PL205859B1 - Sposób wytwarzania artykułu o jednolitej konstrukcji - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania artykułu o jednolitej konstrukcji. Proces ten jest szczególnie odpowiedni do wytwarzania dozującego zamknięcia do pojemnika, w którym zamknięcie zawiera korpus, pokrywę oraz jednolity łączący zawias.

Występują dwa podstawowe typy zamknięć do małych, podręcznych, ściskalnych, bądź sztywnych pojemników na produkty, takie jak płyny kosmetyczne, szampony, płynne produkty żywnościowe (na przykład ketchup, woda butelkowana i tym podobne), lepkie produkty żywnościowe (na przykład masło orzechowe), proszki, środki czystości i tym podobne.

Jeden z podstawowych typów zamknięcia jest prostą jednoczęściową nakrywką, która może być nakręcana i odkręcana albo jest utrzymywana na pojemniku wraz z uwalnialnym połączeniem przez zatrzaskowe zgrubienie.

Drugi podstawowy typ zamknięcia jest „dozującym” zamknięciem i jedna z postaci takiego dozującego zamknięcia jest zawiasowym dozującym zamknięciem, które składa się z korpusu przystosowanego do szczelnego połączenia z szyjką czy zakończeniem pojemnika, pokrywy i zawiasu łączącego pokrywę z korpusem w taki sposób, aby umożliwić pokrywie przemieszczanie się pomiędzy otwartą pozycją a zamkniętą pozycją. Korpus posiada dozujący wylot czy otwór umożliwiający wytryśnięcie, wylanie, wybieranie czy inne wydalanie, wyładowywanie czy dozowanie produktu z pojemnika. Pokrywa zawiera uszczelniający element, który w przypadku, gdy pokrywa znajduje się w zamkniętej pozycji, uszczelnia dozujący wylot korpusu dla zapobieżenia niepożądanemu wyładowaniu produktu z pojemnika.

Zawiasowe dozujące zamknięcia (jak również wiele innych artykułów o nieregularnych czy asymetrycznych kształtach, które mogą posiadać cienkie elementy łączące dwie lub więcej brył) wykonane są ze sztywnych albo półsztywnych termoplastycznych żywic, takich jak polietylen, polipropylen i tym podobne i są obecne na rynku od wielu lat. Opakowania zawierające takie dozujące zamknię cia są bardzo korzystne przy zapewnianiu wygody i estetycznego wyglądu przy dozowaniu produktów z pojemników. Dozują ce zamknię cia historycznie ucierpiał y jednak z powodu kosztów, niekorzystnych w porównaniu z prostszymi nie dozującymi zamknięciami z powodu złożoności formowania dozujących zamknięć.

Zawiasowe dozujące zamknięcia są typowo czy konwencjonalnie formowane wtryskowo albo jako pojedyncza, jednolita konstrukcja posiadająca korpus, pokrywę i zawias albo jako oddzielne części składowe, korpus i pokrywa, które muszą być kolejno składane, aby wytworzyć wykończone, złożone zamknięcie, w którym korpus i pokrywa połączone są ze sobą zawiasem. Gdy dozujące zamknięcie jest formowane wtryskowo jako wieloczęściowy zespół (na przykład część korpusowa i pokrywa), potrzebne są oddzielne formy dla każdej części składowej. Nawet jeśli dozujące zamknięcie jest formowane wtryskowo jako pojedynczy, jednolity element, obszar powierzchni czy przestrzeni zajęty przez tą jednolitą część składową w formie jest w przybliżeniu dwa razy większy niż porównywana forma do pojedynczego nie dozującego zamknięcia. Tak więc, proces wtryskowego formowania takiego dozującego zamknięcia zwykle pociąga za sobą w przybliżeniu dwa razy większe nakłady na formy wtryskowe, proces formowania wtryskowego i inne koszty formowania w porównaniu z procesem wtryskowego formowania prostego nie dozującego zamknięcia do takiego samego zakończenia pojemnika. Tak więc, znaczącą handlową korzyścią byłoby dla wytwórcy posiadanie udoskonalonego sposobu, za pomocą którego mógłby on produkować, w wysokiej normie produkcji i przy małych, bądź żadnych stratach, zawiasowe dozujące zamknięcia przy całkowitych kosztach inwestycyjnych i roboczych porównywalnych do kosztów produkcji nie dozujących zamknięć.

Sposób formowania wtryskowego stosowany był długi czas do produkcji termoplastycznych żywicznych artykułów i z czasem stawał się on coraz bardziej efektywny przez wprowadzanie udoskonalonego elektronicznego sterowania, hydraulicznych instalacji i tym podobnych. Wzrost produkcyjnej wydajności procesu był możliwy również dzięki wprowadzeniu większych konstrukcji formy ze zwiększoną ilością wgłębień (to jest „kawitacji”). Ponadto formy z wieloma formującymi powierzchniami (to jest „stos form”) występują obecnie na rynku. Każde z tych udoskonaleń przyczyniło się do zwiększenia wydajności produkcyjnej formującej pojedynczo maszyny, nie wyłączając jednak rozmiaru, wagi i kosztów inwestycyjnych. Koszt, wymiar i waga tych większych maszyn i form wzrasta niewspółmiernie szybciej ze wzrostem rozmiaru, kawitacji i złożoności form i maszyn, podczas gdy szybkość produkowanych części wzrasta tylko zasadniczo wprost proporcjonalnie do wzrostu ilości wgłębień formy. W związku z tym widać, że wzrost wymiaru i wagi większych formujących wtryskowo maPL 205 859 B1 szyn może przybliżyć się do przypadku rzeczywistego ograniczenia produkcyjnego powrotu dla wymaganych finansowych nakładów i zasobów.

Inny sposób formowania artykułów z tworzywa sztucznego, sposób formowania „tłoczenia”, istnieje od wielu lat. W najwcześniejszej praktyce, formowanie tłoczne stosowane było do wytwarzania sztywnych termoutwardzalnych żywicznych artykułów z tworzywa sztucznego z takich żywic, jak fenolowo-formaldehydowa, mocznikowo-formaldehydowa i tym podobne. Później procesy formowania tłocznego wytwarzały półsztywne artykuły z tworzywa sztucznego z takiej termoplastycznej żywicy jak polietylen, polipropylen i tym podobne.

W przypadku wytwarzania termoutwardzalnych żywicznych artykułów z tworzywa sztucznego za pomocą sposobu formowania tłocznego, nieutwardzona żywica, zwykle w postaci granulatu czy proszku, ładowana jest do rozgrzanego wgłębienia formy w segmencie wgłębienia formy, a forma jest zamykana przez przyłożenie segmentu rdzenia formy do segmentu wgłębienia z wielką siłą dla utworzenia wysokiego ciśnienia we wgłębieniu. Połączenie wysokiej temperatury i ciśnienia powoduje najpierw stapianie się żywicznego materiału do półstałego stanu dla całkowitego wypełnienia objętości formy pomiędzy segmentem rdzenia a segmentem wgłębienia, a następnie powoduje usztywnienie przez reaktywne chemiczne sieciowanie żywicy. Po odpowiednim czasie utwardzania, formowany artykuł usuwany jest z formy i studzony w temperaturze otoczenia przed dalszym manipulowaniem czy obróbką wykończeniową.

Artykuły z tworzywa sztucznego wytwarzane za pomocą sposobu formowania tłocznego termoutwardzalnej żywicy są charakterystycznie bardzo trwałe i względnie ciężkie z powodu fizycznych właściwości żywicy. Dzięki ograniczeniom przepływu żywicy podczas etapu formowania, takie formowane artykuły są również charakterystycznie ograniczone w ich ostatecznych geometrycznych proporcjach, z tendencją do stałego symetrycznego ukształtowania cylindrycznego, sferycznego czy prostokątnego. W praktyce, żywica nie może z powodzeniem wpływać do wysoce nieregularnych geometrycznych form.

