注塑模具及注塑模制件的制作方法
【专利摘要】在此公开了一种注塑模具，该注塑模具允许在注塑模制过程期间在热塑性熔体的均匀的流体前沿。此外，公开了对应的注塑模制件。
【专利说明】注塑模具及注塑模制件
【背景技术】
[0001]已知注塑模制件具有多种形状。对于某些注塑模制件，特别是在家庭用品或娱乐电子产品领域的注塑模制件，关于由用户所感知的注塑模制件的视觉外观方面存在较高的要求。特别地，期望注塑模制件的可见部分一即塑模制件的用户可见且用户可触摸的部分一均一且均匀地设置。
[0002]在当今，如果使用了具有着色颗粒或颜料——例如用于获得银色的着色颗粒——的材料，则目前该结果不令人满意。尤其需要的是用原材料颗粒生产注塑模制件并随后为其喷涂所期望的颜色。这带来了复杂且昂贵的制造过程。另外，喷涂过程通常会激活已在注塑模制过程期间锁定于材料中的材料内的张力。结果是:所喷涂的可见侧在视觉上不均一，并且尖利的注塑模制件不适用于进一步使用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种可以允许克服该缺陷的改进的注塑模具以及改进的注塑丰吴制件。
[0004]根据本发明的第一方面，该目的通过用于生产注塑模制件的注塑模具、特别是用于生产家用装置的操作按钮的注塑模具而实现，其中，该注塑模具包括:用于注塑模制件的第一区段的第一腔室、用于注塑模制件的第二区段的第二腔室、以及用于注入塑性材料的开口，其中，第一腔室与第二腔室沿着线形连接区段流体地连接，其中，第一区段为注塑模制件的可见部分，而第二区段为注塑模制件的侧部部分，其中，第一区段至少大体上在第一面中延伸，第二区段至少大体上在第二面中延伸，并且第一面与第二面相对于彼此成角度，其中，开口通入到第二腔室中，其中，第二腔室包括加深部，加深部的深度至少大体上垂直于第二面延伸，并且其中，当考虑从开口指向连接区段上的最靠近的点的中心线时，加深部宽度增加。
[0005]这种注塑模具允许通过使用着色颗粒对注塑模制件进行注塑模制。因此能够避免喷涂过程。以下被认为是有利的:开口或注入点布置成使得注入方向相对于随后延伸的热塑性熔体的流体前沿成角度。注入方向与中心线之间的角度优选为介于30°与150°之间、更优选为介于60°与120°之间、并且特别地介于80°与100°之间。当注入方向与中心线之间的角度至少约为90°时，提供了有利的且特别易于实现的实施方式。
[0006]本发明的一个方面是将注塑模具的几何形状设计成使得流动压力沿着中心线或流动通路而稳定地减小，以便最终实现跨过第一区段或按钮表面的宽度的均一的流动前沿。在优选实施方式中，通过以下方式实现了该效果:为开口或注入点与起始于连接区段的第一区段的起始位置——特别是按钮表面的起始位置——之间的区域提供喷嘴状的几何形状。换言之，最初存在较小的截面，该较小的截面随着流动前沿朝向连接区段行进而增大，特别是存在连续的加宽部，直至流动前沿在连接区段处具有了第二区段的宽度相当大的部分、特别是具有了按钮表面的宽度时为止。
[0007]然而，如果带来了表面的非常微量的不均一性，或者在期望对表面进行消光处理的情况下，注塑模具的第一腔室优选地设置有精细的表面结构、即设计表面，以便隐藏不均一性和/或提供表面的消光处理。第一面与第二面之间的角度优选为介于30°与150°之间、更优选为介于60°与120°之间、特别地介于90°与100°之间。如果角度至少近似于90°，则能够有利地实现该注塑模具。
[0008]注塑模具适合于生产小的注塑模制件。该注塑模具还适合于生产大的注塑模制件，其中，术语“大的”指的是不能再被视为是“小的”的那些注塑模制件。
[0009]之前提及的面以及下文提及的面中的每一个面可以被理解为在笛卡尔坐标系的两个方向上延伸的面。该面也可以被理解为相对于笛卡尔坐标系而弯曲的，并且特别地该面可以被描述为椭球坐标系、球面坐标系、空间极坐标系或柱面坐标系中的面。
