FI122783B - Muottijärjestelmä ja menetelmä kartonkipohjaisen astian valmistamiseksi - Google Patents

Description

Muottijärjestelmä ja menetelmä kartonkipohjaisen astian valmistamiseksi Tämä hakemus on jakamalla erotettu patenttihakemuksesta nro 20080463.

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen muottijärjes-5 telmä kartonkipohjaisen astian valmistamiseksi, jossa muottijärjestelmään kuuluu liikkuva muotinosa sekä paikallaan pysyvä muotinosa, jotka muotinosat sijaitsevat toisiaan vastapäätä ja jolla muottijärjestelmällä on mahdollista valmistaa astia, jossa on kartonkiaihiosta puristettu pohja ja pohjaan liittyvät seinämät sekä ainakin osittain muovista valettu, seinämien yläreunaan liittyvä, seinämiä kiertävä (muovi)-10 reunus.

Keksintö koskee myös menetelmää kartonkipohjaisen rungon omaavan astian valmistamiseksi patenttivaatimuksen 1 mukaisella muottijärjestelmällä.

Etenkin elintarviketeollisuudessa käytetään säilytyspakkauksina nk. vuokapakka-uksia, jotka muodostuvat kannellisista astioista, joissa on pohja, pohjaa kiertävät, 15 ylöspäin suuntautuvat seinämät ja seinämien yläreunaa kiertävä, ulospäin suuntautuva reunus. Astia suljetaan reunukseen liittyvällä kannella. Tällaisissa astioissa astian pohjan sekä seinämien materiaalina käytetään usein kartonkia, jonka päälle saatetaan sovellutuksesta riippuen lisätä kartongin vesihöyryn ja/ tai hapen läpäisyominaisuuksia muuttavia muovi-ja tai metallikerroksia.

20 Tällaista nk. vuokapakkausta käytetään yleensä elintarvikkeiden säilyttämiseksi, jolloin se on suljettu ilmatiiviisti kannella. Jotta kansi voitaisiin kiinnittää pakkaukseen, on vuokapakkauksena käytetyn astian reuna varustettava vaakasuuntaisella ^ reunuksella, joka ulkonee sivuseinämien yläpäästä ja kiertää pakkauksen ympäri.

c3 Tämän reunuksen yläpinnassa on tavallisesti sopiva pinnoite, jonka avulla kansi § 25 voidaan kiinnittää tiiviisti pakkaukseen. Hyvin yleistä on esimerkiksi käyttää kuu- i masaumautuvia muovimateriaaleja kansiosan kiinnittämiseksi pakkaukseen. Esi- x merkkeinä elintarvikepakkauksista ja niissä käytetyistä pakkausmateriaaleista voi- daan mainita mm. julkaisut WO-03/033258, EP-1 289 856, WO-00/21854 ja US- o 5 425 972.

o 05 § 30 Tällainen vuoan muotoinen astia, jossa on kartonkiaihiosta puristettu pohja ja poh-

CM

jaan liittyvät seinämät sekä ainakin osittain muovista valettu, seinämien yläreunaan liittyvä, seinämiä kiertävä reunus, voidaan muodostaa useilla menetelmillä. Fl-hakemusjulkaisussa 20070973 kuvataan vuokapakkauksen valmistusmenetel- 2 mää, jossa astia muodostetaan suorasta kartonkiaihioista muotoonsa puristamalla muottijärjestelmässä, johon kuuluu liikkuva muotinosa sekä paikallaan pysyvä muotinosa, jotka muotinosat sijaitsevat toisiaan vastapäätä, jolloin paikallaan pysyvän muotinosan suhteen liikuteltavissa olevaan muotinosaan kuuluu ainakin 5 keernalla varustettu keernalevy, keernan suhteen liikuteltavissa oleva levymäinen sulkurengas, jossa on sulkupinta ja joka ympäröi keernaa sekä keernan ja sulku-renkaan suhteen liikuteltavissa oleva ja niiden väliin sovitettavissa oleva kaulus-rengas, jolla voidaan aikaansaada astiaan reunus ja paikallaan pysyvään muotinosaan kuuluu ainakin muottiontelolla ja sulkupinnalla varustettu muottilevy.

10 Tällaisella muottijärjestelmällä muotoonsa puristettava kartonkiaihio tuodaan paikallaan pysyvän muotinosan muottiontelon päälle, liikkuvan muotinosan keerna painuu muottionteloon ja keernan ja muottiontelon väliin jäävä kartonkiaihio muovautuu vuoan muotoiseksi astiaksi. Pakkauksen sivuseinämien yläosaan valetaan sivulle suuntautuva reunus muovimateriaalista tämän puristusmuovauksen loppu-15 vaiheessa muotin ollessa kiinni siten, että reunusta vastaava valuonkalo muodostetaan siirtämällä muottijärjestelmän sisällä olevaa vastinpintaa taaksepäin sitä vastapäätä olevasta pinnasta, minkä jälkeen valumateriaali johdetaan valuonka-loon. Materiaali jähmettyy onkalossa kiinteäksi reunukseksi, minkä jälkeen muotti avataan ja valmis astianmuotoinen pakkaus poistetaan muotista.

20 Edellä oleva tekniikan taso lähtökohtana hakijan tavoitteena oli saada aikaan monipuolisempi vuokapakkauksen valmistusmenetelmä, jossa samalla muottijärjestelmällä voitaisiin valmistaa erilaisia vuokapakkauksena käytettäviä astioita, joissa astioiden kartonkipohjaisen rungon dimensiota voitaisiin muuttaa tai runko voitaisiin varustaa erilaisilla koho- tai upotusmuodoilla tai väliseinämillä.

^ 25 Nyt on yllättäen havaittu, että modifioimalla edellä kuvatun muottijärjestelmän c3 muottionteloa ja/tai muotoilukeernaa erilaisilla muottionteloon ja/tai muotoilukeer- i o naan irrotettavasti asetettavilla lisäpaloilla tai lisäosilla, pystytään valmistettavan i astian runkoa modifioimaan halutulla tavalla.

