包覆成型餐具用品

申请号 CN201580036205.8 申请日 2015-06-26 公开(公告)号 CN106660216A 公开(公告)日 2017-05-10
申请人 现代包装有限责任公司; 发明人 B·夏皮罗; C·维勒奇恩; M·拉斯格贝; M·沙皮罗;
摘要 包覆成型餐具用品,包括:第一模制结构,其包括工作端和远离所述工作端延伸的纵向 支撑 芯,所述芯包括顶面和底面,以及沿其长度设置的相对 侧壁 ,所述侧壁具有延伸至所述芯顶面之上的高度;以及第二模制结构,其位于所述芯的所述侧壁之间的顶面上,与所述支撑芯一起形成用于所述用品的 手柄 。优选地,所述第一模制结构和第二模制结构具有不同 颜色 ,并且所述第一模制结构包括岛状部,以优化餐具外观。另外,公开了通过将第二模制结构在至少部分第一模制结构上包覆成型制造此类用品的方法。
权利要求

1.一种模制用品,包括:
第一模制结构,其包括工作端和远离所述工作端延伸的纵向支撑芯,所述芯包括顶面和底面,以及至少沿所述芯的长度设置的相对侧壁;其中,所述第一模制结构的侧壁具有延伸至所述芯的顶面之上的高度,或所述芯还包括一个或多个岛状部,所述岛状部具有暴露表面和一个或多个侧面,以促进第二模制结构在所述第一模制结构上成型。
2.根据权利要求1所述的模制用品,还包括:第二模制结构,其至少位于所述芯的所述侧壁之间的顶面上,与所述支撑芯一起形成用于所述用品的手柄
3.根据权利要求2所述的模制用品,其中,所述第一模制结构包括所述侧壁和所述岛状部,所述岛状部设置为相对于所述侧壁预定对齐,并且其中,所述第二模制结构覆盖所述岛状部的侧面,但不覆盖所述岛状部的暴露表面。
4.根据权利要求3所述的模制用品,其中,所述侧壁具有延伸至所述芯的底面以下的高度,并且其中,所述第二模制结构同样位于所述芯的所述侧壁之间的底面上。
5.根据权利要求3或4所述的模制用品,其中,所述芯的顶面和底面包括所述一个或多个岛状部,所述岛状部设置为相对于所述侧壁预定对齐,并且其中,所述第二模制结构覆盖所述岛状部的侧面,但不覆盖所述岛状部的暴露表面。
6.根据权利要求3、4或5所述的模制用品,其中,所述支撑芯从相对厚的中央纵向部朝相对薄的侧部呈锥形,所述侧部连接至所述侧壁,其中,所述第一模制结构的多个岛状部相对于所述侧壁成间隔关系且沿所述芯的顶面和底面的纵向轴线设置,所述顶面上的岛状部设置为与所述底面上的岛状部竖直对齐。
7.根据权利要求3-7中任意一项所述的模制用品,其中,所述第一模制结构包括侧壁,并且具有与所述工作端相对的锥形端,并且当存在所述第二模制结构时,所述第二模制结构从所述顶面延伸至所述底面,覆盖所述锥形端,所述侧壁在靠近所述锥形端处包括倾斜端部。
8.根据权利要求2-7中任意一项所述的模制用品,其中,所述岛状部的暴露表面具有圆形、椭圆形、多边形或菱形的周边,并且所述侧面具有与所述暴露表面的周边相同或不同的周边,可选地,所述岛状部整体形成图案或文字。
9.根据权利要求2-8中任意一项所述的模制用品,其中,所述岛状部具有一个或多个倾斜侧面,所述岛状部的暴露表面具有圆形、椭圆形、多边形或菱形周边,并且所述第一模制结构和所述第二模制结构颜色不同,从而使所述岛状部的暴露表面的颜色与所述第二模制结构的颜色形成对比。
10.根据前述任意一项权利要求所述的模制用品,其中,所述第一模制结构还包括过渡结构,其位于所述工作端与所述芯之间并连接至所述工作端与所述芯,所述过渡结构中包括一个或多个开口,并且其中,当存在第二模制结构时,所述第二模制结构延伸至所述一个或多个开口内并填充所述一个或多个开口。
11.根据前述任意一项权利要求所述的模制用品,其中,所述第一模制结构包括位于所述芯中或所述芯与所述侧壁之间的一个或多个孔,以促进所述第二模制结构的形成。
12.根据权利要求1所述的模制用品,其中,所述第一模制结构还包括侧壁,所述侧壁从所述工作端至少沿所述手柄长度延伸,并且具有延伸至所述芯的顶面之上、延伸至所述芯的底面以下、或延伸至所述芯的顶面之上和所述芯的底面以下的高度。
13.根据前述任意一项权利要求所述的模制用品,其中,所述工作端包括从包含以下各项的组中选择的工具:勺、叉、刀、牙刷、油漆刷和剃刀,并且所述第一模制结构和第二模制结构形成为对比色。
14.使用根据权利要求1所述的模制用品形成包覆成型用品的用途,所述包覆成型用品包括形成为对比色的第一模制结构和第二模制结构。
15.一种制造根据权利要求2-13中任意一项所述的模制用品以形成包覆成型用品的方法,所述包覆成型用品包括形成为对比色的第一模制结构和第二模制结构。

说明书全文

包覆成型餐具用品

技术领域

[0001] 本发明涉及饮食器具、餐具等一次性模制用品,并且涉及用于家庭、餐厅、餐饮、商业及机构用途的消耗性饮食器具和餐具的生产。更具体地,本发明涉及外观强化、成本降低、安全性提高、结构完整性增强的消耗性刀叉和餐具。

背景技术

[0002] 由于以合理的低成本提供允许单次使用后丢弃的便利性,一次性塑料饮食器具,有时称之为一次性餐具,在餐厅、家庭、机构、飞机等商业环境及餐饮服务活动中广泛应用。目前有许多种一次性塑料餐具,从几乎没有任何功能的廉价轻塑料餐具,到价格相对较高但质量更好、更有吸引的各种餐具。
[0003] 通常认为一次性餐具用品的外观不够经典,不适合高档场合,同时通常认为永久性餐具,也即金属餐具,更高档、外形更美观,但是,单次使用后就丢弃确实价格太高。这种感知上的差异并不完全是因为永久餐具拥有非常高的强度。虽然不锈餐具或永久餐具确实比一次性塑料餐具强度更高,但重塑料餐具在功能上足以满足大多数场合,并且,甚至可以在清洗后重复使用。因此,其作为非永久餐具成本依然足够低,从有限次使用或有限次清洗的消耗品,而不是单次使用后就丢弃的意义上来说,更是如此。因此,在高档场合使用一次性塑料餐具的一个主要问题就是与一次性塑料餐具相关的感知和外观,而非其实际性能。
[0004] 提高一次性塑料餐具吸引力的一种方法就是将其金属化。金属化餐具在美国专利第6,983,542号和美国专利公开第2006/0191145号和第2010/0192388号中有所描述。这些公开描述了复制真实不锈钢餐具外观的金属化塑料餐具。
[0005] 改善一次性塑料用品外观的另一种方法就是将用品模制为具有不同的颜色或不同的纹理。公开一次性餐具用品或其它产品的许多其它参考包括使用不同塑料或弹性材料包覆成型以制造用品。美国专利第6,634,877号和美国专利公开第2002/0014720号公开了用于用品注射包覆成型的装置和方法,其全部内容明确以引用方式并入本文,作为可以与本文所公开的修改一起用于本发明中的设备和方法实例。
