Способ изготовления зубной щетки и зубная щетка

Изобретение относится к ручке (1a-1g), в частности, для предмета личной гигиены, например зубной щетки, и к способу изготовления удлиненной ручки. Зубная щетка содержит захватную часть (4a-4g), шейку (3a-3g) и головку (2a-2g). Ручка (1a-1g) содержит первый и второй компоненты (7, 8) материала из термопласта. Первый и второй компоненты (7, 8) материала из термопласта имеют общую точку (10) впрыска, расположенную вне линии (12) разъема формы, образованной в результате разъема формы. Ручка имеет сквозное отверстие (11) и в области сквозного отверстия ручка (1а-1g) разделена на две или более ветвей (6c-6g), которые соединяются в одно тело и, таким образом, охватывают сквозное отверстие (11). В способе изготовления удлиненной ручки применяют литье под давлением методом горячеканального литья в пресс-форме. При этом в общую формообразующую полость пресс-формы для литья под давлением через общую точку (10) впрыска впрыскивают по меньшей мере два компонента материала из термопласта. Этапы способа - литье под давлением первого компонента, охлаждение в формообразующей полости, литье под давлением второго компонента и образование при этом текущей сердцевины первого компонента и окружение его вторым компонентом. Образуются две ветви. Технический результат, обеспечиваемый при использовании заявленной группы изобретений, заключается в использовании двух и более компонентов материала из термопласта, заданным образом расположенных в ручке, например, зубной щетки для обеспечения функционального назначения ручки. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 35 ил.

 

Изобретение относится к ручкам, в частности, для гигиенических и косметических средств, например зубных щеток, скребков для языка, бритв, средств гигиены полости рта, аппликаторов для нанесения туши для ресниц, лака для ногтей и губной помады и т.д. В частности, изобретение относится к ручке для зубной щетки, содержащей захватную часть ручки, шейку и головку, причем указанная ручка содержит по меньшей мере один первый и второй компоненты материала из термопласта. Кроме того, данное изобретение касается способа изготовления таких ручек и пресс-форм для литья под давлением для осуществления предлагаемого способа.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известно, что ручки для гигиенических и косметических средств, в частности для зубных щеток, могут изготавливать из пластика способом литья под давлением, причем ручку отливают под давлением из нескольких разных термопластов. Для этого в первую формообразующую полость пресс-формы для литья под давлением впрыскивают первый компонент полимерного материала, причем эту полость заполняют полностью. В данном случае формообразующая полость представляет собой не негативную форму готовой ручки, а негативную форму части ручки из первого компонента материала. В последующем подтело из первого компонента материала перемещают в еще одну формообразующую полость, имеющую больший размер, чем это подтело. После этого пустое пространство между подтелом и стенкой полости заливают вторым компонентом материала, причем этот компонент соединяется с первым компонентом материала, например, путем когезионного соединения или геометрического замыкания. Таким образом, ручку формуют из двух разных термопластичных компонентов материала. Повторяя вышеназванные операции, также могут нанести дополнительные компоненты материала. Однако этот способ имеет некоторые недостатки. Например, из-за применения нескольких формообразующих полостей формы для изготовления детали способом литья под давлением повышается стоимость изготовления. Кроме того, из-за операции перемещения заготовки получают сравнительно низкую скорость изготовления и, следовательно, производительность.

Кроме того, следует учитывать, что с каждым компонентом материала, отливаемым под давлением, возникает дополнительная точка впрыска. Но точки впрыска отрицательно влияют на внешний вид ручки, поэтому число таких точек, то есть точек впрыска на поверхности, должно быть как можно меньшим.

Кроме того, несмотря на упомянутые технические возможности, возможности по формованию ручек, изготавливаемых из различных компонентов материала, ограничены. Так называемое слияние разных компонентов полимерного материала невозможно или достижимо только в случае использования сложных и дорогостоящих пресс-форм для литья под давлением.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, задача данного изобретения состоит в том, чтобы создать такую ручку вышеназванного типа, которая содержит два или большее число компонентов материала из пластика, желаемым образом расположенных в ручке в отношении их функционального назначения. Несмотря на применение в ручке различных функциональных компонентов материала, ручка должна изготавливаться просто, в процессе нескольких технологических операций и без больших затрат. Изготовление пресс-формы для литья под давлением должно быть выгодным и возможным с использование минимальной последовательностью полостей. Кроме того, в одну полость предпочтительно заливать несколько компонентов материала. Также должна быть обеспечена возможность применения высокой степени автоматизации при изготовлении такой ручки, а также возможность изготовления ручки большими партиями.

Указанные задачи решены посредством изобретения, раскрытого в независимых пп. 1, 10. Зависимые пункты охватывают особые и усовершенствованные варианты осуществления изобретения. При этом там, где это имеет смысл, признаки, относящиеся к пунктам на способ, на устройство и на продукт, можно комбинировать друг с другом.