X

£ Keksintö koskee tarkemmin sanottuna patenttivaatimuksen 1 mukaista muottijär- g 30 jestelmää kartonkipohjaisen astian valmistamiseksi. Tällaiseen muottijärjestel- o mään kuuluu liikkuva muotinosa sekä paikallaan pysyvä muotinosa, jotka muotin- O) § osat sijaitsevat toisiaan vastapäätä ja jolla muottijärjestelmällä on mahdollista val-

(M

mistaa astia, jossa on kartonkiaihiosta puristettu pohja ja pohjaan liittyvät seinämät sekä ainakin osittain muovista valettu, seinämien yläreunaan liittyvä, seinämiä 35 kiertävä reunus, jolloin paikallaan pysyvän muotinosan suhteen liikuteltavissa ole- 3 vaan muotinosaan kuuluu ainakin keernalla varustettu keernalevy, keernan suhteen liikuteltavissa oleva levymäinen sulkurengas, jossa on sulkupinta ja joka ympäröi keernaa sekä keernan ja sulkurenkaan väliin sovitettavissa olevan kaulus-rengas, jolla voidaan aikaansaada astiaan reunus ja joka on liikutettavissa sekä 5 sulkurenkaan että keernan suhteen ja paikallaan pysyvään muotinosaan kuuluu ainakin muottiontelolla ja sulkupinnalla varustettu muottilevy. Muottijärjestelmässä keernaan on muodostettu vähintään yksi keernan tai keernan muottionteloon puristettavan muotoiluosan leveyssuunnassa jakava, keernan pituussuuntainen syvennys, jolla on mahdollista muodostaa kartonkipohjaisen astian pohjalta ylöspäin 10 nouseva muovinen väliseinämä kun keernan muotoiluosa on sovitettu muottionteloon yhdessä muottiontelon päälle asetetun kartonkiaihion kanssa.

Rungon yksipuolisilla upotus- tai kohokuvioilla tai -muodoilla tarkoitetaan ainoastaan rungon toiselle pinnalle muodostettuja syvennyksiä tai kohoumia. Rungon kaksipuolisilla upotus- tai kohokuvioilla tai -muodoilla tarkoitetaan kartongista pu-15 ristetun rungon läpi kulkevia syvennyksiä tai kohoumia, jolloin rungon toisella puolella olevaa syvennystä vastaa aina rungon vastakkaisella puolella oleva vastaavan kokoinen ja muotoinen kohouma.

Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 6 mukaista menetelmää kartonkipohjaisen rungon omaavan astian valmistamiseksi.

20 Keksinnön mukaisessa menetelmässä kartonkiaihio puristetaan muotoilukeernan ja muottiontelon väliin astian pohjan ja pohjaa kiertävien seinämien aikaansaamiseksi, minkä jälkeen seinämien yläreunaan muodostetaan valamalla seinämiä kiertävä lierimäinen ainakin osittain muovia oleva reunus. Lisäksi valmistetaan astian runkoon kiinnittyvä väliseinämä painamalla keernan muotoiluosa muottionte-£! 25 lon päällä olevalle kartonkiaihiolle ja tuomalla keernan syvennykseen sulaa muo- ° via etumuotin rungon kautta järjestettyjen valukanavien kautta.

CO

o ^ Keksintö perustuu siihen, että riippuen kartonkipohjaiseen runkoon eli astian poh jaan ja seinämiin halutuista muutoksista, vaihdetaan keernalevyllä oleva muotoilusi keerna tai liitetään muotoilukeernan päälle tai muottiontelon pohjalle muotoilu- g 30 keernan ja/tai muotoilukeernan toimintaa ja muotoa muuttavia irrotettavissa olevia o lisäpaloja tai lisäosia. Kun muotoilukeerna puristetaan rungon muodostusvaihees- O) § sa muottiontelon pohjalle, muovaavat muottionteloon tai muotoilukeernaan liitetyt

C\J

lisäpalat, jotka on varustettu pinnan kohoumilla ja upotuksilla vastaavalla tavalla kartonkiaihiota. Mikäli valmistettavaan astiaan halutaan valaa muovisia väliseinä-35 miä varustetaan muotoilukeerna lisäosalla, jossa on syvennys, jolla on tulevan 4 seinämän muoto ja dimensiot tai vaihdetaan keernalevyllä oleva koko muotoilu-keerna tällaiseen muotoilukeernaan, jossa on syvennys, jolla on tulevan seinämän muoto ja dimensiot.

Irrotettavien lisäpalojen- ja osien käytöllä pystytään valmistettavan astian rungon 5 muotoa ja dimensioita muuttamaan huomattavasti nopeammin kuin vaihtamalla koko keernalevy tai muottilevy uuteen keernalevyyn tai muottilevyyn. Astian väli-seinämät on jouduttu aikaisemmin tekemään erillisellä työkalulla. Nyt varustamalla muotoilukeerna sopivalla lisäosalla, jossa on väliseinämän muoto ja dimensiot pystytään väliseinämä valamaan heti sen jälkeen kun kartonkiaihion on puristettu 10 muotoonsa aukaisematta muottia. Näin muottijärjestelmästä saadaan modulaarinen ja siihen on helppo ja yksinkertainen tehdä muutoksia muuttamatta koko muottijärjestelmän toimintaa.

Keksinnön edullisia toteutusmuotoja kuvataan oheisilla kuvioilla, joiden kuvauksesta käy ilmi myös muita keksinnöllä aikaansaatavia etuja.

15 Kuviossa 1 esitetään sivulta päin katsottua muottijärjestelmän räjäytyskuvaa poik-kileikkauskuviona.

Kuvioissa 2A ja 2B esitetään erästä tunnetun tekniikan tason mukaista muottijär-jestelmää perspektiivikuviona.

Kuviossa 2C esitetään perspektiivikuviona eräällä tunnetulla muottijärjestelmällä 20 aikaansaatavaa astiaa.

Kuvioissa 3A-3D esitetään pituusleikkauskuviona muottijärjestelmän toimintaa astian eri osien valmistusvaiheissa.

