辺に沿って延びる４つの固定壁部２４をその上に有する底板２３を含む。固定壁部２４には、互いに臨む面に、方向Ｓと角度αをなす第１のガイド面２５が設けられる。各固定壁部２４上では可動壁部２６が運ばれ、第２のガイド面２７は、第１のガイド面２５に当接し方向Ｓと同一角度αをなす。図５のピストン型シリンダアセンブリとして大略的に描かれるように、角度αと平行な第２の方向Ｑに第１のガイド面２５に沿って可動壁部２６を動かす第１の動作手段２８が、第１の金型部２１に含まれる。

図３〜図６から明らかなように、第２の金型部２２には、たとえば内部空間８およびパーティション７などを形成するためのコア部２９が設けられ、該コア部２９は、金型２０を閉鎖した状態で可動壁部２６の間を移動可能である。図面では、単純化のため、コア部２９は抜き勾配βの側面を有するブロックとして描かれる。図３から明らかなように、金型を閉鎖した状態で、コア部２９の側面３０とコア部２９に臨む各可動壁部２６の壁面３１との間に、ホルダ１の壁内にキャビティ６を形成する薄いコア３２が底板２３に含まれ取付けられる。このコア３２は、たとえば中空ではない壁を有するホルダ１を製造する場合には省略可能である。図４Ａから明らかなように、壁面３１上には、金型を閉鎖した状態でコア３２に達し、または、たとえばコア部２９に接触するところまで貫通して、ホルダ１の各側面にハンドル１５またはその他の開口または陥没部を形成可能な突起３３を設けてもよい。

金型２０には、底板２３に、注入手段３４、少なくとも注入口３４Ａが設けられ、それを介して使用中にプラスチックまたは他の材料を、示されるホルダ１などの製品を成形する金型２０に導入することができる。例として示される実施形態では、開口３４Ａがコア３２のコーナ付近に設けられる。

可動部２６のそれぞれには、壁面３１に、図３の左側に示されるような待避位置と、図３の右側に示されるような前進位置との間を移動可能な第１または第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂが配設される。そのため、この第１または第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂは、たとえば開閉方向Ｓに対してほぼ直角な方向Ｇに移動可能である。各第１または第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂは、コア部２９に臨む側に壁形成部３６を有する。各可動壁部３５Ａ，３５Ｂは、その反対側に第１の動作面３７が設けられる。コア部２９から見て、各第１または第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂの後ろ側に、第１の動作面３７に接触して第１の動作面３７に沿って第３の方向Ｔに移動可能なスライド３９の部分を形成する第２の動作面３８が配置される。各スライド３９は、第１のガイド面２５に接触して支持される対抗面４０をその反対側に有し、その対抗面に沿って移動可能である。各スライド３９は、対抗面４０および第２の動作面３８が底板２３の方向に互いに向かって傾斜しているという意味で、わずかにウェッジ形状を有している。第１の動作面３７は、第１のガイド面２５と、スライド３９のウェッジ角γにほぼ一致する角度γをなす。これは、スライド３９が底板２３に向かって第３の方向Ｔに移動した場合、各第１または第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂが第１のガイド面２５から押しのけられることを意味する。この第１または第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂは、記載される第４の方向にのみ移動可能なように可動壁部２６によって案内されるので、コア３２およびコア部２９の方向に押圧される。

図６から明らかなように、第１の可動壁部３５Ａが、ホルダ１の端壁４，５を形成するために配設された壁形成部に設けられ、第２の可動壁部３５Ｂが、ホルダ１の側壁３を形成するために配設された壁形成部に設けられる。例として示される実施形態において、端壁は側壁より小さい表面を有する。

適切な案内を得るために、各スライド３９は、第１の可動壁部２６を貫通して方向Ｔに延びるガイドロッド４１上を、またはそれに沿って摺動可能である。

底板２３から離間した側には、スライド３９の端部４２が、金型の部分表面４３にまたはそれに近接して設置される。図６には、各第１または第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂに対し２つのスライド３９が設けられ、その端部４２が楕円形で示された実施形態が示される。