W przypadku wytwarzania termoutwardzalnych ż ywicznych artykułów z tworzywa sztucznego za pomocą konwencjonalnego formowania tłocznego, dokładnie odmierzony cylindryczny wsad rozgrzanej, stopionej, termoplastycznej żywicy wytworzony jest przez działanie wytłaczarki, pompy dozującej i rozcinającego noża, i cylindrycznie uformowany wsad wpuszczany jest do wystudzonego wgłębienia formy. Następnie forma jest zamykana przez przyłożenie z siłą segmentu rdzenia formy do segmentu wgłębienia formy. Po zamknięciu segmentów formy, poddana ciśnieniu stopiona żywica z tworzywa sztucznego szybko wypeł nia obję tość pomi ę dzy rdzeniem a wg łębieniem. Po krótkim czasie studzenia forma zostaje otwarta i wykończony uformowany artykuł wyjmowany jest z formy, gotowy do natychmiastowego użycia. Ten sposób i produkty w ten sposób wytwarzane są już dobrze znane na rynku i przedstawione w różnych opisach patentowych takich jak US nr 4 343 754, US nr 4 664 280, US nr 4 674 643, US nr 4 497 765, US nr 5 650 113 i US nr 5 658 518 oraz WO 01/34362 A1 (PCT/GB00/04175).

W porównaniu z komercyjnym formowaniem wtryskowym, potrzebny jest krótszy okres czasu między wprowadzeniem stopionego tworzywa sztucznego do maszyny formowania tłocznego a usunięciem wykończonego artykułu. Do tej pory jednak prawie jak ich odpowiedniki termoutwardzania formowanego tłocznie, termoplastyczne artykuły formowane tłocznie, w czasie dostosowywania szybszej produkcji przy niższych całkowitych kosztach w porównaniu do ich odpowiedników formowania wtryskowego, zostały ograniczone do symetrycznie uformowanych, zasadniczo cylindrycznych ukształtowań z powodu ograniczeń przepływu stopionej termoplastycznej żywicy gdy segmenty formy przemieszczane są do zamkniętej pozycji dla ukształtowania żywicy do pożądanej postaci produktu. Z powodu takich geometrycznych i przepływowych ograniczeń nie było dotąd moż liwe, by właściwie wycenić stosowanie procesu formowania tłocznego dla produkcji artykułów o niezwykłych kształtach, takich jak zawiasowe dozujące zamknięcia, na skalę przemysłową.

Opis US nr 2 583 441 ujawnia jednolitą symetryczną cylindryczną sztabkę umieszczoną w środku niższej części formy tak, aby sztabka bardziej nie rozszerzała się bocznie w kierunku promieniowym.

Jak to się obecnie praktykuje w tradycyjnych zastosowaniach komercyjnych, formowanie tłoczne termoplastycznego żywicznego artykułu zależy od fizycznego opuszczania cylindrycznie ukształtowanego, wymierzonego wsadu czy tabletki stopionej żywicy we względnie przypadkowej pozycji we wgłębieniu formy. W przypadku zawiasowego dozującego zamknięcia, które posiada korpus i pokrywę o nierównych fizycznych wagach i obję toś ciach i które to dwie części połączone są cienkim foliowym zawiasem, stwierdzono, że nie do przyjęcia jest poleganie na przypadkowym umieszczeniu syme4

PL 205 859 B1 trycznego, cylindrycznie ukształtowanego żywicznego wsadu czy tabletki we wgłębieniu formy. Kiedy forma jest zamknięta żeby wytłaczać taką tabletkę niemożliwe jest niezawodnie i konsekwentnie spowodowanie, aby stopiona żywica z tworzywa sztucznego wpłynęła we wszystkie puste obszary objętości pomiędzy rdzeniem formy a wgłębieniem zanim nastąpi zestalenie.

Sposób wytwarzania artykułu o jednolitej konstrukcji posiadającego pierwszy element, drugi element mniejszy niż pierwszy element i trzeci element, który jest większy niż drugi element, według wynalazku charakteryzuje tym, że dostarcza się pierwszą część formy posiadającej pierwszy obszar powierzchni wyznaczający pierwszy bok pierwszego elementu, drugi obszar powierzchni wyznaczający pierwszy bok drugiego elementu oraz trzeci obszar powierzchni wyznaczający pierwszy bok trzeciego elementu, a w miejscu oddzielonym od pierwszej części formy, dostarcza się drugą część formy posiadającej pierwszy obszar powierzchni wyznaczający drugi bok pierwszego elementu, drugi obszar powierzchni wyznaczający drugi bok drugiego elementu oraz trzeci obszar powierzchni wyznaczający drugi bok trzeciego elementu, zaś z wytopu z termoplastycznego materiału wytwarza się sztabkę posiadającą z góry określony kształt w postaci niesymetrycznego kształtu z dużym zakończeniem i małym zakończeniem i umieszcza się sztabkę w ustalonej z góry orientacji z małym zakończeniem sąsiadującym i rozciągającym się nad elementem trzeciego obszaru powierzchni pierwszej części formy oraz z dużym zakończeniem sąsiadującym i rozciągającym się nad elementem pierwszego obszaru powierzchni pierwszej części formy, i przynajmniej część sztabki umieszcza się przylegle do drugiego obszaru powierzchni pierwszej części formy oraz zmniejsza się przestrzeń pomiędzy pierwszą i drugą częścią formy dla takiego wytłaczania sztabki, żeby termoplastyczny materiał wpływał pomiędzy części formy a ponadto po zakrzepnięciu termoplastycznego materiału dla uformowania artykułu, zwiększa się przestrzeń pomiędzy częściami formy i następnie usuwa się artykuł.

Etap, w którym umieszcza się sztabkę w ustalonej z góry orientacji z małym zakończeniem sąsiadującym i rozciągającym się nad elementem trzeciego obszaru powierzchni pierwszej części formy oraz z dużym zakończeniem sąsiadującym i rozciągającym się nad elementem pierwszego obszaru powierzchni pierwszej części formy i przynajmniej część sztabki umieszczona jest przylegle do drugiego obszaru powierzchni pierwszej części formy obejmuje umieszczenie przynajmniej części sztabki naprzeciw drugiego obszaru powierzchni pierwszej części formy.

Etap, w którym dostarcza się pierwszą część formy posiadającej pierwszy obszar powierzchni wyznaczający pierwszy bok pierwszego elementu, drugi obszar powierzchni wyznaczający pierwszy bok drugiego elementu oraz trzeci obszar powierzchni wyznaczający pierwszy bok trzeciego elementu obejmuje orientowanie pierwszej części formy tak, że pierwszy, drugi i trzeci obszar powierzchni pierwszej części formy zasadniczo odwrócony jest od kierunku działania ziemskiej siły grawitacyjnej, zaś etap, w którym umieszcza się sztabkę w ustalonej z góry orientacji z małym zakończeniem sąsiadującym i rozciągającym się nad elementem trzeciego obszaru powierzchni pierwszej części formy oraz z dużym zakończeniem sąsiadującym i rozciągającym się nad elementem pierwszego obszaru powierzchni pierwszej części formy i przynajmniej część sztabki umieszcza się przylegle do drugiego obszaru powierzchni pierwszej części formy obejmuje umieszczanie sztabki bezpośrednio na pierwszej części formy tak, że przynajmniej część sztabki podpierana jest przez drugi obszar powierzchni pierwszej części formy.

Etap, w którym z wytopu z termoplastycznego materiału wytwarza się sztabkę posiadającą z góry określony kształt w postaci niesymetrycznego kształtu z dużym zakończeniem i małym zakończeniem obejmuje wytwarzanie sztabki, aby miała zasadniczo kształt jaja z dużym zakończeniem i małym zakończeniem.

Korzystnie etap, w którym umieszcza się sztabkę w ustalonej z góry orientacji z małym zakończeniem sąsiadującym i rozciągającym się nad elementem trzeciego obszaru powierzchni pierwszej części formy oraz z dużym zakończeniem sąsiadującym i rozciągającym się nad elementem pierwszego obszaru powierzchni pierwszej części formy, i przynajmniej część sztabki umieszcza się przylegle do drugiego obszaru powierzchni pierwszej części formy obejmuje umieszczanie sztabki z małym zakończeniem sąsiadującym i obniżającym się w kierunku trzeciego obszaru powierzchni pierwszej części formy oraz z dużym zakończeniem sąsiadującym i obniżającym się w kierunku pierwszego obszaru powierzchni pierwszej części formy.