[0010]术语“线形”可被理解为沿着直线的线性。术语“线形”还可被理解为沿着非直线的线形，特别地可被理解为曲线形的或摆动形。
[0011]根据本发明的有利的改进，加深部在开口的区域中的宽度介于第二区域在连接区段处的宽度的5%与45%之间、优选为介于8%与35%之间、更优选为介于12%与32%之间、并且特别地介于15%与25%之间。
[0012]该改进允许了特别均匀的流动前沿。
[0013]根据本发明的另一有利的改进，加深部在连接区域处的宽度为第二区域在连接区段处的宽度的至少45%、优选为至少65%、更优选为至少85%、并且特别地至少95%。
[0014]该改进允许了特别均匀的流动前沿。
[0015]根据本发明的另一有利的改进，当考虑沿着中心线的视图时，加深部的宽度在加深部的较靠近开口的第一区域中相比于在加深部的比第一区域更远离开口的第二区域中增加较小的程度。
[0016]该改进允许了特别均匀的流动前沿。
[0017]根据本发明的另一有利的改进，随着与中心线的距离的增加，加深部的深度增加，特别是至少大体上连续地且至少大体上在加深部的相应宽度上增加。
[0018]该改进允许了特别均匀的流动前沿，这是由于除了其它效果之外，对于设置成更远离中心线的那些区域，增加的流动阻力得以补偿。
[0019]根据本发明的另一有利的改进，加深部布置成当沿着注入方向观察时面向开口。
[0020]该改进允许了特别均匀的流动前沿。
[0021]根据本发明的另一有利的改进，开口与第一腔室之间不存在直接的流体连接，而是仅经由第二腔室进行连接。
[0022]在该改进中，获得起始于第二腔室中的开口并且之后仅达到了第一腔室的流动前沿。这带来了穿过第一腔室的特别均一的流动前沿。
[0023]根据本发明的另一有利的改进，注塑模制件的任何尺寸都不超过10cm、优选为7cm、更优选为5cm且特别地为4cm的长度。
[0024]对于该尺寸的注塑模制件，流动前沿变得非常均匀。
[0025]根据本发明的另一有利的改进，注塑模制件的任何尺寸都不低于2mm、优选为3mm、更优选为5mm且特别地为IOmm的长度。
[0026]对于该尺寸的注塑模制件，流动前沿变得非常均匀。
[0027]根据本发明的另一有利的改进，至少大体上垂直于第一面延伸的第一腔室的高度沿着中心线的虚拟延长线而增加，其中中心线的虚拟延长线超出连接区段并且进入到第一
腔室中。
[0028]该改进允许了注塑模制件的更为复杂的设计。
[0029]根据本发明的另一有利的改进，包括用于注塑模制件的第三区段的第三腔室，第三腔室与第二腔室间隔开并且面向第二腔室，其中，第一腔室与第三腔室流体地连接，其中，第三区段为注塑模制件的另一侧部部分，第三区段至少大体上在第三面中延伸，并且其中，第一面与第三面相对于彼此成角度。
[0030]该改进对于生产控制按钮是有利的。第一面与第三面相对于彼此所成的角度优选为介于30°与150°之间、更优选为介于60°与120°之间、并且特别地介于80°与100°之间。若第一面与第三面相对于彼此所成的角度至少近似于90°，则获得了特别有利且简单的改进。
[0031]根据本发明的第二方面，该目的通过由上述注塑模具生产的注塑模制件而实现。
[0032]根据本发明的第三方面，该目的通过注塑模制件、特别是家用装置的操作按钮而实现，该注塑模制件包括:第一区段，第一区段为注塑模制件的可见部分；第二区段，第二区段为注塑模制件的侧部部分；以及注塑模具的开口的注入点的至少为局部的印痕，其中，第一区段与第二区段至少沿着线形连接区段连接为一个整体件，其中，第一区段至少大体上在第一面中延伸，第二区段至少大体上在第二面中延伸，并且第一面与第二面相对于彼此成角度，其中，印痕布置于第二区段处，其中，第二区段包括加高部，加高部的高度至少大体上垂直于第二面延伸，并且其中，当考虑从印痕指向连接区段上的最靠近的点的中心线时，加高部宽度增加。
[0033]根据本发明的另一有利的改进，加高部在印痕的区域中的宽度介于第二区段在连接区段处的宽度的5%与45%之间、优选为介于8%与38%之间、更优选为介于12%与32%之间、并且特别地介于15%与25%之间。
