用于制造连接件的方法、根据该方法制成的连接件、用于制造这样的连接件的模具和具有这种连接件的固定系统 |
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| 申请号 | CN201480030495.0 | 申请日 | 2014-05-20 | 公开(公告)号 | CN105283295A | 公开(公告)日 | 2016-01-27 |
| 申请人 | 戈特利布捆扎机械有限及两合公司; | 发明人 | K·波拉基斯; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种利用注射成型法制造连接件(3)的方法，其中，在第一步骤中制成具有粘附或钩挂元件的、形成粘附闭 锁 部件的闭锁件(11)并且将该闭锁件作为嵌件引入注射成型模中，在所述注射成型模中在第二步骤中借助于后注射过程形成呈构件形式的所述连接件(3)，该连接件包含作为一件式组件的所述闭锁件(11)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种利用注射成型法制造连接件(3)的方法，其中，在第一步骤中，具有粘附或钩挂元件(21、23)的、形成粘附闭锁部件的闭锁件(11)至少部分地由至少一种塑料材料制成并且作为嵌件被引入注射成型模(27、29)中，在第二步骤中，在所述注射成型模中借助于后注射过程将至少一种另外的塑料材料在预设的压力和预设的温度下引入所述注射成型模(27、29)中以便形成基体(9)，使得所述另外的塑料材料分别至少部分地与所述闭锁件(11)的所述至少一种塑料材料构成共同的熔体，在该共同的熔体冷却之后，所述闭锁件(11)与所述基体(9)材料锁合地连接并且构成作为一件式整体构件的所述连接件(3)。 |
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| 说明书全文 | 用于制造连接件的方法、根据该方法制成的连接件、用于制造这样的连接件的模具和具有这种连接件的固定系统 技术领域[0001] 本发明涉及一种用于利用注射成型法、优选使用热塑性塑料材料制造连接件的方法。本发明尤其涉及一种连接件的制造，所述连接件在一侧上包括具有粘附或钩挂元件的形成粘附闭锁部件的闭锁件，其中，所述连接件能够是固定系统的部件，在所述固定系统中为了形成粘附闭锁连接而在安装部件上设有待固定的构件，该构件所具有的粘附或钩挂元件能够与相应连接件的对应粘附或钩挂元件形成可再次松开的接合。此外，本发明涉及一种用于制造这种连接件的模具。 背景技术[0002] 为了可再次松开地固定物品或构件，在多个领域中使用粘附闭锁连接。通常在机动车中在车辆地板上的地板垫以下述方式被防止打滑或抬离，即：锚固在车辆地板上的、具有粘附或钩挂元件的连接件与固定在地板垫上的且具有对应粘附或钩挂元件的安装部件形成粘附接触或钩挂接合。在这方面的现有技术是，构造具有可锚固在车辆地板上的盘状基体的连接件并且在所述基体的上侧上安装具有粘附或钩挂元件的粘附闭锁件。这借助于化学粘合连接或热粘合连接发生，例如借助含有溶剂的粘合剂或热粘胶。除了由于含有溶剂的物质而引起的环境负荷以外，化学粘合连接和热粘合连接也不令人满意。如已证实的那样，在使用机动车地板垫时存在下述危险：当车辆中的温度和/或相对空气湿度过高时，粘附闭锁件和基体相互松开。当地板垫被长期使用时，也存在脱离的危险。这形成安全风险，尤其是当地板垫在行驶期间在驾驶员侧向前朝踏板方向滑动时，这会导致驾驶员不安并且可能会导致事故发生。 [0003] 为了避免粘附闭锁件与基体脱离的危险，根据在DE 10 2009 054 896 A1中公开的解决方案也是现有技术，连接件如下制成：在一个唯一的工艺步骤中在注射成型模中同时将基体和挂钩成型为粘附闭锁元件。虽然在该方法中实际上不存在脱离的危险，然而能2 够在形成基体的注射成型模中构造的挂钩的数量是极其受限的，例如限制为每cm最多50个挂钩的数量。这种可实现的、钩挂元件的低充填密度是不令人满意的。 发明内容[0004] 基于现有技术，本发明的目的是，提供一种方法，所述方法能够实现具有粘附闭锁件的连接件的制造，所述粘附闭锁件与基体防脱离地连接并且同时具有粘附或钩挂元件的高充填密度的优点。 [0006] 据此本发明的重要特点在于，在第一步骤中，具有粘附或钩挂元件的形成粘附闭锁部件的闭锁件至少部分地由至少一种塑料材料制成并且作为嵌件被引入注射成型模中，在第二步骤中，在所述注射成型模中借助于后注射过程将至少一种另外的塑料材料在预设的压力和预设的温度下引入注射成型模中以便形成基体，使得所述另外的塑料材料分别至少部分地与闭锁件的所述至少一种塑料材料构成共同的熔体，在所述共同的熔体冷却之后，所述闭锁件与所述基体材料锁合地连接并且构成作为一件式整体构件的所述连接件。由此开启下述可能性：将闭锁件用作为嵌件，所述嵌件在单独的制造过程中制成，该单独的制造过程适应于现代粘附闭锁的闭锁件，其中设有不同类型的粘附或钩挂元件、即外挂钩还有套圈或带有圆形或扁平头部的蘑菇状元件，并且其能够以非常高的充填密度借助为此设置的特定方法制造。通过在第二步骤中在将嵌件引入注射成型模中时借助于后注射过程将连接件在嵌件被后注射的单独步骤中成型，所述连接件通过在后注射过程中产生的材料锁合连接变成与闭锁件一件式的构件，所述闭锁件不能从该构件脱离。 [0007] 形成嵌件的闭锁件优选由塑料借助扁平载体部件制成，与载体部件一件式的粘附或钩挂元件在所述载体部件的一侧突出。 [0008] 此外优选提出，载体部件在其朝向基体的一侧上保持没有锚固元件、如蘑菇状、挂钩状或套圈状元件，以便在注射成型模中沿着较大区域形成在基体和闭锁件的塑料材料之间的平坦伸展的、平面的熔融连接。 [0009] 在特别有利的方式中能够使用如下嵌件，即：该嵌件的粘附或钩挂元件借助于模具由载体部件的热塑性塑料、例如聚酰胺6、聚酰胺6.6、聚酰胺12形成。 [0010] 此外，能够使用具有如下载体部件的嵌件，所述载体部件通过由塑料材料、如聚酰胺6、聚酰胺6.6、聚苯砜制成的织物构成，其中，粘附或闭锁元件由所述织物的丝形成。 [0011] 此外，能够使用具有如下载体部件的嵌件，所述载体部件通过由塑料材料如聚酰胺6、聚苯砜、聚丙烯形成的针织品构成，其中，粘附或钩挂元件由所述针织品的丝形成。 [0013] 也能够为后注射过程使用与制造嵌件的材料相同的塑料材料。对于形成良好的熔融连接有利的是，连接配合件具有相同的或至少类似的软化和熔融温度。 [0014] 在有利的方式中，嵌件的载体部件的不具有粘附或钩挂元件的一侧能够在引入注射成型模之前设有覆层，该覆层由在后注射过程中用作反应增强剂的聚氨酯构成。这样的添加剂有助于在后注射时形成材料锁合的连接。作为用于形成连接的反应增强剂或粘合剂，也可以使用基于反应性聚氨酯预聚物的、不含溶剂的、湿气交联的熔融粘合剂，其包含浓度在10％和90％之间的至少一种聚酯多元醇，必要时包含浓度在0至50％之间的聚醚多元醇以及重量浓度在5％和35％之间的至少一种聚异氰酸酯。 [0015] 在本发明中提出的后注射过程是一种例如在Harry Pruner和Wolfgang Nesch所著的专业出版物“紧凑型注射成型模具(Spritzgieβwerkzeuge kompakt)”中在第118页上借助示例所描述的技术，其中装饰材料与塑料部件连接，其中材料锁合的连接通过将热塑性熔体引入到装饰材料中形成。 [0016] 根据权利要求9，本发明的主题还是一种根据权利要求1至8中任一项所述的方法制成的连接件，优选呈扁平的盘的形式，该连接件具有基体，该基体在一侧上包括具有粘附或钩挂元件的闭锁件并且在不具有粘附或钩挂元件的一侧上优选包括用于将盘固定在结构上的锚固装置或其它固定装置。基体也能够由其它载体部件、尤其以板的形式构成或者是结构较大的系统的组件(例如呈车辆部件的形式、如车身部件)。粘合剂层或另一粘附或闭锁件也能够用作为固定装置，如使用在基体上侧的固定装置。 [0017] 在优选的实施形式中，所述盘是圆形的，其中，锚固装置具有与基体一件式的从其中央区域突出的锚固栓，所述锚固栓设置用于保持接合到所述结构的开口中。 [0019] 根据权利要求13，本发明的主题还是一种用于借助于根据权利要求1至8中任一项所述的方法制成根据权利要求9至12中任一项所述的连接件的模具，其中，所述模具具有注射成型模，所述注射成型模为了后注射过程而具有带有第一成型腔的第一模具部件以及第二模具部件，所述第一成型腔成型基体的至少一大部分，所述第二模具部件在后注射过程中在形成第二成型腔的情况下封闭第一成型腔，形成闭锁件的嵌件能够引入到所述第一和第二成型腔中。 [0020] 优选地，第二成型腔具有用于定位和保持所引入的嵌件的装置。 [0021] 在此能够有利地如下设置：第二成型腔具有接触面，所述嵌件能够以具有粘附或钩挂元件的一侧贴靠在所述接触面上，其中，用于定位和保持的所述装置具有在中央区域中从接触面伸出的成型部件，所述成型部件接合到在嵌件中适配地形成的留空部中并且进而将嵌件固定在对准的位置中。 [0022] 所述成型部件能够具有在轮廓上适配于嵌件的留空部的矩形肋条的形式，所述肋条具有呈隆起形式的凸起，其在后注射过程中形成基体中的凹腔。这样形成的凹腔能够通过接合转动模具使通过转动连接件将连接件安装在结构上的安装简化。 [0023] 在特别有利的实施例中提出，第二成型腔的接触面整面地设有微轮廓部，所述微轮廓部具有由细微的凹部和凸起构成的图案。这种结构化部在匹配于粘附或钩挂元件的微结构方面有助于其贴靠在成型壁上。 [0024] 根据权利要求18，本发明的主题还是一种用于借助于至少一个按照根据权利要求1至8所述的方法制成的连接件来固定构件的固定系统，其中，每个连接件配设有与所述构件连接的安装部件，所述安装部件具有粘附或钩挂元件，所述粘附或钩挂元件与连接件的对应粘附或钩挂元件能够形成可再次松开的接合。 [0025] 各个安装部件能够以适配于连接件的形状的方式同样盘状地构成。 [0027] 下面借助于附图详细解释本发明。