Итак, данное изобретение отличается тем, что первый и второй компоненты материала имеют общую точку впрыска, расположенную не на линии разъема формы, образованной в результате разъема формы. Ручка содержит головку, на которой расположена функциональная часть, например корпус щетки, косметический аппликатор или блок лезвий, захватную часть ручки, при помощи которой пользователь держит ручку, и шейку, соединяющую друг с другом захватную часть ручки и головку.

В предпочтительном усовершенствованном варианте осуществления ручки по меньшей мере захватная часть ручки одержит оболочку из первого компонента материала и сердцевину из второго компонента материала, по меньшей мере частично охваченную этой оболочкой. Оболочка предпочтительно отличается тем, что она по меньшей мере частично образует поверхность захватной части ручки или ручки.

Второй компонент материала может быть расположен только в захватной части, только в захватной части и шейке или как в захватной части, так и в шейке и головке. Кроме того, второй компонент материала может быть выполнен в виде расположенной в шейке или в шейке и головке сердцевины, которая по меньшей мере частично или даже полностью окружена оболочкой из первого компонента материала.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения ручка, предпочтительно исключая точку впрыска, содержит сердцевину из второго компонента материала, которая полностью охвачена оболочкой из первого компонента материала и образована только в захватной части, в захватной части и шейке или в захватной части, шейке и головке.

Кроме того, может быть предусмотрено, что сердцевина в захватной части, в шейке и/или в головке на некоторых участках прорывается через оболочку к поверхности ручки и образует часть поверхности ручки.

Оболочка из первого компонента материала, окружающая второй компонент материала, например, может иметь толщину 0,5-5 мм, в частности 1,5-3 мм.

Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления изобретения второй компонент материала, образованный в качестве сердцевины в захватной части, прорывается к головке из окружающей оболочки из первого компонента материала и выходит на поверхность ручки. Согласно этому варианту осуществления головка может полностью состоять из второго компонента материала. В основе этого варианта осуществления лежит соображение, что компонент материала в головке должен выполнять не такую техническую функцию, как компонент материала в захватной части. Поэтому в захватной части и головке должны применять различные компоненты материала. Так, например, может быть важным, чтобы тот компонент материала, который образует поверхность захватной части, отличался хорошим осязательным ощущением, в то время как тот компонент материала, который образует головку, должен обеспечивать достаточную жесткость.

Кроме того, в захватной части может потребоваться применение материала, который не подходит для определенных функций в головке и, например, не подходит для способа AFT-формирования пучков без крепежных элементов (приваривание несущих пластинок к головке требует определенной комбинации материалов), который описан ниже. Например, таким образом, также посредством литья под давлением могут изготовить межзубные зубные щетки. Захватная часть из первого компонента материала обеспечивает прочность, в то время как второй компонент материала образует поле щетины или щетину, что соответствует различной функциональности. Кроме того, в тех частях, к которым с точки зрения функциональности не предъявляют таких высоких требований, как к другим частям, могут применить материалы, требующие меньших затрат, или даже повторно используемые материалы.

Общая точка впрыска первого и второго компонентов материала расположена на передней или задней стороне ручки, предпочтительно на задней стороне ручки. Кроме того, точка впрыска предпочтительно расположена на центральной продольной оси ручки. Передняя сторона - это та сторона ручки, на которой находится рабочая часть функционального элемента. В случае зубной щетки речь идет о щетине. Кроме того, на передней стороне на переднем концевом участке захватной части ручки предпочтительно также находится опора для большого пальца, предназначенная для поддержки захвата. Соответственно задняя сторона - это сторона, противоположная передней стороне.

Без специальных мер второй компонент материала у точки впрыска выходит на поверхность ручки. Поэтому, чтобы оболочка состояла из первого материала также в точке впрыска, может быть предусмотрено, что после впрыскивания второго компонента материала снова впрыскивают первый компонент материала в таком количестве, что точку впрыска также образуют из первого компонента материала. Таким образом, второй компонент материала полностью окружен материалом первого компонента материала.

Доля поверхности, которую занимает второй компонент материала в точке впрыска, прежде всего, зависит от времени охлаждения первого компонента материала. Длительное время охлаждения дает меньшую долю поверхности, чем короткое время охлаждения.

Линия разъема в формообразующей полости предпочтительно находится сбоку, между передней и задней стороной. Кроме того, точка впрыска первого и второго компонентов материала предпочтительно расположена в захватной части ручки. Точка впрыска предпочтительно удалена от конца, расположенного со стороны захватной части, на расстояние от 1 до 20 мм, в частности от 3 до 8 мм. Если применяют дополнительные компоненты материала, то точка их впрыска в продольном направлении может быть расположена на ручке в любом месте, а в поперечном направлении - предпочтительно на центральной продольной оси.

В специальном усовершенствованном варианте осуществления ручки в ручке имеется по меньшей мере одно сквозное отверстие. Сквозное отверстие предпочтительно расположено в захватной части ручки, шейке или в переходе между захватной частью и шейкой. В области сквозного отверстия ручку в продольном направлении временно разделяют на два или большее число ветвей, которые снова соединяются в одно тело и, таким образом, охватывают сквозное отверстие. Ветви в каждом случае могут содержать или состоять из оболочки из первого компонента материала и окруженной оболочкой ветвеобразной сердцевины из второго компонента материала. Кроме того, в поперечном сечении ветви могут состоять только из первого или второго компонента материала.