[0034]根据本发明的另一有利的改进，加高部在连接区段处的宽度为第二区段在连接区段处的宽度的至少45 %、优选为至少65 %、更优选为至少85 %、并且特别地为95 %。
[0035]根据本发明的另一有利的改进，考虑沿着中心线的视图，加高部的宽度在加高部的较靠近印痕的第一区域中相比于在加高部的比第一区域更远离印痕的第二区域中增加较小的程度。
[0036]根据本发明的另一有利的改进，随着与中心线的距离的增加，加高部的高度增加，特别是至少大体上连续地且至少大体上在加高部的相应宽度上增加。
[0037]根据本发明的另一有利的改进，当沿着注入方向观察时，加高部布置在第二区段的面向印痕的第一侧。
[0038]根据本发明的另一有利的改进，注塑模制件的任何尺寸都不超过10cm、优选为7cm、更优选为5cm、并且特别地为4cm的长度。
[0039]根据本发明的另一有利的改进，注塑模制件的任何尺寸都不低于2mm、优选为3mm、更优选为5mm并且特别地为IOmm的长度。
[0040]根据本发明的另一有利的改进，至少大体上垂直于第一面延伸的第一区段的高度沿着中心线的虚拟延长线而增加，其中中心线的虚拟延长线超过连接区段并延伸至第一区段中。[0041]根据本发明的另一有利的改进，第三区段与第二区段间隔开并且面向第二区段，其中，第三区段为注塑模制件的另一侧部部分，第三区段至少大体上在第三面中延伸，并且其中，第一面与第三面相对于彼此成角度。
[0042]应理解，前述特征以及下述特征可以不仅仅在某些结合中使用，而是也可以在不背离本发明的精神和范围的情况下在其它结合中使用或者作为独立的特征使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]附图中示出了本发明的优选实施方式，并且下文中将更详细地对本发明的优选实施方式进行说明。附图中:
[0044]图1为根据现有技术的注塑模制件；
[0045]图2为根据本发明的注塑模具的实施方式的第一元件；
[0046]图3为根据本发明的注塑模具的实施方式的第二元件；
[0047]图4为根据本发明的注塑模制件的第一实施方式的第一视图；
[0048]图5为根据图4的注塑模制件的第二视图；
[0049]图6为根据本发明的注塑模制件的第二实施方式；以及
[0050]图7为根据本发明的注塑模制件的第三实施方式。
【具体实施方式】
[0051]图1示出了根据现有技术的注塑模制件10。注塑模制件10包括第一区段12，第一区段12为注塑模制件10的可见部分。注塑模制件10还包括第二区段14，第二区段14为注塑模制件10的侧栏。还象征性地示出了注塑模具(未示出)的开口的注入点的印痕16。
[0052]第一和区段12与第二区段14至少沿着线形连接区段18连接为一个整体件。
[0053]第一区段12至少大体上在第一面XY——此处为XY-面——中延伸，而第二区段14至少大体上在第二面XZ——此处为XZ-面——中延伸。第一面XY与第二面XZ相对于彼此成至少近90°的角度。
[0054]根据图2和3中示出的优选实施方式，用于生产小的注塑模制件10的注塑模具20由第一元件22 (参见图2)和第二元件24 (参见图3)组成。现在将基于这些附图对注塑模具20进行说明。
[0055]注塑模具20包括用于注塑模制件10的第一区段12的第一腔室26。当第一元件22插入到第二元件24中时，通过使第一元件22的终端表面28与第二元件24的底板30之间保持一定距离而设置腔室26。
[0056]注塑模具20还包括第二腔室32，第二腔室32由第一元件22的侧终端表面34与第二元件24的侧壁36之间的距离而形成。
[0057]此外，示出了用于注塑塑性材料或热塑性熔融物的开口 38。第一和第二腔室26、32至少沿着由虚线40象征性表示的线形连接区段18连接。