第２の金型部２２には、各スライド３９に対し、第３方向Ｔに平行に延びる縦軸４６を有するピストンロッド４５を有するピストン型シリンダアセンブリ４７を含む動作手段４４が設けられる。ピストンロッドは、縦軸方向、つまり第３の方向Ｔに移動可能であり、ピストン型シリンダアセンブリ４７によって、たとえば油圧、空気圧または電気によって駆動される。もちろん、ピストンロッド４５を第３の方向Ｔに駆動させるための、それ自体周知である他のあらゆる種類の手段を提供することができる。ピストンロッド４５は、金型２０が閉鎖した状態で、スライド３９の端部４２に当接可能で同様に移動する前端４８を有する。明らかなように、ピストンロッド４５は固定されずにスライドに接続されるため、金型は簡単に開閉可能である。

例として示される実施形態では、ピストン型シリンダアセンブリ４７は、長方形４９によって大略的に示される油圧手段によって駆動される。このような手段は、当業者にとって直ちに明らかなものである。以下でさらに詳細に説明されるように、異なる油圧手段４４を動作させる制御ユニット６０が設けられる。

図３〜図６に従う金型２０は、以下のように使用される。
図３に示されるように、底板２３に当接する前進位置にある第１の可動壁部２６、および同図の左側に示される待避位置にある第１および第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂによって金型２０が閉鎖される。ピストンロッド４５は、端部４２，４８がちょうど互いに当接するか、あるいはわずかに離れている状態で待避位置にある。この状態で、金型キャビティ１００の第１の部分１０１と第２の部分１０２との間の移行部に近接する注入口３４Ａを介してプラスチックが金型キャビティに導入される。金型キャビティに導入されるプラスチックの体積は、所望の最終製品の体積に実質的に等しいのに対し、第１および／または第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂが待避した金型キャビティの容積はそれより大きくなるため、プラスチックは２つの部分１０１，１０２にそれほど完全にとはいかないまでも大部分充填される。プラスチックの少なくとも大部分および好ましくは全てが金型キャビティに導入された後、ピストン型シリンダアセンブリ４７にエネルギが付与され、ピストンロッドは底板２３の方向、つまり第３の方向Ｔに強く移動される。これによって、ピストンロッドはこれに当接するスライド３９を伴って運び、各第１または第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂは第４の方向に図３の右側に示されるような前進位置まで移動される。各第２の可動壁部と、コア３２またはコア部２９の対向部との間のプラスチックは変位を受け、金型キャビティ全体がプラスチックで充填される。第２の可動壁部３５を全て前進位置にした状態で、金型キャビティ１００の容積は導入されるプラスチックの体積とほぼ等しくなり、収縮を補償するために任意で後から圧力をかけることも可能である。この状態で、金型キャビティはさらに所望の製品の形状を有する。

制御装置６０を使用して第１および第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂの移動が正確に駆動される。第１のステップで各第１の可動壁部３５Ａが移動を開始し、その時点で初めて第２のステップで各第２の可動壁部３５Ｂが移動を開始する。これによって、プラスチックが金型キャビティ１００全体にさらに良好に行き渡り、利用可能な油圧エネルギが最適に使用される。第１の可動壁部３５Ａが前進位置に到達する前に第２のステップが開始されるのが好ましい。

この状態でプラスチックを一定時間固化することが許容された後、金型２０は開放され、製品１が取出される。そのためには、図３の左側に示すように、ピストンロッド４５を金型２０の第２の部分２２に実質的に待避させる。次に、第２の部分２２を好ましくは同時に、少なくとも同期させて第１の部分２１から離間するように移動させ、可動壁部２６を図４Ａに示される後方位置に移動させる。この位置で、突起３３が引離され、製品１（図４および図４Ａに図示せず）を第１の金型部２１から取出すことができる。その後、金型２０は次のサイクルのために再び閉鎖される。

第２の可動壁部は、好ましくは変位を受けたプラスチックの少なくとも一部で断熱昇温が発生する程度の高速で前進位置に移動させるのが好ましい。変位を受けたプラスチックおよび／または変位を受けるプラスチックの温度が、これによって各プラスチックの溶融温度を上回る温度に達しおよび／またはその温度を保持して粘度を低下させる場合に特に有利である。次に、速度は、たとえば使用プラスチック、各位置の製品の所望壁厚、製品の全寸法、流路の長さおよび断面、第２の可動壁部の移動距離に応じて選択される必要がある。適切な速度は、たとえば様々な速度を用いた実験によって簡単に決定することができる。その結果、プラスチックの射出圧力を相対的に低く、また金型を閉鎖状態に保つ閉鎖圧力も相対的に低くすることができる。結果として、プラスチックの特性に悪影響がなく、特に薄い壁厚および／または様々な壁厚を有する相対的にストレスのない製品を成形することができ、さらに相対的に短いサイクルタイムを達成することができる。また、相対的に低い圧力の結果として、金型、コア、インサートなどに使用される材料が相対的に少なくなり、必要な場合、軽量で薄い設計にできるという利点が達成される。これによって設計の自由度がさらに増す。

