塑料桶的制作方法
【專利說明】塑料桶
[0001]本申請是申請日為2009年12月14日、申請號為200980162922.X(PCT/EP2009/067055)、發明名稱為“塑料構件、特別是塑料桶以及用于制造塑料構件的方法”的發明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發明涉及一種塑料桶和一種用于制造用于洗衣機或洗滌/烘干機的塑料桶的具有接合線的塑料構件的方法以及一種用于制造這種塑料構件的注射成型方法，其中，在注射成型過程中，熔融塑料借助于多個空間分布的入口導入注射成型模具中。
【背景技術】
[0003]本發明適用于塑料桶和它們的制造，所述塑料桶在按期望使用時經受高水平的應力。用于前部具有所謂的前部裝載部位的裝載開口的洗衣機的桶是經受這種高水平應力的構件。這種桶的側壁具有設置在中心處的由金屬制成的軸承保持器，衣物滾筒的軸或旋轉銷咬合在所述軸承保持器中，且在一側被支撐而且大致水平地設置。在旋轉過程中，根據衣物滾筒的轉動速度及其負載，特別是在桶中產生機械應力。在該過程中借助于旋轉銷從衣物滾筒傳遞到桶的力使軸承保持器周圍區域經受最大的應力。
[0004]在器具的操作過程中產生的熱應力由于軸承保持器的區域中的金屬和塑料的不同的膨脹系數而具有特別明顯的影響。
[0005]桶的具有設置在中心處的軸承保持器的側壁在一個工序中通過注射成型過程制造。在該過程中，混合有添加劑的塑料被加熱到確保期望的流動性和在壓力下注射到注射成型模具中的溫度。塑料隨著冷卻收縮。收縮過程意味著，桶側壁與軸承保持器之間的形狀配合連接被加強，使得即使在洗衣機已經工作了許多年之后仍不會使連接脫開。然而，收縮過程還會不利地在軸承保持器周圍的塑料中產生明顯的張力。
[0006]現有技術是通過多個注入口將流體塑料供給到注射成型模具中，其單獨的供給管路可借助于閥控制，特別是對于復雜形狀的大的桶來說。
[0007]在借助于注入口進行注射成型過程中，從每個注入口形成流動前沿且向著彼此移動。當兩個流動前沿相遇時，形成分界面，在現有技術中公知的工序的情況下，所述分界面呈現出通過壁厚度的至少近似為直線的路徑。這種分界面也稱作接合線。接合線往往是構件結構的強度的薄弱之處。已經證明，當構件結構經受應力時，可沿著接合線形成裂縫。
[0008]所述的機械負載和熱操作負載以及通過制造工序在塑料中產生的張力在軸承保持器的區域中對接合線具有更大的影響。形成更多的裂縫，這導致構件的機械失效和泄露的可能性提高。這樣，水進入軸承區域。這引起洗衣機的腐蝕，因此引起洗衣機的過早損壞。
[0009]為了應對裂縫形成的危險，在DE 10 2006 055 419 B3中，提出了一種桶，所述桶在形成接合線的區域中具有型廓部，該型廓部與接合線垂直地引入。在根據上述專利申請的塑料桶中，接合線在沿著構件表面的其延伸尺度上具有鋸齒形狀。這種接合線不太易受拉力和彎曲應力，這樣，構件結構在接合線的區域中機械上更穩定。
[0010]當在注射成型過程中制造桶時，流動前沿會受型廓部影響，例如受多個相鄰設置的肋影響，使得它們在相遇時彼此嚙合，從而，形成接合線，所述接合線沿著它們的延伸尺度具有所述鋸齒形狀。肋的布置影響注入的塑料的流動路徑，使得在子流的流動方向上形成流動罩，其以相互咬合的方式向彼此移動，而且沿著分界面以鋸齒形的方式接合起來。
[0011]根據上述專利申請，桶在圓柱形殼中設有通到衣物滾筒的裝卸開口。這種桶用于從頂部裝載衣物的洗衣機中。當制造桶時，流體塑料借助于側壁的中心區域的注射成型模具的注入口供入。現有制造方法形成的接合線在桶的子區域中形成，所述接合線在工作條件下遭受較小的應力。
[0012]為了制造這種桶，需要新制造或更改專門設計的注射成型模具。所述的制造方法的另一不足是，桶在接合線的區域中具有凸起接片。在軸承保持器的區域中，不具有用于這種接片的結構間隙。還不利的是，較高水平的張力在接片的區域中產生，這總會使得材料較大增長。
[0013]上述制造方法的適用性是有限的，這是因為這種解決方案不能應用于也稱作凸起的軸承保持器的區域中，因為在上述專利申請中提及的幾何形狀的變化的引入沒有足夠的空間可供利用。此外，這種幾何變化不能排除材料中的交叉的近似直的接合線的形成。因此，當具有顯著的應力時，仍可沿著這種接合線形成裂縫。