[0058]第一区段12为注塑模制件10的可见部分，而第二区段14为注塑模制件10的侧部部分。第一区段12或第一腔室26至少大体上在第一面XY—此处为XY-面一中延伸，而第二区段14或第二腔室32至少大体上在第二面XZ—此处为XZ-面一中延伸。第一面XY与第二面XZ相对于彼此成角度。
[0059]开口 38通入到第二腔室32中。第二腔室32还包括加深部42，加深部42的深度一此处为在Y-方向上一至少近乎垂直于第二面XZ。当考虑沿着中心线44运动时，加深部42的宽度一此处为在X-方向上一增加。中心线44形成为起始于开口 38并指向连接区段18上的最靠近的点。
[0060]当考虑沿着中心线44运动时，加深部42的宽度在加深部42的靠近开口 38的第一区域46中所增加的程度小于在加深部42的设置为比第一区域46更远离开口 38的第二区域48中所增加的程度。
[0061]随着与中心线44的距离的增加，加深部42的深度增加，特别是大体上连续地且大体上跨过加深部42的对应宽度而增加。加深部42布置成当沿着注入方向50观察时面向开口 38，然而，如所示出的，不限于该区域。
[0062]第三腔室与第二腔室32间隔开并面向第二腔室32，以便获得注塑模制件10的第三区段54。第一腔室与第二腔室流体地连接，其中，第三区段54为注塑模制件10的另一侧部部分56 (参见图4)。第三区段54至少大体上在第三面XZ——此处为XZ-面——中延伸，并且第一面XY与第三面XZ’相对于彼此成角度。
[0063]图4示出了注塑模制件10的第一实施方式，此处为家用装置的操作按钮。注塑模制件10包括:第一区段12，第一区段12为注塑模制件10的可见部分；第二区段14，第二区段14为注塑模制件10的侧部部分；以及注塑模具20的开口 38的注入点的至少为局部的印痕16。
[0064]第一区段12与第二区段14至少沿着由虚线40进一步示出的线形连接区段18 —体地连接为一个件。第一区段12至少大体上在第一面XY—此处为XY-面一中延伸，第二区段14至少大体上在第二面XZ—此处为XZ-面一中延伸，并且第一面XY与第二面XZ相对于彼此成角度。
[0065]印痕16存在于第二区段14上。第二区段14包括加高部58 (参见图5)，加高部58的宽度至少近乎垂直于第二面XZ地延伸。当考虑沿着中心线44运动时，加高部58的宽度增加，其中，对于该实施方式也是如此:中心线44起始于印痕16并指向连接区段上的最靠近的点。
[0066]图5示出:当考虑沿着中心线44运动时加高部58的宽度在加高部58的靠近印痕16的第一区域60中所增加的程度小于在加高部58的设置为比第一区域60更远离印痕16的第二区域62中所增加的程度。所示出的是:随着与中心线44的距离的增加，加高部58的高度增加，特别是大体上连续地且大体上跨过加高部58的全部对应宽度地增加。加高部58设置于第二区段14的在注入方向50上面向印痕16的第一侧处。
[0067]至少近乎垂直于第一面XY地延伸的第一区段12的高度沿着中心线44的由虚线64象征性表示的虚拟延长线而增加，该虚拟延长线超过连接区段18并延伸至第一区段12中。
[0068]第三区段56与第二区段14间隔开并面向第二区段14，其中，第三区段56为注塑模制件10的另一侧部部分，第三区段56至少大体上在第三面XZ，一此处为XZ-面一中延伸，并且第一面XY与第三面XZ’相对于彼此成角度。
[0069]图6示出了注塑模制件10的第二实施方式，此处再次为家用装置的操作按钮。注塑模制件10包括第一区段12和第二区段14，第一区段12为注塑模制件10的可见部分；第二区段14为注塑模制件10的侧部部分。
[0070]第一区段12至少大体上在第一面XY中延伸。第一面XY可以为笛卡尔坐标系中的面，也可以是如一开始所说明的在另一坐标系中的面，因此第一面XY还可为曲线形的。第二区段14至少大体上在第二面RZ中延伸。第二面RZ通过Z轴线和围绕Z轴线的曲率R生成。第二面RZ位于圆筒的桶形面中。第一面XY与第二面RZ相对于彼此成角度。
