压缩模制方法和装置与流程

本发明涉及材料制品的压缩模制，其中通过在模具的两个部分之间压缩一定配量的材料来获得制品。本发明更具体地应用于例如用于牙膏或化妆品的塑料管的制造，管由柔性圆柱形主体形成，所述柔性圆柱形主体连接到包括肩部和孔口的头部。在该情况下，管头在一次操作中成形并同时焊接到主体。管头由在称为冲模组件的下部工具和称为芯轴的上部工具之间成形和压缩的一定配量的熔体制成，柔性圆柱形主体装配在所述芯轴上。熔体的温度使得其焊接到管主体。在管生产机器中，通常以不连续(或连续)运动驱动若干模具，每个模具经历工艺的不同阶段(装载管主体、沉积所述配量的塑料材料、压缩模制、冷却、脱模和卸载管)。由于对压机和配量喷嘴的移动的特定控制，本发明使得能够改善模制的质量和/或提高生产率。

背景技术：

1、ep0297257、ep2364247、ep2018258和ep2024153中描述了用于生产包装管的压缩模制工艺和装置。这些文献提出了对机器和工具的改变以提高所生产的包装的生产率和质量。然而，该工艺的主要阶段的控制仍然相当基本，特别是配量压缩的控制和配量成形的控制。当前的近似控制系统不允许在所有情况下生产最佳质量的包装。本发明使得尤其可以弥补该缺点。

2、公报us2008/044508公开了一种用于模制塑料的设备，其包括模具装置、布置成移动所述模具装置的致动系统和插入在所述致动系统和所述模具装置之间的减震装置，其中所述致动系统包括机电致动系统。

3、公报ch 695 674公开了一种用于生产塑料模制部件的工艺，所述塑料模制部件特别是来自包装容器的倾倒部件，优选用于包装管的头部。

4、公报us2020/055220公开了一种注射包覆模制装置，其包括至少一个分度旋转转台，冷却的模具安装在所述转台上，每个模具包括多个腔，以及围绕所述转台布置的至少五个固定站，包括至少第一站、第二站和第三站，其分别用于执行将插入件定位在模具的腔中、将塑料材料注射到模具的腔中以及使至少部分冷却的物体脱模的操作。

技术实现思路

1、本发明总体上涉及制品的压缩模制，其中通过在模具的两个部分之间压缩一定配量的材料来获得制品。

2、本发明更具体地适用于塑料管的制造，所述管由柔性圆柱形主体形成，所述柔性圆柱形主体连接到包括肩部和孔口的头部。在该情况下，管头在一次操作中成形并同时焊接到圆柱形主体。管头由在模具的第一部分和第二部分之间成形和压缩的一定配量的熔体制成，所述柔性圆柱形主体装配在模具上。熔融树脂的温度使得其焊接到管主体。在管生产机器中，通常以不连续(或连续)运动驱动若干模具，其中每个模具经历工艺的各个阶段(装载管主体、沉积塑料材料配量、压缩模制和将成形的头部焊接到主体、冷却、脱模和排出成形的管)。这样的装置在现有技术中描述，例如在ep0297257、ep2364247、ep2018258和ep2024153中描述。

3、在本发明的上下文中，已确定适合于每个部件几何形状和每种模制材料的精确控制产生最佳质量的包装管，并且带来优于已知方法和通过所述方法获得的产品的实质性改进。

4、特别地，已确定即使在几分之一秒内执行该压缩移动，对配量的压缩移动的控制也对所获得的模制管肩部的质量具有显著影响。

5、还已确定，即使配量在几分之一秒内成形，控制配量阀的打开和关闭移动也可以对配量的几何形状、其规律性产生影响，并且最终这种控制对所获得的配量的质量具有决定性影响，而与所使用的材料无关。

6、根据本发明，通过对压机和配量喷嘴的伺服马达控制，这些改进尤其是可能的。在几分之一秒内进行的移动上的伺服控制位置使得可以实现最佳质量并根据待制造的管的材料(例如颜色、等级、新可回收的、回收的、生物来源的或可生物降解的树脂)和几何形状(例如直径、椭圆度)来适应压机和配量单元的移动的调节。

7、本发明的原理对于用具有降低的加工温度范围的材料生产压缩模制管头是特别有利的。例如，对于在高温作用下更快降解的再循环树脂，或者对于加工温度范围降低的生物来源或可生物降解的树脂，情况就是这样。由于配量喷嘴和压缩速度的最佳控制，本发明使得可以避免这些树脂的过热，并且避免产生的缺陷。在该情况下，由于高的模制压缩速度，本发明使得可以减少配量在模具中的接触时间。