Обе ветвеобразные сердцевины при объединении ветвей в направлении головки могут:

A0 снова соединиться и продолжаться в виде общей сердцевины, выполненной в виде нитки и покрытой оболочкой, или

b) продолжаться как отдельные ветви, покрытые оболочкой и продолжающиеся параллельно друг другу в направлении головки и предпочтительно заканчивающиеся в форме язычка в шейке или головке.

Ручка предпочтительно содержит по меньшей мере один третий компонент материала из термопласта, который предпочтительно представляет собой мягкий эластичный термопласт и состоит, например, из термопластичного эластомера. Третий компонент материала формуют на ручке в еще одной полости пресс-формы для литья под давлением, например, в ходе отдельной операции литья под давлением и с образованием своей точки впрыска.

Третий компонент материала предназначен, например, для образования опоры для большого пальца. Кроме того, третий компонент материала могут предусмотреть с декоративными целями или из соображений эргономики, в качестве стопора в ручке. Кроме того, третий компонент материала также может служить для покрытия продольного участка ручки в области прорыва второго компонента материала из первого компонента материала. Соответствующее подробное описание дано ниже при рассмотрении примеров осуществления изобретения.

Третий компонент материала формуют на ручке, например, в области вышеописанного сквозного отверстия. Третий компонент материала может частично или полностью покрывать ветви и/или закрывать сквозное отверстие. Кроме того, третий компонент материала может быть расположен на других частях ручки. В случае сквозного отверстия третий компонент материала могут применить также для локального увеличения гибкости ручки.

Кроме третьего компонента материала, могут сформовать и другие дополнительные компоненты материала. Эти компоненты в каждом случае могут быть выполнены в виде твердых или мягких компонентов и расположены в головке, шейке и/или захватной части ручки. Дополнительные компоненты материала также могут обработать таким же образом, как первый и второй компоненты материалы, соответствующие данному изобретению. Третий и, смотря по обстоятельствам, дополнительные компоненты материала могут входить в контакт только с первым, только со вторым или с первым и вторым компонентами материала.

Кроме того, несмотря на это, упомянутые первый и третий компоненты материала могут обработать способом литья под давлением не в первую очередь. Например, сначала могут изготовить основу, предпочтительно из одного или нескольких твердых и, опционально, частично из мягких компонентов. Затем на основу наносят первый и второй компонент материала. После этого, опционально, еще могут нанести упомянутый третий или дополнительные компоненты материала. Благодаря этому согласно изобретению в ручке могут выполнить специальное геометрическое расположение компонентов материала. Итак, при помощи этой основы могут заложить базу для дополнительных материальных тел, например, чтобы предлагаемую комбинацию материалов применить в ручке в особых местах. Например, в качестве основы могут отлить под давлением захватную часть ручки, причем после этого предлагаемый способ применяют только в области шейки и/или головки.

Чтобы сформовать третий или дополнительные компоненты материала, ручку из первого и второго компонентов материала предпочтительно перемещают в другую формообразующую полость. Затем в этой полости отливают третий или дополнительные компоненты материала. Как сказано выше, упомянутое сквозное отверстие в ручке может служить для создания опоры для большого пальца. Для этого сквозное отверстие частично или полностью заливают компонентом материала.

Первый и второй компоненты материала могут отличаться друг от друга в отношении свойств материала и/или цвета. Предпочтительно оба компонента материала состоят из различных пластиков и/или имеют разные цвета или прозрачность. Итак, в качестве специального варианта осуществления могут применить первый и второй компоненты материала из одинакового материала разного цвета.

Возможны следующие комбинации материала:

первый компонент материала	второй компонент материала
комбинация 1: твердый компонент	твердый компонент
комбинация 2: твердый компонент	мягкий компонент
комбинация 3: мягкий компонент	твердый компонент
комбинация 4: мягкий компонент	мягкий компонент

Твердый компонент отличается твердым грифом и сравнительно высокой изгибной жесткостью. Его применяют, в частности, в головке и шейке, а также в качестве сердцевины захватной части, он придает ручке прочность. Из этого становится понятным, что второй компонент материала особенно предпочтительно представляет собой твердый компонент.

Ясно, что в случае комбинаций 1 и 4 могут применить два одинаковых материала разного цвета или два разных материала одинакового или разного цвета.