Etap, w którym z wytopu z termoplastycznego materiału wytwarza się sztabkę posiadającą z góry określony kształt w postaci niesymetrycznego kształtu z dużym zakończeniem i małym zakończeniem obejmuje wytłaczanie wytopu przez zasadniczo owalny wyjściowy wylot.

PL 205 859 B1

Korzystnie artykuł stanowi zamknięcie, pierwszy element stanowi korpus zamknięcia, drugi element stanowi zawias zamknięcia, a trzeci element stanowi pokrywę zamknięcia.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia obecnie produkcję na skalę przemysłową nieregularnie ukształtowanych artykułów, w szczególności zawiasowych dozujących zamknięć, wykonanych w procesie formowania tł ocznego.

Zamiast tradycyjnego sposobu zwykłego odcinania cylindrycznej tabletki czy sztabki stopionego wytłaczanego wyrobu z tworzywa sztucznego i swobodnego wpuszczania go do wgłębienia formy, wytłaczanemu wyrobowi nadaje się specyficzny, nie cylindryczny profil objętości/kształtu w postaci sztabki, czy tabletki mającej szczególne ukształtowanie przeznaczone do wprowadzania wybranej ilości tworzywa sztucznego w różne obszary formy, jak na przykład obszar korpusu, zawiasu i pokrywy dozującego zamknięcia. Dokładnie wymierzony, unikalnie ukształtowany wytłaczany wyrób, tabletka czy sztabka jest korzystnie wycinana z czołowej powierzchni dostarczonego przewodu, uchwycona przez urządzenie wskazujące i umieszczające, a następnie umieszczona dokładnie w wybranym miejscu formy. Po zamknięciu formy dla poddania ciśnieniu sztabki czy tabletki, sztabka czy tabletka szybko przepływa, jak stopione tworzywo sztuczne, bezpośrednio dla wypełnienia całkowitej pustej objętości pomiędzy wstępnie ogrzanym segmentem rdzenia formy a segmentem wgłębienia formy.

Przy stosowaniu tego sposobu formowania tłocznego do formowania zawiasowych dozujących zamknięć możliwe jest - z odpowiednią konstrukcją kształtu wyrobu wytłaczanego, parametrów obcinania sztabki i umieszczenia sztabki w poprzek powierzchni formy - dokładne i właściwe rozprowadzanie formowanej żywicy tak, aby całkowicie zapełnić wszystkie obszary formowanej części z bardzo dużą szybkością, bez żadnych strat na materiale i w warunkach zasadniczo wolnych od naprężenia albo przy małym naprężeniu. Proces ten zapewnia zatem korzyść w produkcji takich dozujących zamknięć przy istotnie korzystnym całkowitym koszcie w porównaniu z obecnie stosowanym sposobem formowania wtryskowego.

Sztabka (na przykład tabletka) poddana jest formowaniu tłocznemu. Sztabka jest bryłą z termoplastycznego materiału o kształcie z przynajmniej jednym dużym zakończeniem i mniejszym obszarze. W jednej postaci sztabki do zastosowania w formowanym zamknię ciu, sztabka posiada zasadniczo jajowaty kształt.

Sztabka może być scharakteryzowana jako produkt wytwarzany przez proces, w którym wytłacza się wytop z termoplastycznego materiału przez wyjściowy wylot posiadający w widoku z góry kształt z przynajmniej jednym dużym zakończeniem i mniejszym obszarze (na przykład nieregularny, niesymetryczny kształt, jak na przykład owalny kształt widoku z góry) dla uformowania ustalonej z góry bryły z wytłaczanego termoplastycznego materiału rozciągającego się ponad wylotem, umożliwia się rozepchnięcie czy pęcznienie obwodowe bryły, oraz odcina się bryłę od wyjściowego wylotu dla utworzenia wydłużonej sztabki (na przykład sztabki w kształcie jaja).

Sztabka może być wytwarzana sposobem, w którym wytłacza się wytop z termoplastycznego materiału przez wyjściowy wylot posiadający w widoku z góry kształt z przynajmniej jednym dużym zakończeniem i mniejszym obszarze (na przykład nieregularny, niesymetryczny kształt, jak na przykład owalny kształt widoku z góry) dla uformowania ustalonej z góry bryły z wytłaczanego termoplastycznego materiału rozciągającego się ponad wylotem, umożliwia się rozepchnięcie czy pęcznienie obwodowe bryły, oraz odcina się bryłę od wyjściowego wylotu dla utworzenia wydłużonej sztabki (na przykład sztabki w kształcie jaja).

Łatwo widać, że termoplastyczne dozujące zamknięcia lub inne typy produktów posiadających nieregularne i/lub asymetryczne kształty mogą również być efektywnie wytwarzane sposobem według niniejszego wynalazku.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 jest perspektywicznym widokiem przykładu wykonania artykułu według niniejszego wynalazku, artykuł ten posiada postać dozującego zamknięcia formowanego według jednej postaci procesu według wynalazku i fig. 1 przedstawia zamknięcie z otwartą pokrywą w postaci, w której jest formowana przed zamknięciem pokrywy i zamocowaniem zamknięcia na pojemniku (nie pokazane), fig. 2 jest widokiem zamknięcia z góry, fig. 3 przedstawia przekrój poprzeczny wzdłuż płaszczyzny 3-3 z fig. 2, fig. 4 jest widokiem perspektywicznym tabletki czy sztabki uformowanej z wytopu z termoplastycznego materiału do stosowania w jednej postaci procesu według wynalazku dla tłocznego formowania zamknięcia przedstawionego na fig. 1-3, fig. 5 jest widokiem z góry sztabki pokazanej na fig. 4, fig. 6 jest widokiem płytki wyjściowego wylotu po wyładowującej stronie zębatej pompy na wytłaczarce, który to wyjściowy wylot stosowany jest w wytwarzaniu góry sztabki pokazanej na fig. 4 i 5, fig. 7 jest uproszczo6

PL 205 859 B1 nym, schematycznym, perspektywicznym widokiem sztabki formowanej podczas usuwania termoplastycznego materiału z wyjściowego wylotu w płytce zębatej pompy, fig. 8 jest uproszczonym, schematycznym, widokiem przekroju poprzecznego zasadniczo wzdłuż płaszczyzny 8-8 z fig. 7, fig. 9 jest uproszczonym, schematycznym, perspektywicznym widokiem przedstawiającym usuwające urządzenie zaczynające usuwanie sztabki z wyjściowego wylotu zębatej pompy, fig. 10 jest uproszczonym, schematycznym, widokiem przekroju poprzecznego zasadniczo wzdłuż płaszczyzny 10-10 z fig. 9, fig. 11 jest uproszczonym, częściowo schematycznym, perspektywicznym widokiem z góry pierwszej (dolnej) części formy stosowanej w zespole formy do tłocznego formowania zamknięcia przedstawionego na fig. 1-3, fig. 11 przedstawia dalej sztabkę zorientowaną i usytuowaną względem powierzchni pierwszej części formy, fig. 12 jest widokiem z góry formy urządzenia pokazanej na fig. 11, fig. 13 jest uproszczonym, schematycznym, widokiem przekroju poprzecznego pierwszej (dolnej) części formy wraz z drugą (górną) częścią formy w zespole formy w zamkniętej pozycji tłoczącej sztabkę tak, że termoplastyczny materiał wypełnia pustą objętość pomiędzy częściami formy, fig. 14 jest uproszczonym, schematycznym, perspektywicznym widokiem innego przykładu wykonania artykułu, który może być poddawany formowaniu tłocznemu zgodnie z zasadami według niniejszego wynalazku, a artykuł jest pudełkiem z korpusem i pokrywą połączoną za pomocą cienkiego zawiasu rozciągającego się między korpusem a pokrywą, fig. 15 jest uproszczonym, schematycznym, perspektywicznym widokiem pierwszej (dolnej) części formy, która może byś stosowana w zespole formy wraz z drugą (górną) częścią formy (nie pokazaną) w formowaniu tłocznym artykułu przedstawionego na fig. 14, ponadto fig. 15 przedstawia tabletkę lub sztabkę termoplastycznego materiału zorientowaną i usytuowaną względem pierwszej części formy, fig. 16 jest widokiem części formy i sztabki przedstawionych na fig. 15, zaś fig. 17 jest przekrojem poprzecznym, zasadniczo wzdłuż płaszczyzny 17-17 z fig. 16.

