[发明专利]用于制造由聚合物材料制成的片状元件的方法及相关设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造由聚合物材料制成的片状元件的方法，并且涉及用于实现所述方法的设备。

背景技术

在下文的说明中，“片状元件（sheet-like element）”将被理解为是指与在其余两个维度上的延伸范围相比具有较小厚度的元件（例如薄片）。

本发明所涉及的片状元件包括限定一表面的延长的支承元件，蘑菇状结构从所述表面突出。在扁平的支承元件和蘑菇状结构之间具有空的空间，除了减轻物体的重量以外，这些空间还形成空气通道并且能够形成绝缘垫。

在一个优选实施例中，所述蘑菇状结构包括朝着扁平元件变细并且与扁平元件成一体的柄部。柄部的末端具有头部，所述头部优选具有较大的宽度和/或平坦度（flat）。

这种形式优化了实空比（solid-to-void ratio），有利于空气在通道内通过，尤其是当柄部为截头锥体并且具有凸起轮廓时。

这种类型的片状元件的一个示例在本申请人名下的欧洲专利2040575中有所描述，该专利涉及一种用于鞋类的鞋垫，其特征在于，所述鞋垫包括扁平的支承元件，从所述支承元件延伸出蘑菇状结构。

在这种鞋垫中，源于排汗的产物可被收集在通道内部，然后可以从该处通过自然作用或者由于泵送作用被排出，所述泵送作用是通过用户的重量作用在鞋垫上时对所述鞋垫的压缩实现的。

此外，由于独立于彼此的蘑菇状结构的特定构造，所述鞋垫有助于实现负荷在脚尖和脚跟之间的适当分布。

该专利还示出了所述鞋垫的构造如何实现脚对地面的撞击的减震作用，从而减少了发生病态情况的危险，例如粘液囊炎（bursitis）、脚跟的炎症和表皮角化病（hyperkeratosis）。

有利地，上述类型的片状元件能够以以下创新性的方式使用，即，改变整体尺寸但是保持所述支承元件和蘑菇状结构的相对比例基本不变，以及用于制造矫形垫、人体工程学垫、软垫、椅座、扶手椅和无靠长沙发椅（divan）的座部和靠背，体操训练垫、防褥疮垫以及通常的衬垫。

如上所述，这些片状元件的特殊构型实际上优化了片状物体内部的实空比，并且有利于空气在支承元件和各个蘑菇状结构之间的空的空间内流过。

通过这种构型可以获得重量低的片状元件。此外，在片状物体设置成与高度发汗的身体部分接触的情况下，任何排汗产物可以被收集在支承元件和蘑菇状结构之间的空的空间内，并从该处被有效地散发。

此外，在这些片状元件受到压缩应力的情况下，彼此独立的所述蘑菇状结构的特定构造能够实现作用在所述元件本身上的负荷的适当分布，此外还有利地缓冲了在元件和用户的身体（或身体的部分)之间的任何撞击。

如上所述由聚合物材料制成的这些片状元件使用由基部和盖组成的合适的模具通过注射模塑进行生产。

但是，用于制造这种类型的片状元件的迄今所使用的模具尽管广受赞誉，但并非没有缺点。

蘑菇状延伸部的特定构型意味着模具的基部和盖两者都具有带适当成形的插件的型腔（impression）。蘑菇状延伸部特别要求盖的内表面应具有突出部，所述突出部的形状与要获得的蘑菇状延伸部的形状互补。

鉴于上述片状元件的特殊结构，显然相对于模具盖的基部正交延伸的这些突出部减缓了模具腔的填充，形成阻止被注入材料流动的障碍。

由于这种减缓作用，在生产期间可能出现一定数量的不合格品，这主要是因为模具腔的不完全填充。最初注入模具内的材料实际上可能在整个腔被完全填充之前冷却和硬化。

在小尺寸物体例如上述由于鞋类的鞋垫的情况下，已经出现这种问题。在较大尺寸物体（例如床垫、软垫等）的情况下，这些问题意味着在品质和较低数量的不合格品方面都具有令人满意的结果的合适的模制是几乎不可能的。

为了确保对模具腔的更合适的填充，可以提高注射温度或压力。提高注射温度有助于材料在模具腔内的流动性，但同时增加了沿分隔腔和盖的线具有毛刺（材料的溢出）的危险。设定较高的注射压力有助于填充模具腔，但同时具有在蘑菇状延伸部的头部上形成毛刺的危险。这些毛刺导致在两个或更多蘑菇状元件之间形成桥。这些桥尤其在蘑菇状元件的顶端处出现，因为这些顶端设置为至少沿其延伸部的有限部分彼此接触或者非常靠近。

发明内容

本发明的目的是基本克服上述缺点。

特别地，本发明的一个任务是提供一种能够在上述片状元件的生产期间减少制造的不合格品的数量的方法和设备。

本发明的另一个任务是提供一种能够使模制所述片状元件的方法加速的方法和设备。