В качестве твердых компонентов могут применить различные термопласты. Например, в качестве твердых компонентов подходят следующие термопласты:

полистиролы, например стиролакрилнитрил (SAN), полистирол (PS), акрилнитрилбутадиенстирол (ABS), стирол-метилметакрилат (SMMA) или стирол-бутадиен (SB);

полиолефины, например полипропилен (PP) или полиэтилен (РЕ), например также в виде полиэтилена высокой плотности (HDPE) или полиэтилена низкой плотности (LDPE);

полиэфиры, например полиэтилентерефталат (PET) в виде полиэтилентерефталата, модифицированного кислотой (PETA), или полиэтилентерефталата, модифицированного гликолем (PETG), полибутилентерефталат (PBT), полициклогександиметилентерефталат, модифицированный кислотой (PCT-А), или полициклогександиметилентерефталат, модифицированный гликолем (РСТ-G);

производные целлюлозы, например ацетат целлюлозы (СА), ацетобутират целлюлозы (CAB), пропионат целлюлозы (CP), ацетатфталат целлюлозы (CAP) или бутират целлюлозы (СВ);

полиамиды (РА), например РА 6.6, РА 6.10 или РА 6.12;

полиметилметакрилат (PMMA);

поликарбонат (PC);

полиоксиметилен (POM);

поливинилхлорид (PVC);

полиуретан (PUR).

Однако особенно предпочтительно в качестве твердого компонента применяют полипропилен (PP) или полициклогексилдиметилтерефталат, модифицированный кислотой (PCT-А). PCT-А особенно хорошо подходит, в частности благодаря своим превосходным свойствам в отношении прозрачности, в качестве первого компонента материала, который, как известно, образует оболочку. Твердый компонент из PP предпочтительно имеет модуль упругости 1000-2400 Н/мм², предпочтительно от 1300 до 1800 Н/мм².

Мягкий компонент отличается своими мягкими эластичными свойствами, благодаря которым при применении этого компонента на поверхности ручки обеспечивают приятный гриф (осязательное ощущение). Из этого становится понятным, что первый компонент материала или также третий и дополнительные компоненты материала особенно предпочтительным образом представляют собой мягкий компонент.

В качестве мягкого компонента могут применить различные термопластичные эластомеры (TPE). Например, в качестве мягких компонентов подходят следующие термопластичные эластомеры:

термопластичные полиуретановые эластомеры (TPE-U);

термопластичные стирольные эластомеры (TPE-S), например стирол-этилен-бутилен-стирольный сополимер (SEBS) или стирол-бутадиен-стирольный сополимер (SBS);

термопластичные полиамидные эластомеры (TPE-А);

термопластичные полиолефиновые эластомеры (TPE-О);

термопластичные полиэфирные эластомеры (TPE-Е).

В качестве мягких компонентов предпочтительно применяют TPE-S. Кроме того, такие термопласты, как полиэтилен (РЕ) и полиуретан (PU), могут применять как в качестве твердых компонентов, так и в качестве мягких компонентов. Для мягких компонентов твердость по Шору А преимущественно составляет менее 90.

При литье под давлением первый и второй компоненты материала, в частности мягкие компоненты и твердые компоненты, предпочтительно образуют когезионное соединение. Несмотря на это, в зависимости от компонентов материала и параметров процесса, может возникнуть не когезионное соединение, а геометрическое замыкание. Участки с когезионным соединением и геометрическим замыканием могут чередоваться.

Кроме того, применяемые компоненты материала могут иметь разные усадочные свойства (величину усадки) или свойства в отношении когезионного соединения, так что на поверхности соприкосновения первого и второго компонентов материала возникает специальный оптический эффект.

В этом случае внутренний компонент материала имеет большую величину усадки, чем наружный компонент материала. Таким образом, внутренний компонент материала дает большую усадку, чем наружный компонент материала, в результате возникает зазор. Такой эффект может возникнуть, например, если в качестве первого компонента материала применяют PCT-A, а в качестве второго компонента материала - PP. Этот эффект возникает вследствие различных усадочных свойств и возникающего из-за этого пустого пространства (вакуума) или поверхности раздела между двумя компонентами.

Этому оптическому эффекту или его проявлению может способствовать сама геометрическая конструкция ручки. Такому внешнему виду, например, способствуют треугольные формы.

Кроме того, могут сделать возможным, что вышеупомянутый эффект возникает только в результате изгиба ручки. Это означает, что слои в результате изгиба разделяются, в результате создается пустое пространство или поверхность раздела.

Захватную часть предпочтительно применяют в качестве захватной части ручной или электрической зубной щетки (в качестве корпуса ручки). Ручные зубные щетки могут представлять собой зубные щетки одноразового или многоразового пользования. Электрические зубные щетки могут совершать колебательные, поворотные, поступательные или комбинированные движения. Кроме того, электрические зубные щетки могут быть выполнены, например, как ультразвуковые или вибрационные зубные щетки. Кроме того, предлагаемую ручку могут применить в скребках для языка, устройствах для ухода за межзубными промежутками, например в межзубных зубных щетках, нитях для чистки межзубных промежутков, зубочистках или в таких устройствах для чистки межзубных промежутков, которые являются комбинацией вышеназванных межзубных зубных щеток, нитей для чистки межзубных промежутков и зубочисток, а также в бритвах и, в общем, в аппликаторах для личной гигиены. Такие аппликаторы для личной гигиены, например, могут представлять собой кисточки для нанесения лака для ногтей или аппликаторы для нанесения туши для ресниц. Кроме того, предлагаемые ручки могут применяться в предметах домашнего обихода. В частности, такими предметами могут быть веники, метлы и щетки для мытья.