Pomimo iż wynalazek jest możliwy do wykonania w wielu różnych postaciach, niniejszy opis i załączony rysunek ujawnia tylko niektóre szczególne postacie o charakterze przykł adów wykonania wynalazku. Wynalazek nie ma być jednak w zamierzeniu ograniczony tylko do opisanych przykładów. Zakres wynalazku zostanie wskazany w załączonych zastrzeżeniach patentowych.

Dla łatwiejszego opisu większość figur ilustrujących aspekty procesu i artykułu według niniejszego wynalazku przedstawia artykuły i części składowe w typowej pionowej orientacji, zaś pojęcia takie jak górny, dolny, poziomy i tym podobne stosowane są w odniesieniu do tego położenia. Należy rozumieć, jednakże, że proces według wynalazku może być przeprowadzany innych w orientacjach i ż e artykuły według wynalazku mogą być wytwarzane, składowane, transportowane, stosowane i sprzedawane w orientacjach innych niż opisywane.

Jeden przykład wykonania artykułu według niniejszego wynalazku w postaci dozującego zamknięcia formowanego tłoczeniem zgodnie z procesem według niniejszego wynalazku, jest odpowiedni do stosowania z różnymi tradycyjnymi czy szczególnymi pojemnikami posiadającymi różne wzory, których szczegóły, chociaż nie pokazane, ani nie opisane, będą zrozumiałe dla znawców tej dziedziny i takich pojemników.

Jeden przykład wykonania artykułu według niniejszego wynalazku w postaci dozującego zamknięcia 20 jest przedstawiony na fig. 1-3. Dozujące zamknięcie 20, które niekiedy dla uproszczenia nazywane jest „zamknięciem 20”, w zilustrowanym przykładzie wykonania dane jest jako oddzielnie wytwarzany element lub podzespół do mocowania na wierzchu pojemnika (nie pokazanego na fig. 1).

Pojemnik typowo posiada tradycyjny wylot czy otwór, który umożliwia dostęp do wnętrza pojemnika i produktu w nim zawartego. Produktem tym może być na przykład napój taki jak woda lub inny płynny produkt spożywczy. Produkt ten może być również innym płynnym materiałem, włączając, ale nie ograniczając się do nich, gazy, proszki, ziarnka i płyny (włączając kremy, płyny kosmetyczne, zawiesiny, pasty i tym podobne). Materiały takie mogą być sprzedawane na przykład jako produkty żywnościowe, środki higieny osobistej, produkty przemysłowe albo produkty gospodarstwa domowego czy inne mieszanki (na przykład do użytku wewnętrznego czy zewnętrznego dla ludzi lub zwierząt, czy do stosowania na polu działalności medycznej, produkcyjnej, handlowej albo do stosowania w utrzymywaniu gospodarstwa domowego, na budowie, w rolnictwie i tym podobnym).

Pojemnik może typowo posiadać szyjkę lub inną odpowiednią konstrukcje wyznaczającą wylot pojemnika. Szyjka może posiadać (ale nie musi) kolisty przekrój poprzeczny, zaś korpus pojemnika może mieć inny kształt przekroju poprzecznego, na przykład przekrój poprzeczny owalny. Z drugiej strony, pojemnik może posiadać zasadniczo jednolity kształt wzdłuż całej jego długości czy wysokości, bez żadnej części szyjki o zredukowanym rozmiarze czy innym przekroju poprzecznym.

PL 205 859 B1

Pojemnik może typowo być pojemnikiem ściskalnym posiadającym elastyczną ściankę, czy ścianki, które mogłyby być chwytane przez użytkownika i ściskane dla zwiększenia wewnętrznego ciśnienia w pojemniku tak, aby wycisnąć produkt z pojemnika przez zamknięcie 20, gdy zamkniecie 20 jest otwarte. Taka ścianka pojemnika typowo posiada wystarczającą, wrodzoną sprężystość powrotną tak, że gdy siły ściskające zostaną usunięte, ściana pojemnika powróci do swojego zwykłego, nie ściśniętego kształtu. Taka konstrukcja jest korzystna w wielu zastosowaniach, ale może nie być konieczna czy korzystna w innych. Faktycznie pojemnik może być zasadniczo sztywny. W takim sztywnym pojemniku może występować tłok w celu ułatwienia dozowania produktu, w szczególności względnie lepkiego produktu. Z drugiej strony, wnętrze pojemnika nie musi w ogóle być poddane ciśnieniu. Zamiast tego można osiągnąć dostęp do produktu przez sięgnięcie przez otwór zamknięcia łyżką lub słomką, albo opakowanie może być odwrócone, aby umożliwić wyładowanie produktu przez otwarte zamknięcie jedynie pod wpływem grawitacji i/lub pod wpływem zredukowanego ciśnienia na zewnątrz pojemnika (na przykład przez ssanie otwartego zamknięcia 20).

Jak widać na fig. 1, zamknięcie 20 zawiera korpus 22, pokrywę 24 i zawias 26 rozciągający się pomiędzy i łączący korpus 22 i pokrywę 24. Zamknięcie 20 jest formowane tłoczeniem, jak szczegółowo opisano wcześniej, dla utworzenia jednolitej konstrukcji, która w trakcie formowania ma pokrywę 24 w całkowicie otwartej orientacji jak pokazano na fig. 1.

Korpus 22 zamknięcia posiada zasadniczo pustą, cylindryczną podstawę czy osłonę 28, pierścieniowy występ 30 wystający promieniowo do wewnątrz z wierzchu osłony, uniesioną półkę 32 oraz dziobek 34 o zmniejszonej średnicy wystający do góry z półki 32 dla wyznaczenia dozującego otworu 36.

Jak widać na fig. 3, wnętrze osłony 28 wyznacza wewnętrzne wypukłości czy zatrzaskowe zgrubienia 38. Osłona 28 przystosowana jest do przyjmowania górnego zakończenia wylotu czy szyjki pojemnika (nie pokazane). Zgrubienia 38 osłony przystosowane są do współdziałającego połączenia ze zgrubieniem albo rowkiem na wylocie czy szyjce pojemnika.

Alternatywnie, osłona 28 zamknięcia może być wyposażona w inne elementy łączące pojemnika, takie jak rowek (nie pokazany), czy gwint (nie pokazany) zamiast zgrubień 38 do łączenia odpowiednio współdziałającego zgrubienia (nie pokazanego) albo gwintu (nie pokazanego) w szyjce pojemnika (nie pokazanego). W innym alternatywnym przykładzie (nie pokazanym) osłona 28 korpusu zamknięcia może mieć inne ukształtowanie tak, że po jej uformowaniu tłoczeniem, zamknięcie może być stale przymocowane do pojemnika poprzez topienie indukcyjne, topienie ultradźwiękowe, klejenie, czy tym podobnych, w zależności od materiałów zastosowanych w pojemniku i korpusie 22 zamknięcia.

Jak widać na fig. 3, korpus 22 zamknięcia zawiera pierścieniowe uszczelnienie zatyczkowe 39 wystające na dół z półki 32 korpusu zamknięcia. Uszczelnienie zatyczkowe 39 przystosowane jest do wkładania go do otworu szyjki pojemnika i tworzenia uszczelnienia jej na wewnętrznej powierzchni. Można zamiast tego zastosować inne formy uszczelnienia.

