[发明专利]用于制造中空模制品的模制装置和模制方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种用于制造中空模制品的模制装置，该模制装置包括：具有模腔的模具、将自由流动状态中的模制材料填充模腔的填充装置、抛射物以及位移装置，该位移装置被设计用来驱动抛射物沿着运动轨迹移动进入用于填充模腔的模制材料中。

背景技术

这样的模制装置例如在文献WO 2010/007142A2中披露。

如在上述文献中所描述地，大体上已知的是，通过注射模制或者甚至通过吹气模制来生产塑料制品。使用注射模制法时，可以生产出比使用吹气模制法时精度更高的模制品，但是需要更多的制造步骤来生产中空制品。

例如在注射模制法中，首先要生产出半边外壳(half-shell)，接下来将这些半边外壳焊接在一起以形成中空体。备选地，如在上述文献中所描述地，首先用自由流动状态中的模制材料填充模具的模腔，然后可以用推射体(projectile)将自由流动的模制材料从模腔的内区域排空，所述推射体由位移装置驱动，以便沿着运动轨迹移动进入模制材料，优选地穿过模制材料，以由此将自由流动的模制材料移位出模腔的内部，并例如进入与所述模腔流动连接的或者可以被带入与所述模腔的流动连接的第二模腔中。由此，挨着模腔壁的模制材料留在模腔中，从而获得了沿着与推射体的运动轨迹相对应的制品轴线延伸的中空模制品。除了推射体之外，可以使用例如气体或者水的流体使模制材料移位。

一种使用了流体注射方法的模制装置例如从文献US 5759459A得知。

在这里，使用气体所提供的优势是应用简单。此外，经位移装置允许在压力下进入模腔中的气体在流动穿过模腔时适应于模腔的形状。因此，可以用这一方法来生产壁厚度基本恒定的中空模制品，这些制品具有沿着制品轴线按顺序布置的、横截面具有垂直于制品轴线的不同形状的部分，这些制品在这里被简称为横截面可变的中空模制品。

然而，可以通过气体注射技术实现的壁厚度相对地大，这导致了不利的高部件重量。此外，以这种方式生产出的中空体的内表面质量不是特别地好，并且可实现的生产周期相对地长。

与气体不同，水是不可压缩的，因此可以使用水注射技术来生产壁厚度更低从而部件重量更低的部件。此外，由于水的高热容量，可以实现比使用气体时更短的生产周期。然而，必须维持给定的水压来实现生产出的中空模制品的内表面的充分质量。

从WO 2010/007142A2得知，由于要生产的中空模制品的外部几何形状由模腔来决定，推射体的使用使得能够基于推射体的直径对可实现的壁厚度进行调整，从而能够实现甚至比用水注射时还会更小的壁厚度和因此更低的部件重量。结果，生产周期比用气体注射时更短。

然而，推射体注射的主要不利之处在于，在已知的模制装置中，由于所使用的推射体为刚性的，仅可以生产出壁厚度恒定且横截面恒定的中空模制品。在WO 2010/007142A2中，使用了例如由与中空模制品相同的模制材料组成的推射体。

发明内容

鉴于该现有技术，本发明的目标在于进一步改进已知的模制装置，使得还能够使用推射体注射技术来生产壁厚度基本恒定且横截面可变的中空模制品。

如此实现上述目标，利用上述类型的模制装置，其中模腔包括沿着推射体的运动轨迹相继布置的至少两个模腔部分，这些部分的横截面与运动轨迹垂直地不同地成形，并且该推射体包括由变形材料形成的变形部分，变形材料具有比模制材料更低的弹性压缩强度，使得由变形材料组成的立方形测试样本具有比由已固化状态中的模制材料组成的形状和尺寸相同的测试样本更低的弹性压缩强度。

在这一方面，测试样本的弹性压缩强度是垂直作用于立方体一侧的压缩力和由此产生的、在测试样本长度(压缩)上的、与该作用力方向平行的弹性相对变化之间的比率。结果，在相同的压缩负载下，由变形材料组成的测试样本承受了比由已固化状态中的模制材料组成的形状和尺寸相同的测试样本更大的弹性压缩。在这一方面，如从术语“弹性压缩强度”已清楚地得知地，应当以这样的方式选择模制材料和变形材料，即，在如作用在运动时的推射体上的这种压缩力下，变形材料是可弹性变形的，而在已固化状态中的模制材料也是可弹性变形的(但程度更小)，或者在极限时一点也不变形，或者在这些压缩力作用下的变形察觉不到。关于弹性压缩强度的这种使用测试样本的对比试验可以例如在室温下进行，但优选地在利用模制装置生产中空模制品的操作温度范围内的温度下进行。