SE502465C2

SE502465C2 - Arrangement in moulding tool for injection moulding of container

Info

Publication number: SE502465C2
Application number: SE9103680A
Authority: SE
Inventors: Rudolf Gladys
Original assignee: Cerbo Ab
Priority date: 1991-12-12
Filing date: 1991-12-12
Publication date: 1995-10-23
Also published as: SE9103680D0; SE9103680L

Abstract

The arrangement involves a moulding tool for injection moulding of a container such as a can or similar of e.g. thermoplastic involving the simultaneous insertion of a label, sheet or similar, where the label is inserted between a pair of moulding tools/stamp and cushion in the injection moulding machine open position and is thus incorporated after the closure of the mould tool. Centrally arranged to the hole for injection of moulding pulp is an inlay inserted in a recess in the moulding tool to withstand moulding pressure. The recess is so formed in the tool that the same tool material encloses the inlay limiting surfaces. The inlay is made of hard metal or of ceramic material and is exchangeable.

Description

20 (fï 502 465 2 sitter fast bra och som blir relativt billig i större upp- lagor, eftersom folien kan offsettryckas i flera färger med stor hastighet. Metoderna är dock behäftade med den nack- delen att iläggning i formarna av den tillklippta eller ut- stansade folien har tagit bort en viss del av produktions- tiden, så att arbetscykeln har blivit längre jämfört med en produktion utan dekor. Kostnaden för den enkla plastfolien eller laminatet blir givetvis också högre än för vanligt papper. Det har också föreslagits att i bandform mata en dekorerad plastfolie fràn en förràdsrulle genom en upp- värmningsanordning in mellan formhalvorna i en formsprut- ningsmaskin, varvid stycken av det uppvärmda foliebandet kan tas ut och formas mellan formningsverktygen innan plastmassan insprutas och smälter samman med foliens material. Denna metod ger nödvändigtvis helt täckande folie samtidigt som mjukgöringen och formningen uppställer tämligen snäva gränser för materialvalet i folien. 20 (fï 502 465 2 is firmly attached and which becomes relatively inexpensive in larger editions, since the foil can be offset printed in several colors at high speed. However, the methods have the disadvantage that loading into the molds of the cut or the punched foil has removed a certain part of the production time, so that the work cycle has become longer compared to a production without decoration.The cost of the simple plastic foil or laminate will of course also be higher than for ordinary paper. a decorated plastic foil from a supply roll through a heating device between the mold halves of an injection molding machine, whereby pieces of the heated foil strip can be taken out and formed between the molding tools before the plastic mass is injected and fused with the foil material. at the same time as the softening and shaping sets rather narrow limits for the choice of material in the foil.

Redogörelse för uppfinningen Vid formsprutning med höga gjuttryck, hög insprut- ningshastighet och tunn gjutmassa finns en viss risk för gropbildning i formverktyget/-stämpeln mitt för hálet för formmassans insprutning i formverktyget/dynan. Om en grop bildas i formverktyget kommer gjutmassan vid formsprutningen att fylla gropen, varvid en förtjockning eller ingjutsrest bildas där, som kan störa flödet av gjutmassa för riktig placering av en inmatad etikett i förhållande till gjut- massan och farmverktygen. Vid felaktig placering av etiketten fás en produkt, som ej kan användas och mäste därför kasseras. Vid snabba formverktygsrörelser och etikett- matningsrörelse kan vid felaktig inriktning av etiketten pà grund av nämnda gropbildning mycket snabbt fàs en stor mängd behållare med felaktigt infogade etiketter, vilka ej kan användas.Disclosure of the invention In the case of injection molding with high casting pressures, high injection speed and thin molding compound, there is a certain risk of pitting in the mold tool / piston in the middle of the mold for the injection of the molding compound into the mold tool / pad. If a pit is formed in the mold, the molding compound will fill the pit during injection molding, whereby a thickening or molding residue is formed there, which can interfere with the flow of molding compound for the correct placement of a fed label in relation to the molding and farm tools. Improper placement of the label results in a product that cannot be used and must therefore be discarded. In the case of rapid mold tool movements and label feeding movement, in the event of incorrect alignment of the label due to said pitting, a large amount of containers with incorrectly inserted labels can be obtained very quickly, which cannot be used.