Одним из аспектов изобретения является его применение в корпусах электрических зубных щеток и, в общем, в зубных щетках с ручками, выполненными в виде полых тел. Эти тела по меньшей мере частично предпочтительно выполнены, как полые цилиндры, и имеют сравнительно тонкие стенки. После впрыскивания первого компонента материала также впрыскивают второй компонент материала. Благодаря сравнительно тонким стенкам этот компонент по меньшей мере частично попадает на поверхность и присутствует на поверхности, в том числе в области точки впрыска. Например, такое применение могут использовать для образования на полом теле функциональных элементов. В качестве первого компонента материала могут применить твердый компонент, в качестве второго компонента материала - мягкий компонент. Мягкий компонент могут применить в районе того места, которое используют для управления включателями, выключателями и другими переключателями.

Зубная щетка, изготовленная из предлагаемой ручки, содержит поле щетины, расположенное в головке и состоящее из множества отдельных щетинок. Головка состоит из твердого компонента, дополнительно она может содержать мягкий компонент. Мягкий компонент может предназначаться для того, чтобы на задней стороне головки образовать скребок для языка или сформировать в поле щетины мягкие эластичные элементы для массажа и чистки. Поле щетины могут установить на головке известным способом. Щетина поля щетины может состоять из разного или одинакового материала.

Например, щетину могут отлить под давлением, и она может состоять из одного из следующих пластиков:

полиамидный эластомер (например, Grilflex ELG 5930 производства Ems-Chemie AG);

полиэфирный эластомер (например, Riteflex 672 RF Nat или Riteflex RKX 193 RF Nat производства Ticona Polymers или Hytrel 7248 производства DuPont).

Например, пластики для щетины, отлитой под давлением, имеют твердость по Шору D от 0 до 100, предпочтительно от 30 до 80.

Щетину, изготовленную обычным способом, которая, например, может быть заостренной или цилиндрической, преимущественно изготавливают из полиамида (РА) или полиэфира (РВТ).

Крепление щетины в головке могут осуществить по-разному. Например, могут применить способ формирования пучков без крепежных элементов (AFT). При способе AFT (формирование пучков без крепежных элементов) обычную, цилиндрическую или заостренную щетину или пучок щетины крепят к головке или несущей пластинке без помощи крепежных элементов. При этом закругленную щетину профилируют пучками, и тот ее конец, который расположен противоположно свободному рабочему концу, проводят через отверстия в несущей пластинке, так что концевая часть пучка щетины выступает за нижнюю сторону несущей пластинки. На этой концевой части щетины, выступающей за нижнюю сторону несущей пластинки, щетину крепят посредством расплавления, приклеивания или сваривания. Затем несущую пластинку с закрепленной в ней обычной щетиной крепят в выемке головной части зубной щетки, например, при помощи ультразвуковой сварки. При этом выемка в головной части специально согласована с формой несущей пластинки. Наряду с обычной щетиной несущая пластинка или даже головная часть зубной щетки может содержать мягкие эластичные элементы для массажа и чистки.

Альтернативно, чтобы образовать вокруг несущей пластинки ручку, несущую пластинку заливают твердым или мягким компонентом.

Кроме того, щетину могут закрепить в ручке, применяя обычный анкерный способ крепления. Для этого при помощи металлической анкерной пластинки пучок щетины сгибают, а затем крепят в отверстиях под щетину. В результате сгибания при помощи анкера пучок щетины имеет две половины, каждая из которых содержит один из концов согнутой щетины. После крепления щетины в зависимости от типа щетины осуществляют дополнительную обработку, например, профилирование и обрезку. При этом головную часть зубной щетки с отверстиями под щетину дополнительно могут снабдить мягкими эластичными элементами для массажа и чистки.

Разумеется, чтобы установить щетину, могут применить и другие способы установки щетины, например IAP (Integrated Anchorless Production - интегральный способ изготовления без применения анкеров) или IMT (In Mould Tufting - формирование пучков в пресс-форме). Разумеется, щетину, как описано выше, могут также сформовать прямо из пластика посредством формования в пресс-форме для литья под давлением.

В качестве материала для изготовления щетины или компонента материала также могут применить так называемые биополимеры. Биополимеры - это пластики, изготовленные из воспроизводимого сырья.

Кроме того, данное изобретение относится к способу изготовления удлиненной ручки изделия для личной гигиены, в частности зубной щетки, по меньшей мере из двух компонентов материала. Этот способ относится к литью под давлением методом горячеканального литья по меньшей мере двух компонентов материала в пресс-форме для литья под давлением. При известном способе литья под давлением методом горячеканального литья в первой формообразующей полости пресс-формы из первого компонента материала отливают подтело. Затем это подтело перемещают в еще одну формообразующую полость, имеющую больший размер, в которую впрыскивают второй компонент материала, который заполняет свободное пространство, оставшееся в формообразующей полости, и когезионно соединяется с первым компонентом материала. Однако этот способ является сложным и, соответственно, дорогостоящим.