[0071]参照图4和5以进行进一步的说明。由于模具与注塑模制件10是反向匹配的，因此注塑模制件10的第二实施方式也直接公开了对应的注塑模具20。因此，对应的注塑模具20的加厚部42与注塑模制件10的加高部58是反向匹配的。对应的注塑模具20的第一区段12与注塑模制件10的第一腔室26是反向匹配的。对应的注塑模具20的第二区段14与注塑模制件10的第二腔室32是反向匹配的。参见图4，隐藏了注塑模具20的开口的注入点的印痕。
[0072]图7示出了注塑模制件10的第三实施方式，第三实施方式与第二实施方式的不同在于，面RZ位于具有椭圆形基部区域的圆筒的桶形面中。此处也适用上下文中对图6进行的其它说明。
【权利要求】
1.一种用于生产注塑模制件(10)的注塑模具(20)，其中，所述注塑模具(20)包括:用于所述注塑模制件(10)的第一区段(12)的第一腔室(26)、用于所述注塑模制件(10)的第二区段(14)的第二腔室(32)、以及用于注入塑性材料的开口(38)，其中，所述第一腔室(26)与所述第二腔室(26、32)沿着线形连接区段(18)流体地连接，其中，所述第一区段(12)为所述注塑模制件(10)的可见部分，且所述第二区段(14)为所述注塑模制件(10)的侧部部分，其中，所述第一区段(12)至少大体上在第一面(XY)中延伸，所述第二区段(14)至少大体上在第二面(XZ ；RZ)中延伸，并且所述第一面(XY)与所述第二面(XZ ；RZ)相对于彼此成角度，其中，所述开口(38)通入所述第二腔室(32)中，其中，所述第二腔室(32)包括加深部(42)，所述加深部(42)的深度至少大体上与所述第二面(XZ;RZ)相垂直地延伸，并且其中，当考虑从所述开口(38)指向所述连接区段(18)上的最靠近点的中心线(44)时，所述加深部(42)的宽度增加。
2.根据权利要求1所述的注塑模具，其中，所述加深部(42)在所述开口(38)的区域中的宽度介于所述第二区段(14)在所述连接区段(18)处的宽度的5%与45%之间。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的注塑模具，其中，所述加深部(42)在所述连接区域(18)处的宽度为所述第二区段(14)在所述连接区段(18)处的宽度的至少45%。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的注塑模具，其中，考虑沿着所述中心线(44)的视图，所述加深部(42)的宽度在所述加深部的较靠近所述开口(38)的第一区域(46)中相比于在所述加深部(42)的比所述第一区域(46)更远离所述开口(38)的第二区域(48)中增加较小的程度。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的注塑模具，其中，随着与所述中心线(44)的距离增加，所述加深部(42)的深度增加。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的注塑模具，其中，当沿注入方向(50)观察时，所述加深部(4)布置成面向所述开口(38)。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的注塑模具，其中，在所述开口(38)与所述第一腔室(26)之间不存在直接的流体连接，而仅经由所述第二腔室(32)连接。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的注塑模具，其中，至少大体上与所述第一面(XY)相垂直地延伸的所述第一腔室(26)的高度沿着所述中心线(44)的虚拟延长线增加，所述中心线(44)的所述虚拟延长线超出所述连接区段(18)并进入所述第一腔室(26)中。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的注塑模具，其中包括用于所述注塑模制件(10)的第三区段(54)的第三腔室(52)，所述第三腔室(52)与所述第二腔室(32)间隔开并且面向所述第二腔室(32)，其中，所述第一腔室(26)与所述第三腔室(26、52)流体地连接，其中，所述第三区段(54)为所述注塑模制件(10)的另一侧部部分(56)，所述第三区段(56)至少大体上在第三面(XZ’ )中延伸，并且其中，所述第一面(XY)与所述第三面(XZ，)相对于彼此成角度。
