用于制造塑料模制件的方法以及注塑機(jī)的制作方法
【專利說明】用于制造塑料模制件的方法以及注塑機(jī)
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造塑料模制件的方法，該塑料模制件具有嵌入塑料中的防護(hù)層。本發(fā)明還涉及一種注塑機(jī)。
[0002]在不同的應(yīng)用領(lǐng)域中，存在對(duì)具有嵌入的防護(hù)層的塑料模制件的需求。這尤其適用于食品包裝和(可反復(fù)開關(guān)的)容器的領(lǐng)域，即為了保護(hù)敏感的食物而阻止氧氣滲入塑料包裝的內(nèi)部、或者避免在工業(yè)用物質(zhì)中易揮發(fā)成分的擴(kuò)散。這種技術(shù)可以從在現(xiàn)有技術(shù)中、例如WO 2010/139566已知。
[0003]在成本方面存在特別的挑戰(zhàn)在于，能夠有效地且工藝可靠地制造這種塑料模制件，其中，嵌入塑料中的防護(hù)層具有非常低的厚度。
[0004]這種技術(shù)問題根據(jù)本發(fā)明通過權(quán)利要求1所述的方法所解決。在與用于這種方法的其他技術(shù)特征的功能性協(xié)調(diào)的共同作用中，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征尤其在于，應(yīng)變成待生產(chǎn)的塑料模制件的嵌入塑料中的部分的防護(hù)層首先(由于兩側(cè)被塑料材料涂層)是三維的、由多層防護(hù)薄膜坯料坯料構(gòu)成的型坯件，這種型坯件在使用多層注塑工藝的情況下被注塑包封。在相應(yīng)的注塑步驟中，注入工具中的塑料熔體與防護(hù)薄膜坯料的(通過自身熱量)熔化或熔融的層材料相連接，這會(huì)導(dǎo)致防護(hù)層在注塑的塑料模制件中的特別牢固和持久的可靠的固定。所述方法在此工藝穩(wěn)定地加工極薄的防護(hù)層(多層防護(hù)薄膜)。然后，防護(hù)層一方面通過相應(yīng)的塑料層材料支撐和保護(hù)，因而該防護(hù)層在注塑工藝中在注塑模制件內(nèi)部承受較強(qiáng)的應(yīng)力；并且另一方面，如下面還會(huì)詳細(xì)闡述的那樣，型坯件在注塑模制件中得到大面積地支承，即在每個(gè)所涉及的注塑步驟中塑料材料被注射的一側(cè)的對(duì)置面上得到支承。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，提供了對(duì)待加工的防護(hù)層的極其簡單和可靠的加工，因?yàn)檫@種防護(hù)層在放進(jìn)注塑模制件中時(shí)是由防護(hù)薄膜坯料構(gòu)成的三維的(理想內(nèi)在剛度的)型坯件的部分。在通常的應(yīng)用中，如果防護(hù)層的兩個(gè)塑料層的厚度分別在防護(hù)薄膜坯料(在它成型之前)的防護(hù)層的厚度的10倍至100倍之間，則不僅在方法實(shí)行(如上)方面而且在最終產(chǎn)品的特性方面都是非常有利的。
[0005]本發(fā)明的另一些優(yōu)點(diǎn)和有利的觀點(diǎn)由下面的闡述給出，尤其結(jié)合不同的優(yōu)選實(shí)施例給出。
[0006]在此，本發(fā)明的特別優(yōu)選的第一變形方案的特征在于，所述型坯件通過多層防護(hù)薄膜的平坦坯料的熱成形而成型。所述的坯料在此尤其能夠由所述的多層防護(hù)薄膜沖壓而成，其中，根據(jù)各自的特殊性(例如所使用的材料以及它們的強(qiáng)度)還能夠使用不同的方法(例如激光切削或者超聲沖壓)。通過所述的熱成形例如可以制造或多或少盆狀的型坯件，如它在制造容器的范圍內(nèi)，該容器例如能夠用于容納食品。
[0007]特別優(yōu)選的是，型坯件的每個(gè)邊緣(所述邊緣由多層防護(hù)薄膜構(gòu)成的坯料的切邊形成)被注塑包封。以這種方式，防護(hù)層被完全地包封在塑料模制件中。它可以不直接暴露在任何環(huán)境影響下，并且得到機(jī)械防護(hù)。以這種方式，特別薄的防護(hù)層長久地保持它的功能性。在本發(fā)明的應(yīng)用中，因此成功使用防護(hù)材料，它與在傳統(tǒng)的用于制造塑料模制件的注塑方法中所使用的防護(hù)材料相比明顯地更薄并且因此成本更低廉。因此，例如如果為形成所述的三維的型坯件而使用PP/EV0H/PP(聚丙烯/乙烯乙烯醇共聚物/聚乙烯)_三層防護(hù)薄膜時(shí)，則使用由EVOH構(gòu)成的只有5至10 μ m厚的薄膜。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案設(shè)定，涂層材料和注塑材料相同或者由相同的材料族構(gòu)成。這通過熔融形成特別長效的塑料模制件，有助于涂層材料和注塑材料之間的持久牢固的和長效的材料連接。