För att förhindra gropbildning vid formsprutning i formverktyget pá grund av högt gjuttryck med ökad friktions- värme har i formverktyget/stämpeln lagts in ett hàrdmetall- 15 20 25 30 502 465 3 stycke eventuellt utbytbart mitt för hålet för formmassans insprutning i formverktyget/dynan. Hàrdmetallstycket kan bättre motstá det höga gjuttrycket utan att formändras, vil- ket medför att flödet av gjutmassa ej störs och att riktig placering etiketten kan fás. I stället för ett hárdmetall- material skulle en keram eller liknande med likvärdiga egen- skaper kunna användas. Genom att använda ett inlägg av hård- metall kan en högre värmenivà fàs i omràdet pà grund av inläggets sämre värmeledning, som även bidrar till en bättre utflytning av gjutmassan inom omrâdet. Med föreliggande upp- finning möjliggörs infogandet av ett till formatet färdig- ställt, icke mjukgjort utan tämligen stelt foliestycke av tämligen godtyckligt material, så att materialvalet i hög grad kan styras av de för folien önskade egenskaperna med hänsyn till tätningsförmága, lämplighet för trycknings- förfaranden etc. Härvid förutsättes att tillförandet av foliestyckena till formsprutmaskinen icke får inkräkta pà dennas produktionshastighet.To prevent pitting during injection molding in the molding tool due to high casting pressure with increased frictional heat, a carbide piece has been inserted in the molding tool / stamp, possibly replaceable in the middle of the hole for the molding compound injection into the molding tool / pad. The cemented carbide piece can better withstand the high casting pressure without changing shape, which means that the flow of casting compound is not disturbed and that the correct placement of the label can be obtained. Instead of a cemented carbide material, a ceramic or similar with equivalent properties could be used. By using a cemented carbide insert, a higher heat level can be obtained in the area due to the insert's poorer heat conduction, which also contributes to a better flow of the casting compound within the area. The present invention enables the insertion of a prefabricated, not softened but rather rigid foil piece of rather arbitrary material to the format, so that the choice of material can be largely controlled by the properties desired for the foil with regard to sealing ability, suitability for printing processes etc. In this case, it is assumed that the supply of the foil pieces to the injection molding machine must not interfere with its production speed.

Fi r krivnin fig. 1a visar i en delvis uppskuren sidovy en form- sprutmaskins öppna form enligt känd teknik omedelbart efter utstötande av en sprutad behållare, med ett foliestycke just .infört mellan formhalvornas verktyg, fig. 1b visar på motsvarande sätt som fig. 1a samma formhalvor i senare skede, när formen är pà väg att slutas, fig. 1c visar den slutna formen, fig. ïd visar den áter öppnade formen vid avgivning av en sprutad behållare och inmatning av ett nytt folie- stycke.Fig. 1a shows in a partially cut-away side view an open mold of an injection molding machine according to the prior art immediately after ejection of a sprayed container, with a piece of foil just inserted between the tools of the mold halves, Fig. 1b shows in a manner similar to Fig. 1a the same mold halves at a later stage, when the mold is about to be closed, Fig. 1c shows the closed mold, Fig. ïd shows the re-opened mold when dispensing a sprayed container and feeding in a new piece of foil.

Fig. 2 och 3 visar som alternativa detaljlängdsnitt hur dynans insprutningsmunstycke och motstáende parti av stämpeln kan vara utformade för insprutning av plastmassa genom ett hàl i en etikett eller foliestycke, när detta är beläget enligt fig. 1c.Figs. 2 and 3 show as alternative detail lengths how the injection nozzle of the pad and the opposite part of the stamp can be designed for injecting plastic mass through a hole in a label or foil piece, when this is located according to Fig. 1c.

Fig. 4 visar ett tvärsnitt genom formningsverktygen enligt uppfinningen. 502 465 4 Pig. s visar i detalj etc inlägg av nàrametaii i formningsverktyget enligt uppfinningen.Fig. 4 shows a cross section through the forming tools according to the invention. 502 465 4 Pig. s shows in detail etc inserts of near metal in the forming tool according to the invention.