10.一种使用根据前述权利要求中的任一项所述的注塑模具(20)生产的注塑模制件(10)。
11.一种注塑模制件(10)，包括: 第一区段(12)，所述第一区段(12)为所述注塑模制件(10)的可见部分， 第二区段(14)，所述第二区段(14)为所述注塑模制件(10)的侧部部分，以及至少注塑模具(20)的开口(38)注入点的局部印痕(16)， 其中，所述第一区段(12)与所述第二区段(12、14)至少沿着线形连接区段(18)连接为一个整体件，其中，所述第一区段(12)至少大体上在第一面(XY)中延伸，所述第二区段(14)至少大体上在第二面(XZ ；RZ)中延伸，并且所述第一面(XY)与所述第二面(XZ ；RZ)相对于彼此成角度，其中，所述印痕(16)布置于所述第二区段(14)处，其中，所述第二区段(14)包括加高部(58)，所述加高部(58)的高度至少大体上与所述第二面(XZ;RZ)相垂直地延伸，并且其中，当考虑从所述印痕(16)指向所述连接区段(18)上的最靠近点的中心线(44)时，所述加高部(58)的宽度增加。
12.根据权利要求11所述的注塑模制件，其中，所述加高部(58)在所述印痕(16)的区域中的宽度介于所述第二区段(12)在所述连接区段(18)处的宽度的5%与45%之间。
13.根据权利要求11至12中的任一项所述的注塑模制件，其中，所述加高部(58)在所述连接区段(18)处的宽度为所述第二区段(14)在所述连接区段(18)处的宽度的至少45%。
14.根据权利要求11至13中的任一项所述的注塑模制件，其中，考虑沿着所述中心线(44)的视图，所述加高部(58)的宽度在所述加高部(58)的较靠近所述印痕(16)的第一区域(60)中相比于在所述加高部(58)的比所述第一区域(60)更远离所述印痕(16)的第二区域中增加较小的程度。
15.根据权利要求11至14中的任一项所述的注塑模制件，其中，随着与所述中心线(44)的距离增加，所述加高部(58)的高度增加。
16.根据权利要求11至15中的任一项所述的注塑模制件，其中，当沿注入方向(50)观察时，所述加高部(58)布置在所述第二区段(14)的面向所述印痕(16)的第一侧。
17.根据权利要求11至16中的任一项所述的注塑模制件，其中，所述注塑模制件(10)的任何尺寸都不超过IOcm的长度并且任何尺寸都不低于2mm的长度。
18.根据权利要求11至17中的任一项所述的注塑模制件，其中，至少大体上与所述第一面(XY)相垂直地延伸的所述第一区段(12)的高度沿着所述中心线(44)的虚拟延长线增加，所述中心线(44)的所述虚拟延长线超出所述连接区段(18)并进入所述第一区段(12)中。
19.根据权利要求11至18中的任一项所述的注塑模制件，其中，第三区段(56)与所述第二区段(14)间隔开并且面向所述第二区段(14)，其中，所述第三区段(56)为所述注塑模制件(10)的另一侧部部分 ，所述第三区段(56)至少大体上在第三面(XZ，)中延伸，并且其中，所述第一面(XY)与所述第三面(XZ’ )相对于彼此成角度。
【文档编号】B29C45/16GK103831929SQ201310589502
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2012年11月20日
【发明者】迈克尔·谢克尔, 罗伯特·舒尔策 申请人:Pas德国有限责任公司