Korpus 22 zamknięcia może również zawierać pierścieniową ścianę 40 do łączenia z elementem ustalającym (nie pokazanym) dla utrzymywania sprężynującego zaworu typu szczelinowego (nie pokazanego) przylegająco do dozującego otworu 36. Takie zawory ujawniono w opisie patentowym US nr 5 676 289. Taki zawór i odpowiedni element ustalający dla utrzymywania zaworu wewnątrz korpusu zamknięcia nie tworzy żadnej części niniejszego wynalazku. Taki zawór w ogóle nie musi być stosowany z zamknięciem, a zamknięcie może po prostu posiadać dozujący otwór 36, o odpowiednim wymiarze dla poszczególnych zastosowań dozowania, do bezpośredniej komunikacji z pojemnikiem, na którym zamontowane jest zamknięcie 20.

Jak pokazano na fig. 1, przód osłony 28 korpusu zamknięcia korzystnie wyznacza wgłębienie lub obszar 42 podnoszenia kciukiem przystosowany do wypychania do góry kciukiem użytkownika dla otwierania przez podważenie pokrywy 24. Pokrywa 24 utrzymywana jest w zamkniętym ukształtowaniu (nie pokazanym) przez zaczepienie z wargą 44 (fig. 3) wystającą na zewnątrz z półki 32 korpusu zamknięcia. Pokrywa 24 zawiera kryzę 46 posiadającą wystające do wewnątrz żebro 48 (fig. 3) do łączenia z wargą 44 korpusu zamknięcia, gdy pokrywa 24 jest zamknięta.

Pokrywa 24 zawiera rozciągającą się na kryzie 46 wierzchnią ścianę 50, z której wystaje pierścieniowy uszczelniający kołnierz 52, jak pokazano na fig. 3. Gdy pokrywa 24 jest zamknięta, kołnierz 52 szczelnie łączy się z obrzeżem dziobka 34 korpusu zamknięcia.

Kryza 46 pokrywy korpusu zamknięcia również zawiera frontowy obszar podcięcia 56 wyznaczający przyległy, zewnętrzny garb 58, który może być zaangażowany w napieranie kciukiem użytkownika na zamkniętą pokrywę 24 do góry z korpusu 22 zamknięcia do otwartej pozycji.

PL 205 859 B1

Zawias 26 zamknięcia, jak pokazano na fig. 3, jest typowo względnie cienkim elementem z materiału formowanego jako jednolita część zamknięcia 20 podczas procesu formowania tłocznego. Typowo można stosować różne wzory zawiasu. Jeden z zawiasów, który posiada pożądane charakterystyki działania jest dwustabilnym, zatrzaskowym zawiasem jak przedstawiono na fig. 1-3 i ujawniono szczegółowo w opisie patentowym US nr 5 642 824. Mogą być zastosowane inne rodzaje konstrukcji zawiasu, takie jak wiotki zawias, czy zawias przywiązany.

Ponieważ zawias 26 jest typowo względnie cienki w porównaniu z przylegającym korpusem 22 i przylegającą pokrywą 24, formowanie zamknięcia z termoplastycznych materiałów może być trudne. Jak opisano powyżej, problemy z formowaniem mogą wynikać z ograniczeń przepływu termoplastycznego materiału we wgłębieniu formy. Dalej, w procesie formowania ze stanu techniki znaczne naprężenia mogą w sposób niepożądany być tworzone w częściach zamknięcia. Zgodnie jednak z aspektem procesu według wynalazku, wyżej opisane zamknięcie 20, jak również inne zamknięcia i artykuły, mogą skutecznie być formowane w udoskonalony sposób, który zasadniczo minimalizuje, o ile nie eliminuje, takie problemy w sposób ekonomicznie efektywny.

Zamknięcie 20 może być formowane tłoczeniem ze sztabki, która jest specjalnie uformowana i usytuowana w szczególnej orientacji w urządzeniu do formowania tłocznego albo zespole formy. Fig. 4 przedstawia jedną postać specjalnie uformowanej sztabki 60. Sztabka 60, w korzystnej postaci do formowania szczególnego zamknięcia 20 przedstawionego na fig. 1-3, jest bryłą z termoplastycznego materiału posiadającą kształt z przynajmniej jednym dużym zakończeniem 62 i mniejszym obszarem, takim jak małe zakończenie 64. Szczególna sztabka 60 posiada nieregularny, niesymetryczny kształt, który w korzystnej postaci zilustrowanej na fig. 4 ma zasadniczo kształt jaja. Sztabka 60 może być formowana z termoplastycznej żywicy, jak polietylen, polipropylen i tym podobne.

Jak pokazano na fig. 5, sztabka 60 w widoku z góry posiada zasadniczo wydłużony profil, a w szczególności posiada zasadniczo owalny profil, chociaż centralny obszar 66 może posiadać kształt stożka ściętego.

W korzystnej postaci według jednego wariantu sposobu według niniejszego wynalazku sztabka 60 wytwarzana jest z termoplastycznego wytopu dostarczanego przez wytłaczarkę do pompy dozującej, która dokładnie odmierza wytop na płytkę 70 kryzy, taką jak na fig. 6. Płytka 70 kryzy wyznacza wyjściowy wylot 72, który w widoku z góry posiada zasadniczo kształt jaja (to jest w podłużnym przekroju poprzecznym kształt podobny do jaja) albo zasadniczo owalny kształt, aczkolwiek zawiera pośrednią, zasadniczo prostą po bokach zbiegającą się część 74. Na fig. 6 wytłaczarka i pompa dozująca pod płytką 70 wylotu nie są widoczne.

Określenia „zasadniczo kształt jaja” oraz „zasadniczo owalny kształt” zastosowane do profilu sztabki 60 i profilu wylotu 72 oraz użyte w niniejszym zgłoszeniu patentowym, zakładają nieregularne, niesymetryczne kształty, które mogą również posiadać obszary z zasadniczo prostymi odcinkami rozciągającymi się pomiędzy odcinkami zakrzywionymi.

Figura 7 przedstawia wytop albo stopiony termoplastyczny materiał wewnątrz płytki 70 wylotu wytłaczany na zewnątrz przez wyjściowy wylot 72. Wytłaczany wyrób wynurzający się z wyjściowego wylotu 72 oznaczony jest zasadniczo odnośnikiem liczbowym 78 na fig. 7. Jak widać na fig. 7 i 8, bryła wytłaczanego materiału 78 może wybrzuszać się albo pęcznieć obwodowo poza otworem wylotu 72.

Jak pokazano na fig. 9 i 10, bryła wytłaczanego termoplastycznego materiału 78 odcinana jest od pozostałej części materiału w wylocie 72 za pomocą odcinającego urządzenia wskazującego i umieszczającego, które zawiera dolne tnące ostrze 82 (fig. 10) rozciągające się na powierzchni czołowej płytki 70 wylotu.

Szczegółowy projekt i działanie odcinającego urządzenia wskazującego i umieszczającego 80 mogą mieć dowolne odpowiednie tradycyjne bądź szczególne wzory, których szczegóły nie stanowią żadnej części niniejszego wynalazku. Rzeczywiście, wytłaczany termoplastyczny materiał 78 rozciągający się ponad wylotem 72 może zostać odcięty od wylotu 72 za pomocą innych przyrządów czy nawet ręcznie odpowiednim nożem albo ostrzem.

Odcinające urządzenie wskazujące i umieszczające 80 może lekko zaczepić końcowe części wytłaczanego termoplastycznego materiału i usunąć wytłaczany termoplastyczny materiał z wyjściowej płytki 70 na ustalone z góry miejsce na części formy. Gdy wytłaczany materiał 78 usuwany jest z płytki 70 wylotu, spód wytłaczanego materiału może swobodnie pęcznieć obwodowo do dołu dla utworzenia wystawionej zasadniczo do dołu powierzchni o kształcie owalnym lub w kształcie jaja. Gdy wytłaczany termoplastyczny materiał 78 jest odcinany i usuwany z płytki 70 wylotu, może być scharakPL 205 859 B1 teryzowany jako tabletka lub sztabka posiadająca pożądany kształt, w tym przypadku zasadniczo kształt jaja, pokazany na fig. 4 i oznaczony odnośnikiem liczbowym 60, jak opisano powyżej.

