管状件的热塑模制方法和用于该方法的模型技术

用于利用模芯压塑注射模制沿管状件的纵向具有一个至少局部贯穿的孔的长管状热塑性件的方法，其中模芯在模制过程中旋转。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】管状件的热塑模制方法、管状件和具有一回转模芯的注射模型
本专利技术涉及一种制造在一端具有底部的长管状热塑性件的方法。
技术介绍
例如一端具有底部的长管状热塑件可以用于很多场合，例如气动缸、脚手架杆、用于网格结构(latticework)和清洁工具的结构元件，如扫帚把。对于不同类型的清洁工具，存在按不同设计形式制成的手柄，例如有利于人机工程学的设计，且采用不同的材料制成，通常为铝或木材。近年来，越来越广泛地使用合成材料来制造这类手柄。为了减轻重量，用于需要较长手柄的扫帚、地板拖布以及其它清洁工具的手柄制成通过挤出热固性塑料材料而生产的中空手柄。然而，使用挤出法来制造这类手柄意味着制成的手柄在手柄的整个长度上具有一定的外径。如果要将这样一根管状件的一端封闭，通常在模制工艺本身之后封闭开口的管。同样，对可能存在的分离元件，例如外部紧固装置、装配面、手柄装置或悬挂装置也加以改进。为了改变这种给定的手柄剖面，现有方法是在手柄上压制一膜层或管状套，例如在Toft的国际专利申请WO02/34494中所述的那样。这种膜层或管状套一般由热塑性材料制成，这也使手柄握持起来更舒适。通常，选择聚丙烯作为这种热塑性材料。为了令人满意地将所述手柄用于各种工具，在手柄上安装有辅助装置，例如增强的防滑面、附属设备的保持装置、减负盘或伸缩手柄的卡紧装置，这些分开的元件通过焊接、粘接或利用铆钉装配在手柄上。然而，这也意-->味着会出现聚集污垢和细菌的凹部和槽，这对于食品工业尤其是一个大问题，因为保持工具清洁对食品工业例如屠宰场来说具有决定性的重要意义。所述工具的清洗通过处理过程繁琐且昂贵的高压灭菌实现。同样，用于装配工具的压制管状螺纹件也存在大的聚集污垢的危险。已经证明，上述在国际专利申请WO02/34494中描述的压制在铝手柄上的套不能令人满意的满足食品工业中清洁方便的需要，因为在套的端部和手柄之间的过渡段处留有大小为0.1mm数量级的间隙，细菌可在这里聚集和生长。然而，通常已知如何制造在一端封闭的长管状件。已知一种例如在Motley的国际专利申请WO91/08803中说明的曲棍球棍的制造方法，。然而，这种气体喷射技术导致管状件的内孔没有精确的尺寸。例如，所述技术不能用于制造伸缩管。在一种被称作液体喷射技术的相关技术中也存在类似问题，在该技术中，液体通常是水与熔融的塑性材料一起被注射。还存在模制管状件的其它技术，例如用于薄壁塑料瓶的塑模吹制和喷射吹制，例如用于洗头液瓶或螺纹帽柠檬水瓶。这一技术在美国专利3 301928中公开。一般而言，通过注射模制制造一端具有底部的手柄也是现有技术。通常，由于模制过程中空的管状件的模芯缺乏稳定性，所述管状件很短。因此，可以制造手动工具的手柄，例如在Hoepfl的欧洲专利申请EP 901887和Reinhold的美国专利4645405中所公开的那样。长管状件可在具有固定模芯的模型中注射模制。通过在模制过程中使用固定模芯可实现多个优点。例如，即便对于非常长的管状件也可以保证柄具有精确的直径和精确的定位，因此实现了精确的管状件重量分布和精确的管状件重量，还允许将所述管状件用于伸缩管。然而，已经发现，使用模芯注射模制长管状件时，如果不在两端支承所述模芯，则存在一些问题。其中一个问题是注入材料作用在模芯上的压力不均匀，这导致了模芯向一侧挠曲，从而造成孔不对中。固定的模芯作为(制造)产品的一个固有部分的示例由Sorensen的丹麦专利申请6426/89已知。为了避免模芯的弯曲，要求非常准确均匀地向注射室内进行注射，从-->而实现模芯的整个周向上实现均匀的力作用。