带基础件和固定的垫式模制件的注塑成型件及制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种注塑成型件，该注塑成型件由基础件(6)和垫式模制件(1)构成，该基础件以注塑成型方法制造，该垫式模制件固定在所述基础件上，该能够在无需额外连接步骤的情况下由此制造：所述垫式模制件(1)由软的、经浇铸的、形成软组分(2)的凝胶体构成，该凝胶体在其限界面上被硬的、但能柔性且弹性变形的、形成硬组分(3)的材料完全覆盖，该材料构成在侧向上超过所述软组分(2)伸出的环绕的凸缘形式的边缘(4)，其中，所述垫式模制件(1)通过所述硬组分(3)与所述基础件(6)连接，其方式是，在针对所述基础件的注塑成型过程中，所述硬组分(3)被所述基础件(2)的材料注塑包封。
【专利说明】
带基础件和固定的垫式模制件的注塑成型件及制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种注塑成型件，该注塑成型件由以注塑成型方法制造的基础件和固定其上的垫式模制件构成。
【背景技术】
[0002]注塑成型件用的材料在多个方面进行选择，属于该方面的尤其是:待制造的注塑成型件所需的稳定性、强度、弹性以及柔性。然而在相应方面所选择的材料不可能满足所有要求，尤其是在注塑成型件被设置用于靠置在主体上的情况下。于是，注塑成型件的材料可能会由于相对运动而导致摩擦和类似的损伤。尤其是当靠置在有生命的人体或动物体上的情况下，可能会在该处引起令人不适的压力部位、擦伤或者甚至切口。因此已知的是，注塑成型件设有带软垫的模制件，该带软垫的模制件由软材料制成。对此尤其适用由凝胶制成的模制件。因为软模制件通常不能形状稳定地经受住注塑成型压力，因此该软模制件通常被单独制造并且事后施加到(例如粘接到)以注塑成型方法制造的注塑成型件上。这种方法是麻烦的并且会使注塑成型件变得昂贵。
【发明内容】
[0003]本发明的任务在于，提出一种所述类型的注塑成型件，其中，不需要用于将基础件与垫式模制件相连接的单独耗费。
[0004]该任务的解决方案在开头所提及类型的注塑成型件中如此实现:垫式模制件由软的、经浇铸的凝胶体(软组分)构成，该凝胶体在限界面上被硬的、但可柔性且弹性变形的材料(硬组分)完全覆盖，该材料构成了在侧向上超过凝胶体伸出的环绕的凸缘形式的边缘，其中，垫式模制件通过硬组分与基础件相连接。
[0005]因此，根据本发明的注塑成型件具有垫式模制件，该垫式模制件由两部分构成。原本的垫功能通过软组分起作用，该软组分通过软的经浇铸的凝胶体构成。朝向基础件方向，该软组分被垫式模制件的硬组分完全覆盖。硬组分具有比软组分大的硬度，然而同样能够柔性且弹性地变形。硬组分优选由硬凝胶(Hartgel)构成，该硬凝胶在其结构方面类似于软组分的凝胶，从而软组分和硬组分在流体状态下能够良好地相互材料锁合地连接，而不需要粘接剂。硬组分在侧向上以环绕的凸缘形式的边缘超出该凝胶体，借助该边缘在注塑成型模具中实现了所需的软的经浇铸的凝胶体与注入的基础件材料相隔离。该环绕的凸缘形式的边缘能够实现将通过浇铸的凝胶体所填充的空间完全密封，该空间通过注塑成型模中的阴模构成。通过垫式模制件的所施加的硬组分，使该垫式模制件能够形状稳定地经受住随后针对基础件的注射压力。在此情况下，硬组分的材料在密封的环绕边缘区域中被强地压缩，例如达到该材料初始厚度的30%厚度。也就是说，在优选实施例中，如果环绕的凸缘形式的边缘的材料厚度为1mm，则该边缘被夹在两个模具部分之间并且通过注塑成型模的闭合压力例如被压缩到0.3mm。在此情况下，硬组分的材料必需如此选择，使得该硬组分能够经受住弹性变形和注射压力。在此能够符合要求的是，硬组分由填充的硬凝胶制成，该硬凝胶特别是以金属氧化物或者非金属氧化物(尤其硅酸)填充，尤其是填充的聚胺酯凝胶(Polyurethangel) JnEP I 125 975 BI所公开的。在优选的实施例中，该硬凝胶具有40肖氏A级硬度。