C\J

o Kuviossa 4 esitetään sivusta katsottuna pituusleikkauskuviona muotoilukeernaa ja co muottionteloa, joissa on molemmissa astian runkoa muovaava lisäpala, o i <m 25 Kuviossa 5 esitetään sivusta katsottuna pituusleikkauskuviona muotoilukeernaa ja | muottionteloa, joista vain toisessa on astian runkoa muovaava lisäpala.

o Kuviossa 6A esitetään perspektiivikuviona takamuotin osia, joissa muotoilukeer- a> nassa on syvennys seinämän muodostamiseksi.

o o

CM

Kuviossa 6B esitetään perspektiivikuviona kuvion 6A mukaisella muotoilukeernalla 30 aikaansaatava astiaa.

5

Kuvioissa 7 esitetään päältä päin katsotulla poikkileikkauskuviolla muottilevyä, jonka muottionteloon on kiinnitetty magneettisella järjestelmällä lisäpala astian syvyyden muuttamiseksi.

Seuraavaksi kuvataan ensin muottijärjestelmä 1 pääpiirteissään sekä muottijärjes-5 telmän 1 toiminta kuvioiden 1-3 avulla. Kuviossa 2A ja 2B esitetyt muottijärjestel-mät eivät ole samanlaisia kuin keksinnössä käytetyt, mutta niillä voidaan havainnollistaa keksinnön mukaisen muottijärjestelmän perusrakennetta.

Kuviossa 1 on esitetty räjäytyskuva muottijärjestelmän pääosista sivulta päin katsottuna poikkileikkauskuvantona. Muottijärjestelmään 1 kuuluu liikkuva muotinosa 10 10 eli ’’takamuotti” ja liikkumaton muotinosa 20 eli ’’etumuotti”. Liikkuvan muo- tinosan 10 pääosat ovat ulostyöntöosa 30, jossa on ulostyöntötanko 31 sekä ulos-työntöosan kaksiosainen runko 3, jossa rungon osien 3a, 3b välissä on pneumaattinen toimielin 33 puristuksen aikaansaamiseksi muotinosien 10 ja 20 välille. Liikkuvaan muotinosaan 10 kuuluu edelleen levymäinen sulkurengas 5, levymäinen 15 kaulusrengas 6 sekä keernalevy 4, jolle on kiinnitetty (muotoilu)keerna 41. Liikkumattomaan muotinosaan 20 kuuluu muottilevy 7, jossa on muottiontelo 71, jota vasten tasomainen kartonkiaihio muotoillaan ja joka määrää pakkauksen yleisen muodon (pohja, pohjasta lähtevien sivuseinämien muoto, seinämien kallistus, pyöristykset jne.). Kartonkiaihiolla tarkoitetaan tässä kartonkiaihiota tai kartonkipoh-20 jäistä aihioita, jossa kartonki on mahdollisesti päällystetty muovi- tai metallikerrok-silla sen barrier-ominaisuuksien muuttamiseksi. Lisäksi liikkumattomaan muotinosaan 20 kuuluu muottirunko 8, jonka läpi johdetaan valukanavat reunuksen va-lukohdalle kuvioista 2A ja 2B paremmin näkyvällä tavalla.

Sulkurengas 5 sijaitsee rengasmaisesti muotoilukeernan 41 ympärillä. Sulkuren-£! 25 kaan 5 ja muotoilukeernan 41 väliin on asetettavissa sulkurenkaan 5 ja muotoilu- ™ keernan 41 suhteen syvyyssuunnassa liikuteltavissa oleva kaulusrengas 6. Sy- 0 vyyssuunta tarkoittaa tässä kohtisuoraan keernalevyn 4 pinnan 4a suhteen olevaa suuntaa. Sulku renkaassa 5 on sulkupinta 5a, joka tulee keernan 41 muovausosan 1 etupinnan 41a tasalle puristusvaiheen lopussa. Muovausosan etupinnalla tarkoite- “ 30 taan sitä keernan 41 osaa joka tulee muodostettavan astian reunuksen tasalle eli o noin muottilevyn 7 sulkupinnan 7a ja samalla muottiontelon 71 yläreunan tasalle.

§ Kuviossa 1 esitetyn muotoilukeernan 41 muovausosa on se osa keernaa 41 joka o ^ on sovitettavissa muottionteloon 71. Kuviossa 1 esitetty muotoilukeernan 4 muo vausosa ja sitä vastaava muottiontelo 71 ovat poikkiIeikkausprofiiIiItään pyöristetyn 35 suorakulmion muotoisia, jolloin niillä voidaan aikaansaada vastaavasti poikkileikkaukseltaan pyöristetyn suorakulmion muotoinen astia. Muottiontelon, muotoilu- 6 keernan ja astian poikkileikkausprofiileilla tarkoitetaan muottijärjestelmän 1 syvyyssuunnassa eli kohtisuoraan muottilevyn 7 ja keernalevyn 4 pinnan tasoon tarkasteltuja poikkileikkauksia. Mikäli muotoilukeernan muovausosan ja muottiontelon poikkileikkausprofiilit muutetaan esimerkiksi ympyrän muotoiseksi saadaan vas-5 taavasti ympyrämäisen poikkileikkauksen omaavia astioita, jollainen näkyy esimerkiksi kuviossa 2C.

Sulkurenkaan 5 sulkupinta 5a on vastapäätä etumuotin 20 muottionteloa 71 ympäröivää vastaavaa muottilevyn 7 sulkupintaa 7a. Keernaa 41 ympäröi lisäksi sulku-renkaan 5 sulkupinnan 5a suhteen lyhyttä edestakaista liikettä tekemään kykene-10 vä kaulusrengas 6, jonka paikallaan pysyvään muotiosaan 20 kääntyneen kauluksen 61 sulkupinta 61a on siirrettävissä sulkurenkaan 5 sulkupinnan 5a tasalle sekä hyvin pienen matkan päähän siitä taaksepäin.