[0006] 以下是许多具体的模制用品实例。
[0007] 美国专利第7,234,939号公开了一种牙科仪器,其由具有不同特性——一种刚性且另一种弹性——的聚合物通过两次注入包覆成型制造。第一聚合物的表面可以是粗糙的,以与第二聚合物形成互。所述牙科仪器基底为金属。识别符(参见图6B中的618')可以由第一聚合物模制而成,之后由不同颜色的第二聚合物包围。
[0008] 美国专利第6,821,468号公开了两种材料的模制以形成手柄。可以在一种材料中远离另一种材料处刻字。
[0009] 美国专利第6,368,536号公开了一种用两种不同材料注射成型的工具手柄。该手柄11在两次注入的模制过程中形成,在第一次注入中形成内部主体20,在第二次注入中形成外部持握体35。外部主体完全围绕内部主体。
[0010] 美国专利第6,276,020号公开了一种牙刷,其由用于提高强度的第一材料模制而成,并提供一对凹槽,以容纳用于美观效果的第二材料,其中,凹槽中的第二材料被第一材料隔开。
[0011] 美国专利第5,956,799号公开了一种油灰刀,其由包括第二模制材料凸起肋的第一模制材料制成。
[0012] 美国专利第5,920,943号针对一种共注射油漆刷,其包括柔软外层和更硬材料组成的内部结构。
[0013] 美国专利第5,615,445号公开了一种油灰刀,其由通过更软的第二材料包覆成型的更硬的第一模制材料制成。
[0014] 美国专利第5,290,063公开了一种用于滑杖的双模制手柄。该手柄包括与围绕字母的软弹性材料颜色不同的字母。
[0015] 美国专利第4,535,014号公开了一种多色双次(或多次)注入工艺,用于将不同颜色的聚合物分配到牙刷等用品的手柄中。
[0016] 美国专利第4,422,995号公开了一种围绕中央芯注射成型细长中空工件的方法,其中,第一量的塑料注入第一模具腔内,以形成围绕所述芯的间隔元件,所述芯部分延伸穿过所述第一模具腔。待所述间隔元件硬化后,所述芯和间隔元件转移至第二模具腔,另一塑料注入第二模具腔内,完成工件制作。
[0017] 美国专利第2,335,872号公开了一种模制餐具物品,其通过将刀刃和模制手柄组件放入两件式模具中形成,其中一个部件用40(参见图4)表示,所述模具包括闸42和排气口43。该模具优选由钢或其它合适金属制成。之后,通过闸门42倒入用于连接柄脚和手柄的金属。该金属优选为55~60%、40~45%铅的合金,其含有少量的锑,并且浇注温度不超过约400~450°F。如图4所示,在刀刃和手柄周围流动的金属从垫板向下流入手柄的孔,围绕柄脚填满孔,并通过开孔28流出孔以形成铆钉20。
[0018] 美国专利公开第2011/0219631号公开了一种第一部件和第二部件连接到一起的塑料餐具。所述第一部件为由第一食品级树脂制成的食物接触部,其可以被金属化;所述第二部件为由非食品级树脂制成的非食品接触部,其可以着色。所述第一部件可以是与含抗菌剂外层共同挤出的第一树脂。所述食品接触部插入所述非食品接触部内。
[0019] 美国专利公开第2009/0144991号公开了一种器具头,其可枢轴转动地连接至轴,从而使所述器具头在展开位置和折叠位置之间关节运动。
[0020] 美国专利公开第2009/0119860号公开了一种具有铆钉接合件的用品,其中,彼此连接的结构件在垂直于铆钉的平面内可彼此相对移动。
[0021] 美国专利公开第2007/0079685号公开了一种吉他拨片,其包括具有孔隙45(如图7所示)的主体40,孔隙45可以是闭孔或通孔。例如,如图5-6所示,主体30可以包括凸台36,其可以形成如图5所示,从主体30突出并配合接合在孔隙35内的字母或其它标记。孔隙45和凸台36可以具有对应形状或不同形状。所述凸台被模制材料包围。
[0022] 除这些公开外,对更有吸引力,同时更清洁卫生的一次性用品的需求越来越大,如可以高效且有效生产的餐具,这些都将在本发明中提供。

发明内容

[0023] 本发明以模制用品形式提供对现有技术的改进,所述模制用品包括第一模制结构,其包括工作端和纵向支撑芯,所述支撑芯远离所述工作端延伸,所述芯包括顶面和底面,以及至少沿其长度设置的相对侧壁。有利地,为了方便第二模制结构在第一模制结构上模制,所述侧壁具有延伸至所述芯的顶面之上的高度,或所述芯进一步包括一个或多个具有暴露表面以及一个或多个侧面的岛状部。
[0024] 优选地,所述模制用品包括第二模制结构,其至少位于所述侧壁之间的第一注料模制结构的芯的顶面上,以与支撑芯一起形成所述用品的手柄。此外,所述侧壁优选具有延伸至所述芯的底面之下的高度,其中,所述第二模制结构同样位于所述侧壁之间的所述芯的底面上。
[0025] 所述支撑芯从相对厚的中央纵向部朝相对薄的侧部大体呈锥形,所述侧部连接至所述侧壁,其中,所述第一模制结构的多个岛状部优选相对于所述侧壁成间隔关系,沿所述芯的中央纵向部同时在所述顶面和所述底面上设置,其中,所述顶面上的岛状部设置为与所述底面上的岛状部竖直对齐。所述第一模制结构优选包括与所述工作端相对的锥形端,并且所述第二模制结构从所述芯的顶面朝底面延伸,覆盖所述锥形端,其中,靠近所述锥形端的侧壁包括倾斜端部。
[0026] 在其它模制用品中,代替侧壁或除侧壁外,第一模制结构可以包括一个或多个具有暴露表面的岛状部,以及一个或多个侧面,其中,所述岛状部设置为关于所述侧壁预定对齐,并且其中,所述第二模制结构覆盖所述侧面,但不覆盖所述岛状部的暴露表面。同样,所述第一模制结构的顶面和底面可以包括设置为关于所述侧壁预定对齐的一个或多个岛状部,并且其中,所述第二模制结构覆盖所述侧面,但不覆盖所述岛状部的暴露表面。优选地,所述第一模制结构同时包括侧壁和岛状部,以促进所述第二模制结构在所述第一模制结构上的模制。
[0027] 所述岛状部的暴露表面可以具有圆形、椭圆形、多边形或菱形周边,并且所述侧面可以具有与所述暴露表面相同或不同的周边,可选地,所述岛状部整体形成图案或文字。所述第一模制结构和所述第二模制结构优选为不同颜色,从而使所述岛状部的暴露表面的颜色与所述第二模制结构的颜色形成对比。当所述岛状部设置有倾斜侧面,尤其是当第二注料材料为透明材料时,上述颜色效果更加明显。所述岛状部还可以构造为铆钉状,以优化用品外观。在形成第二模制结构的过程中,所述岛状部还可以为所述第一模制结构提供额外的稳定性和支撑。