Предлагаемый же способ отличается тем, что посредством описанных ниже технологических операций в общую формообразующую полость пресс-формы для литья под давлением через общую точку впрыска впрыскивают по меньшей мере два компонента полимерного материала. Эти технологические операции включают:

- впрыскивание в формообразующую полость первого компонента материала и частичное заполнение формообразующей полости первым компонентом материала через горячеканальное сопло;

- охлаждение в формообразующей полости впрыснутого первого компонента материала, причем в первом компоненте материала сохраняется по меньшей мере одна текучая сердцевина;

- впрыскивание в формообразующую полость пресс-формы для литья под давлением второго компонента материала через то же горячеканальное сопло и дополнительное, предпочтительно полное, заполнение формообразующей полости вторым компонентом материала.

Что касается формообразующей полости, то она в соответствии с формой изготавливаемой ручки предпочтительно выполнена в виде продольного свободного пространства, имеющего продольную ось. Если формообразующую полость полностью заполняют вторым компонентом материала, то при впрыскивании второго компонента материала в конце операции литья под давлением сохраняют давление впрыска и применяют так называемое давление выдержки, чтобы полностью заполнить формообразующую полость. Однако при впрыскивании первого компонента материала это давление выдержки отпадает, так как формообразующую полость заполняют первым компонентом материала не полностью, следовательно, противодавление не возникает.

Первый и второй компоненты материала впрыскивают в одну и ту же формообразующую полость не вместе, а по времени друг за другом. Между впрыскиванием первого и второго компонентов материала следует фаза охлаждения, в течение которой первый компонент материала в формообразующей полости охлаждается и частично затвердевает. В фазе охлаждения формообразующую полость или ее стенки могут активно охлаждать. Фаза охлаждения может длиться, например, от 2 до 35 секунд. Помимо прочего она зависит от конструкции ручки.

На толщину стенки первого компонента материала могут в значительной мере влиять посредством интенсивности и длительности охлаждения. Формообразующую полость могут охлаждать не равномерно или симметрично, а охлаждать различные части полости с разной интенсивностью или длительностью, так что, если смотреть на деталь, из первого компонента материала получают разную толщину стенки. Это означает, что деталь охлаждают в разной степени, то есть она затвердевает в разной степени. Это, в свою очередь, влияет на образование текучей сердцевины и, следовательно, на текучесть и распределение в формообразующей полости впрыскиваемого в последующем второго компонента материала. Поэтому при помощи целенаправленного или асимметричного охлаждения формообразующей полости или стенки полости в распределении материала в ручке могут получить особые структуры. Эти особые структуры могут иметь функциональное назначение и/или способствовать созданию специального внешнего вида.

Итак, к моменту впрыскивания второго компонента материала первый компонент материала в формообразующей полости уже немного охладился. Так как охлаждение формовочной массы начинается от стенки формообразующей полости, сначала затвердевают наружные части этой массы, в то время как сердцевина охлаждается лишь в последнюю очередь и остается текучей дольше. К тому же, чтобы лучше управлять процессом затвердевания, стенку полости могут активно охлаждать. Тем не менее, также могут применить пассивное охлаждение, отводя тепло через пресс-форму для литья под давлением.

Это означает, что на определенном этапе процесса впрыснутая первая формовочная масса в направлении стенки полости имеет наружную оболочку, которая благодаря процессу продолжающегося затвердевания текучей уже не является. В этой связи "не является текучей" означает, что эта формовочная масса в процессе следующей, дополнительной операции литья под давлением вытесняться вторым компонентом материала не может. Однако эта формовочная масса содержит еще одну окруженную оболочкой более теплую сердцевину, в которой формовочная масса пока остается текучей. Эту сердцевину также называют горячей или пластичной сердцевиной. Объем нетекучей сердцевины и текучей сердцевины к моменту впрыскивания второго компонента материала могут регулировать при помощи управляющего устройства, изменяя интенсивность охлаждения и промежуток времени между первой и второй операциями литья под давлением. В зависимости от общего объема впрыснутого первого компонента материала и объема текучей сердцевины или оболочки получают различную картину распределения в ручке обоих компонентов материала. Подробнее такое разное распределение материала поясняется при помощи нижеприведенных примеров осуществления изобретения.

Во время литья под давлением второго компонента материала горячую сердцевину из первого компонента материала, впрыснутого перед этим в формообразующую полость, замещают вторым компонентом материала и вытесняют в направлении течения материала в пока еще свободную часть формообразующей полости. Первый компонент материала, прилегающий к стенке полости и по меньшей мере частично отвержденный, напротив, не вытесняют, и он по меньшей мере частично окружает втекающий второй компонент материала.