Kuviossa 2A näkyy eräässä tunnetussa muottijärjestelmässä 1B käytetty liikkumaton muotinosa 20 ja kuviossa 2B vastaava liikkuva muotinosa. Tämä muottijärjes-15 telmä 1B on toiminnoiltaan ja muotin rakenteeltaan samantyyppinen kuin keksinnön mukainenkin. Liikkumattomassa muotinosassa 20 näkyy etualalla muottilevy 7, jossa on vuoan muotoinen syvennys eli muottiontelo 71. Liikkumattoman muo-tinosan 20 muottilevy 7 on kiinnitetty muottirunkoon 8, jonka läpi tuodaan valu-kanavat eli kuumakanavat ja -suuttimet muovin tuomiseksi myöhemmin kuvatta-20 vaan valuonkaloon. Liikkuvassa muotinosassa 10 on puolestaan etualalla muotoi-lukeerna 41, joka kiinnittyy sen alla olevaan keernalevyyn 4. Keernalevy 4 on kiinni liikkuvan muotinosan 10 ulostyöntöosassa 30. Keernaa 41 ympäröi keernan muovausosan etupinnan 41a tasolle ulottuva levymäinen kaulusrengas 6, jonka sulku-pinta 61a on keernan etupinnan tasalla ja kaulusrenkaan ulkopuolella oleva, kau-25 lusrenkaaseen rajoittuva levymäinen sulkurengas 5, jossa on sulkupinta 5a.

C\J

c3 Kuviossa 3A-3B on esitetty sivusta päin katsottuna poikkileikkauskuvantona muot- i o tijärjestelmää 1 jonka muotinosat ovat samat kuin on kuvattu edellä kuvioissa 1 ja i 2A ja 2B. Muottijärjestelmää 1 käytetään vuokapakkauksen muodostamiseksi al-x käen pakkauksen puristuksesta ja päättyen reunuksen valamiseen. Muottijärjes- 30 telmässä 1 on kahdesta muotinosasta 10, 20 muodostettu puristusmuovaus- ja va-o lumuotti, jonka tarkoituksena on ensimmäisessä vaiheessa muotoilla oleellisesti a> suorasta ja tasapaksusta kartonkiaihiosta K astian muotoinen vuokapakkaus.

O

^ Muottijärjestelmään 1 on integroitu myös valutoiminto reunuksen 50 valamiseksi puristamalla muotoillun pakkauksen 500 seinämien reunoille.

7

Kun kaulusrenkaan 6 kauluksen 61 sulkupinta 61a eli liikkumattomaan muotin-osaan 20 kääntynyt etupinta 61a on sulkurenkaan 5 sulkupinnan 5a tasalla, yhteinen sulkupinta muodostuu sulkurenkaan sulkupinnasta 5a sekä kauluksen 61 etu-eli sulkupinnasta 61a. Kun muotti suljetaan (muotinosat 10 ja 20 tuodaan yhteen) 5 kuvion 3B-3D mukaisesti, paikallaan pysyvän muotinosan 20 muottilevyn 7 sulku-pinta 7a ja liikkuvan muotinosan 10 yhteinen sulkupinta 5a, 61a tulevat vastatusten siten, että niiden väliin jää muovattava kartonkiaihio K. Ulostyöntöosan 30 rungon 3 osien 3a, 3b välissä oleva pneumaattinen toimielin 33 on kytketty kaulus-renkaaseen 6 ja se paineistaa kaulusrenkaan 6 välityksellä sulkurengasta 5 ja si-10 ten liikkuvan muotinosan 10 yhteistä sulkupintaa 5a, 61a pitovoiman aikaansaamiseksi muotinosien 10 ja 20 välille eli yhteisen sulkupinnan 5a, 61a ja paikallaan pysyvän muotinosan sulkupinnan 7a välille. Pääosan tästä sulkupintaan 7a ja samalla sulkupintojen välissä olevaan kartonkiaihioon K kohdistuvasta puristus eli pi-tovoimasta muodostaa sulkurenkaan 5 sulkupinta 5a mutta myös kaulusrenkaan 15 kauluksen 61 sulkupinta 61a aikaansaa pitovoimaa kartonkiaihioon K. Pitovoima on säädettävissä paineväliaineella toimivan toimilaitteen 33 kuten paineilmasylin-terin avulla. Kaulusrengas 6 sijaitsee ulostyöntöosan 3 sisäpuolella sulkurenkaan 5 ja keernan 41 välissä.

Ulostyöntöosan 30 kaksiosainen runko 3 ja keernalevy 4, jossa on keerna 41, on 20 liikuteltavissa ulostyöntötangolla 31 liikkumattoman muotinosan 20 suhteen syvyyssuunnassa, jolloin syvyyssuunnalla tarkoitetaan samaa kuin edellä. Liikkuva muotinosa 10 liikkuu näin etuasennon (näkyy kuvassa 3A) ja taka-asennon (näkyy kuvissa 3B -3D) välillä.

Puristusvaiheessa muottijärjestelmässä oleva liikkuva muotinosa 10 painaa kar-25 tonkiaihion K liikkumattoman muotinosan 20 muottilevyn 7 muottionteloon 71. Liik-

CM

^ kuvassa muotinosassa on tätä varten keernalevyllä 4 sijaitseva muotoilukeerna ^ 41, jonka muotoiluosa sopii edellä mainittuun muottionteloon 71 aina keernan etu- 00 9 pintaan 41a saakka siten, että kartonkiaihio puristuu keernan 41 ja ontelon 71 vä- c\i liin ja saa vuokamaisen muotonsa. Liikkuva muotinosa 10 on järjestetty liikkumat- | 30 tomaan muotinosaan nähden liikkuvaksi muotin sulkemiseksi ja avaamiseksi jär- jestelyin, jota ei ole kuvattu tässä tarkemmin.

o si- § Kuviossa 3A on esitetty muottijärjestelmä 1 ennen muotin sulkeutumista. Karton-

O

kiaihio K tuodaan robotilla paikallaan pysyvän muotinosan 20 muottilevyllä 7 oleviin pieniin pidikkeisiin (ei esitetty). Tämän jälkeen muotti sulkeutuu eli keerna 41 35 painuu muottionteloon 71 ja näiden väliin jäävä kartonkiaihio K puristuu vuoan muotoiseksi astiaksi.