附图示出： [0028] 图1示出车辆地板和部分地贴靠在地板上的垫的一部分的立体斜视图，其设有带有根据本发明的连接件的固定系统； [0029] 图2示出根据本发明的连接件的实施例的俯视图； [0030] 图3示出相应于图2的切线III-III的剖视图； [0031] 图4示出具有与图3相同的剖面的连接件的实施例的部分横截面的极度放大的立体斜视图； [0032] 图5示出在图3中以V标识的区域的放大绘出的部分，其中极度示意简化地且不按比例地示出所属的闭锁件的锚固元件； [0033] 图6至8示出分别具有不同的闭锁件粘附或钩挂元件的相应于图5的部分剖视图； [0034] 图9示出用于制造根据本发明的连接件的注射成型模的第一模具部件的立体斜视图； [0035] 图10示出注射成型模的第二模具部件的立体斜视图； [0036] 图10a示出在图10中以X标出的区域的放大视图； [0037] 图11示出第一模具部件的第二成型部件的在彼此移开的位置中的相对于图9以放大的比例示出的前视图； [0038] 图12示出图11的成型部件的从朝向另一成型部件的一侧观察的侧视图； [0039] 图13a-13c示出用于在注射成型模的第二模具部件的成型壁上产生微结构的工作步骤的草图； [0040] 图14以微观放大并且以示意的立体视图示出图解示出在部分完成的状态下的微轮廓的部分； [0041] 图15示出根据图4的实施例的连接件的从上侧观察的放大立体斜视图； [0042] 图16示出带有具有挂钩的闭锁件的连接件的实施例的放大立体斜视图； [0043] 图17示出图16的实施例的另一放大的虚线示出的剖视图；以及 [0044] 图18示出具有粘附元件的闭锁件的与图16类似的立体斜视图，所述粘附元件在其上侧上具有平坦的表面部分。 具体实施方式[0045] 下面借助制造连接件的示例详细描述本发明，所述连接件是用于将地板垫固定在车辆地板上的固定系统的部件。不言而喻，根据本发明的连接件也能够有利地使用在粘附闭锁的其它应用领域中，如在工业领域、运动或娱乐领域等中。图1示意地示出车辆地板1的部分区域，所述车辆地板具有锚固在其上的、根据本发明实施例的、呈连接盘3形式的连接件。此外，图1示出地板垫5的一部分处于在放置到地板1上之前的位置中。在所示示例中，地板垫5是作为附件可放置到地板1上的橡胶垫。同样地，其能够是形成车辆的标准件的垫，例如呈纺织垫的形式。在地板垫5上作为粘附闭锁部件设有安装部件7，所述安装部件与在车辆地板1上的盘3一样在轮廓上是圆形的并且具有粘附和钩挂元件、例如粗呢材料，以便与盘3形成粘附闭锁连接。在图1中仅可见多个所涉及的由盘3和安装部件7构成的对中的一对。 [0046] 图2以相对于实际实施形式大致双倍大的尺寸示出呈盘3形式的具有圆形基体9的连接件的实施例，所述基体在其在图2中可见的上侧上具有带有粘附或钩挂元件的闭锁件11，所述粘附或钩挂元件在图2中以及在图3的剖视图中仅示意地表示。在背离闭锁件11的下侧上在中央区域中将锚固栓13一件式地模制在基体9上，在该锚固栓的自由端上侧向突出地模制有彼此径向相对的锚固肘节15，也参见图4。如在最清楚的图2和4中示出的那样，在上侧上成型有凹陷的凹腔17，该凹腔居中地处于基体9中。这在将盘3锚固在地板1上时简化了所述盘的转动，其中栓13穿过地板1的狭缝开口插入然后转动。闭锁件 11作为用于注射成型过程的嵌件预制而成，例如通过从粘附闭锁材料的料幅冲压出圆形部段而进行预制。由于闭锁件作为嵌件被引入到注射成型模中并且浇注过程在成型出基体9的过程中按照后注射技术实施，所以闭锁件11在图2至4示出的完成状态中形成盘3的一件式集成组件。如尤其图2和4所示出的那样，基体9由盘状基板10构成，所述基板在外周侧上过渡成拉高的外边缘12。在实际的实施形式中，基板10具有60mm的直径。在图4的实施形式中，外边缘12的高度大于闭锁件11的连接在盘底上的各个粘附或钩挂元件的高度。