Beskrivning av ett utföringsexemnel Den i fig. 1a schematiskt åskádliggjorda öppna for- men består av två formningsverktyg, det ena utformat som en stämpel 1 och det andra som en dyna 2. En införingsanordning 3 för såsom etiketter tjänande foliestycken 4 är visad och består exempelvis av två parallella rör, som är belägna mellan formhalvorna och rörliga upp och ned samt nedtill försedda sugtappar eller hålskivor 5, som suger fast etiketterna en i sänder. Etiketterna ligger eller står i ett magasin (ej visat). Införingsanordningen 3 går fram och suger åt sig en etikett 4 från magasinet och går sedan ned och ställer in sig i beredskapsläge ovanför formen (se fig. 1d).Description of an embodiment The open mold schematically illustrated in Fig. 1a consists of two forming tools, one designed as a stamp 1 and the other as a pad 2. An insertion device 3 for foil pieces 4 serving as labels is shown and consists, for example, of two parallel tubes, which are located between the mold halves and movable up and down, as well as suction pins or perforated discs 5 provided at the bottom, which suck the labels one at a time. The labels are in a magazine (not shown). The insertion device 3 advances and sucks in a label 4 from the magazine and then goes down and adjusts to the standby position above the mold (see Fig. 1d).

Etiketterna kan sàväl som den sprutade behållaren ha olika form.The labels as well as the sprayed container can have different shapes.

När en nyss sprutad behållare 6 (fig. 1d) just lämnat formen så stänges denna på nytt genom att stämpeln 1 går åt höger. Samtidigt eller något tidigare rör sig infö- ringsanordningen 3 nedåt medförande en fasthållen etikett 4.When a freshly sprayed container 6 (fig. 1d) has just left the mold, it is closed again by the stamp 1 going to the right. Simultaneously or slightly earlier, the insertion device 3 moves downwards leading to a retained label 4.

Etiketten är helt nere i nivà med båda formningsverktygen 1, 2 innan stämpeln 1 nått fram till den (fig. 1a). I stämpelns fria ändyta finns några spalter eller öppningar 8 med vakuumsugning. När stämpeln nått etiketten sugs denna fast vid stämpelns fria ändyta i ett fixerat läge. När etiketten av stämpeln förs vidare in i dynan 2 så släpps den av införingsorganens 3 suganordning 5. Formen går helt ihop (fig. 1b, 1c) med etiketten 4 i mellanrummet mellan form- halvorna. Etiketten styres sedan av den insprutade plast- massan så att den kommer på rätt sida av behållarens vägg. I fall etikettens centrum är utan hål kommer den insprutade massan att trycka fast etiketten pá insidan. Under tiden som massan sprutas in i formen och det sprutade föremålet kyles i denna, går införingsanordningen 3 upp och suger åt sig ny etikett 4 för nästa arbetsforlopp.The label is completely level with both forming tools 1, 2 before the stamp 1 reaches it (Fig. 1a). In the free end surface of the piston there are some gaps or openings 8 with vacuum suction. When the stamp has reached the label, it is sucked onto the free end surface of the stamp in a fixed position. When the label of the stamp is passed further into the pad 2, it is released by the suction device 5 of the insertion means 3. The mold merges completely (Figs. 1b, 1c) with the label 4 in the space between the mold halves. The label is then guided by the injected plastic mass so that it comes on the right side of the container wall. If the center of the label is without holes, the injected mass will press the label onto the inside. While the mass is being injected into the mold and the sprayed object is cooled in it, the insertion device 3 goes up and sucks in a new label 4 for the next work process.

För att styra etiketten till utsidan kan olika för- 15 20 25 30 35 502 465 5 faringssätt tillämpas. Fig. 2 visar i större skala stämpelns 1 och dynans 2 partier vid insprutningsmunstycket 9 för mas- san i dynan. Etiketten 4 är utförd plan och ett med hal i centrum mitt för munstyckets 9 öppning. Formningsverktygen har i samma riktning välvda partier 10 och 11 i centrum kring munstyckets 9 öppning vilket gör att etikettens hálkant 12 pressas mot den konvexa delen 11 i dynans centrum. När den smälta plastmassan sprutas in i formen genom munstyckets 9 öppning, kommer massflödet att tränga in i utrymmet 13 bortom hàlkanten 12 och pressa etiketten 4 mot dynan, sa att etiket- ten kommer att bli belägen pá burkens utsida. Plastmassan fortsätter sedan att trycka etiketten mot dynan hela vägen tills formens hálrum 14 är fyllt.To guide the label to the outside, different procedures can be applied. Fig. 2 shows on a larger scale the portions of the piston 1 and the pad 2 at the injection nozzle 9 for the mass in the pad. The label 4 is made flat and one with a slide in the center in the middle of the nozzle 9 opening. The forming tools have in the same direction curved portions 10 and 11 in the center around the opening of the nozzle 9, which means that the half edge 12 of the label is pressed against the convex part 11 in the center of the pad. When the molten plastic mass is injected into the mold through the opening of the nozzle 9, the mass flow will penetrate into the space 13 beyond the hollow edge 12 and press the label 4 against the pad, so that the label will be located on the outside of the can. The plastic mass then continues to press the label against the pad all the way until the mold cavity 14 is filled.