示される実施形態において、角度αは、たとえば大体５度〜３０度の大きさのオーダであり、特に、約１５度〜２０度である。閉鎖方向Ｓと壁３０との間の角度βは特に小さく、特に５度未満、たとえば１度〜２度である。例として示される実施形態における角度γは、角度αより小さく、１度〜１０度である。この角度は、たとえば２度〜６度である。いずれの場合でもこれらの角度は、スライド３９および第２の可動壁部３５の所望の移動速度、そのために必要な力、および移動すべき距離に基づいて、適切に選択することができる。

図７に、本発明に従う金型２０の別の実施形態が示され、図３〜図６による実施形態と構造がほぼ同一である。これらの部分についてここでさらに説明は行わない。この実施形態では、底部形成部に第３の可動壁部５０が設けられる。この可動壁部５０は、金型キャビティ１００から離間した側に、中央部方向に傾斜した２つの面５１を有する。両側からウェッジ形状をしたスライド５２が、面５１の下方に延び、ウェッジ５２はスロット５４の底部５３の上に載っている。各スライド５２は、ピストン型シリンダアセンブリ５５または他の先に説明された駆動機構によって底部５３に沿って第５の方向Ｋに駆動可能である。図７では、壁部５０は待避位置、すなわちコア部２９から離間する位置に移動される。この状態で、プラスチックが金型キャビティ１００内に先に説明されたように導入される。

プラスチックが金型キャビティ１００に導入された後、第１、第２および第３の可動壁部３５Ａ，３５Ｂ，５０は前進位置に移動される。このために、スライド３９およびウェッジ５２が第３の方向Ｔおよび第５の方向Ｋにそれぞれ移動される。その後、先に説明されたように、製品１は固化され金型２０から取出すことができる。

このような金型を使用することによって、薄い底壁および／または特に長い流路が使用される場合のように、プラスチックの導入がさらに簡素化され、圧力をさらに低く保持することができる。この金型によって、リブなどを簡単に設けることもできる。

この実施形態では、制御装置６０を使用して、最初に前記または各第３の可動壁部５０が動作開始され、次に第２のステップで前記または各第１の可動壁部３５Ａが動作開始され、その後第３のステップで前記または各第２の可動壁部３５Ｂが動作開始される。このようにして、プラスチックが金型キャビティ１００全体に特に都合良く移動される。プラスチックは、相対的に暖かい状態で相対的に大きい底部形成空間１０１に導入されるので、この空間全体にプラスチックを行き渡らせ壁形成部１０２内に押圧するのに相対的にほとんどエネルギを必要としない。次に、プラスチックは端壁形成部内、最終的には側壁形成部内に広げられる。第３の可動壁部５０が前進位置に動かされてから第２および第３ステップが開始されるが、前記または各第３の可動壁部が前記前進位置に到達する前に少なくとも第２ステップが既に開始されているのが好ましい。前記または各可動壁部３５Ａが前進位置に到達する前に第３ステップが開始されるのが好ましい。

本発明に従うホルダ１は、たとえば図８および図９に従う金型２０において製造することもできる。この金型２０は、それ自体周知の射出成形装置、少なくともプレスに含まれ、固定テーブルＤおよびそれに対して第１の移動方向Ｓに移動可能なテーブルＣの部分が示される。金型２０は、固定テーブルに設けられた第１の部分２１と、可動テーブルＣ上に取付けられ固定テーブル対して移動可能な第２の部分２２とを含む。当然、第１の移動方向Ｓは、たとえば図８に示されるような垂直方向だけでなく、プレスを傾けて水平にするなど、いかなる方向にすることもできる。