Sztabka 60 za pomocą odcinającego urządzenia wskazującego i umieszczającego 80 lub innych środków (na przykład ręki) przemieszczana jest na z góry ustalone miejsce przylegające do części formy, ponadto sztabka 60 umieszczana jest w ustalonej z góry orientacji w stosunku do tej części formy. Fig. 11 przedstawia pierwszą część 90 formy w uproszczonym schematycznym widoku. Pierwsza część 90 formy posiada pierwszy obszar 91 powierzchni wyznaczający pierwszy bok korpusu 22 zamknięcia (fig. 1). Na fig. 11 pierwszy obszar 91 powierzchni pokazany jest w bardzo uproszczony sposób bez przedstawiania wszystkich różnych poszczególnych powierzchni, wypukłości, rowków, wgłębień i tak dalej, które są potrzebne do wyznaczenia pierwszego boku korpusu 22 zamknięcia.

Pierwsza część 90 formy zawiera również drugi obszar 92 powierzchni wyznaczający pierwszy bok zawiasu 26 zamknięcia (fig. 1).

Pierwsza część 90 formy zawiera również trzeci obszar 93 powierzchni wyznaczający pierwszy bok pokrywy 24 zamknięcia (fig. 1). Trzeci obszar 93 powierzchni pierwszej części formy przedstawiony jest na fig. 11 w bardzo uproszczonej postaci i nie uwidacznia wszystkich, powierzchni, wgłębień, rowków, otworów i tak dalej, koniecznych do pełnego wyznaczenia pierwszego boku pokrywy.

Zespół formy zawiera drugą część 100 formy, która jest pokazana na fig. 13 w zamkniętej pozycji, a nie jest pokazana na fig. 11. Druga część 100 formy początkowo jest oddzielona od pierwszej części 90 formy, aby umożliwić umieszczenie sztabki 60. Jak pokazano na fig. 13, druga część 100 formy posiada pierwszy obszar 101 powierzchni wyznaczający drugi bok korpusu zamknięcia, drugi obszar 102 powierzchni wyznaczający drugi bok zawiasu i trzeci obszar 103 powierzchni wyznaczający drugi bok pokrywy.

Przy oddzielonych początkowo, pierwszej części 90 formy i drugiej części 100 formy, sztabka 60 może być umieszczona (jak pokazano na fig. 11) w ustalonej z góry orientacji z przynajmniej częścią sztabki 60 umieszczoną przylegająco do drugiego obszaru 92 powierzchni pierwszej części formy. W jednym korzystnym przykładzie wykonania procesu sztabka 60 może w rzeczywistości być umieszczona na drugim obszarze powierzchni wyznaczającym pierwszy bok zawiasu 92 tak, że większe zakończenie przylega bądź rozciąga się do pierwszego obszaru 91 powierzchni pierwszej części formy dla korpusu zamknięcia i że mniejsze zakończenie sztabki 60 przylega bądź rozciąga się do albo ponad trzecim obszarem 93 powierzchni, który wyznacza pierwszy bok pokrywy. Gdy pierwsza część 90 formy zorientowana jest tak, że pierwszy, drugi i trzeci obszar powierzchni pierwszej części 90 formy skierowany jest zasadniczo do góry, przeciwnie do kierunku siły ziemskiej grawitacji, to wtedy sztabka 60 może się nieco obniżyć na drugi obszar 92 powierzchni, ponieważ oba zakończenia sztabki 60 ściągane są w dół pod wpływem grawitacji.

Po umieszczeniu sztabki 60 we właściwym miejscu i we właściwej orientacji względem pierwszej części 90 formy przestrzeń pomiędzy pierwszą częścią 90 formy a drugą częścią 100 formy zostaje zmniejszona dla wytłoczenia sztabki tak, że termoplastyczny materiał wpływa pomiędzy części formy jak pokazano na fig. 13. Jedna lub obie części formy, pierwsza i druga, mogą być przesuwane w kierunku do siebie nawzajem. Taki ruch pierwszej i drugiej części formy powinien być rozumiany jako zmniejszający odległość pomiędzy przeciwstawnymi powierzchniami dwóch części formy do pożądanych, ustalonych z góry odstępów, przy czym taki ruch może być uzyskany przez przemieszczanie tylko pierwszej części formy albo tylko drugiej części formy albo alternatywnie obu części formy.

Gdy części formy zamykają się do pozycji przedstawionej na fig. 13, pomiędzy częściami 90 i 100 formy występuje ustalone z góry przestrzenne ukształtowanie czy objętość dla wyznaczenia pustej objętości odpowiadającej formowanemu zamknięciu 20 (jak pokazano na fig. 1). Stopione tworzywo sztuczne sztabki 60 szybko bezpośrednio wpływa dla wypełnienia pustej objętości w formie. Dzięki orientacji i umiejscowieniu sztabki 60 (jak pokazano na fig. 11), stopiony termoplastyczny materiał jest równomiernie rozłożony i szybko wpływa, aby wypełnić wszystkie obszary zamknięcia, bez straty materiału i zasadniczo bez naprężenia.

W odniesieniu do fig. 11, cenne jest, że obszar korpusu zamknięcia w większej bryle wymaga więcej termoplastycznego materiału, a stąd sztabka 60 zorientowana jest tak, że większe zakończenie sztabki wystaje do obszaru korpusu zamknięcia w pierwszej części 90 formy (oraz do odpowiadającego obszaru drugiej części 100 formy, gdy druga część 100 formy jest później zamykana). Odwrotnie, jak widać na fig. 11, objętość wgłębienia pokrywy zamknięcia wyznaczona przez obszar 93 powierzchni formy jest mniejsza. Na obszar pokrywy potrzeba mniej termoplastycznego materiału. Tak więc, sztabka 60 jest tak zorientowana, że jej mniejsze zakończenie przylega do obszaru 93 po10

PL 205 859 B1 wierzchni formy w obszarze pokrywy pierwszej części formy (i przylega do formującej pokrywę powierzchni w drugiej części formy, gdy druga część 100 formy jest później zamykana).

Dalej, w odniesieniu do fig. 13, obszar zawiasu pomiędzy odcinkiem korpusu zamknięcia a odcinkiem pokrywy zamknięcia we wgłębieniu formy jest względnie cienki, czy mały w porównaniu do odcinków korpusu zamknięcia i pokrywy zamknięcia. Odcinek zawiasu jest mniejszy niż odcinek korpusu, a odcinek pokrywy jest większy niż odcinek zawiasu. Odcinek zawiasu we wgłębieniu formy, gdy pierwsza część 90 formy i druga część 100 formy są zamknięte, prezentuje bardzo mały obszar przepływu i ma tendencję ograniczania przepływu termoplastycznego materiału. Zgodnie z niniejszym wynalazkiem sztabka 60 umieszczona jest przylegle do obszaru zawiasu w częściach formy tak, że termoplastyczny materiał potrzebuje jedynie niewielkiej ilości bocznego przepływu, aby całkowicie wypełnić względnie cienki obszar zawiasu we wgłębieniu formy. Zapewnia to, że obszar zawiasu zostanie szybko i całkowicie wypełniony niezbędną ilością termoplastycznego materiału.

Takie umieszczenie sztabki 60, że przeciwległe jej zakończenia umieszczone są przylegle odpowiednio do odcinka wgłębienia formy dla korpusu i odcinka wgłębienia formy dla pokrywy, umożliwiają przepływ termoplastycznego materiału z zakończeń sztabki bezpośrednio odpowiednio przez odcinki wgłębienia dla korpusu i pokrywy bez potrzeby przepływu termoplastycznego materiału z obszaru wgłębienia dla korpusu przez cienki obszar wgłębienia dla zawiasu do obszaru wgłębienia dla pokrywy albo odwrotnie.

Po zakrzepnięciu termoplastycznego materiału dla ukształtowania zamknięcia przestrzeń pomiędzy częściami formy zostaje zwiększona i uformowane zamknięcie jest usuwane.

Alternatywny przykład wykonania artykułu 20A, który może być formowany tłoczeniem zgodnie z wytycznymi niniejszego wynalazku przedstawiony jest na fig. 14-17. Jak widać na fig. 14, artykuł 20A jest względnie prostym pojemnikiem posiadającym korpus 22A, pokrywę 24A oraz zawias 26A, który rozciąga się pomiędzy i łączy korpus 22A z pokrywą 24A. W porównaniu z korpusem 22A i pokrywą 24A zawias 26A jest względnie cienki i zawiera dużo mniej termoplastycznego materiału.