8

Vaihe, jossa keerna 41 alkaa muotoilla aihiota painuttuaan onteloon 71, on esitetty kuviossa 3B. Sulkupinnat eli sulkurenkaan sulkupinta 5a sekä kaulusrenkaan sul-kupinta 61a nojaavat kartonkiaihioon K toimilaitteen 33 voimalla ja pidättää aihiota K reunoiltaan puristusvaiheessa mainittujen sulkupintojen 5a ja 61a sekä liikku-5 mattoman muotinosan muottilevyn 7 sulkupinnan 7a välissä.

Kuviossa 3C on esitetty tilanne, jossa muotti on kokonaan kiinni muotinosien 10 ja 20 ollessa puristuneina toisiaan vasten ja kartonkiaihio K on prässäytynyt niiden välissä vuoaksi siten, että vuoan sivuseinämien yläreuna on kaulusrenkaan 6 sulkupinnan 61a tasalla tai vähän sen etupuolella. Viimeisen pitovoiman aihion reu-10 noihin on aiheuttanut kaulusrenkaan 6 kauluksen 61 etupinta 61a, jota vastapäätä on paikallaan pysyvän muotinosan onteloa 71 ympäröivä muottilevyn sulkupinta 7a.

Kuviossa 3D on esitetty tilanne, jossa muotti on edelleen sulkeutunut, mutta kau-lusrengas 6 on liikkunut pienen matkaa liikkumattoman muotinosan 20 sulkupin-15 nasta 7a taaksepäin, t.s. liikkuvan muotinosan 10 ulostyöntöosan 3 suuntaan. Liike saadaan aikaan tarkkaa liikettä tekevällä toimilaitteella, esimerkiksi vetämällä ulostyöntötankoa 31 ulostyöntömoottorilla. Tällöin onteloa 71 ympäröivän sulku-pinnan 7a, sulkurenkaan 5 sulkupinnan 5a, kaulusrenkaan 6 kauluksen 61 etupinnan 61a ja keernan 41 etupinnan 41a väliin jää pieni valuonkalo 43, joka on yhtey-20 dessä vuoan ulkoreunaan ja kiertää vuokaa rengasmaisesti. Kun tähän valuonka-loon 43 syötetään sula muovimateriaali, se muodostaa vuoan sivuseinämistä ulospäin suuntautuvan laippamaisen reunuksen. Kaulusrengas 6 on tiivistynyt muotonsa ansiosta muotoilukeernaa 41 vasten valuonkalon 43 tiiveyden takaamiseksi. Valumateriaalin ruiskutuskanava on järjestetty liikkumattoman muotinosan 20 25 muottirungon 8 kautta ja valettava muovi siirtyy sitä kautta valuonkaloon 43. Ruis-

CM

ς kutuskanavat voidaan järjestää saapumaan ruiskutusonkaloon myös muullakin ta- ^ valla riippuen muotoiltavan astian rakenteesta.

CO

o i

Kun sula muovimateriaali on jähmettynyt valuonkalossa 43, voidaan muotti avata x jälleen auki-asentoon. Ulostyöntöosa 3 on tällöin vielä taka-asennossa. Kun ulos- 30 työntöosa 3 työnnetään ulostyöntötangolla 31 etuasentoon, se poistaa valmiin as-o tian liikkuvasta muotinosasta 10, ja samalla kaulusrengas 6 voidaan siirtää taas a> etuasentoon, eli palataan kuvan 3A esittämään asentoon. Etumuotin 20 muottile-

O

^ vyn 7 sulkupinta 7a toimii tällöin ulostyöntöpintana, jota vasten ulostyöntötanko 31 ponnistaa otettaessa valmista astiaa pois muotista. Tämän jälkeen robotti ottaa 35 valmiin astian pois ja tuo uuden aihion K tilalle, minkä jälkeen työvaiheet toistetaan kuten edellä on kuvattu.

9 Käyttämällä muottiontelona pyöreäpohjaisella astialle sopivaa onteloa ja sovittamalla muotoilukeernan muotoiluosan muoto ko. muottiontelon muotoon sopivaksi pystytään edellä kuvatulla muottijärjestelmällä tekemään esimerkiksi kuviossa 2C näkyvä astia 500, jossa on kartonkiaihiosta puristamalla muovattu runko 58, johon 5 kuuluu pyöreä pohja 57 ja pohjaan 57 liittyvät ylöspäin suuntautuvat seinämät 59. Seinämien 59 yläreunaan on valettu lierimäinen ulospäin suuntautuva muovi-reunus 50.

Kun kuviossa 2C näkyvää astiaa halutaan muovata muodostamalla sen kartonkiaihiosta puristettuun runkoon 58 eli pohjaan 57 tai seinämiin 59 kaksipuolisia de-10 koratiivisia tai toiminnallisia koho- tai upotusmuotoja tämä voidaan tehdä muuttamalla muottijärjestelmässä käytettävää muotoilukeernaa ja vastaavaa muottionte-loa 71 kuvion 4 mukaisesti. Kuviossa 4 näkyy kaavamaisesti keernalevyyn 4 kiinnitetty muotoilukeerna 41 joka koostuu kahdesta osasta; muotoilukeernan keernalevyyn 4 kiinnittyvästä perusosasta 41 f sekä mainittuun perusosaan kiinnittyvästä, 15 keernan lisäosasta 41 g. Lisäosan 41 g ulkoreunaan 411 b, joka toimii samalla keer-nan ulkoreunana 41 b, liittyy keernan ulkoreunan tasosta alaspäin eli kohtisuoraan muottilevyn 7 sulkupinnan 7a tason suuntaan suuntautuva lisäpalana käytetty uloke 410. Kuviossa 4 näkyy myös keernalevyn 4 alapuolella sijaitseva kaulusrengas 6, joka ympäröi muotoilukeernaa 41. Keernan 41 lisäosa 41 g voidaan liittää keer-20 nan perusosaan 41 f halutusta kohdasta, mutta yleensä on edullisinta muodostaa keerna 41 siten, että lisäosa 41 f muodostaa keernan muotoiluosan eli sen osan, joka sovitetaan muottionteloon 71 puristettaessa kartonkiaihio K muotoonsa kuvioissa 3A-3C esitetyllä tavalla. Tällöin keernan etupintana 41a toimii lisäosan etupinta 411a, joka tulee olemaan muottilevyn 7 sulkupinnan 7a tasalla tai hieman si-25 tä ylempänä liikkuvan muotinosan 10 suuntaan kun keerna 41 on painettu mmoles tionteloon 71. Keernan 41 lisäosa 41 g liitetään keernan perusosaan 41 f tarkoituk- o seen sopivalla kiinnityksellä, kuten esimerkiksi ruuvikiinnityksellä. Koska keernan οό perusosan 41 f ja lisäosan 41 g välinen liitos ei kopioidu valmistettavan astian muo-