第２の部分２２は、ホルダ１の内部空間８を形成する中央コア部２９を含む。この中央コア部２９は、金型２０の第１の部分２１に設けられた第２のコア部３２によって距離Ｄ１をあけてすべての側面が取り囲まれている。距離Ｄ１は、ホルダ１の第１の壁４の壁厚Ｄと一致する。第２のコア部３２は形状がホルダ１の縦壁３内のキャビティ６の形状と一致する。任意で、金型２０の第２の部分２２の凹部に適合して支持するピン３２Ａを第２のコア部３２の上側に設けてもよい。その結果、縁部１２に開口が形成される。中央コア部２９の前端と第１の部分２２との間に、底面２を形成する空間１０１が設けられる。プラスチックが金型キャビティ１００内に導入される供給口３４Ａがこの空間１０１で終端される。

４つの側面が示される実施例において、中央コア部２９から離間する第２のコア部３２の側に移動方向Ｃに移動可能なスライド形状をした第１および第２の可動壁部３５Ａ，３５Ｂがそれぞれ設けられる。第２のコア部３２に臨む面３６は、縦壁３の各部の外側の形状を有する。任意で、ハンドル１５を形成するスライド３５Ａ上に突起３３を設けてもよく、該突起は、そのため第２のコア部３２の開口を貫通する。簡素化のため、突起３３および関連する開口は右側にのみ描かれている。

図８に示される位置において、スライド３５Ａ，３５Ｂは待避位置、すなわち第２の壁５の所望の壁厚Ｄ３より長い、第２のコア部３２から距離Ｄ２の位置に示される。これによって、スライド３５Ａ，３５Ｂと隣接するコア部３２との間に相対的に大きく広い空間１０２が設けられ、それを介してプラスチックが容易に大きな抵抗なく流動することができる。

スライド３５Ａ，３５Ｂの後側には傾斜面３７、示される実施形態において反対方向に傾斜した２つの面３７が設けられる。また、平坦な連続面４０が、スライドの後ろ側、すなわち第２のコア部３２から離間するスライドの側に設けられる。傾斜面３７と連続面４０との間には、対応するように傾斜した傾斜面３８および連続面を有するウェッジ３９が設けられる。ウェッジ３９は、図８および図９のピストン型シリンダアセンブリ４７として組立てられた駆動手段４４に接続され、これによって、ウェッジ３９は、図８に示された第１の位置から図９に示された第２の位置におよび第２の位置から第１の位置に移動可能である。ウェッジ３９が第２の位置に移動することによって、スライド３５Ａ，３５Ｂが内側へ、すなわち第２のコア部３２の方へ移動する。その結果、空間１０２が減少し、そこに存在するプラスチックが変位を受けおよび／またはわずかに圧縮される。

平面図では、図８および図９に従う金型２０は、一対の第１の可動壁部３５Ａが金型キャビティ１００の短い端辺に沿って設けられ、一対の第２の可動壁部３５Ｂが金型キャビティの長辺に沿って設けられるという意味で、図６の金型に相当する。

プレスを有する金型２０は、以下のように使用される。
金型２０は、図８および図９で示される閉鎖位置にもたらされ、プレスによって比較的低い閉鎖圧力で閉鎖された状態となる。閉鎖圧力は、従来の射出成形技術および射出成形用金型を使用して類似のホルダを射出成形するのに必要な閉鎖圧力よりも低く、従来、基本的には方向Ｓの突出面、流路、特に壁厚、および使用プラスチックから決定することができる。

スライド３５Ａ，３５Ｂが待避位置である第１の位置にもたらされた直後に、適切な手段を使用して、好ましくは、溶融された少なくとも実質的に液状のプラスチックが前記または各供給口３４Ａを介して空間１０１に導入される。プラスチックは、空間１０１から中央コア部２９と第２のコア部３２との間の空間を介して第２のコア部３２を越えて空間１０２に流入する。プラスチックは空間１０２の内部で実質的に抵抗を受けないため、不所望な圧力増加および／またはプラスチック固化がなく、簡単に空間１０２に流入可能である。次に、実質的にすべての必要なプラスチックが金型キャビティ１００内に導入されると、駆動手段５５に制御ユニット６０を使用してエネルギが付与される。その結果、ウェッジ３９が第２の位置に移動し、スライド３５Ａ，３５Ｂは第２のコア部３２の方向に押圧される。その結果、プラスチックは金型キャビティ１００内にさらに押圧され、特に空間１０２の端部まで金型キャビティが完全に充填される。