[0006]针对软组分与硬组分的优选材料组合是PU软凝胶与PU硬凝胶以及硅酮软凝胶与硅酮硬凝胶。但也可能是其它的组合，例如由PU泡沫材料作为软组分以及由HJ硬凝胶作为硬组分。
[0007]尤其是在使用由聚胺酯(PU:Polyurethan)制成的软凝胶(Softgel)的情况下，该软凝胶倾向于胶粘性，这有利的是:软组分在被硬组分覆盖的限界面以外由覆盖薄膜包围。该覆盖薄膜符合目的地是一种高性能TPU薄膜，它例如以商标“Platilon”或“Duref lex”销售。
[0008]该薄膜在施加硬组分材料时与硬组分相连接，从而附加地满足这样的功能:使软组分在负荷时也以限定的体积保持，从而使软组分在负荷之后恢复成初始形状。对此符合要求的是:覆盖薄膜例如通过深拉来预变形。
[0009]因为硬组分的硬凝胶也能够是粘的，因此符合要求的是:背向软组分的硬组分表面同样被薄膜覆盖。该薄膜必须是与注塑成型材料相协调的。尤其是，硬组分的覆盖薄膜同样可以是一种TPU薄膜，该TPU薄膜可以与软组分的TPU薄膜不同。作为用于基础件的注塑成型材料，同样可以使用TPU。然而也可以使用其它材料，如硅酮、聚碳酸酯等。
[0010]如此实现制造根据本发明的具有经浇铸的垫式模制件的注塑成型件:首先，在合适的模具中浇铸所述垫式模制件的软组分，其中，随后施加硬组分。将模制件的软组分置入到相应的阴模中，该阴模构成注塑成型模具的第一模具块，从而当注塑成型模通过第二模具块闭合并且当硬组分的环绕的边缘被注塑成型模具的闭合压力夹紧时，该环绕的边缘在封闭阴模的表面上被密封地平放。然后执行针对基础件的注塑成型过程，其中，将阴模中的软组分通过硬组分而与注入的基础件材料相隔离，并且，硬组分被基础件材料注塑包封。[0011 ]因此，在根据本发明的注塑成型件中，基础件与垫式模制件之间的连接在硬组分上发生，而软组分与基础件材料通过借助硬组分的密封部而保持隔离。对于一些应用情况可以有利的是:硬组分与基础件材料之间的连接仅在垫式模制件的硬组分的窄的自由棱边的区域中实现，也就是说，硬组分的背向软组分的面保持自由。
[0012]为了施加覆盖软组分的薄膜，首先将该薄膜成型到用于软组分的浇铸模具中，例如通过深拉(Tiefziehen)，从而将软组分浇铸到包衬有薄膜的浇铸模具中。然后施加硬组分(优选地同样通过浇铸过程来施加)，并且尤其当软组分还在其浇铸模具中的期间进行。例如在聚胺酯的情况下，反应性地实现上述两个组分的交联(Vernetzung)。接着，将垫式模制件置入到注塑成型模的阴模中，并且，执行针对基础件的注塑成型过程。
[0013]在根据本发明的方法的改进方案中，在执行注塑成型过程之前，硬组分的背向软组分的面还被覆盖薄膜覆盖。特别符合要求的是，垫式模制件与基础件之间、例如仅在垫式模制件的硬组分的窄的自由棱边的区域中连接，因此实现了:硬组分的背向软组分的面将不被基础件材料覆盖并且由此保持自由。于是，所述薄膜避免了注塑成型件在垫式模制件的硬组分的区域中可能使人感到不舒服的粘性表面。这种薄膜的施加优选实现在置入到注塑成型模中之前(尤其是仍处于软组分用的浇铸模具中)以及在施加(优选浇铸)硬组分之后。
【附图说明】
[0014]以下借助附图中所示的实施例来详细地描述本发明。
[0015]附图示出:
[0016]图1:垫式模制件的侧视图及俯视图，该垫式模制件具有软组分和硬组分；
[0017]图2:已完成的注塑成型件的侧视图和俯视图，其中，垫式模制件与基础件的材料相连接；