[0014]從EP 362 684 A2、US 4 399 093 A和EP 508 732 BI還公知塑料注射方法，利用該方法，可制造塑料構件，該塑料構件具有在注射成型過程中由于流體塑料的不同的流動前沿的相遇而產生的接合線，與近似為直線的延伸尺度相比，所述接合線的形狀在其與構件表面垂直的延伸尺度上變化。
[0015]從WO 2009/080421 Al公知一種塑料桶的后壁以及一種用于制造這種后壁的注射成型方法，其中，用于洗衣機衣物滾筒的軸銷的軸承保持器設置在所述后壁中。
【發明內容】
[0016]本發明的目的是提供一種用于洗衣機的桶，其具有設置在側壁中的軸承保持器，且使得高水平的應力可在接合線的區域中施加到構件上，特別是在軸承保持器的區域中。本發明的另一目的是提供一種用于制造成側壁的形式的這種塑料構件的方法，所述方法可在注射成型過程中借助于多個注入口應用。本發明的另一目的是提供一種簡單地實施的方法，通過實施所述方法，可將所使用的技術費用和設備以及工具成本降到最小。
[0017]根據本發明，上述目的通過權利要求1的特征以及獨立權利要求5的特征實現。本發明的有利實施例在相應的從屬權利要求中記載，所述從屬權利要求的特征可單獨地使用或彼此之間或與權利要求1和/或5的特征之間以任何組合方式使用。
[0018]本發明的塑料桶的特征在于，在桶的周圍注射成型有塑料的軸承保持器的區域中具有形狀已經變化的接合線。特別地，與近似直線的延伸尺度相比，接合線的形狀在其與構件表面垂直的延伸尺度上變化。在本發明的一個實施例中，接合線的輪廓在其與構件表面垂直的延伸尺度上具有形狀變化，其優選部分為鐘形。與構件表面垂直的接合線的延伸尺度應理解為接合線的輪廓或形狀，其在通過塑料構件的截面上出現，所述截面在構件表面處優選與接合線的輪廓成直角，且與構件表面垂直。在本發明的另一實施例中，塑料桶在邊緣區域僅具有可識別出的接合線。
[0019]根據本發明，注射成型技術用于制造桶，所述技術與現有方法相比僅稍有改變。特別有利地，所述方法也可利用標準的注射成型技術使用，所述標準的注射成型技術僅具有一個注射成型單元來給送流體塑料。如同現有方法，成具有集成一體的軸承保持器的桶的側壁的形式的塑料構件完全在一個注射成型過程中制造，其中，流體塑料借助于注射成型模具的至少兩個注入口給送。
[0020]本發明的方法的特征在于，流體塑料根據預定的時間規劃借助于注射成型模具中的現有注入口給送，所述時間規劃通過試驗或通過模擬根據經驗確定。根據本發明，時間規劃包括通過注入口的各個質量流的變化，特別是塑料借助于注射成型模具中的至少一個注入口的給送的暫時的質量流量減小或暫時中斷，而且對于每一桶類型，時間規劃根據注入口的數量和每單位時間注入的塑料的量確定。材料流借助于閥控制，所述閥設置在通到注射成型模具的型腔的入口中。因此，時間規劃特別是通過閥的相應的啟動和停止時刻確定。多個質量流，以下稱作子流，由于幾何形狀原因或由于質量借助于多個注入口給送而形成在型腔內。
[0021 ]在本發明的方法的一個實施例中，通過選擇時間規劃影響接合線的結構，從而使其適于特定的強度要求。已經證明有利的是，在流動前沿相遇時或在流動前沿相遇之前不久中斷或減小流體塑料的至少一個子流的流入。
[0022]通過使用本發明的方法，可制造在接合線的區域中具有較大的強度的桶的塑料構件。在該區域中的裂縫形成的危險通過在與材料厚度垂直的方向上中斷接合線或至少明顯地改變接合線的形狀而被最小化。這在桶的周圍注射成型有塑料的軸承保持器的應力高的區域中特別重要，這是因為由于結構原因，材料厚度在構件的區域中或在軸承區域中最大，且由于材料收縮到周圍注射成型有塑料的軸承保持器上而在材料中已經產生相當的張力，特別是在該區域中需要防止出現裂縫。已經證明，子流不必太早地減小或中斷，即，子流不必在流動前沿相遇之前太多改變，否則，接合線的形狀的期望改變就不能正確地形成。這是因為停止的流動前沿非常快速地硬化和形成連接皮。
[0023]使接合線穩定且在材料橫截面上延伸的鐘形形狀的結構最多地形成在具有明顯大的材料厚度的區域中，使得在塑料桶的這些易受影響的區域中，塑料構件在這種接合線的區域中可承受的應力與具有基本為直線的接合線的區域相比明顯較大。這種有利效果通過使用所述方法可自動地獲得;不需要進一步的控制支出。
[0024]還可確保，利用該方法，以垂直方式延伸通過材料的接合線被中斷。
[0025]本發明的另一優點是，現有設備、特別是僅具有一個用