次に、スライド３９、少なくとも第１および第２の壁部３５Ａ，３５Ｂがすべて同時に移動しないように、制御ユニット６０が設定される。第１のステップでは端壁４，５用の第１の壁部３５Ａが移動される。次に第２のステップで側壁３用の第３の可動壁部が移動される。その結果、使用可能なエネルギが適切に使用され、プラスチックはさらに流動を開始するとともに良好に流動を続けることができる。一般に、好ましくは、いずれも場合でも、まず相対的に小さい表面を有する前記または各可動壁部が動作を開始し、次に初めて大きい表面を有する部分が動作を開始する。第１および第２のステップは、第１のステップが完全に実行されて初めて第２のステップが開始されるように実行可能であり、これは第１の可動壁部３５Ａが完全に前進位置に移動したことを意味する。しかしながら、第２のステップがもっと早く開始される、すなわち第１の可動壁部３５Ａがまだ移動している間に第２の可動壁部３５Ｂが動作を開始するのが好ましい。これによって、プラスチックは一層良好に行き渡る。

移動方向Ｃは移動方向Ｓと角度をなすので、様々な部分の好ましい充填が得られる。プラスチックは、大きな抵抗なく金型キャビティ１００内におよびそれを通って流入可能であるので、相対的に低い圧力で充分である。これによって、たとえば第２のコア部２７のたわみが防止されるとともに、過剰摩耗を調整できる。また、ある程度この結果として、必要な閉鎖力を低く保持できる。

スライドを最大まで前進させた後、プラスチックは固化可能となり、任意でスライドを待避させた後で金型２０を開放すれば、ホルダ１を取出すことができる。相対的に低い射出圧力の結果として、製品は、事実上ストレスが生じない。

図８および図９では、明確にするために隔壁１０を形成するための開口が省略されている。

金型２０のスライド３５は、プラスチック内に断熱昇温が発生するように素早く移動可能である。その結果、プラスチックの流動特性をさらに向上させることが可能となり、固化されたプラスチックであっても再度液化させることができる。また、スライド３４はゆっくりと移動させることもできるので、プラスチックは加熱されないか非常に限定的にしか加熱されず、導入中に既にある程度固化される。また、既にプラスチックの導入中に第２の位置の方向（図９）にスライドを移動させるようにしてもよいので、プラスチックは継続的に移動し続ける。このことは、特に、たとえば結晶性プラスチックおよびガラス転移点および／または低メルトを有するプラスチックの場合、またはプラスチックの製品特性を厳密に保持しようとする場合に有利である。

図１０は、可動壁部３５Ａ，３５Ｂ，５０のための少なくとも多くの動作手段４４を制御および操作するための装置７０の図を示す。この装置７０は、ラインシステム６２を介して別の動作手段４４、特にピストン型シリンダアセンブリ４７と連絡する加圧装置６１、たとえばポンプおよび／またはアキュームレータを含む。各ピストン型シリンダアセンブリと加圧装置との間には、供給ライン６３および排出ライン６４が延びている。各ライン６３，６４は、バルブ６５，６６を含む。制御ユニット６０は、加圧装置６１およびバルブ６５，６６に接続されている。各可動壁部３５Ａ，３５Ｂ，または５０が動かされる前に、少なくとも供給ラインのバルブ６５が閉じられ、加圧装置によって加圧装置と各バルブ６５との間に延びるライン６３の部分の圧力が増加する。この圧力が充分高く、たとえば最大となる場合、バルブ６５が制御されて瞬時に開く。このとき、排出ライン６４のバルブ６６は開いておくか、または開く。その結果、各ピストン型シリンダアセンブリ４７のピストンは、非常に高速で瞬時に動かされ、これによって可動壁部３５Ａ，３５Ｂ，５０を動作させる。次に、排出ラインによってピストンは元の位置に戻され、バルブは閉じられる。バルブ６５，６６、特に供給ラインのバルブ６５は、各ピストン型シリンダアセンブリ４４にできるだけ近接させて設けられ、バルブ６５と各ピストン型シリンダアセンブリ４４との間のライン部分６３Ａが、バルブ６５と加圧装置との間の部分より短く、好ましくは、できるだけ短くなるようにする。驚くべきことに、これによって、各可動壁部３５Ａ，３５Ｂ，５０の駆動が、さらに一層厳密にできることが判明した。いかなる理論に対する拘束も望まないとすれば、このことは、ライン内の液体の質量慣性の結果であると考えられる。ラインの大部分を相対的に高い動作圧力のもとに置くことによって、バルブ６５，６６を開いた後、液体のごく少ない部分が加圧下で流動しおよび／または加圧下に置かれることになり、さらに速やかな反応が可能になることが判明した。また、これによって、可動壁部が一層厳密に駆動可能になるという利点が達成される。好ましくは、一対の部分３５Ａまたは一対の部分３５Ｂなどの相互に関連する可動壁部に関し、各ピストン型シリンダアセンブリと関連するバルブとの間のライン部分６３Ａは、実質的に同一量の液体が内部に存在するようにいずれも場合でもそれに対応した設計がされる。したがって、精度はさらに影響される。たとえばＰＬＣを使用して、バルブを特に厳密に設定および駆動することもできる。