[0028] 所述第一模制结构可以包括过渡结构,其位于所述工作端与芯之间并连接至所述工作端与芯,其中,所述过渡结构中包括一个或多个开口,并且其中,所述第二模制结构延伸至所述一个或多个开口内并填充所述一个或多个开口。该结构提供所述用品视觉上吸引人的设计,同时也增强了所述工作端与所述芯之间的稳固连接。所述第一模制结构的模制侧壁优选从所述过渡结构延伸并形成所述用品手柄的边缘,并且,所述芯内或所述芯与所述侧壁之间设置有孔,以促进所述第二模制结构的形成。所述工作端通常包括从包括以下各项的组中选择的工具:勺、叉、刀、牙刷、油漆刷和剃刀,并且所述第一注料模制结构和第二注料模制结构形成为对比色。
[0029] 本发明还涉及使用第一注料模制结构形成包覆成型用品的用途,所述用品包括呈现对比色的第一模制结构和第二模制结构。本发明还公开了一种制作本文所述的包括呈现所述对比色的第一模制结构和第二模制结构的包覆成型用品的方法。
[0030] 本发明的另一实施例涉及一种用于制作模制用品的方法,包括:在第二组件的至少一部分上包覆成型第一组件,提供模具部件以形成包括腔的第一模具,所述腔构造为限定本文所述的第一模制结构;将第一模制材料注入所述第一模具腔内,以得到所述第一模制结构;提供其它的模具部件以形成包括腔的第二模具,所述腔构造为限定本文所述的第二模制结构;以及,将第二模制材料注入所述第二模具腔内,以提供在至少部分所述第一模制结构上包覆成型的所述第二模制结构,从而形成所述用品。之后,从所述模具部件回收所述用品。
[0031] 所述第一腔通常由包括用于形成所述工作端的单模具或拼合模具的模具部件,以及由用于形成所述支撑芯的第一上模具部件和第一下模具部件形成。之后,所述第二腔通过用第二上模具部件和第二下模具部件代替所述第一上模具部件和第一下模具部件,以允许进行包覆成型而形成。
[0032] 当所述用品包括侧壁时,所述方法包括将所述第一模制结构的侧壁构造为具有足够防止所述第二材料从所述第一模制结构的侧面上方渗流的高度。所述第二腔可以构造为使得所述第二模制结构还覆盖所述第一结构的与所述工作端相对的端部。此外,所述第一模具腔可以构造为提供所述第一模制结构的锥形端部和侧壁,所述锥形端部与所述工作端相对,并且所述侧壁靠近所述锥形端部,包括倾斜端部,以防止所述第二材料从所述第一模制结构的靠近所述锥形端部的侧壁上方渗流。
[0033] 当所述第一模制结构包括一个或多个岛状部时,所述第一腔可以构造为将所述一个或多个岛状部限定在所述芯的顶面和底面中的一个或两个上,并且所述第二腔优选构造为在所述模制用品内提供所述岛状部的暴露表面。所述第二模具腔也可以构造为提供所述第二模制结构的均匀厚度或不同厚度,以在所述用品中提供所需可选效果。
[0034] 所述方法可以包括:将所述第一模具腔构造为提供岛状部,所述岛状部具有圆形、椭圆形、多边形或菱形周边以及一个或多个直侧面或倾斜侧面,所述侧面具有与所述暴露表面相同或不同的周边,并且可选地,提供所述岛状部以整体形成图案或文字。此外,也可以注入不同颜色的模制材料,从而使所述第一模制结构和所述第二模制结构具有不同颜色,其中,所述岛状部的暴露表面的颜色与所述第二模制结构的颜色形成对比。当所述岛状部设置有一个或多个倾斜侧面时,上述颜色效果更加明显。
[0035] 所述方法可以包括:将所述第一模具腔构造为提供所述第一模制结构的过渡结构,其位于所述工作端与芯之间并连接至所述工作端与所述芯,其中,所述过渡结构中包括一个或多个开口,并且将所述第二模具腔构造为允许第二模制结构延伸至所述一个或多个开口内并填充所述一个或多个开口,并且提供所述工作端和所述模制用品手柄之间的装饰性过渡。而且,所述第一模具腔可以构造为提供从包括以下各项的组中选择的工具形式的工作端:勺、叉、刀、牙刷、油漆刷和剃刀。附图说明
[0036] 结合以下附图,对本发明的优选特征进行详细描述,其中:
[0037] 图1示出一种作为本发明优选实施例的包覆成型塑料叉的立体图。当然,很容易想到可以类似地设置勺或刀,以及本文中描述的其它餐具或手持工具
[0038] 图1A示出用于图1所示包覆成型塑料叉的第一模制结构顶面的前向立体图。
[0039] 图1B示出用于图1所示包覆成型塑料叉的第一模制结构顶面的后向立体图。
[0040] 图2和3示出叉手柄的横截面图,以进一步示出第一模制结构和第二模制结构的细节。
[0041] 图4A示出图1所示叉的手柄顶面和侧面的部分截面立体图。
[0042] 图4B示出图4A所示手柄端部的放大图。
[0043] 图5A和5B示出根据本发明的包覆成型刀沿过渡结构中线的前后方向上的横截面图,其示出第一模制结构和第二模制结构如何在工作端和手柄之间的过渡结构处交叉。
[0044] 图6A示出包覆成型叉的前向立体图。
[0045] 图6B示出图6A所示叉的后向立体图。
[0046] 图7A示出用于本发明包覆成型叉的第一模制结构可选实施例的前向立体图。
[0047] 图7B示出图7A所示第一模制结构的后向立体图。
[0048] 图7C示出最终模制叉的前向立体图,其通过包括图7A和7B所示的第一模制结构的第一模制结构和第二模制结构组合而成。
[0049] 图7D示出图7C所示最终模制叉的后向立体图。
[0050] 图8示出手柄可选实施例的横截面图,以示出沿第一注料顶侧和后侧,注入工作端和手柄之间的过渡结构内的第二注料的流动细节。
[0051] 图9示出手柄的横截面图,以进一步示出在第二注料注入以将第一模制用品包覆成型时,第二注料的流动细节。
[0052] 图10示出手柄端部的顶视图,以示出注入第二注料以使其从第一注料的前方流向后方时,允许第二注料进入的开口。
[0053] 图11示出过渡结构和手柄的横截面图,以进一步示出第二注料沿第一注料的后侧移动进入过渡结构时,第二注料的流动细节。
[0054] 图12示出图7C和7D所示的包覆成型叉正面的手柄顶部和过渡结构的立体图。
[0055] 图13示出图7C和7D所示的包覆成型叉背面的手柄底部和过渡结构的立体图。

具体实施方式

[0056] 本发明涉及塑料刀叉和餐具等各种手持工具模制用品,以及一种制作所述模制用品的方法。本发明独特的餐具设计具有双重作用,既能增强结构完整性、改善结构,又能实现令人愉悦、具有吸引力的视觉效果。