Точка впрыска находится не на линии разъема формы в формообразующей полости. Соответственно форме удлиненной ручки формообразующая полость предпочтительно имеет удлиненную форму и продольную ось. Точка впрыска предпочтительно расположена так, что компоненты материала впрыскивают в свободное пространство поперек продольной оси формообразующей полости. Это означает, что направление запирания игл предпочтительно расположено под углом от 85 до 90° (угловые градусы) к продольной оси формообразующей полости. Это приводит к отклонению потока материала в направлении продольной оси, которая также соответствует направлению течения материала в формообразующей полости, если поток материала попадает на расположенную напротив стенку полости или на оболочку. При этом впрыснутый материал, в частности, отклоняется от той стенки полости, которая расположена напротив точки впрыска. Сам по себе этот тип впрыскивания компонентов полимерного материала известен и новым не является. Благодаря ему, в частности, обеспечивают то, что материалом полностью заполняют обе концевые части удлиненной формообразующей полости.

Однако в данном изобретении этот тип впрыскивания компонентов полимерного материала имеет одно преимущество. Это связано с тем, что в соответствии с первой предлагаемой технологической операцией первым компонентом материала должна заполняться лишь часть пространства формообразующей полости. В частности, материал не должен проникать в пока не заполняемую часть пространства формообразующей полости. Так как направление впрыска располагается поперек продольного направления формообразующей полости, могут предотвратить распределение впрыснутого первого материала по всей длине формообразующей полости.

Итак, точку впрыска могут расположить в концевой части ручки, так что второй компонент материала перемещается только в одном направлении течения материала и горячую сердцевину вытесняют только в одном направлении течения материала. Несмотря на это, могут предусмотреть, что точка впрыска расположена между двумя концевыми частями ручки, например, в средней части, а второй компонент материала распространяется в двух противоположных направлениях течения материала, а сердцевину первого компонента материала вытесняют в двух противоположных направлениях. Таким образом, например, могут сконструировать такую ручку, на двух концах которой имеется функциональная часть из второго компонента материала.

В предпочтительном усовершенствованном варианте осуществления изобретения впрыснутый в последующем второй компонент материала вырывается из окружающего его первого компонента материала в направлении течения материала. При этом переднюю (если смотреть в направлении течения материала) концевую часть формообразующей полости, образующая головку, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью заполняют вторым компонентом материала. Это, например, имеет место тогда, когда общий объем формообразующей полости, исключая общий объем впрыснутого первого компонента материала, больше текучей сердцевины, вытесненной вторым компонентом материала.

Согласно другому усовершенствованному варианту осуществления изобретения второй компонент материала вытесняет текучую сердцевину первого компонента материала в направлении течения материала, причем вытесненная сердцевина в направлении течения материала охватывает переднюю концевую часть формообразующей полости, так что второй компонент материала, исключая точку впрыска, полностью окружен первым компонентом материала. Это, в частности, имеет место тогда, когда общий объем формообразующей полости за вычетом общего объема впрыснутого первого компонента материала меньше, чем текучая сердцевина, вытесненная вторым компонентом материала.

В соответствии с особым усовершенствованным вариантом осуществления данного изобретения в направлении течения материала или в продольном направлении формообразующая полость временно разделяется по меньшей мере на два подканала, которые по продольной оси проходят вокруг вставки, а затем снова соединяются. Подканалы включают по меньшей мере одно сквозное отверстие на изготавливаемой ручке.

Итак, при впрыскивании второго компонента материала текучую сердцевину первого компонента материала вытесняют в направлении течения материала в переднюю концевую часть формообразующей полости. Второй компонент материала следует за формообразующей полостью и вытесненной сердцевиной, образуя две проходящие через подканалы ветви. Сразу же после соединения двух подканалов в шейке обе ветви проходят отдельно и параллельно друг другу, образуя два выходных конца в форме язычка. В этом случае вытесненная сердцевина полностью заполняет по меньшей мере головку.

Промежуток между двумя ветвями составляет от 0,3 до 3 мм, предпочтительно от 0,5 до 1,5 мм. Если ветви оканчиваются асимметрично, то есть они имеют неодинаковую длину, то в направлении продольной оси расстояние между их концами составляет не более 10 мм, предпочтительно не более 5 мм.

Согласно еще одному особому варианту осуществления данного изобретения на некоторых участках формообразующая полость может быть сужена, чтобы достичь такого же эффекта, как в случае сквозного отверстия.

После впрыскивания первого компонента материала этот компонент благодаря соотношению диаметров в области сужения охлаждается в этом месте с обеих сторон так, что два слоя, первоначально расположенные напротив, соединяются уже в течение первой фазы охлаждения.

Второй компонент материала при впрыскивании течет вокруг этой охлажденной зоны. При этом второй компонент материала следует за формообразующей полостью и вытесненной сердцевиной, образуя благодаря подканалам две ветви. Сразу же после соединения двух подканалов в шейке обе ветви проходят отдельно и параллельно друг другу, образуя два выходных конца в форме язычка.

Диаметр или промежуток между поверхностями в той части стенки, где соединяются слои, составляет от 0,3 до 5 мм, предпочтительно от 0,5 до 1,5 мм. При этом толщина стенки непосредственно связана с данным способом. Большие массы обуславливают более продолжительное время охлаждения, меньшие массы - более короткое время охлаждения. В зависимости от того, какую конструкцию имеет остальная часть ручки, такое сужение прямо влияет на время цикла. Ветви имеют такие размеры, как описано выше.