図１１は、複動式ピストン４７Ａが設けられた別の実施形態を示す。供給ライン６３および排出ライン６４は、ピストン４７Ａの前後両側で終端する。制御装置は、可動壁部３５，５０が動作する前にピストンの両側で同一の高い圧力、少なくともピストンが予め設定された位置に保持されるような圧力が液体に加わるように設定される。各可動壁部３５，５０が前進位置に移動される場合、排出ライン６４のバルブ６６が開かれ、ピストン４７Ａの開放側の圧力が低下し、ピストンは圧力が低下した方向へ高速で押圧される。これによって、特に簡単かつ正確に、ピストン、したがって各可動壁部３５，５０を動かすことができる。

明らかなことであるが、図１０および図１１で示される各装置７０は、先に説明したような各金型２０および方法を用いて使用される。このような装置７０は、本発明に従うものであろうとなかろうと、金型の他の動作部分にも使用される。

本発明は、本明細書および図面に示され説明される実施形態に何ら限定されない。それに基づく多くの変形が、請求項によって概略が述べられる本発明の範囲内において可能である。

たとえば、複数の金型キャビィティを、本発明に従う金型内に、たとえば底板の両側に、互いに隣同士および重なり合わせて含めてもよい。第１および第２の金型部分は、注入がコア部２９を介してまたはそれに沿って進行するように置き換えることもできる。金型内ラベル、インサートなどを本発明に従う金型に使用することもできる。金型キャビティは、所望のいかなる形状にしてもよい。明らかなことであるが、所望のいかなる数の第１、第２および／または第３の可動壁部を、成形する製品に応じて使用することもできる。本発明に従う金型または方法を用いて成形された製品は、たとえば完全閉鎖型の底部、単層の側壁またはその部分、異なるコンパートメントまたはコンパートメントなしなどにすることもできる。スライドおよびウェッジを動かす他の動作手段、たとえば電気式または油圧式機械レバー装置、リンク装置などを設けてもよい。任意で、プラスチックの注入エネルギを、少なくとも部分的に、１つまたは複数の可動壁部をたとえば待避位置に移動させるために使用することもできる。示されているのは、製品１の連続壁である。しかし、当然ながら、互いに分離した個別の壁部を使用することもできる。前記または各固定壁部を、別に形成および／または配置することもできるし、たとえば第１の可動壁部を固定壁部側に運ぶこともできる。

示される実施形態では、動作手段４０は第２の金型部分に含まれる。しかし、当然のことであるが、プレスのプレートＤに少なくとも部分的に含ませることもできる。次に、金型の第２の部分２２はシャフト４５を含むこともできる。したがって、動作手段４４の相対的に重く高価な部品は繰り返し使用できるので、特に簡単で軽い設計にできる別の金型２０をその都度設置可能な汎用ツールを製作することもできる。

明らかなことであるが、移動方向は、示される方向とは別に選択することもできる。したがって、たとえば、動作面３７，３８、少なくとも方向Ｓに対する動作面の角度を調整して、スライド２９が第１の方向Ｓと平行に移動可能となるようにすることもできる。また、原理上、スライド３９を第２の部分２２の方向に動かして第２の可動壁部３５を前進位置に移動させるように動作面３７，３８を調整して、可動壁部３５のための動作手段４４を第１の金型部２１に含ませることも可能である。これらの多くの変形が可能であり、これらは本明細書および図面から当業者にとって直ちに明らかである。
これら多くの類似の実施形態は、本発明の範囲に属すると理解される。