[0057] 在本文中,使用的术语“塑料”表示可以通过模制固定为所需形状的材料。塑料可以是树脂,尤其是合成树脂,不管是石油化学制品还是其它生物材料,例如,纤维素、大豆或农副产品经常可以在冷却时聚合,从而可以通过从树脂颗粒或珠子注射成型而形成为所需形状。成型的塑料必须具有足够刚性,以作为刀叉和餐具使用,并且可以从自身获得强度,或者在将要模制的构造中增加时可以获得强度,也就是说,包括固化中空区域的肋或突边,或者可以利用增强纤维获得强度。所述塑料必须还可以染成各种颜色、纹理,并且无毒,可以含有添加剂。理想地,所述塑料价格便宜,可以轻松地大量获得。其还包括具有弹性特性,可以注射成型的材料。
[0058] 作为本发明的一个实例,在包括三件器具,即刀、叉、勺的餐具组中,餐具组中的每个器具均包括接触食物的工作部,即刀的刀刃、叉子的齿或勺子的勺头,以及手柄,其一般不接触食物。上述部件牢固地模制在一起,以形成可以使用的完整器具。在一些实施例中,上述用品包括过渡结构,用于强化和美观的目的。
[0059] 本发明还包括除餐具以外的其它工作部件,如牙刷和剃刀头、油灰刀、油漆刷基底、雨刮器橡胶刮刷器或其它通过操纵手柄操作且通常在有限次使用后丢弃的工具。后期,模制工作端上可以设置操作工具所必须的刷毛、附件或器件。
[0060] 本发明优选针对塑料餐具及一种制作此类餐具的模制方法。本文中使用的术语“餐具”表示饮食器具,如刀、勺、叉、沙拉叉、汤勺、奶油刀、排刀、鸡尾酒叉、服务叉和勺子、钳子、筷子、蛋糕切割器、铲子、长柄杓、食品拣选器、厨房器具等,所有这些的特征均在于手柄和连接至手柄的工作部件一起形成工具。手柄由使用者部分抓握。本发明中餐具背景下使用的术语“工作部件”表示与餐具的手柄相对且连接至餐具手柄的部件,其构造为在保持、切割、操纵、供应、消耗或传送食物过程中使用,并且在该过程中与食物接触,并且/或与使用者的嘴接触。
[0061] 下文中,本发明的模制塑料用品将作为餐具进行说明。
[0062] 塑料餐具用品通常通过聚苯乙烯和/或聚丙烯树脂注射成型。所述材料可以用可注射成型的热固性树脂代替,前提是该树脂在固化后具有计划用途所需的足够刚度和强度、无毒、使用安全并且可以安全且合法地丢弃。其可以注射成型为各种颜色或透明。一个部件可以由透明或包括一种颜色的材料模制而成,另一部件可以由具有其它不同颜色的材料制成,反之亦然。第二部件包覆成型在第一部件上。
[0063] 本发明可用的树脂包括聚苯乙烯、聚丙烯、以及聚氯乙稀的均聚物和共聚物。氯乙烯的特定共聚物包括丙烯酸盐聚合单体,尤其是丙烯酸脂、丙烯腈、苯乙烯、苯醚、丙烯酸、顺丁烯二酸酐、乙烯醇和醋酸乙烯酯。如果需要,也可以用植物基或其它可分解或可生物降解树脂。塑料餐具级聚苯乙烯一般优选用于以相对低廉成本提供必需的强度。
[0064] 本发明刀叉和餐具中使用的增塑剂可以使用且包括低挥发性且能够分散聚合树脂颗粒的化合物。增塑剂可以促进聚合树脂附着,从而强化纤维。典型的增塑剂包括酯类、聚酯和油。
[0065] 本文中使用的术语“强化”表示强化纤维,包括玻璃、金属、陶瓷、或自然或合成有机纤维。
[0066] 塑料固化可以通过现有技术中已知的各种工艺完成,包括热塑、光敏化,以及电子束或其它辐射类固化,工艺取决于所使用的塑料类型。其它热塑材料在冷却形成最终用品的过程中简单硬化定型。
[0067] 一次性餐具通常由所谓的食品级聚苯乙烯和/或聚丙烯树脂制成,其在本文中同样表示食品级塑料,这种塑料被认为在接触食物的应用中可以安全使用。食品级树脂通常是聚合树脂,其按照严格的工序控制制造,并且由树脂制造商作为原始材料供应。
[0068] 本发明提供一种将一种聚合物在另一种聚合物上包覆成型,从而形成用品的方法。所述方法涉及将第一聚合物模制为所需结构,之后将第二聚合物在部分所述第一聚合物的结构上包覆成型。
[0069] 第一聚合物可以包括刚性聚合物材料,其为用品提供支撑和强度。本文中使用的“刚性”表示对弯曲或被迫改变其构造形状的阻力。
[0070] 刚性聚合物材料提供必需的强度和耐用性,这对于用品的将要承受与抓持及使用用品(如用刀切割时)相关的应力和力的各部分来说是非常重要的。
[0071] 第二聚合物一般由与第一聚合物相同的材料制成,但通常为不同颜色。在特定实施例中,第二聚合物可以是更软或刚性更小的塑料,以实现用品外观或功能的改进。在此实施例中,第二聚合物可以是弹性材料,其提供手柄部分更优越的舒适性和抓持性。
[0072] 模制用品的手柄可以具有所需形状。如下文所示,当手柄上设置有侧壁时,手柄的顶面和底面可以呈现略微倾斜的壁,其沿手柄的纵向中线在顶点处会合。手柄的顶面和底面也可以是平坦的或略成圆形。可选地,手柄可以包括其它形状,如具有大体圆形的横截面、大体正方形或矩形的横截面或其组合。
[0073] 本文中使用的“大体”与“本质上”、“很大程度上”或“大部分”意义相同。
[0074] 部分第一聚合物可以模制为岛状部,以优化用品外观。岛状部可以包括顶面,其具有圆形、多边形、菱形或任何其它形状形式的周边,以及一个或多个侧壁,其相对于所述顶面倾斜或成角度。侧壁可以具有与顶面和底面相同的周边,或者可以具有不同周边,以传达不同的视觉效果。岛状部的侧壁可以包括直的或竖直侧壁,以方便在特定生产过程中撤回模具,如抽芯(core-back)工艺。可选地,侧壁可以成角度或倾斜,从而与具有竖直侧壁的岛状部相比,可以使第二聚合物更容易地从岛状部周围及附近流过,以促进第二聚合物包覆成型。
[0075] 岛状部可以构造为识别符(如数字、字母或其组合)或由特定设计的雕刻或浮雕构造而成。通常岛状部由与第二模制结构颜色不同的材料制成,从而使色彩差异增强由第一聚合物形成的岛状部与其周围或附近的第二聚合物之间的视觉对比。
[0076] 通过以下更详细描述的不同创造性实施例并大体结合附图,本发明的这些及其它益处、优点和特征将更加充分明了。应当理解的是,所公开实施例的目的仅在于说明本发明,并且本发明可以体现为各种不同形式。同样,申请文件中公开的特定结构和功能细节不应解释为对任何方面的限定,而仅仅是作为用于教导本发明所属领域的普通技术人员如何实施所公开实施例的代表性基础
[0077] 本发明的一个实施例通过本文中描述的叉1呈现,并大体在图1中示出。叉的第一模制结构在图1A和1B中示出,包括第一模制结构和第二模制结构的最终模制用品在图6A和6B中示出。叉包括工作端2,其包括齿3,以及手柄5,该手柄纵向远离工作端2延伸并且包括沿其纵向长度延伸的相对侧壁6。侧壁6在图1A和1B中表现为I形梁,并且包括这些侧壁以提供本文所述的用品的额外功能。工作端2操作为通过过渡结构8连接至手柄5,过渡结构8特别提供美观效果,以及工作端2与手柄5之间的进一步机械连接。