Jak pokazano na fig. 15, pierwsza część 90A formy zawiera pierwszy obszar 91A powierzchni wyznaczający pierwszy bok korpusu pojemnika, drugi obszar 92A powierzchni wyznaczający pierwszy bok zawiasu 26A i trzeci obszar 93A powierzchni wyznaczający pierwszy bok pokrywy 24A.

Figura 15 dalej przedstawia dolną czy pierwszą część 90A formy do współdziałania z górną czy drugą częścią formy (nie pokazaną) dla wytworzenia pojemnika 20A w otwartej pozycji formowania przedstawionej na fig. 14. Fig. 15 przedstawia również termoplastyczny materiał w postaci sztabki 60A, posiadającej z góry określony kształt i umieszczonej w ustalonym z góry miejscu w ustalonej z góry orientacji względem pierwszej części 90A formy. W przedstawionym korzystnym przykładzie wykonania sztabka 60A umieszczona jest naprzeciw i początkowo podpierana przez drugi obszar 92A powierzchni w pierwszej części 90A formy.

Sztabka 60A korzystnie formowana jest w sposób analogiczny do opisanego wyżej sposobu formowania sztabki 60. W szczególności sztabka 60A jest wytłaczana z wytopu z termoplastycznego materiału z wytłaczarki i dostarczana przez pompę dozującą przez wylot wyznaczony w płytce. Wylot posiada taki sam kształt czy ukształtowanie jak kształt sztabki 60A, jak widać na fig. 16. Wylot ma jednak nieco mniejsze wymiary niż sztabka 60A, a sztabka 60A formowana jest przez wybrzuszanie albo pęcznienie termoplastycznego materiału po wyładowczej stronie wylotu.

Sztabka 60A może zostać odcięta od wytłaczanego wytopu na wyładowczej płaszczyźnie wylotu ręcznie za pomocą odpowiedniego ostrza albo odpowiednim urządzeniem, takim jak ujawniono powyżej w odniesieniu do odcinania sztabki 60, jak pokazano na fig. 9 i 10. Takie urządzenie może zawierać element wskazująco-umieszczający do utrzymywania i przemieszczania odciętej sztabki 60A do właściwego miejsca przyległego do części formy i do ustawiania sztabki 60A w ustalonej z góry orientacji względem części formy. Usunięcie i umieszczenie sztabki 60A może być w całości procesem manualnym albo może być zautomatyzowane przez odpowiednie urządzenia. Szczególny sposób i/lub urządzenia stosowane do usuwania i umieszczania sztabki nie stanowią żadnej części niniejszego wynalazku.

Jak widać na fig. 16, sztabka 60A posiada jedno duże zakończenie 62A i rozciągającą się część 63A o zmniejszonej szerokości. Rozciągająca się część 63A o zmniejszonej szerokości posiada część 65A o zmniejszonej szerokości oraz nieznacznie powiększone zakończenie 67A. Duże zakończenie 62A posiada zasadniczo kształt psiej kości.

Sztabka 60A jest tak zorientowana, że większe zakończenie 62A o kształcie psiej kości wystaje do większego wgłębienia dla korpusu w częściach formy. Obszar 65A o zmniejszonej szerokości ustaPL 205 859 B1 wiony jest nad wąskim i cienkim obszarem 92A zawiasu. Na drugim końcu sztabki 60A, zakończenie 67A rozciąga się nad obszarem pokrywy o mniejszej objętości w części formy.

Jak pokazano na fig. 17, jeśli pierwsza część 90A formy zorientowana jest poziomo, gdy niższa czy dolna część formy i sztabka 60A umieszczona jest na drugim obszarze 92A powierzchni pierwszej części formy, sztabka 60A może obniżyć się nieco tak, że zakończenia 62A i 67A sztabki obniżają się nieco do obszarów wgłębienia formy wyznaczonego przez dolną część 90A formy.

Po właściwym umieszczeniu sztabki 60A w ustalonej wcześniej pozycji i orientacji względem pierwszej części 90A formy, sztabka 60A jest wtłaczana pomiędzy pierwszą część 90A formy i drugą część formy (nie pokazaną). Druga część formy posiada pierwszy obszar powierzchni wyznaczający drugi bok korpusu, drugi obszar powierzchni wyznaczający drugi bok zawiasu i trzeci obszar powierzchni wyznaczający drugi bok pokrywy. Etap tłoczenia sztabki może być dokonywany przez przesuwanie jednocześnie dwóch części formy dla zmniejszenia odległości pomiędzy dwiema częściami formy. W procesie tym dolna, pierwsza część formy może być utrzymywana w bezruchu, a wtedy przesuwana jest tylko górna, druga część formy w kierunku nieruchomej pierwszej części formy. Alternatywnie, w procesie tym górna część formy może być utrzymywana w bezruchu, a wtedy przesuwana jest tylko dolna, pierwsza część formy w kierunku nieruchomej górnej części formy. Również obie, dolna i górna część formy mogą być jednocześnie przesuwane do siebie nawzajem.

Dzięki kształtowi sztabki 60A i jej orientacji względem części formy, większe zakończenie 62A sztabki umieszczone jest przylegająco do większego wgłębienia formy dla korpusu, które to wgłębienie częściowo wyznaczone jest przez obszar 91A powierzchni pierwszej formy. Tak więc, korpus artykułu wymagający największej objętości termoplastycznego materiału może być formowany tłoczeniem głównie z przylegającej większej bryły termoplastycznego materiału w większym zakończeniu 62A sztabki.

Cienki obszar 92A zawiasu nie wymaga tak dużo termoplastycznego materiału i dlatego część 65A sztabki o zmniejszonej szerokości (fig. 16) umieszczona jest przylegająco do obszaru zawiasu wyznaczonego przez powierzchnię 92A pierwszej części formy. Ponieważ mniejsza część 65A sztabki umieszczona jest dokładnie na obszarze zawiasu, termoplastyczny materiał nie musi wpływać bardzo daleko dla pełnego i całkowitego zajęcia obszaru wgłębienia formy wyznaczającego zawias.

Pokrywa, która wymaga więcej termoplastycznego materiału niż zawias, ale mniej termoplastycznego materiału niż korpus, jest całkowicie wypełniana podczas etapu formowania tłocznego z termoplastycznego materiału głównie z zakończenia 67A sztabki, które jest przylegające do obszaru 93A powierzchni formy dla pokrywy. Potrzeba bardzo mało albo w ogóle nie potrzeba termoplastycznego materiału do przepływu w czasie etapu formowania tłocznego przez obszar zawiasu, albo z obszaru pokrywy do obszaru korpusu albo z obszaru korpusu do obszaru pokrywy. Stopione tworzywo sztuczne z różnych części tłocznej sztabki 60A może szybko wypłynąć bezpośrednio na otaczające obszary wgłębienia formy tak, aby właściwie rozdzielić termoplastyczny materiał dla całkowitego wypełnienia całej pustej objętości w obszarach formy bez strat materiału i w warunkach zasadniczo wolnych od naprężenia.

Po zakrzepnięciu termoplastycznego materiału dla ukształtowania artykułu 20A przestrzeń pomiędzy częściami formy zostaje zwiększona i artykuł jest usuwany.

Proces formowania artykułu 20A jak również zamknięcia 20, jak opisano powyżej, może być przeprowadzany ze względnie wysoką prędkością i ze znaczącym ogólnym zyskiem kosztów w porównaniu z obecnie stosowanymi sposobami formowania wtryskowego.

Proces według niniejszego wynalazku jest łatwo przystosowany do użycia przy formowaniu artykułów, włączając termoplastyczne dozujące zamknięcia, które posiadają regularne albo nieregularne kształty oraz symetryczne bądź niesymetryczne kształty.