此外，模芯具有很高的抗弯强度也是有利的。根据模芯横截面积由两个因素可决定可用的模芯的长度。为了避免在模制工艺中在注入塑性材料的过程中模芯向一侧挠曲，在注射模制过程中，通常在模芯的自由端支承模芯，如Toft的国际专利申请WO02/34494中所公开的那样。为了制造一根一端封闭的管，模芯被拉出一定距离，以便在模制即将结束前将模芯从支承件上拆下。WO02/34494描述的方法用来制造管状手柄，该手柄内插入另一根稳定管，从而制造出具有合适把手的手柄。稳定管是必需的，因为手柄本身的材料太软，不能用在长手柄中。实际上已经发现，该国际专利申请中描述的制造方法只适用于制造最大长度约为70cm的手柄，因为不然模芯会挠曲，尽管在其两端都有支承。因此，该方法不适于制造高稳定性的长塑性件，而具有高稳定性是清洁工具手柄所需要的。另外一个已知的问题是固化后塑性材料与模芯发生粘结。因此。当要将塑性件从长模芯上拆离时，需将模芯制成锥形，从而环绕固化的热塑性坯料的模芯卡紧力导致模芯从锥形面向上微微滑移，这样就降低了卡紧力。这样，将管状件从模型上脱离，例如，通过向后将模芯拉过一与模芯的最大横截面具有相同横截面的孔，或者在模芯上向前推动一具有与模芯最大横截面处相同横截面的孔的板，并将管状件推离模芯。可选地，从模型上的脱离可使用加压空气进行，通过模芯向管状件内泵入加压空气以使所述管状件从模芯上脱离。在上述国际专利申请WO02/34494中提及了这一技术。在欧洲专利申请EP 862 980中公开了用于模芯的增压阀和从模型上脱离的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种用于注射模制长管状件的改进的制造方法，其中使用一模芯。本专利技术的还一个目的在于提供改进的优选用于清洁工具的手柄。该目的通过一种用于压塑注射模制(compact injection moulding)沿-->管状件的纵向具有一个至少局部贯穿孔的长管状热塑性件的方法来实现。该方法包括：提供一台带一模型的注射模制机床，该模型带有具有限定管状件尺寸的内容积的型腔，模型在型腔内设有一模芯，以在管状件内形成所述至少局部贯穿的孔，其中模芯在其第一端部处悬置。该方法包括，将熔化的热塑性材料注入模型的型腔内、使熔化的塑性坯料固化、打开模型、从模芯上移走该管状件，其中该方法还包括：在至少部分的注射过程中旋转模芯的至少一部分。模芯的第一端部通常是模型中模芯悬置的端部，例如，在一转动轴承中。第一端部也可以直接连接到使模芯旋转的装置上。在用根据本专利技术的方法注射模制过程中，通过模芯或者模芯的至少一部分的旋转，可制造出一种管状件，其中管状件中局部贯穿孔的长度为孔平均直径的10倍、20倍甚至更高的倍数。例如，可制造出用于清洁工具如扫帚的稳固的手柄，其长度例如为1到2米。通常孔的长度至少为孔平均直径的20倍。因此，与现有技术的方法相比取得了显著的进步，因为通过使用旋转模芯，可制造出具有纵向内部空腔的管状件，因为模制过程中模芯不会发生(与现有技术)同样程度的偏移，所述空腔是对中的。对中的内部空腔对于伸缩手柄尤其有利。在模芯旋转下注射模制时，通常在塑性材料即将固化前停止旋转。在另一个实施例中，在距模型中的模芯第一端部一定距离处在模芯的一自由段处设置一个模芯的中央支承件，例如在与模芯第一端部相对的自由端。最好在开始将熔化的塑性材料注入模型时设置中央支承，在塑性材料的注入即将结束之前将模芯从该支承件上拆除，以使熔融的塑性材料填充模型内壁与模芯的自由段之间的空腔。