[0078] 为了增强用品的视觉效果,设置有岛状部10。这些岛状部10形成手柄5的铆钉状外观。侧壁6通过模仿具有彩色覆盖层的金属手柄,也提升了用品的装饰性外观,所述彩色覆盖层即本发明中不同颜色的第二模制结构。第二模制结构的不同颜色在过渡结构中也非常明显,其中,开口9必然是第二模制结构的颜色(用较暗的阴影表示),同时周围的过渡结构形成部分第一结构(用白色表示),因而与第一结构的颜色相同。同样,岛状部10作为第一模制结构的一部分,具有与第一模制结构相同的颜色,并且优选为不同于第二模制结构的颜色。这种色彩审美上的差异增强了由第一聚合物形成的岛状部与其周围或附近的第二聚合物之间的视觉对比。
[0079] 如果需要,第一结构可以设置有岛状部或类似浮雕、压凹、纹理、雕刻等的构造。当放入模具中以接纳将要形成第二模制结构的第二树脂时,这些岛状部和构造通过赋予第一模制结构刚度或额外强度和刚性,也可以促进第二结构的模制。此外,为岛状部提供成角度或倾斜的侧壁,而不是竖直侧壁,可以促进第二结构以下述方式包覆成型:根据包覆成型的第二结构的厚度提供不同的视觉效果。当岛状部的一个或多个侧面为倾斜侧面时,视觉效果随着第二结构在所述侧面上的厚度变化而变化。
[0080] 第一模制结构优选包括侧壁,其至少沿手柄长度从工作端延伸至相对端,并且具有延伸至芯顶面之上、或芯底面之下,或同时延伸至芯顶面之上和芯底面之下的高度。可以通过设置的第二模制结构的厚度,在手柄5上提供额外视觉效果。对于设置在第一模制结构上的部分,提供均匀的第二结构厚度会产生相同颜色及光学外观的结构。也可以通过改变第二结构的厚度,形成颜色差异来增强视觉效果。例如,当第一模制结构为白色,第二模制结构为另一颜色(如蓝色、红色、绿色等)时,第二模制结构上较厚的层一般会形成更暗或更深的颜色,而较薄的层颜色会更淡。因此,技术人员可以为本发明的模制用品创作许多不同类型的设计和颜色组合。
[0081] 如本文所述,本发明的用品可以通过将塑料材料的第二注料在不同塑料材料的第一注料上包覆成型形成所述用品而方便地制作。由于各种类型的包覆成型工艺都是技术人员所普遍熟知的,因此本文中不再赘述。特别地,结构组件的形状对于获得所需模制用品具有重要作用,而注射成型或包覆成型过程工艺是普遍熟知的,并根据模制用品的整体形状和构造来选择。本发明主要涉及想要生产此类模制用品的技术人员根据需要,通过直接包覆成型或抽芯工艺,两次注入(two-shot)的顺序包覆成型。模具部件设计并构造为以下述方式产生所需结构:完全或几乎完全避免分割线、避免第二材料渗流到第一模制结构上不期望的地方,并且具有促进材料流动并完全填充模具腔所有开口、其中不会产生未填充区域或孔隙的设计。
[0082] 特别地,第一模制结构可以通过常规模制工艺提供,其中,第一模制结构通过将注入的塑料材料第一次注入第一模具腔内获得。第一模制结构在图1A和1B中示出,最终模制用品在图6A和6B中示出。第一模制结构包括工作端2和支撑芯,支撑芯包括岛状部10和侧壁或侧部6,其中,当存在过渡结构8时,其连接工作端2和支撑芯。第一模制结构通常形成为一种颜色,图中用白色表示,而第二模制结构通常形成为不同颜色,在一些附图中用较暗的阴影表示,并且可以为蓝色、绿色、红色或与第一模制结构的颜色形成对比的不同颜色。当然,反过来也可以,即第一模制结构具有更暗的颜色,第二模制结构为白色或更浅的颜色。而且,一种注料可以是半透明或透明的,有没有颜色都可以,另一种注料可以有颜色。虽然不是优选的,但每种注料都可以是透明、半透明或有颜色的。
[0083] 所述第一腔通常由包括用于形成所述工作端的单模具或拼合模具的模具部件,以及由用于形成所述支撑芯的第一上模具部件和第一下模具部件形成。之后,所述第二腔通过用第二上模具部件和第二下模具部件代替所述第一上模具部件和第一下模具部件,以允许通过这种转移双次注料过程进行包覆成型而形成。
[0084] 特别地,为了制备第一模制结构,设置模具部件以形成包括腔的第一模具,其构造为限定整个第一模制结构。工作端,例如叉和齿,可以在一件或两件式模具中构造,操作为与分别形成过渡结构8顶面和底面,以及具有岛状部10和侧壁6的支撑芯的上模具部件和下模具部件相关联。下一步,第一模制材料注入第一模具腔中,以获得第一模制结构。之后,当移除上模具部件和下模具部件,并用两个构造为形成腔的不同的上模具部件和下模具部件替换时,保持叉和齿的模具部件保持在适当位置,所述腔与第一模制结构一起形成最终形成第二模制结构的开放区域。之后,注入第二模制材料,其一般为不同颜色,以通过包覆成型而形成与第一模制结构接触并粘附在第一模制结构上的第二模制结构,从而形成模制用品,随后,从模具中回收所述模制用品。虽然描述的是单部件的模制,技术人员将意识到,模具部件可以设计为模制多个第一模制结构,并随之产生多个第二模制结构。
[0085] 图2示出第一模制部件4和第二模制部件12之间的关系。本公开中使用的“第一注料(first shot)”表示通过利用第一聚合物材料树脂在第一模具腔注射成型而制成的第一模制部件,“第二注料(second shot)”表示通过利用第二聚合物材料树脂在第二模具腔注射成型而制成的第二模制部件。图2还示出侧壁6,其至少沿用品的每个侧面长度从过渡结构延伸至手柄端部。由于支撑芯整体形成为类似“I形梁”构造,侧壁除了为用品提供强度以外,还为第二树脂的顶面和底面提供止挡。侧壁6的上表面和下表面还提供用于模具部件的接触面,以形成遮断,防止第二树脂溅射或渗流到侧壁6的这些表面上。
[0086] 图2还示出外观类似菱形铆钉的岛状部10。如图1和3所示,岛状部优选且有利地设置为沿手柄5顶面的纵轴16呈一条直线。岛状部10提高用品的强度并改善其外观。当放置在模具内以接收用于模制第二注料的树脂时,岛状部还可以提高第一注料结构的稳定性。模具顺应岛状部表面的顶部,当上述表面突出至第二注料表面之上时,所述顶部作为侧向移动锚使用,从而当受到注入树脂在注入模具并在腔内流动以形成第二注料的过程中施加的力时,岛状部不会移动。岛状部还提供竖直稳定性,以防止第一注料结构在最终手柄中从正确的中央位置位移。这样可以保证第二注料在支撑芯上的正确厚度,并避免第一注料阻挡或妨碍第二注料材料流动。
[0087] 岛状部的倾斜侧壁11有利地相对于穿过支撑芯4中央的平面倾斜至少约30度的角,其中,选定角度优选根据需要在约5~50度的范围内。倾斜侧壁在岛状部的暴露表面处提供从侧壁开端至其末端,颜色从深到浅的过渡。其还可以通过避免尖锐角部而促进注入材料的流动,如果设置竖直侧壁,就会出现尖锐角部。当由刚性聚合物制成时,倾斜侧壁还可以帮助提供芯4的侧面刚度。