[0018]图3:注塑成型模具的第一模具块(下部分)的俯视图；
[0019]图4:由第一模具块及第二模具块(还未闭合)组成的注塑成型模具的截面，该注塑成型模具带有置入的垫式模制件，该垫式模制件的硬组分被基础件的材料注塑包封。
【具体实施方式】
[0020]图1中所示的垫式模制件I的实施例由软组分2和硬组分3组成，该软组分可由聚胺酯软凝胶(Polyurethan-Softgel)构成，硬组分完全覆盖软组分的一侧(在这里是底侧)并且以环绕的凸缘形式的边缘4超出软组分的轮廓伸出。在所示的实施例中，软组分2在未被硬组分3覆盖的所有侧上由预变形的薄膜5覆盖。薄膜5优选在硬组分3的环绕的凸缘形式的边缘4上与硬组分3连接，从而薄膜5与硬组分3—起包围被软组分2填满的空间。
[0021]图1b)中的俯视图表明:软组分2及硬组分3可具有纵向延伸的形状。可以得出对于软组分2及硬组分3的所有可能的构型，只要硬组分3能够以其环绕的凸缘形式的边缘4围绕软组分2，该边缘的功能还将在下面详细地解释。
[0022]图2示出注塑成型件的侧视图及俯视图，该注塑成型件由垫式模制件I和基础件6组成。在这里，基础件6仅作为实施例示出成基本上矩形的、纵向延伸的形状，但也可具有任意的构型。尤其是，基础件6不必强制地构成平坦的。该基础件6也可具有较复杂的形状，例如针对眼罩的眼镜形状。基础件6还可构造成框形，其中，垫式模制件I可给框形件的内边缘和/或外边缘装上软垫。在图2所示的实施例中，基础件具有注塑成型的锁钩7，借助该锁钩可使基础件6连同与该基础件连接的垫式模制件I锁入到接收部内。
[0023]基础件6采用注塑成型方法来制造，其中，垫式模制件I在注塑成型过程中与基础件6相连接。
[0024]图3示出注塑成型模的第一模具块8。第一模具块8构成矩形的模具下部分，该模具下部分在两个在对角线上对置的棱角上设有导向栓9，用于相对于第二模具块10(模具上部分，见图4)精确地定位。图3中所示的第一模具块8被成型有注塑成型空腔11，借助该注塑成型空腔可以成型所述基础件6。被置入的垫式模制件I位于注塑成型空腔11的中心，该垫式模制件优选作为经浇铸的模制件被事先制造。
[0025]由图3还可看到浇铸通道12，通过该浇铸通道使注塑成型空腔11在注塑成型过程中被基础件6的材料填充。
[0026]图4示出第一模具块8与第二模具块10的相互配合用于注塑成型过程。第一模具块8的导向栓9被导入到第二模具块10的相应的导向孔13中，从而能够由此使模具闭合:即，使第二模具块10向下压到第一模具块8上，直至这两个模具块8、10的相互对置的面14、15相互压紧。由图4可看出:由此使注塑成型空腔11构成了闭合的空间，基础件6的材料被注入到该闭合的空间中。这里也可清楚看出，第二模具块10压到第一模具块8上直至注塑成型模具完全闭合，这用于:使硬组分3弹性地压在一起。在此情况下，软组分2伸入到第一模具块8的相应的阴模16中，该阴模16在上侧上以环形的凸起部17朝向所述环绕的凸缘形式的边缘4封闭，硬组分3的凸缘形式的边缘4被压到该凸起部上，从而阴模与位于其中的软组分在注塑成型过程中被可靠地密封。因此，软组分2在注塑成型过程中通过硬组分3而与基础件6材料的材料压力相隔呙。
[0027]箭头F示出注塑成型模的闭合压力，借助该闭合压力使第二模具块10从图4中未闭合的位置压到第一模具块8上，直至平坦的面14、15随着压力相互靠置，由此使模具闭合。
[0028]因此，根据本发明的由软组分2与硬组分3组成的垫式模制件I的构型能够实现了:在注塑成型过程中，垫式模制件I能够埋入到基础件6的材料中，而不会由于注射压力而使得软组分2不可用。硬组分3将软组分2与注射压力相隔离并且借助该硬组分3的环绕的凸缘形式的边缘4来密封所述注塑成型模的阴模16，在该阴模中接收有软组分2。