8、本发明及其原理特别令人感兴趣的是使用更流体的树脂，例如不可能在常规设备上使用的生物来源或可生物降解的树脂。本发明及其原理使得可以根据这样的树脂的粘度和热性质来调节压缩速度，并且避免例如当填充结束时的压缩速度没有充分降低时这些树脂发生的闪蒸(材料沿着柔性圆柱形主体的溢流)。

9、本发明及其原理使得可以在配量的模制过程工艺的每个时刻或阶段控制压缩移动。例如，本发明允许调节压缩速度，以便具有在模具中以恒定速度前进的材料前沿的流动。这使得可以避免例如与模制部件的几何形状相关联的速度的强烈变化，并且因此避免由于这些速度变化而出现缺陷。

10、本发明使得可以控制配量喷嘴的打开和关闭移动，这直接影响所获得的配量的几何形状。因此，可以优化配量的几何形状以及配量成形的时间。例如，对于非常流体的材料，有利的是快速打开和关闭配量喷嘴，从而导致更紧凑的配量，这限制了其由于重力引起的蠕变。

11、本发明避免了在打开之前由于配量喷嘴中的树脂压力而导致的配量上的毛刺。由于高的初始打开速度，毛刺被消除。

12、本发明使得可以获得具有很小质量变化(即具有较小的质量分散)的一系列配量。配量的质量的该小分散导致模制物体具有小的厚度变化。

13、在实施例中，本发明涉及一种用于利用模制装置由一定配量的熔融材料模制产品的模制方法，所述模制装置至少包括：

14、配量单元；

15、至少一个模具，所述至少一个模具由至少第一部分和第二部分形成；

16、电动马达，所述电动马达引导所述模具的所述部分中的至少一个朝向所述部分中的另一个的压缩移动；

17、旋转转台；

18、弹簧，所述弹簧限定模制力；

19、其中，至少所述电动马达和所述配量单元在所述模制装置中处于固定位置；

20、其中，所述模具的所述部分中的至少一个与所述转台一起旋转；其中，所述模具的所述部分中的一个朝向所述部分中的另一个的移动被控制就位，并且所述压缩移动优选地占(represent)循环时间的5％至40％之间。

21、在实施例中，所述方法包括所述模具的所述部分朝向彼此的接近移动，其中，所述接近移动优选地占循环时间的10％至50％之间。

22、在实施例中，所述方法包括在压力下保持所述模具的所述部分的步骤，其优选地占循环时间的5％至50％之间。

23、在实施例中，优选地在循环时间的5％至25％之间达到最大关闭速度。在实施例中，优选地在循环时间的65％至95％之间达到恒定速度。

24、在实施例中，优选地在循环时间的2％至20％之间达到最大关闭加速度和/或优选地在循环时间的10％至40％之间达到最大关闭减速度。

25、在实施例中，本发明涉及一种用于利用模制装置由一定配量的熔融材料模制产品的模制方法，所述模制装置至少包括：

26、具有阀的配量单元，所述阀至少具有由马达驱动的打开移动和关闭移动；

27、其中，至少所述阀的打开移动根据配量的材料来控制，并且所述阀的打开移动优选地占循环时间的5％至70％之间。

28、在实施例中，所述阀优选地在循环时间的20％至60％之间保持在关闭位置。

29、在实施例中，所述阀的关闭移动优选地占循环时间的5％至70％之间。

30、在实施例中，所述阀的打开移动速度在优选地在循环时间的2％至50％之间的时间通过一个或多个最大值，和/或所述阀的关闭移动速度在优选地在循环时间的30％至80％之间的时间通过一个或多个最大值。

31、在实施例中，所述阀的打开优选地包括至少一个加速和减速阶段，和/或所述阀的关闭优选地包括至少一个加速和减速阶段。

32、在实施例中，优选地在循环时间的0.5％至25％之间达到所述阀的打开移动的最大加速度，和/或优选地在循环时间的3％至45％之间达到所述阀的打开移动的最大减速度。

33、在实施例中，优选地在循环时间的25％至65％之间达到所述阀的关闭移动的最大加速度，和/或优选地在循环时间的35％至75％之间达到所述阀的关闭移动的最大减速度。

34、在实施例中，本发明涉及一种模制装置，所述模制装置至少包括：

35、具有阀的配量单元，所述阀至少具有由马达驱动的打开移动和关闭移动；

36、至少一个模具，所述至少一个模具由至少第一部分和第二部分形成；

37、电动马达，所述电动马达引导所述模具的所述部分中的至少一个朝向所述部分中的另一个的压缩移动；

38、旋转转台；

39、弹簧，所述弹簧限定模制力；

40、其中，至少所述电动马达和所述配量单元在所述模制装置中处于固定位置，

41、并且其中，所述模具的所述部分中的至少一个与所述转台一起旋转。

42、在实施例中，所述弹簧放置在所述马达和所述模制装置之间。

43、在实施例中，所述弹簧放置在所述旋转转台和所述模具的所述部分中的一个之间。