O

^ vireunukseen, voidaan keernan lisäosan 41 g ja perusosan 41 f keskinäiseen kiinni- 30 tykseen käyttää myös muita alan ammattimiehen tuntemia kiinnitystapoja. Nyt ku-£ vion 4 mukaisessa muotoilukeerna- muottiontelo- parissa muottilevyn 7 muottion- g telon 71 pohjalle 71b on muodostettu keernan lisäosan 41 g uloketta 410 vastaava o syvennys 710. Tässä tapauksessa muottiontelon 71 lisäpala on itse asiassa muot- § tiontelon pohjasta 71b poistettava pala, joka voidaan liittää takaisin pohjaan 71b

CM

35 kun halutaan muodostaa kuvion 5 mukainen muottijärjestelmä, jossa muottiontelon 71 pohja 71b on tasainen ja jolla aikaansaadaan yksipuolisia muotoja astian kartonkiaihiosta muotoillun osan runkoon 58. Kun kuvion 4 mukaista muotoilukeerna- 10 muottiontelo-paria käytetään astian 500 valmistukseen aiemmin kuvioilla 1-3 havainnollistetulla tavalla, painautuu keernan lisäosan 41 g uloke 410 muottiontelon 71 pohjaan 71b puristusvaiheessa eli edellä kuviossa 3B ja 3C esitetyssä työvaiheessa. Tällöin uloke 410 painaa muotoilukeernan 41 ja muottiontelon 71 välissä 5 olevaa kartonkiaihiota kohti muottiontelon 71 pohjalla 71b olevaa, hieman mainittua uloketta pohjan pinta-alaltaan suurempaa ja ulokkeen muotoista syvennystä 710. Valmistettavan astian 500 pohjan 57 sisäpinnalle kopioituu näin astian sisäpuolinen syvennys ja pohjan ulkopinnalle, vastaava pohjan ulkopinnan muusta tasosta alaspäin suuntautuva kohouma.

10 Kuviossa 5 esitetty muotoilukeernan 41 ja sitä vastapäätä oleva muottiontelo 71 eroaa kuvion 4 mukaisesta muotoilukeernasta ja sitä vastapäätä olevasta muot-tiontelosta ainoastaan siinä, että muottiontelon pohja 71b on nyt tasainen eli siinä ei ole lisäpalaa 710 tai muottiontelon pohjan lisäpala 710 on kiinnitetty takaisin pohjaan 71b. Kun kuvion 5 mukaista muotoilukeerna- muottiontelo-paria käytetään 15 astian 500 valmistukseen, painautuu keernan lisäosan 41 g uloke 410 muottiontelon 71 pohjaan 71b puristusvaiheessa ja uloke 410 painaa muotoilukeernan 41 ja muottiontelon 71 välissä olevaa kartonkiaihiota K kuvioissa 3A-3B havainnollistetulla tavalla kohti muottiontelon 71 tasaista pohjaa 71b. Vain valmistettavan astian 500 pohjan 57 sisäpinnalle kopioituu syvennys ja pohjan 71b ulkopinta jää tasai-20 seksi.

Kuvioissa 6A ja 6B esitetään erästä keksinnön edullista suoritusmuotoa. Niistä kuviossa 6A kuvataan takamuottia 10, jolla aikaansaadaan aiemmin kuvioiden 1 -3 selostuksen yhteydessä kuvatulla menetelmällä aikaansaatujen astioiden rungon 58 seinämiin ja pohjalle kiinnittyviä muovisia väliseinämiä. Nämä väliseinämät ai-25 kaansaadaan muotoilukeernalla 41, jonka muottionteloon kartonkiaihion puristus-

CM

ς vaiheessa sovitettava muotoiluosa (keernan etupinnan 41a ja ulkoreunan 41b vä- ^ linen osa) tai koko keerna 41 on jaettu kahteen tai useampaan osaan osien välissä

CO

9 kulkevalla syvennyksellä 420. Tällöin itse keerna 41 voidaan muodostaa joko vas- cvj taavasti kuten kuvioissa 4 ja 5 on esitetty, jolloin keerna 41 muodostuu keernale- | 30 vyyn 4 kiinnittyvästä perusosasta 41 f ja perusosan päälle liittyvästä lisäosasta 41 g, jolloin lisäosaan 41 g on muodostettu mainitut syvennykset 420 väliseinämää/ välisi seinämiä V varten. Toinen vaihtoehto on kuviossa 6A esitetty tapa, jossa koko o keernalevyllä 4 sijaitseva, kaksiosainen muotoilukeerna 41 on järjestetty vaihdet- o w tavaksi. 1

Kuviossa 6A esitetyissä takamuotin 10 osissa näkyy muotoilukeerna 41, jota ympäröi kaulusrengas 6. Pituussuunnassa muotoilukeernan 41 keskelle on muodos- 11 tettu muotoilukeernan sen leveyssuunnassa päästä päähän jakava syvennys 420, jolla on astiaan 500 tulevan väliseinämän V muoto ja syvyys. Kuviossa 6A koko keerna 41 on jaettu pituussuunnassa kahteen identtiseen osaan 41 ’ ja 41 ’ osien välissä keernan leveyssuunnassa kulkevalla syvennyksellä 420, jonka muoto ja 5 dimensiot vastaavat muottionteloon aikaansaatavan väliseinämän V muotoa ja dimensioita. Tällaisen jaetun muotoilukeernan 41 omaavalla takamuotilla 10 aikaansaatu astia 500 ja siinä oleva väliseinämä V näkyy kuviossa 6B. Kuvioissa 6B näkyvässä esimerkinomaisessa astiassa on kartonkiaihiosta puristettu runko 58. Runko 58 muodostuu suorakulmaisesta pohjasta 57, johon liittyy pohjaa 57 kiertä-10 vät, ylöspäin pohjan tasosta kohoavat seinämät 59. Kartongista puristettujen seinämien 59 yläreunaa kiertää lierimäinen, ulospäin suuntautuva muovireunus 50. Astian 500 jakaa leveyssuunnassa kahtia seinämiin 59 ja pohjaan 57 kiinnittyvä muovinen väliseinämä V. Väliseinämä aikaansaadaan sen jälkeen kun karton-kiaihio K on puristettu muotoonsa rungoksi 58 aiemmin kuvioiden 3A -3C selos-15 tuksen yhteydessä esitetyillä työvaiheilla.