[0088] 图2还提供了由第一模制结构提供的岛状部的构造细节。设置这些岛状部的一个目的在于为手柄提供独特且特别令人愉悦的视觉效果。仅就包含岛状部本身而言,不管其是否形成为不同于第二模制结构的颜色,都是模仿用于将木手柄或金属手柄保持在常规扁平餐具上的铆钉。岛状部使用不同颜色增强了这一效果。
[0089] 岛状部10包括顶面,其可以由具有不同形状和形貌的多种方式构造。如附图所示,岛状部的顶面具有菱形形状(或偏心矩形形状)。在优选实施例中,第二模制结构的顶面包括倾斜壁,岛状部的顶面包括倾斜壁以及顶点,倾斜壁沿手柄的纵轴16在所述顶点处交汇。当然,顶面不一定是所述形貌,也可以是平坦的或圆形。如果需要,岛状部可以从顶面突起。
如果手柄的顶面以类似方式构造,其也可以是单个斜面。由于岛状部的顶面可以顺应第二模制结构或手柄的顶面或与其不同,设计者有许多替代选择。
[0090] 并且,虽然图中示出为菱形周边,岛状部可以具有任何所需周边,为圆形、椭圆形、多边形或其组合。岛状部倾斜侧壁11的周边亦是如此,因为其可以在匹配岛状部顶面所设周边的周边终止,也可以制作为与岛状部的顶面形成对比。例如,从岛状部顶面的菱形周边下降的倾斜壁可以逐渐过渡为这些壁基底的椭圆形周边。这种过渡也可以是阶梯式的,其中,岛状部侧壁的上部为菱形形状,下部为具有阶梯式过渡点的椭圆形。优选平滑的逐步过渡,以方便模具设计,防止出现尖锐角部,这是在设计第一注料模具时特别感兴趣的。
[0091] 此外,岛状部可以置于第一模制结构中央,或可以根据需要偏置。岛状部的暴露顶面可以是平的、与手柄的表面持平或高出手柄表面,或者可以具有位于或偏离暴露表面中央的其它形状或构造。因此,设计者有许多设计选择来增强用品的审美效果,包括组合岛状部以形成字母、字符或像是刻在手柄第二模制结构中的各种图案。如本文所述,岛状部的侧面可以是竖直或直的,或者可以倾斜以帮助促进形成第二模制结构的树脂注入。
[0092] 优选地,岛状部10可以设置为在手柄顶面和底面上位于相同竖直位置,从而使其看上去像是通过手柄连接或贯通。当试图模仿铆钉的外观时,这样特别有效。当然,在一些情况下,岛状部可以根据特定审美效果的需要具有随机朝向。
[0093] 由于第二模制结构在岛状部10的侧面上具有不同厚度,倾斜侧壁还可以用于改变第二模制结构的不同颜色的外观。第二注料树脂或模制材料12围绕第一注料模制材料14的突起岛状部形成,从而在手柄中有利地提供铆钉状外观结构。从图2中可以进一步看出,菱形形状岛状部10由第一模制材料形成,第一模制材料在岛状部10周围流动的第二模制材料之上或至少与其相同的高度水平延伸。
[0094] 如图2所示,第二注料模制材料12在顶面和底面上具有均匀厚度,因此,手柄具有均匀的色彩外观。通过将穿过支撑芯4的水平面中央部的第二注料12设置为不同的厚度变化,可以实现其它审美上的独特及优化光学色彩效果。不管是哪种情况,餐具的手柄5还有另一优势,即因第一模制结构中央部相对厚而提高的刚度。朝侧壁呈锥形的较厚中央部还可以减少材料使用、降低成本以及增加设计美观性。该结构的这一部分中允许聚合物沿流道进入的闸门位于手柄最厚的部分,以允许第一模制材料从其位于手柄底部的注入点22轻松进入中央开口,并在之后一直到达工作端及侧壁外部。由于第一注料材料必定沿手柄中央从注入点流至相对的工作端2,情况尤其如此。产生第二注料12的厚度变化不应理解为仅限于图2中的准确描述,而是同样可以通过在支撑芯4的端部形成对于技术人员而言非常明显的其它结构而形成。
[0095] 图中示出第二模制结构的顶部12和底部的厚度均匀,从而导致手柄5有些均匀的色彩光学效果。可选地,可以在保持手柄整体厚度的同时使第一注料形成为不同厚度。这会导致不同颜色的第二模制结构呈现出色彩外观变化。可以进行第二注料12的其它设置,以获得大体从支撑芯4的中央部水平且双向向外朝每个侧壁6延伸的厚度变化,以提供手柄中的色彩变化。可以根据需要,以统一或随机设置实现。
[0096] 如本文所述,其它第二注料结构同样可以形成为从一个侧壁6延伸至其它相对侧壁6的完全平的或直的线。其可以类似的形成为两条独立直线,在支撑芯4的中央互相会合,在连接时形成角,或者形成为弯曲的椭圆形结构,从一个侧壁6向上或向下延伸至相对侧壁6。
[0097] 在包覆成型时,第二注料材料也可以引入同一注入点22,但是,其需要沿第一模制结构的上部和下部流至工作端2附近的过渡结构,在工作端2处,其可以流入所述结构以提供形成对比的外观。从图1中过渡结构8中的菱形9可以清楚地看出。
[0098] 手柄的整体外观可以根据需要而有所不同。例如,顶面和底面可以是对称的或者可以不同。只要设计为允许抓持并用于其设定目的,手柄的任何特定构造都是合适的。因此,手柄的外表面可以是平的、弯曲的、倾斜的、波浪形的、振荡形的或其任意组合。侧壁6亦是如此。虽然优选外观包括作为侧轨的侧壁,其也可以设置为平直、弯曲或倾斜外形。
[0099] 再次参见图2,以下将描述第二注料包覆成型工艺。这种模制工艺本质上包括一种用于将一种树脂或聚合物在另一种树脂或聚合物上包覆成型形成,从而形成用品的方法。因此,所述方法涉及将第一聚合物模制为所需结构,之后将第二聚合物在部分所述第一聚合物的结构上包覆成型。如图2所示,第一注料模制为第一模制结构,其形成手柄内部和工作端,而第二注料模制为手柄外部,其部分注入过渡结构8中,以在过渡结构8中提供对比色。当然,过渡结构是可选组件,因为其主要用于为用品提供额外的审美效果。当包含过渡结构时,本发明示出了如何轻松添加过渡结构的对比设计或对比部分。
[0100] 图3示出第二注料12在第一注料14上注射成型。第二注料模制工艺的本质特征涉及沿手柄长度纵向延伸并在支撑芯4的相对侧面上延伸的侧壁6。这些侧壁6作为注入的第二聚合物的遮断,并且有利地将第二聚合物保持在所需位置,防止其渗流到第一模制结构的侧壁上或渗流到手柄的侧面上。
[0101] 此外,第一模制结构的侧壁6构造为具有足以匹配建议的第二模制结构的高度,以防止第二材料前述的起皱和渗流。这一特征进一步通过以下事实提供:侧壁6以下述方式构建:虽然侧壁6可以在侧面与顶部或底部之间的角部处弯曲或呈圆形,其在顶部和底部是平坦的。相反地,如果侧壁6制作为具有完全弯曲或呈圆形的顶部和底部,很可能会出现跨越第一注料的不期望的起皱或渗流。侧壁具有沿手柄侧面竖起的平坦顶面,可以提供垂直于工具打开/关闭方向的遮断,但是,如果没有竖起且在该部件的边缘处保持很薄,第二注料就会导致第一注料的边缘周围出现渗流或起皱。