製品の平面図および部分側断面図である。 製品の平面図および部分側断面図である。 本発明に従う閉鎖状態の金型の図６の線ＩＩＩ−ＩＩＩについての部分側断面図であって、図の右側では第２の可動壁部が待避位置にあり左側では前進位置にある。 第２の可動壁部と隣接するコア（部）との間の距離の拡大図であって、第２の可動壁部は待避位置にある。 第２の可動壁部と隣接するコア（部）との間の距離の拡大図であって、第２の可動壁部は前進位置にある。 開放状態の金型の左側半分の図３に従う部分側断面図であって、第１の可動壁部は前進位置にあり、第２の可動壁部は待避位置にある。 第１の可動壁部が離れた状態の固定壁部の部分を示す図である。 本発明に従う閉鎖状態の金型の図６の線Ｖ−Ｖについての正断面図である。 本発明に従う第１の金型部の第２の金型部から見た正面図である。 底部形成部における追加の可動壁部を含む代替の実施形態としての本発明に従う金型の図３と類似の正面図である。 本発明に従う金型の代替の実施形態の側断面図である。 本発明に従う固定部の代替の実施形態の側断面図である。 本発明に従う第１の実施形態のピストン型シリンダアセンブリの操作を行う制御ユニットを大略的に示す図である。 本発明に従う第２の実施形態のピストン型シリンダアセンブリの操作を行う制御ユニットを大略的に示す図である。

Claims (20)