Båda formningsverktygen 1 och 2 är temperaturregle- rade genom att vätska cirkulerar i kanaler genom godset, van- ligtvis används ett kylmedel som hàller formen relativt kall.Both molding tools 1 and 2 are temperature-controlled by liquid circulating in channels through the goods, usually a coolant is used which keeps the mold relatively cold.

Den smälta massan skulle vid längre beröring med etiketten skada denna men genom det snabba insprutningsförloppet och det höga spruttrycket pressas etiketten snabbt och hårt mot formväggen och kyls mycket snabbt ned till en temperatur, som gör att den ej skadas av värme frán massan.The molten mass would damage it on prolonged contact with the label, but due to the rapid injection process and the high spray pressure, the label is pressed quickly and hard against the mold wall and cooled very quickly to a temperature which means that it is not damaged by heat from the mass.

I fig. 3 visas ett utförande där de bàda formnings- verktygen 1, 2 är i stort sett plana i centrum men där eti- ketten 4 i stället vid 14 böjts till konisk form i centrum.Fig. 3 shows an embodiment where the two forming tools 1, 2 are substantially flat in the center but where the label 4 is instead bent at 14 to a conical shape in the center.

Etikettens hàlkant 16 blir därigenom så anliggande mot dynan 2, att massflödet styres avsedd väg, dvs. så att etiketten kommer pá burkens utsida.The hollow edge 16 of the label thereby becomes so abutting against the pad 2 that the mass flow is controlled in the intended way, i.e. so that the label appears on the outside of the jar.

I fig. 4 visas i ett tvärsnitt ett praktiskt exem- pel pà hur ett inlägg 17 av hárdmetall kan vara anordnat pà stämpeln 1 mitt för öppningen 18 i dynan 2 för gjutmassa för att förhindra gropbildning. Inläggets utsträckning i stäm- pelns ändplan bör minst helt omfatta öppningen i dynan och ha ett tillräckligt djup 1 stämpeln för säker fastnàiining och tillräcklig värmeabsorbering och/eller värmeledning. Med hàrdmetallinlägget 17 fàs ett kontrollerbart flöde av gjut- massan utan risk för bildning av förtjockning eller ingjuts- rest. Vid infogning av en etikett kommer alltid en riktig 10 20 502 465 6 placering av etiketten att fàs i förhållande till formverk- tygen och gjutmassan.Fig. 4 shows in a cross-section a practical example of how a cemented carbide insert 17 can be arranged on the piston 1 in the middle of the opening 18 in the molding pad 2 to prevent pitting. The extent of the insert in the end plane of the piston should at least completely cover the opening in the pad and have a sufficient depth 1 of the piston for safe attachment and sufficient heat absorption and / or heat conduction. With the cemented carbide insert 17, a controllable flow of the casting mass is obtained without the risk of the formation of thickening or casting residue. When inserting a label, a correct placement of the label will always be obtained in relation to the molds and the molding compound.

I fig. 5 visas i närmare detalj inläggets 17 placering i stämpeln 1 mitt för öppningen 18 i dynan 2 före införandet av en hàlförsedd etikett mellan formverktygen.Fig. 5 shows in more detail the position of the insert 17 in the stamp 1 in the middle of the opening 18 in the pad 2 before the insertion of a hollow label between the mold tools.