Väliseinämä V muodostetaan yleensä reunalaipan 50 valamisen yhteydessä astiaan 500 (kuvion 3D mukainen työvaihe) eli ennen muotin avaamista. Väliseinämä V valmistetaan tuomalla keernan 41 syvennykseen 420 sulaa muovia esimerkiksi etumuotin rungon kautta järjestettyjen kuumakanavien (valukanavien) kautta si-20 nänsä tunnetulla tavalla.

Kuviossa 7 on esitetty kuinka muutetaan kartonkiaihiosta puristettavan astian 500 syvyyttä eli astian pohjan etäisyyttä seinämien yläreunasta järjestämällä muottion-kalon 71 pohjalle 71b irrotettava, muottiontelon 71 syvyyttä lisäävä tai vähentävä lisäpala 720. Kuviossa 7 näkyy muottilevy 7, jossa olevaan muottionteloon 71 on 25 kiinnitetty irrotettavissa oleva lisäpala 720. Kun muottiontelon entiselle pohjalle

CM

^ 71b on lisätty uusi lisäpala toimii lisäpalan 720 yläpinta 71b’ muottiontelon uutena ^ pohjana vähentäen siten muottiontelon syvyyttä. Kun muottiontelon 71 syvyyttä 00 9 muutetaan, muotoilukeernan 41 päähän liitetään lisäosa 41 g, jolla vuoan pohjan <m pinta-ala saadaan pidettyä entisenä huolimatta vuoan syvyyden muutoksesta.

c 30 Tämä voidaan tehdä aiemmin esitetyllä keernan perusosalla 41 f ja perusosaan kiinnitettävällä lisäosalla 41 g, jolla voidaan nopeasti lisätä tai vähentää keernan 41 g muotoiluosan muotoa ja pituutta. Keerna muodostuu tällöin perusosasta 41; 41 f o sekä perusosan päälle liitettävissä olevasta lisäosasta 41 g. Keernan muotoiluosan o ^ pituutta on mahdollista tarvittaessa muuttaa muuttamalla keernan perusosan 41 f ja 1 keernan lisäosan 41 g pituutta toisiinsa nähden.

12

Kuviossa 7 näkyvä muottiontelon 71 pohjaan 71b kiinnitettävä lisäpala 720 on kytketty muottiontelon pohjalle 71b irrotettavasti kestomagneetin M sisältävän mag-neettijärjestelmän S välityksellä. Magneettijärjestelmässä S muottionteloon 71 on muodostettu kestomagneettia M ja magnetoituvaa irtopalaa 720 ympäröivä eriste 5 E. Vaihtoehtoisesti magneettijärjestelmä S voidaan eristää sitä ympäröivillä ei-magnetoituvilla eristepaloilla, jolloin lisäpala 720 puolestaan voidaan pinnoittaa ei-magnetoituvalla pinnoitteella muualta kuin magneettijärjestelmää S kohti suuntautuvalta pinnaltaan. Tällä ratkaisulla saavutetaan se etu, että magnetoituvan lisäpalan magneettikenttä ei häiritse muotin toimintaa kun se pinnoitetaan ei-magnetoi-10 tuvalla pinnoitteella muualta kuin magneettiin kääntyneeltä sivultaan.

Magneettijärjestelmä S muodostuu ei-magneettisen metallin Me2 kummallakin puolella olevasta magnetoituvasta metallista, tässä kahdesta rautalevystä Me1 ja poikkileikkausprofiililtaan pyöreästä kestomagneettisauvasta M, joka on sovitettu ei-magnetoituvassa metallilevyssä Me1, kuten alumiinissa, olevaan aukkoon. Kun 15 magneettia M käännetään aukossa muuttuu sen aikaansaama magneettikenttä. Kun magneettia käännetään siten, että magneettikenttä kulkee rautalevyjen Me1 suuntaisena, ne estävät magneetin toiminnan eikä magneettikenttä kulje irtopalan 720 kautta. Magneetti on tällöin off-asennossa. Kun kestomagneettisauvaa M käännetään päinvastaiseen suuntaan, magneettikenttä kulkee kohti rautalevyjä 20 Me1 ei-magneettisen metallin Me2 läpi, jolloin rautalevyt Me1 vahvistavat magneettikenttää ja magneetti on on-asennossa. Kääntämällä kestomagneettisauvaa ei-magneettisessa metallissa Me2 olevassa aukossa siten, että magneettikenttä on off-asennossa voidaan irtopala 720 vaihtaa nopeasti toiseen. Kääntämällä magneetti takaisin on-asentoon, pystytään irtopala 720 kiinnittämään muottionte-25 lon 71 pohjalle 71b.

CM

ς Edellä on esitetty vain eräitä keksinnön toteutusmuotoja ja alan ammattimiehelle ™ on ilmeistä, että keksintö on mahdollista toteuttaa monella muullakin tavalla pa- 00 9 tenttivaatimuksissa esitetyn keksinnön suojapiirin puitteissa.