1. 少なくとも２つの可動壁部によって少なくとも部分的に規定される少なくとも１つの金型キャビティを有する金型を使用した製品製造方法であって、金型の容積が成形されるべき製品に必要な容積に対して大きくなるように金型が閉鎖され、少なくとも２つの可動壁部が金型キャビティに対して待避位置にもたらされ、少なくとも部分的に溶融された材料、特にプラスチックが金型キャビティに導入され、次いで第１ステップで少なくとも２つの可動壁部のうちの第１の可動壁部が前進位置の方向に動作開始され、第２ステップで少なくとも２つの可動壁部のうちの第２の可動壁部が前進位置の方向に動作開始され、これら可動壁部が製品成形のために前進位置に移動されることを特徴とする製品製造方法。
2. 少なくとも３つの可動壁部が設けられ、少なくとも第３の可動壁部が第３のステップで動作開始されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 先行するステップで動作開始された前記可動壁部が前記各前進位置に到達する前に前記ステップのそれぞれが開始されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
4. 少なくとも底部および壁を有する製品の成形に使用され、底部形成部および壁形成部を有する金型が使用され、前記第１の可動壁部は底部形成部に移動され、少なくとも２つの第２の可動壁部が設けられ、該少なくとも２つの第２の可動壁部は、壁形成部の２つの互いに対向する部分に移動されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 少なくとも底部および壁を有する製品の成形に使用され、底部形成部および壁形成部を有する金型が使用され、少なくとも２つの第１の可動壁部が設けられ、該少なくとも２つの第１の可動壁部は、壁形成部の２つの互いに対向する第１の部分に移動され、少なくとも２つの第２の可動壁部が設けられ、該少なくとも２つの第２の可動壁部は、壁形成部の２つの互いに対向する第２の部分に移動されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
6. 金型が使用され、前記壁形成部の２つの第１の部分が互いに対向するように延びて製品の２つの端壁を形成すると共に、前記壁形成部の２つの第２の部分が互いに対向するように延びて製品の２つの側壁を形成し、前記第１の可動壁部は、前記第２の可動壁部よりも小さい互いに臨む面を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 少なくとも底部および壁を有する製品の成形に使用され、底部形成部および壁形成部を有する金型が使用され、前記第１の可動壁部は底部形成部に移動され、少なくとも２つの第２の可動壁部が設けられ、該少なくとも２つの第２の可動壁部は、壁形成部の２つの互いに対向する第１の部分に移動され、少なくとも２つの第３の可動壁部が設けられ、該少なくとも２つの第３の可動壁部は、壁形成部の２つの互いに対向する第２の部分に移動されることを特徴とする請求項２記載の方法。
8. 前記底部形成部の、またはその近傍の前記金型キャビティ内に材料が導入されることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記材料、特にプラスチックが前記金型キャビティ内に導入された後、前記各可動壁部に当接する少なくとも前記材料内で前記材料の粘度を低下させるように断熱昇温が発生するように、少なくとも多数の可動壁部が素早く待避位置から前進位置に移動されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記可動壁部が、角度をなす互いに異なる方向に移動されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 少なくとも２つの可動壁部の互いに対する前記角度が４５度〜１３５度であり、好ましくは約９０度であることを特徴とする請求項１０記載の方法。
12. 少なくとも第１の部分および第２の部分を有する金型が使用され、金型が互いに対して開閉方向に移動可能であり、前記可動壁部の少なくとも１つが前記待避位置と前記前進位置との間の該開閉方向と角度をなす移動方向を有し、該角度が好ましくは約４５度〜約１３５度であり、特に約９０度であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 少なくとも１つの金型キャビティが設けられる金型であって、該金型キャビティが、少なくとも１つの第１の可動壁部および少なくとも１つの第２の可動壁部と、待避位置と前進位置との間で該第１および第２の可動壁部をそれぞれ駆動する第１および第２の駆動手段とによって少なくとも部分的に規定され、制御ユニットが設けられ、該制御ユニットによって、該駆動手段を、第１のステップで前記または各第１の可動壁部が前進位置の方向に動作開始され、第２のステップで前記または各第２の可動壁部が前進位置の方向に動作開始されるように制御可能であることを特徴とする金型。
14. 少なくとも１つの第３の可動壁部が設けられ、前記制御ユニットは、第３のステップで前記または各第３の可動壁部を動作開始させるように構成されることを特徴とする請求項１３記載の金型。
15. 前記または各第１の可動壁部は第１の移動方向を有し、前記または各第２の可動壁部は第２の移動方向を有し、該第１および第２の移動方向は、１８０度から逸脱した、好ましくは約４５度〜約１３５度、さらに好ましくは約９０度の角度を互いになすことを特徴とする請求項１３または１４記載の金型。
16. 前記または各第３の可動壁部は、前記第１および第２の移動方向に対する角度を含む第３の移動方向を有し、該角度は１８０度から逸脱し、好ましくは約４５度〜約１３５度、さらに好ましくは約９０度であることを特徴とする請求項１４または１５記載の金型。
17. 底部および壁を有する製品を成形し、そのために底部形成部および壁形成部を含む前記金型キャビティが設けられ、前記または各第１の可動壁部が底部形成部に設けられ、前記または各第２の可動壁部および前記または各第３の可動壁部が壁形成部に設けられることを特徴とする請求項１４または１５記載の金型。
18. 前記金型が第１および第２の金型部を少なくとも含み、該第１および第２の金型部は互いに対して開閉方向に移動可能であり、前記可動壁部の少なくとも１つが前記待避位置と前記前進位置との間の移動方向を有し、該移動方向は開閉方向と角度をなし、該角度が好ましくは約４５度〜約１３５度であり、特に約９０度であることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の金型。
19. 特に請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の可動壁部を有する金型、または請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法における可動壁部を有する金型のための操作装置であって、油圧式または空気圧式ピストン型シリンダアセンブリと、ピストン型シリンダアセンブリにオイルまたはガスなどの圧力流体を通過させる少なくとも１つの圧力装置とを備え、各ピストン型シリンダアセンブリ毎に、圧力装置とピストン型シリンダアセンブリとの間に少なくとも１つのバルブが設けられ、バルブが閉鎖された状態でバルブと圧力装置との間の少なくとも１つのラインにおいて圧力が増加し、次いでバルブの後方に配設されたピストン型シリンダアセンブリを動作させるためにバルブが駆動されて開放するように少なくともバルブおよび圧力装置を駆動する制御ユニットがさらに設けられることを特徴とする操作装置。
20. 特に請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の可動壁部を有する金型、または請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法における可動壁部を有する金型のための操作装置であって、油圧式または空気圧式ピストン型シリンダアセンブリと、ピストン型シリンダアセンブリにオイルまたはガスなどの圧力流体を通過させる少なくとも１つの圧力装置とを備え、各ピストン型シリンダアセンブリは前後両側に圧力流体用の入口および出口を有する複動式ピストンを用いて設計され、ピストンが静止した状態で、その前後両側に該圧力装置を使用して圧力を増加させ、その後ピストンを移動させるために一方側の圧力を取り除き、その結果として圧力を取り除いた側と反対側の圧力によってピストンが移動するように少なくとも圧力装置を駆動する制御ユニットがさらに設けられることを特徴とする操作装置。

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