I det ovan beskrivna exemplet har angetts använd- ningen av etiketter. Det är härvid möjligt att använda van- lilgt papper av lämplig kvalitet, som dekortryckes och stansas eller tillskäres i format för att passa den behållare som är aktuell. Genom att etiketten införes mellan formhalv- orna samtidigt som de nyss sprutade delen stötes ut ur formen gär ingen cykeltid förlorad. Genom det höga insprutnings- trycket hos den smälta plastmassan och genom värmen hos denna, ca 200 till 300°C kommer etiketten att fastna pà behållaren med mycket god vidhäftning samtidigt som den tack vare kylningen i formningsverktyget skyddas mot värmeskador.In the example described above, the use of labels has been stated. In this case, it is possible to use ordinary paper of suitable quality, which is decorative printed and punched or cut to size to fit the container in question. By inserting the label between the mold halves at the same time as the newly sprayed part is ejected from the mold, no cycle time is lost. Due to the high injection pressure of the molten plastic mass and the heat of this, about 200 to 300 ° C, the label will stick to the container with very good adhesion while it is protected against heat damage thanks to the cooling in the forming tool.

Det är emellertid också fördelaktigt att anordna en folie enligt uppfinningen som en spärr mot diffusion. Pà samma sätt som redan beskrivits kan en folie som är stansad eller formatklippt efter införandet i formen att väl anpassas till dess botten och mantelyta och formas till en mer eller mindre fullständig täckande in- eller utvändig beklädnad.However, it is also advantageous to provide a foil according to the invention as a barrier against diffusion. In the same way as already described, a foil which is punched or format-cut after insertion into the mold can be well adapted to its bottom and mantle surface and formed into a more or less complete covering inner or outer lining.

Genom att använda folie av lämpligt slag som är resistent mot det ämne som skall förpackas eller ha liten eller ingen genomsläpplighet för gaser, aromämnen eller vattenånga, fàr man en förpackning som uppfyller alla rimliga krav och har en bärande del av plast och en tätande inner- eller ytterdel av folie. Folien kan bestå av ett eller flera lager av olika material t.ex. aluminium, plast och/eller papper. Folie- styckena kan utformas sà att de passar till förpackningar med rund eller kantig form. Även locken till behàllarna kan givetvis förses med folie pá motsvarande sätt. Det ar också tänkbart att man trycker dekor pà foliestycken som samtidigt utgör såväl etikett som permeabilitetsspärr. Foliestycket kan vara in- rättat att läggas pà insidan av en genomskinlig plastbehàl- lare med dekortrycket utàt sà att det syns genom materialet. 15 20 25 30 35 502 465 7 Vidare kan foliestycken för behållare vara försedda med dekorelement pà flikar som - när de förs ihop i en form - bildar en sammanhängande dekor. Det är också möjligt att överföra den plana foliens dekor med en precision som saknar motsvarighet till formningen av en medelst värme mjukgjord och sàsom band tillförd folie.By using foil of a suitable type which is resistant to the substance to be packaged or has little or no permeability to gases, flavors or water vapor, a package is obtained which meets all reasonable requirements and has a load-bearing part of plastic and a sealing inner surface. or outer part of foil. The foil may consist of one or more layers of different materials e.g. aluminum, plastic and / or paper. The foil pieces can be designed to fit packages with a round or angular shape. The lids of the containers can of course also be provided with foil in a corresponding manner. It is also conceivable to print decoration on foil pieces which at the same time constitute both a label and a permeability barrier. The foil piece can be arranged to be placed on the inside of a transparent plastic container with the decorative print on the outside so that it is visible through the material. 15 20 25 30 35 502 465 7 Furthermore, foil pieces for containers can be provided with decorative elements on flaps which - when brought together in a mold - form a coherent decoration. It is also possible to transfer the decoration of the flat foil with a precision which has no equivalent to the formation of a foil softened by means of foil and applied as a strip.

Claims

502 465 PATENT CLAIMS

Device in molding tools for injection molding a container such as a can or the like of, for example, thermoplastic with a simultaneous insertion of a label, a foil or the like, wherein the label is inserted between a pair of molding tools / stamp and a pad in the open of an injection molding machine position and then inserted after closing the mold, characterized in that in the center of the hole for injecting molding compound, in order to resist the molding pressure during the injection molding, an insert has been inserted in a mold in the molding tool, the recess being made in the tool so that the same tool material surrounds the post's confinement tool. Device according to claim 1, characterized in that the insert is made of a cemented carbide. a d because the insert is made of a ceramic material. in

2. n

Device according to claim 1, characterized in that the insert is replaceable.