Formowanie sztabki przez wytłaczanie termoplastycznego materiału może dokonywać się w innych orientacjach niż opisane powyżej w odniesieniu do sztabek i 60A. Na przykład sztabka może być formowana w pozycji poziomej lub skierowana w dół zamiast, jak zazwyczaj, skierowana w górę (w odniesieniu do siły grawitacji jak przedstawiono na załączonych figurach pokazujących formowanie sztabek 60 i 60A).

Ponadto części formy nie muszą być zorientowane zasadniczo poziomo dla pionowego ruchu. Zamiast tego, płaszczyzna dzieląca części formy może być zorientowana pod kątem, albo nawet pionowo, tak długo, aż zostanie zastosowany odpowiedni układ do (1) umieszczenia sztabki w ustalonym wcześniej miejscu i orientacji względem części formy i (2) utrzymywania tej pozycji do czasu zamknięcia obu części formy.

PL 205 859 B1

Niniejszy wynalazek może być stosowany do dostarczania różnych formowanych tłoczeniem artykułów zwykłego typu posiadających mały lub cienki obszar łączący dwa większe obszary, gdzie przepływ termoplastycznego materiału musi być kontrolowany i tak dostosowany, aby skutecznie i właściwie wypełnić całą pustą przestrzeń we wgłębieniu formy i w sposób dający artykuł formowany zasadniczo bez naprężenia.

Będzie oczywiste z powyższego szczegółowego opisu wynalazku i z dołączonych figur rysunku, że ilość innych odmian i modyfikacji może być dokonana bez wykraczania poza istotę i zakres nowych rozwiązań lub zasad tego wynalazku.

Claims (6)

1. Sposób wytwarzania artykułu (20, 20A) o jednolitej konstrukcji posiadającego pierwszy element (22, 22A), drugi element (26, 26A) mniejszy niż pierwszy element (22, 22A) i trzeci element (24, 24A), który jest większy niż drugi element (26, 26A), znamienny tym, że dostarcza się pierwszą część (90, 90A) formy posiadającej pierwszy obszar (91, 91A) powierzchni wyznaczający pierwszy bok pierwszego elementu (22, 22A), drugi obszar (92, 92A) powierzchni wyznaczający pierwszy bok drugiego elementu (26, 26A) oraz trzeci obszar (93, 93A) powierzchni wyznaczający pierwszy bok trzeciego elementu (24, 24A), a w miejscu oddzielonym od pierwszej części (90, 90A) formy, dostarcza się drugą część (100) formy posiadającej pierwszy obszar (101) powierzchni wyznaczający drugi bok pierwszego elementu (22), drugi obszar (102) powierzchni wyznaczający drugi bok drugiego elementu (26) oraz trzeci obszar (103) powierzchni wyznaczający drugi bok trzeciego elementu (24), zaś z wytopu z termoplastycznego materiału wytwarza się sztabkę (60, 60A) posiadającą z góry określony kształt w postaci niesymetrycznego kształtu z dużym zakończeniem (62, 62A) i małym zakończeniem (64, 67A) i umieszcza się sztabkę (60, 60A) w ustalonej z góry orientacji z małym zakończeniem (64, 67A) sąsiadującym i rozciągającym się nad elementem trzeciego obszaru (93, 93A) powierzchni pierwszej części formy oraz z dużym zakończeniem sąsiadującym i rozciągającym się nad elementem pierwszego obszaru (91, 91A) powierzchni pierwszej części formy i przynajmniej część sztabki (60, 60A) umieszcza się przylegle do drugiego obszaru (92, 92A) powierzchni pierwszej części formy oraz zmniejsza się przestrzeń pomiędzy pierwszą częścią (90, 90A) i drugą częścią (100) formy dla takiego wytłaczania sztabki (60, 60A), żeby termoplastyczny materiał wpływał pomiędzy te części (90, 100, 90A) formy, a ponadto po zakrzepnięciu termoplastycznego materiału dla uformowania artykułu (20, 20A), zwiększa się przestrzeń pomiędzy częściami (90, 100, 90A) formy i następnie usuwa się artykuł (20, 20A).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etap, w którym umieszcza się sztabkę (60, 60A) w ustalonej z góry orientacji, z małym zakończeniem (64, 67A) sąsiadującym i rozciągającym się nad elementem trzeciego obszaru (93, 93A) powierzchni pierwszej części formy oraz z dużym zakończeniem sąsiadującym i rozciągającym się nad elementem pierwszego obszaru (91, 91A) powierzchni pierwszej części formy i przynajmniej część sztabki (60, 60A) umieszcza się przylegle do drugiego obszaru (92, 92A) powierzchni pierwszej części formy obejmuje umieszczenie przynajmniej części sztabki (60, 60A) naprzeciw drugiego obszaru (92, 92A) powierzchni pierwszej części formy.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że etap, w którym dostarcza się pierwszą część (90, 90A) formy posiadającej pierwszy obszar (91, 91A) powierzchni wyznaczający pierwszy bok pierwszego elementu (22, 22A), drugi obszar (92, 92A) powierzchni wyznaczający pierwszy bok drugiego elementu (26, 26A) oraz trzeci obszar (93, 93A) powierzchni wyznaczający pierwszy bok trzeciego elementu (24, 24A) obejmuje orientowanie pierwszej części (90, 90A) formy tak, że pierwszy, drugi i trzeci obszar (91, 91A, 92, 92A, 93, 93A) powierzchni pierwszej części formy zasadniczo odwrócony jest od kierunku działania ziemskiej siły grawitacyjnej, zaś etap, w którym umieszcza się sztabkę (60, 60A) w ustalonej z góry orientacji z małym zakończeniem (64, 67A) sąsiadującym i rozciągającym się nad elementem trzeciego obszaru (93, 93A) powierzchni pierwszej części formy oraz z dużym zakończeniem sąsiadującym i rozciągającym się nad elementem pierwszego obszaru (91, 91A) powierzchni pierwszej części formy i przynajmniej część sztabki (60, 60A) umieszcza się przylegle do drugiego obszaru (92, 92A) powierzchni pierwszej części formy obejmuje umieszczanie sztabki (60, 60A) bezpośrednio na pierwszej części (90, 90A) formy tak, że przynajmniej część sztabki (60, 60A) podpierana jest przez drugi obszar (92, 92A) powierzchni pierwszej części formy.

PL 205 859 B1

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etap, w którym z wytopu z termoplastycznego materiału wytwarza się sztabkę (60, 60A) posiadającą z góry określony kształt w postaci niesymetrycznego kształtu z dużym zakończeniem (62, 62A) i małym zakończeniem (64, 6ZA) obejmuje wytwarzanie sztabki (60), aby miała zasadniczo kształt jaja z dużym zakończeniem (62) i małym zakończeniem (64).

5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że etap, w którym umieszcza się sztabkę (60, 60A) w ustalonej z góry orientacji z małym zakończeniem (64, 6ZA) sąsiadującym i rozciągającym się nad elementem trzeciego obszaru (93, 93A) powierzchni pierwszej części formy oraz z dużym zakończeniem sąsiadującym i rozciągającym się nad elementem pierwszego obszaru (91, 91A) powierzchni pierwszej części formy i przynajmniej część sztabki (60, 60A) umieszcza się przylegle do drugiego obszaru (92, 92A) powierzchni pierwszej części formy obejmuje umieszczanie sztabki (60, 60A) z małym zakończeniem (64, 6ZA) sąsiadującym i obniżającym się w kierunku trzeciego obszaru (93, 93A) powierzchni pierwszej części formy oraz z dużym zakończeniem (62, 62A) sąsiadującym i obniżającym się w kierunku pierwszego obszaru (91, 91A) powierzchni pierwszej części formy.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etap, w którym z wytopu z termoplastycznego materiału wytwarza się sztabkę (60, 60A) posiadającą z góry określony kształt w postaci niesymetrycznego kształtu z dużym zakończeniem (62, 62A) i małym zakończeniem (64, 6ZA) obejmuje wytłaczanie wytopu przez zasadniczo owalny wyjściowy wylot (72).

Z. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że artykuł (20) stanowi zamknięcie, pierwszy element (22) stanowi korpus zamknięcia, drugi element (26) stanowi zawias zamknięcia, a trzeci element (24) stanowi pokrywę zamknięcia.