在本专利技术的一个具体实施例中，所述支承件包括至少两个销，所述销分别以其第一端部在模芯的相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于压塑注射模制一沿管状件的纵向具有一个至少局部贯穿的孔的长管状热塑性件的方法，该方法包括：－提供一台带一模型（１０）的注射模制机，该模型带有具有限定管状件尺寸的内容积的型腔（３），模型（１０）在型腔内设有一模芯（６），以在管状 件内形成所述至少局部贯穿的孔，其中模芯在其第一端部处悬置；－将熔化的热塑性材料注入模型的型腔（３）内；－使熔化的塑性材料固化；－打开模型（１０）；－从模芯（６）上移走所述管状件，其特征在于，该方法还包 括：－在至少部分的注射过程中旋转模芯（６）的至少一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DK 2002-4-23 PA2002006041.一种用于压塑注射模制一沿管状件的纵向具有一个至少局部贯穿的孔的长管状热塑性件的方法，该方法包括：-提供一台带一模型(10)的注射模制机，该模型带有具有限定管状件尺寸的内容积的型腔(3)，模型(10)在型腔内设有一模芯(6)，以在管状件内形成所述至少局部贯穿的孔，其中模芯在其第一端部处悬置；-将熔化的热塑性材料注入模型的型腔(3)内；-使熔化的塑性材料固化；-打开模型(10)；-从模芯(6)上移走所述管状件，其特征在于，该方法还包括：-在至少部分的注射过程中旋转模芯(6)的至少一部分。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：注入塑性材料过程中至少部分的所述模芯发生旋转，直至注入即将结束，此时旋转停止。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：该方法还包括在模型(10)内在所述模芯的一自由段上在距模芯(6)的第一端部一定距离处设置一模芯(6)的中央支承件。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：在开始将熔化的塑性材料注入模型(10)时设置所述中央支承件，在塑性材料的注入结束之前从所述支承件上释放模芯(6)，以允许熔融的塑性材料填充模型(10)的内壁与模芯(6)的自由段之间的型腔(3)。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：所述支承件包括至少两个销(2)，所述销分别以其第一端部在模芯(6)的相对侧支承模芯(6)的自由段(14)，在即将结束注射之前将所述销(2)从模芯的型腔(3)中拉出，以便从支承件上释放模芯(6)。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述模芯(6)具有圆形横截面并设有一转动轴承(12)，该转动轴承在所述至少两个销(2)之间被夹紧以支承模芯(6)，其中模芯(6)包括一个在塑性坯料的注入过程中直至注入即将结束之前在模型的型腔内和转动轴承内部旋转的部分，在注入即将结束之前停止旋转，并拉回销(2)以从所述支承件上释放模芯(6)。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述支承件包括模型(10)端壁(15)上的一锥形凸起(11)和模芯(6)上一用于接纳该锥形凸起(11)的对应的锥形凹座(9)，其中在塑料注射即将结束之前拉回模芯(6)，以从所述支承件上释放模芯(6)。8.根据前面任一权利要求所述的方法，其特征在于：模芯(6)设置有一用于使加压空气通过的内导管(7)，其中通过使加压空气通过该导管(7)并从模芯(6)的自由端吹出，使所述塑性件从模芯(6)上脱离，从而在模制出的热塑性件和模芯(6)之间形成一加压空气垫，由此该热塑性件在加压...

【专利技术属性】
技术研发人员：N索伦森，
申请(专利权)人：HP工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]