[0102] 在第二注料过程中,如本文所述,第二模制材料可以从注入点22填充手柄的正面和背面。注入点22位于手柄最末端15的中央部。树脂流用箭头表示。
[0103] 图3、4A和4B示出第二模制材料覆盖手柄最末端15的中央部,从而提供第二模制结构的顶面和底面之间的连续性。这样还可以使聚合物材料能够在手柄最末端处注入。虽然侧壁6可以延续至该区域,但那样就需要将第二模制材料的注入点设置在其它地方。相反地,在手柄最末端15处包覆成型允许注入点22成为模制用品中更不显眼的位置。当然,对于包括延续至完全包围手柄的侧壁6的用品来说,第二注料的注入点将位于不同位置,从而使第二聚合物可以流入模具腔中以形成第二模制结构。技术人员可以为特定的第一聚合物和第二聚合物或树脂注射选择最需要的注入点,以提供第一模制结构和第二模制结构。
[0104] 图4B更具体地示出侧壁6的最末端如何作为第二模制材料的遮挡,从而特别防止在手柄5最末端处起皱或渗流至侧壁6的该位置上。侧壁6的最末端20设计为锥形,并且在用品的中央分割线18处会合。锥形表面形成10~30度的角,并且优选约为13度,以防止第二注料起皱,或在第一模制结构的侧壁6的角部上方渗流。这样还可以防止在这些角部处漏气或在这些角部上方起皱。尽管侧壁端部有足够的锥度或斜度,如果条件允许且隔断不足以满足本发明的需求时,也可以使用附加倾斜或挤压肋。当如本文所述及图中所示,端部为锥形或倾斜构造时,这些附加结构是不期望且通常不是必须的。
[0105] 图5A和5B示出沿过渡结构8中线的前后方向上的横截面图,其示出第一模具部件和第二模具部件如何在该区域交叉。这些图还示出第二模制材料如何流入用品的过渡结构8。过渡结构8包括结构组件,其将工作端2附接至纵向芯4。为了将第二结构组件包覆成型,注入的第二聚合物沿箭头所示的流线朝过渡结构8移动。到达过渡结构8后,第二聚合物在第一模制结构后方形成井状,之后移动至过渡结构8内,填充在开口9中。这样可以实现过渡结构8中填充孔9形式的不连续色彩分离。这种效果不需要滑动或升降装置就可以实现,从而简化了模具设计。为了在孔中实现合理模制的最佳效果,孔的尺寸应当相对于注入聚合物井的尺寸相对较小。而且,虽然所有不同的形状和尺寸都是可行的,但当孔为矩形、正方形或菱形形状,或具有环形或椭圆形等圆形构造时,应当避免特别窄的角部。
[0106] 图6A和6B示出叉形式的最终模制用品。阴影表示用品中第二注料的不同颜色。如本文所述,工作端可以是勺子或刀,但由于本文所述的提供的工作端的特定类型,对于仅工作端不同的手柄提供类似视图。同样,虽然图中示出岛状部为菱形,其也可以如本文所述,设置为其它形状。
[0107] 图7-13示出本发明的另一实施例,其同样为叉的形式。第一注料105在图7A和7B中示出,并且示出工作端110,其包括齿120、过渡结构130和手柄140。手柄140的第一注料包括侧壁145、岛状部150和示出为孔155的开口。如下文中进一步描述的那样,岛状部优选包括直的或竖直侧壁,以促进用品生产。
[0108] 图7C和7D示出最终模制叉100,其包括第一模制结构和第二模制结构。除图7A和7B所示外,图7C和7D示出手柄的上部和下部,以及填充有第二注料的孔155。
[0109] 图7-13所示的用品优选用普遍已知的抽芯注射成型工艺制作(如参见美国专利第5,049,343号,其整体内容明确以引用方式并入本文)。如本文所述,本用品设计为具有第一模制结构内的特征,其促进并强化第二模制结构的生产。与其它模制技术相比,利用抽芯工艺技术可以以更高生产率生产所需数量的用品。
[0110] 特别地,采用两次注入旋转自旋叠层模与抽芯技术一起使用。为此,模具旋转部内腔的每个侧面都包括伸缩芯。在第一注料条件下,芯伸展,并且随着旋转至第二注料条件,芯收缩。为了促进生产,两种材料同时注入,但注入其各自模具提供的不同腔中,并且成品可以随第二注料回收。
[0111] 选择图7A、7B和8中示出的第一注料设计以实现熔化的第二材料到模具和第一模制结构之间所有开口区域的良好树脂流,从而形成第二模制结构,并且完成用品。注入点A(参见图9中的160)位于手柄的靠近第一模制结构顶面和底面之间开口155的端部附近。因此,第二材料在一个方向上朝所述孔、围绕岛状部150,并在相对方向上朝用品前面流动。第二材料流方向用箭头表示。第一注料的上表面从侧壁顶部凹入,以为第二注料提供开放区域215。第二注料材料沿第一注料模制结构的芯顶部和底部流动,直到在用品的工作端或过渡结构处刚刚流过岛状部245处终止。
[0112] 图8示出第二模制结构的底部具有均匀厚度。由于抽芯机制需要厚度均匀,抽芯侧的第一模制结构需要设计为在底部、抽芯侧容纳厚度均匀的第二注料材料。实际上,促进树脂均匀流动的第二注料厚度的任何变化都必须发生在非抽芯侧。
[0113] 这一实施例提供了许多有用的特征以促进抽芯包覆成型,包括:(i)第一注料结构手柄部的流通孔,用于促进第二注料的模制;(ii)第一注料结构上靠近过渡结构或颈部装饰的第二流通孔(用于允许第二注料材料流通至颈部装饰的后侧并在前侧呈现为设计元素);以及(iii)用于第二注料材料的流道,其同样位于颈部装饰区。上述特征结合图9-13进行描述。
[0114] 图9示出第二注料材料注入第一模制结构上。第二注料材料160注入第一模制结构的手柄140的顶部下方,其由向下箭头A表示。之后,所述材料沿第一模制结构的顶面在箭头B所示方向朝齿流动,并沿箭头C所示方向朝手柄端部流动。
[0115] 一般地,用于第二模制结构的腔在手柄140的上表面上设置有朝向设有孔155的端部的闸门。在手柄端部,第二材料沿箭头D流经孔155,以进入手柄第一模制结构的下部或后侧。此时,材料沿手柄背部流动以填充至手柄下侧第二注料几何结构的所有开放区域内。这样,就不需要额外的闸门和工具的复杂性在手柄的下侧上提供第二注料材料。
[0116] 第二注料材料流经同时设置在手柄140上表面和下表面的岛状部150。特别地,这种设置有利于在大体细长用品的上表面和下表面上包覆成型,并将重点放在方便在第一模制结构双侧包覆成型上。在手柄端部附近设置孔155是优选但非关键的。所述孔可以设置在第一注料上靠近第二注料材料注入位置的任何地方。