因此，粘附或钩挂元件能够既从上方也从侧面被防止损坏，并且从盘3端侧观察为了与对应的呈套圈材料形式的闭锁材料接合或作用而是完全可接近的，所述套圈材料处于地板垫5上的相应安装部件7上。 [0047] 图5至8以极度示意简化的且放大的视图示出具有不同种类的位于载体部件19上的钩挂元件21(图5至7)或粘附元件23(图8)的闭锁件11的多个设计变形形式的在图3中以V标明的区域。因此，图8示出粘附元件23，该粘附元件能够通过平坦表面25在相对于杆部扩宽的头部部件上借助于范德华力实现在平滑配合面上的粘附附着，然而也能够实现与相同类型的或蘑菇头状的对应元件的钩挂。然而在使用具有粘结特性的粘附元件23时有利的是，这样的粘附元件23能够以其突出的平坦头部表面25伸出超过盘边缘12一段预设距离，因此所述粘附元件能够与对应的薄膜材料粘附，所述薄膜材料能够是置于盘3上的地板垫5的组件。图5至7图解示出用于与对应元件钩挂接合的元件，挂钩18或套圈 20或蘑菇头22。钩挂元件21能够具有伸出的、例如呈织物的绒线的形式的丝，其根据在现有技术中已知的方法(如主要例如从DE 10 2008 007 913 A1中得知的方法)在呈塑料织物或塑料针织品的形式的载体部件19上制成。通过将如在图6中作为钩挂元件21设置的套圈20拆开，能够实现在图5中示出的挂钩18。当上弧形部被相应拆开的绒线被对应加热使得其变形为蘑菇头时，获得如在图7中示出的蘑菇头22。然而，能够借助平坦表面实现粘结连接的粘附元件23也能够通过相对于杆部加宽的头部而实现钩挂，其能够通过如在DE 198 28 856 C1中所描述的成型方法制成，其中主要能够有利地使用塑料如聚酰胺6、聚酰胺6.6、聚酰胺12。对于呈塑料织物形式的载体部件19，要有利地考虑聚酰胺6、聚酰胺 6.6、聚苯砜。对于呈塑料针织品形式的载体部件，特别适宜的是聚酰胺6、聚苯砜、聚丙烯。 [0048] 图9至12示出用于使用后注射技术制造用作为连接件的盘3的注射成型模的主要部件，其中，基体9由优选具有玻璃纤维增强的热塑性塑料如聚酰胺或聚丙烯形成。图9和10示出第一模具部件27或第二模具部件29，所述第一模具部件和第二模具部件能够彼此紧贴，以便封闭在其处构成的成型腔。在这些成型腔中有在第一模具部件27上的第一成型腔31和在第二模具部件29上的第二成型腔33。第一成型腔33通过可移动的、相同构成的成型部件35限界，所述成型部件是可移动的并且在图11中在彼此移开的位置中示出。在图9示出的闭合位置中，成型部件35分别形成成型半部，以构成基体9的圆形盘形状。在用于输送浇注材料的热通道中仅在图12中可见通道37，该通道通入到所示出的成型部件35的构成锚固栓13上的肘节15的成型凹部39中。对第一成型腔31限界的边缘41的高度选择为，使得在与第二模具部件29的第二成型腔33连接中形成在锚固栓13上方构造的基体9的所期望的厚度，即盘3的所期望的厚度。 [0049] 预制的、由带有闭锁件11的载体部件19构成的嵌件为了注射过程而能够引入到在第二模具部件29上构造的第二成型腔33中。该第二成型腔具有由边缘43包围的、凹陷的、平坦的接触面45，嵌件能够以具有粘附或钩挂元件23、21的闭锁件11的侧面贴靠在所述接触面上。为了将所贴靠的嵌件在关闭注射成型模之前固定在对准的位置中，在接触面45的中央区域中设有从其平面伸出的肋条47。所述肋条具有长方体的形状，其轮廓适配于在载体部件19中形成的留空部49的尺寸，使得嵌件通过适配地接合肋条47而固定。沿着肋条47的纵向方向在其中央区域中延伸有伸出的、拱曲的隆起51，所述隆起在后注射过程中成型出基体9中的凹腔17。 [0050] 图10a以极度放大的视图就图10中以X标识的区域而言示出第二成型腔33的接触面45的表面的变化形状设计方案。与接触面45的完全平滑的表面不同，在该变形方案中设有表面的微轮廓部53，通过所述微轮廓部为嵌件的闭锁件11的所贴靠的粘附或钩挂元件23、21实现对于后注射过程而言最佳的贴靠。微轮廓部53能够通过由细微的沟槽57和凸起55构成的图案构成，参见图13。该图粗略地图解示出用于产生凸起55和沟槽57的有利方式。如在图13中在a)处示出的那样，能够通过滚压在各凹部57之间构造峰59。如在图13中在b)处示出的那样，能够通过磨削各峰59在各沟槽57之间构造平坦面状部分61。如在图13中在c)处示出的那样，平坦面状部分61能够通过刷扫而被倒圆，使得形成所示出的倒圆的凸起55，所述凸起连同沟槽57形成用于接触面45的最佳微轮廓。 [0051] 在示出处于完全完成之前的状态中的轮廓部53的一部分的图14中，通过滚压形成的峰59和通过研磨形成的表面部分61并没有全部标号。如所示出的那样，在由面61限界的截锥之间形成腔，所述截锥朝向其自由端仍被倒圆以便形成根据图13c)的凸起55。所形成的腔用于容纳嵌件的闭锁件11的粘附或钩挂元件23、21，从而将其在后注射时并非无意识地一起压入在成型模中。在后注射过程之后制成的、用作为连接件的盘3因此能够实现各个待固定的构件(如地板垫5)的可靠固定。 [0052] 图15示出一个实施例的盘3的上侧的一部分，在该实施例中在图4的对应部中设有呈蘑菇头22形式的钩挂元件。如也能够从图4中得知的，周边上的外边缘12具有突出于蘑菇头22的上侧平面的突起。在贴靠在待固定的部件、如地板垫5时，其中蘑菇头22例如能够与地板垫5的安装部件7上的粗呢材料钩挂，周边上的边缘12形成一种密封边缘，所述密封边缘防止污物颗粒(如可能在车辆的地板区域中出现的污物颗粒)不受阻碍地到达闭锁区域。如从在图15中示出的微容纳部中可清楚得知的那样，蘑菇头22构成为，使得半球状圆形的头部部件24(在图15中仅标出其中几个)的直径约是圆形杆部26(仅标出其中几个)的直径的两倍，其中杆部26的长度约是头部部件24的长度的四倍。 [0053] 图16以类似的方式以显微照片视图的形式示出盘3的实施例，在该实施例中作为钩挂元件设有对应于图5的挂钩18。如在图4和15中那样，周边上的外边缘12具有突出于挂钩18的上侧平面的突起。如图17中的示例的进一步放大的视图所示，通过后注射过程挂钩18所在的载体部件19变成基体9的板10的集成组件。具有蘑菇头22的载体部件19的图4和15的实施例同样适用。 [0054] 图18以类似的视图示出具有粘附元件23的实施例，所述粘附元件在上端部上不具有圆形蘑菇头22，而是具有平坦表面部分25，参见图8，在图8中图解示出粘附元件23的该形式。因为所述粘附元件23既适合于与相应的、对应构成的粘附闭锁元件钩挂接合，而且也能够与平滑接触面形成附着闭锁(所谓的壁虎闭锁(Gekkoverschluss))，在该实施例中在其它方面相同构成的盘3的外边缘12以不突出或者仅略微突出超过粘附元件23的表面部分25的方式构成。此外，盘3的造型对应于其它实施例。替选地，该盘能够在没有从基体9的板10的平面伸出的周边边缘12的情况下构成，使得嵌件与其载体部件19延伸直至外周边或者延伸至板10的外周边前不远处。 |
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