[0029]在根据图4的注塑成型模的实施形式中，第二模具块10的平面15明显平坦地靠置在平坦的硬组分3上，从而该硬组分与基础件6的材料基本上在环绕的窄棱边18的区域中相连接。此外，具有环形凸起部17的注塑成型空腔11能够如此构造，使得凸缘形式的边缘4部分地在该边缘4的上侧上(该边缘4的上侧在图4中朝下)也被环形地注塑包封，从而环绕的凸缘形式的边缘4在两个相互垂直的面(14、15)上被注入到基础件6的材料中。
[0030]此外显然还可以是:第二模具块10的面15设有凹槽，以使基础件6的材料也能够进入到硬组分3的第三侧上，从而硬组分3也能够在第三侧上被注塑包封。在此重要的是，模具的闭合压力F将硬组分3的凸缘形式的边缘4密封地压到第一模具块8上，以便在注塑成型过程期间确保了阴模16以及位于其中的软组分2的密封。
【主权项】
1.一种注塑成型件，该注塑成型件由基础件(6)和垫式模制件(I)构成，该基础件以注塑成型方法制造，该垫式模制件固定在所述基础件上，其特征在于:所述垫式模制件(I)由软的、经浇铸的、形成软组分(2)的凝胶体构成，该凝胶体在其限界面上被硬的、但柔性且能弹性变形的、形成硬组分(3)的材料完全覆盖，该材料构成在侧向上超过所述软组分(2)伸出的环绕的凸缘形式的边缘(4)，其中，所述垫式模制件(I)通过所述硬组分(3)与所述基础件(6)连接，其方式是，在针对所述基础件的注塑成型过程中，所述硬组分(3)被所述基础件(2)的材料注塑包封。2.根据权利要求1所述的注塑成型件，其特征在于:所述软组分(2)在被所述硬组分(3)覆盖的限界面以外通过覆盖薄膜(5)完全地包围。3.根据权利要求1或2所述的注塑成型件，其特征在于:所述硬组分(3)面式地构造有恒定材料厚度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的注塑成型件，其特征在于:所述硬组分(3)构造成凝胶。5.根据权利要求4所述的注塑成型件，其特征在于:所述硬组分(3)是以热解硅酸充填的聚胺酯凝胶。6.根据权利要求1至5中任一项所述的注塑成型件，其特征在于:所述硬组分(3)的背向所述软组分(2)的面被薄膜覆盖。7.—种用于制造根据权利要求1至6中任一项所述的注塑成型件的方法，具有以下方法步骤: a)将所述垫式模制件(I)以所述软组分(2)置入到相应的阴模(16)中，该阴模位于注塑成型模具的第一模具块(8)中，从而当所述注塑成型模具通过第二模具块(10)闭合时，所述硬组分(3)的环绕的边缘(4)在封闭所述阴模(16)的表面上密封地平放， b)执行针对所述基础件(6)的注塑成型过程，其中，将所述阴模(16)中的所述软组分(2)通过所述硬组分(3)而与注入的所述基础件(6)材料相隔离，并且，所述硬组分(3)被所述基础件(6)材料注塑包封。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于:所述软组分(2)被浇铸到以薄膜(5)包衬的浇铸模具中，并且，在随后施加所述硬组分(3)时，该薄膜与所述硬组分相连接。9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于:在执行所述注塑成型过程之前，将覆盖薄膜施加到所述硬组分(3)的背向所述软组分(2)的自由面上。
【文档编号】B29C45/14GK106003555SQ201610172255
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】M·奥斯迈尔, F·S·克林格比尔, H·H·德赖林, J·克林格比尔, D·巴吕尔
【申请人】凝胶技术有限公司