[0117] 第一模制结构的顶面可以可选地包括设置为相对于侧壁预定对齐的一个或多个岛状部150,其中,第二注料材料覆盖侧面但不覆盖岛状部的暴露表面。同样,第一模制结构的底面可以进一步包含设置为相对于侧壁预定对齐的一个或多个岛状部150,并且同样,其中,第二注料材料覆盖侧面但不覆盖岛状部的暴露表面。在此实施例中,岛状部的侧面是竖直或直的,以方便在第一模制结构模制完成后移除模具。
[0118] 岛状部的暴露表面150可以具有圆形、椭圆形、多边形或菱形周边,并且具有竖直或接近竖直的侧面,所述侧面具有与岛状部的暴露表面相同的周边。可选地,岛状部可以构造为字母数字字符或文字,其中,岛状部整体形成图案或文字。第一注料和第二注料优选为不同颜色,从而使岛状部的暴露表面的颜色与第二注料的颜色形成对比。岛状部还可以构造为铆钉状,以优化餐具或其它模制用品的外观。
[0119] 为了方便将第二注料在第一注料上包覆成型,餐具后侧(或抽芯侧)上第一注料和第二注料之间的交界面应该优选具有0度或尽可能接近0度的拔模斜度。一般地,这些交界面的拔模角小于1/2度。这与前侧壁形成对比,前侧壁由第一模具形成,并且具有通常1/2度之上、最多可达到约2~3度的正常拔模角。其目的在于获得用于第一模制结构抽芯结构的完全竖直壁或侧面。这些交界面包括手柄下表面上的岛状部侧面,以及面对手柄内部的下表面上的壁145的侧面。提供具有0度拔模斜度的这些面可以保证在第二注料填充过程中的良好遮断,并减少注入模具中的材料不期望地溅射或以其它方式沉积。这些0度拔模角还可以在第二注料注入之前促进第一模具重构,并在模具重构过程中最大程度地保留部件,同时移除第一注料腔。
[0120] 现在参见图11-13,用于形成第二注料的注入材料继续流经手柄第一注料上表面和下表面上的岛状部150,其分别用箭头B和E表示。可选地,在下表面,材料继续如箭头F所示流入孔中,所述孔形成延伸返回手柄上表面的腔。在这里,注入的第二注料材料流经返回孔,在该部件上表面上形成独立的第二注料几何结构。第二注料材料填充所述腔,并且第二注料几何结构在用品上侧的过渡结构130内形成装饰性特征165。根据过渡结构的设计,所述第二孔帮助在模制用品的上表面上形成第二注料流,而无需在模具部件中设置额外的闸门或复杂性。装饰性特征可以是菱形165,优选具有与第二注料注入材料所提供的对比色,其中,所述特征设置在过渡结构130的上表面180上。虽然图中示出为菱形,装饰性特征可以具有圆形、椭圆形或多边形周边。根据设计的尺寸和位置,第二孔可能不是必需的。
[0121] 这些前侧到后侧的孔以及壁和岛状部0度拔模角的组合既能促进用品的高效生产,同时也可以提供空化程度更高的工具。这也是在重构以从第一注料腔变为第二注料腔时,允许第一模具的芯移入/移出的优化设计。这样可以减少模具所需要的维护。
[0122] 图13示出模制用品的下侧,其包括过渡结构内的装饰性特征185,其同样为菱形,但圆形、椭圆形或多边形周边也是可以的。这一特征不同于图1-6所示实施例的特征。装饰性特征185包括通道188,其延伸至手柄下侧上的第二注料,因为第二注料材料将沿此路径流动以形成装饰性特征165、185。
[0123] 此外,装饰性特征185设置在下表面190内,下表面190突起至手柄下表面之上。突起下表面190与形状相同的顶部和底部边界一起构造为上表面180。这些协调结构允许多个用品与围绕其之上相邻用品突出下表面190的一个用品的突起边界170、175嵌套。而且,虽然突起边界170、175的构造不是关键的,但可以促进嵌套的考虑是使突起下表面具有相应构造。如图所示,V形边界170、175配合突起表面190的V形端部。
[0124] 待注入的第一材料或第二材料优选为塑料树脂、聚合物、弹性体或聚酯材料,并且用于形成第一注料或第二注料。如本文所述,一种材料在颜色、纹理、硬度或其它物理特性方面与另一种形成对比。此类材料的注入也在以下方面得以改善:由于提供将注入材料从第一注料的一侧引导至另一侧,之后再引导回第一侧的两个通孔,减少了注入口的数量。
[0125] 如本文所述,术语“0度拔模斜度”或“0度拔模角”包括0度角或尽可能接近0度的角,其中,这些角小于2度,并且优选小于1/2~1度。
[0126] 模具提供不同的腔,其构造为在模具和第一模制结构表面之间的开放空间内形成第二模制结构,其中,第二模制结构不延伸至第一模制结构的整个表面上方。因此,第二材料的注入形成仅覆盖第一模制结构表面的一部分而非全部的第二模制结构。第二材料可以是相同或不同的塑料或聚合物、弹性体或聚氨酯材料。有利地,第二材料在颜色、材料类型、纹理、硬度或其它物理特性中的一方面不同于第一材料。
[0127] 图7C和7D示出最终模制叉100。当然,很容易想到可以类似地设置勺或刀,以及其它餐具或尺寸相似的一次性用品,如牙刷、剃刀等。实质上,应当理解的是,前述内容仅仅是本发明原理的说明。此外,由于许多变型、修改和变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见且容易实现的,不应将本发明限制于本文所示的准确构造。例如,对于特定模制用品来说,第一模制结构和第二模制结构可以独立制造,然后通过粘合剂或锁扣方式连接到一起,虽然与包覆成型用品相比,这样要花费更多的生产时间。相应地,只要所有所需的内在技术特征和属性没有丢失,所有可能使用的适当修改和等效方案均落入本发明范围内。
[0128] 在其它修改中,模制用品可以具有与本文具体所述的模制用品不同的其它尺寸。示例性手柄可以具有平坦或略成圆形的横截面,但其它形状,如大体圆形的横截面、大体正方形或矩形的横截面或其组合也可以等同地使用。此外,岛状部可以具有包括任意适当形状或形貌的顶面。
[0129] 虽然示出叉作为实例,本发明同样涉及任何其它手持工具,其包含在本发明的范围内。类似地,本发明同样包括但不限于以下手持工具:刀、勺、叉、沙拉叉、汤勺、奶油刀、牛排刀、鸡尾酒叉、服务叉和勺子、钳子、筷子、蛋糕切割器、铲子、长柄杓、食品拣选器、厨房器具等。
[0130] 除非有明确说明,否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员普遍理解的含义相同的含义。在本说明书及附加的权利要求中,除非上下文中有明确说明,否则单数形式“一”、“和”和“所述”均包括复数。本文中使用的所有技术和科学术语具有相同含义。因此,本发明实施例的范围应当由所附权利要求书及其法定等同物限定,而不是由附图限定。
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