[0009]在適合的方法實(shí)施過程中，(尤其通過熱成型)成型為三維的型坯件的多層防護(hù)薄膜在注塑工藝中在擴(kuò)展的功能性方面被進(jìn)一步改善，例如設(shè)有用于超聲焊接的能量輸出裝置或者鉸鏈或者密封件等。
[0010]注塑機(jī)在它的應(yīng)用中可以特別可靠地執(zhí)行上面所述的按照本發(fā)明的方法，如在權(quán)利要求9中所述的那樣。在與其他技術(shù)特征的功能性協(xié)調(diào)的共同作用中，根據(jù)本發(fā)明的注塑機(jī)的特征在于，設(shè)有三個(gè)部分工具，即分別配屬于壓模板的第一和第二部分工具，和布置在所述第一與第二部分工具之間的第三部分工具，所述第三部分工具能夠繞著平行于注塑機(jī)的閉合軸線(SchliePachse)延伸的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，并且具有多個(gè)繞著旋轉(zhuǎn)軸線布置的空腔。在閉合的工具中，該工具具有多個(gè)成型空腔，它們分別通過第一部分工具、第二部分工具以及第三部分工具的相關(guān)的空腔的壁限定邊界。在此特別有意義的是，第三部分工具的空腔不僅在朝第一部分工具的方向上而且在朝第二部分工具的方向上都是開口的，因而注塑材料(根據(jù)相應(yīng)的方法步驟)能夠從第一部分工具側(cè)和第二部分工具側(cè)注入該空腔中。在注塑機(jī)內(nèi)部，單個(gè)的注塑步驟在不同的工作臺(tái)上運(yùn)行，其中，在第一注塑步驟中生成注塑坯件，所述注塑坯件通過上面所述的方法尤其可以由三維的型坯件連同從一側(cè)注塑在該型坯件上的、限定待制造的塑料模制件的壁面的塑料構(gòu)成，借助第三部分工具通過其繞著旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)將所述注塑坯件從工作臺(tái)輸送到下一工作臺(tái)上。在第二工作臺(tái)內(nèi)，通常在此將塑料注塑在第二側(cè)面上，因而在那產(chǎn)生限定待制造的塑料模制件的壁面的結(jié)構(gòu)。
[0011]在使用所示的注塑機(jī)的情況下特別有地得運(yùn)行上面所述的根據(jù)本發(fā)明用于制造塑料模制件的方法，該塑料模制件具有嵌入塑料中的防護(hù)層。
[0012]在此特別有利的是，至少一個(gè)部分工具具有用于待包封注塑的插入件(尤其上面所述的由多層防護(hù)薄膜構(gòu)成的型坯件)的容納部，其中，尤其容納部的幾何形狀能夠大面積地與插入件的幾何形狀相一致，從而插入件在至少一個(gè)注塑步驟中大面積地通過容納部得到支承。這種可能性與多級(jí)的注塑過程直接相關(guān)，所述多級(jí)的注塑過程能夠使得插入件的側(cè)面得到大面積地支承，更確切地說是在沒有通過相關(guān)的注塑步驟被涂覆塑料的側(cè)面上進(jìn)行支撐。以這種方式，在具有高粘性的熔體的高度動(dòng)態(tài)的的注塑過程中對(duì)于插入件的損害風(fēng)險(xiǎn)當(dāng)然就變得非常低了。這就開頭所述的技術(shù)問題(降低防護(hù)層的厚度)而言也是特別重要的方面。
[0013]根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案，翻轉(zhuǎn)單元具有包圍第三部分工具的框架。這就翻轉(zhuǎn)單元的強(qiáng)度而言是非常有利的。根據(jù)對(duì)第三部分工具的形狀強(qiáng)度和/或可旋轉(zhuǎn)的支承的要求，在此能夠完全地或者部分地填充框架，其中，為了在上面所述的布置在第三部分工具中的空腔能從兩側(cè)被觸及，框架的可能的填充件與各個(gè)注塑工作臺(tái)在幾何形狀上相對(duì)應(yīng)地具有通孔。
[0014]本發(fā)明同樣地適用于具有(相對(duì)于機(jī)床)固定的翻轉(zhuǎn)單元的注塑機(jī)以及這種具有固定的和可運(yùn)動(dòng)的壓模板的注塑機(jī)，其中，在本發(fā)明的根據(jù)特別優(yōu)選的改進(jìn)方案中將翻轉(zhuǎn)單元設(shè)計(jì)為可移動(dòng)的。特別優(yōu)選的是，翻轉(zhuǎn)單元的重量通過適合的線性導(dǎo)引件直接地傳導(dǎo)到注塑機(jī)的機(jī)架內(nèi)(機(jī)床)。備選或者額外地，翻轉(zhuǎn)單元能夠在注塑機(jī)的橫梁上導(dǎo)引。
[0015]以下結(jié)合在附圖中圖示的特別優(yōu)選的實(shí)施例來詳細(xì)地闡述本發(fā)明。在此，
[0016]圖1示出剖切在工具打開的情況下根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的注塑機(jī)所得的局部軸向剖面圖，和
[0017]圖2示出根據(jù)圖1所示(具有較小的、在此不明顯的變型方案)的在工具閉合的情況下的注塑機(jī)。
[0018]如果在此處的描述中未作其他說明，則在附圖中在