I'--

C\J

i Niinpä kuvioiden 4 ja 5 mukaisissa toteutusmuodoissa voidaan myös koko keerna- “ 30 levyllä 4 oleva keerna 41 vaihtaa. Tällöin lisäpalana käytetty keernan 41 uloke 410 o kiinnitetään itse muotoilukeernan 41 ulkoreunaan 41 b. Samoin vaikka kuviolla 4 ja § 5 havainnollistetussa toteutusmuodossa keernan 41 lisäosa 41 g on varustettu

O

^ ulokkeella 410 ja muottiontelon 71 pohja 71b on varustettu mainittua uloketta 410 vastaavalla syvennyksellä 710, päästään samaan lopputulokseen varustamalla 35 muottiontelon 71 pohja 71 b ylöspäin suuntautuvalla ulokkeella ja muottikeernan 41 lisäosan 41 g ulkoreuna 411 b vastaavalla syvennyksellä.

13

Myös astian 500 seinämät 59 voidaan varustaa erilaisilla funktionaalisilla tai deko-ratiivisilla yksipuolisilla tai kaksipuolisilla koho- tai upotusmuodoilla. Tällöin kohoumat ja syvennykset sijoitetaan keernan 41 tai sen lisäosan 41 g seinämiin ja/tai muottiontelon seinämiin 71a keernan ulkopäädyn ja muotoiluontelon pohjan 71b 5 sijasta.

C\J

δ

(M

co o h-·

(M

X

en

CL

O) o sj- o σ> o o

(M

Claims (7)

14

1. Muottijärjestelmä (1) kartonkipohjaisen astian valmistamiseksi, jolloin muotti-järjestelmään kuuluu liikkuva muotinosa (10) sekä paikallaan pysyvä muotinosa (20), jotka muotinosat (10,20) sijaitsevat toisiaan vastapäätä ja jolla muottijärjes- 5 telmällä (1) on mahdollista valmistaa astia (500), jossa on kartonkiaihiosta puristettu pohja (57) ja pohjaan liittyvät seinämät (59) sekä ainakin osittain muovista valettu, seinämien yläreunaan liittyvä, seinämiä kiertävä reunus (50), jolloin paikallaan pysyvän muotinosan (20) suhteen liikuteltavissa olevaan muotinosaan (10) kuuluu ainakin keernalla (41) varustettu keernalevy (4), keernan (41) suhteen liikuteltavis-10 sa oleva levymäinen sulkurengas (5), jossa on sulkupinta (5a) ja joka ympäröi keernaa (41) sekä keernan (41) ja sulkurenkaan (5) väliin sovitettavissa oleva kau-lusrengas (6), jolla voidaan aikaansaada astiaan reunus (50) ja joka on liikutettavissa sekä sulkurenkaan (5) että keernan (41) suhteen ja paikallaan pysyvään muotinosaan (40) kuuluu ainakin muottiontelolla (71) ja sulkupinnalla (7a) varustet-15 tu muottilevy (7), tunnettu siitä että, muottijärjestelmässä (1) keernaan (41) on muodostettu vähintään yksi keernan (41) tai keernan muottionteloon puristettavan muotoiluosan leveyssuunnassa jakava, keernan pituussuuntainen syvennys (420), jolla on mahdollista muodostaa kartonkipohjaisen astian (500) pohjalta (57) ylöspäin nouseva muovinen väliseinämä (V) kun keernan (41) muotoiluosa on sovitet-20 tu muottionteloon (71) yhdessä muottiontelon (71) päälle asetetun kartonkiaihion kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen muottijärjestelmä, tunnettu siitä, että muo-viseinämä kiinnittyy astian (500) seinämiin ja pohjalle (57).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen muottijärjestelmä (1), tunnettu siitä, ^ 25 että keerna muodostuu perusosasta (41; 41 f) sekä mainitun perusosan (41 f) pääl- ™ le liitettävissä olevasta keernan lisäosasta (41 g, jossa on vähintään yksi keernan o pituussuunnassa kulkeva syvennys (420)) siten, että kun keernan (41) muotoiluni osa on sovitettu muottionteloon (71) yhdessä keernan päälle asetetun kartonkiin aihion kanssa, jolloin mainitut keernan syvennykset (420) mahdollistavat vähintään “ 30 yhden muovia olevan väliseinämän (V) valamisen. CD o

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen muottijärjestelmä (1), tunnettu siitä, että CD § keernan (41) muotoiluosa muodostuu kahdesta identtisestä osata (41 ’, 41 ”), joiden CNJ välissä kulkee yksi astiaan (500) tulevan väliseinämän (V) syvyinen syvennys (420). 15

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen muottijärjestelmä, tunnettu siitä, että syvennyksellä (420) on muoto ja dimensiot, jotka vastaavat aikaansaatavan väliseinämän (V) muotoa ja dimensioita.

6. Menetelmä kartonkipohjaisen rungon (58) omaavan astian (500) valmis-5 tamiseksi patenttivaatimuksen 1 mukaisella muottijärjestelmällä, tunnettu siitä, että kartonkiaihio (K) puristetaan muotoilukeernan (41) ja muottiontelon (71) väliin astian pohjan (57) ja pohjaa kiertävien seinämien (59) aikaansaamiseksi, minkä jälkeen seinämien yläreunaan muodostetaan valamalla seinämiä kiertävä lierimäi-nen ainakin osittain muovia oleva reunus (50) ja lisäksi valmistetaan astian (500) 10 runkoon kiinnittyvä väliseinämä (V) painamalla keernan muotoiluosa muottiontelon päällä olevalle kartonkiaihiolle ja tuomalla keernan (41) syvennykseen (420) sulaa muovia etumuotin rungon kautta järjestettyjen valukanavien kautta.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kartonki ai h iota (K) pidätetään sulkurenkaan sulkupinnan (5a) sekä kaulusrenkaan sulkupinnan 15 (61a) ja niitä vastapäätä olevan muottilevyn sulkupinnan (7a) välissä vähintään niin kauan kunnes kartonkiaihio (K) on liukunut muottionteloon (71) ja vasta tämän jälkeen muottijärjestelmään aikaansaadaan valuonkalo astian seinämiä kiertävän lierimäisen, ainakin osittain muovia olevan reunuksen (50) aikaansaamiseksi. C\J δ (M i co o h-· (M X en CL O) o sj- o σ> o o (M 16