Чтобы оболочка состояла из первого материала также в точке впрыска, может быть предусмотрено, что после впрыскивания второго компонента материала снова впрыскивают первый компонент материала в таком количестве, что точку впрыска также образуют из первого компонента материала.

В еще одном варианте поверхность первого компонента материала могут сделать не непрерывной, т.е. структурированной. Это означает, что в поверхность, например, могут внедрить ступеньки в виде лестницы и т.д. Это ведет к кому, что поток второго компонента остается непрерывным, и внутри первого компонента материала образуется противоположность наружному контуру.

Согласно еще одному варианту формообразующая полость имеет непостоянный размер. Размер формообразующей полости между первой и второй операциями литья под давлением изменяют. Это могут использовать для того, чтобы сформовать в захватной части ручки специальные формы или даже получить специальные оптические эффекты. С этой целью после введения первого компонента материала, например, могут извлечь вставку, чтобы увеличить формообразующую полость, чтобы обеспечить дополнительные возможности для распространения второго компонента материала.

Данное изобретение также относится к пресс-форме для литья под давлением, предназначенной для осуществления вышеописанного способа. При литье под давлением термопластов полимерный расплав известным образом перемещают по горячеканальной системе из пластификатора в формообразующую полость.

В технике литья под давлением делают различие между так называемой горячеканальной технологией и холодноканальной технологией. При литье под давлением термопластов под горячеканальной технологией или системой понимают систему, которая термически изолирована от остальных деталей пресс-формы и имеет по сравнению с ними более высокую температуру. Горячеканальная система термически отделена от остальных деталей пресс-формы, и ее нагревают отдельно, поэтому находящийся в этой системе полимерный расплав постоянно остается текучим. В результате полимер в горячеканальной системе не твердеет и прилив на детали не остается. Кроме того, благодаря горячеканальным системам могут реализовать более длинные пути расплава, так как потеря давления в горячеканальной системе из-за охлаждения расплава и связанного с ним увеличения вязкости не увеличивается.

Обогреваемый литниковый канал заканчивается горячеканальным соплом, представляющим собой переход от подачи материала к формообразующей полости пресс-формы для литья под давлением. Горячеканальные сопла, как и горячеканальную систему, регулируют на температурное окно, в котором полимер пригоден к пластичной обработке. Для регулирования температуры, например, применяют регулятор температуры горячеканального литника, который непрерывно сравнивает заданную и фактическую температуру и регулирует температуру. Кроме того, горячеканальная система представляет собой закрытую систему, в которой точку впрыска закрывают, применяя специальную технику. Это делают при помощи одной или нескольких запорных игл, являющихся частью литниковой системы с запорными иглами. Запорные иглы приводят в действие, например, при помощи отдельно управляемой механической системы, например посредством электрического, пневматического или гидравлического привода.

В случае литниковой системы с запорными иглами после впрыскивания пластической массы диаметр впускного литника закрывают при помощи запорной иглы, например, изготовленной из стали. Вытесненный материал нагнетают в пластиковую деталь. Игла находится заподлицо с поверхностью пластиковой детали. Поэтому на отлитом изделии видят только круглую метку. Итак, вышеописанную горячеканальную систему применяют, в том числе, в предлагаемой пресс-форме для литья под давлением.

Напротив, в случае холодноканальной системы систему термически от остальных деталей формы не изолируют. Таким образом, как форму, так и находящуюся в ней холодноканальную систему нагревают или охлаждают до температуры, которая значительно ниже температуры обработки применяемого пластика. В результате во время изготовления детали термопласт твердеет и в холодноканальной системе. Этот затвердевший пластик называют приливом или литниковой системой. Отсюда следуют определенные недостатки этого вида впрыскивания пластика в пресс-форму для литья под давлением. Например, прилив необходимо отделять от детали в процессе отдельной технологической операции. Это могут осуществить либо при помощи дополнительных функциональных элементов в форме, либо вручную или машинным способом после извлечения из формы. После отделения прилива, как правило, на детали остается метка. Если после этого не осуществляют операции по дополнительной обработке, нередко могут остаться острые кромки.

Вследствие этого часть исходного материала в изготовленное изделие не течет, и эту часть приходится либо использовать повторно, либо удалять. Итак, из-за прилива увеличивается объем впрыска, и необходимо пластифицировать большее количество пластика, чем, в конце концов, имеется в изделии. Это является недостатком как в отношении энергии, так и в отношении производительности машины. Кроме того, расходы на материал, возникающие вследствие применения дополнительного материала, отрицательно влияют на экономичность, особенно в случае дорогих термопластиков. Дополнительная обработка изделия, которая требуется в области точки впрыска, также отрицательно влияет на эффективность процесса и экономичность.

В патентном документе ЕР-А-1 346 808 описывается горячеканальная система для изготовления из двух различных термопластов деталей, полученных литьем под давлением, например сит для мойки салата. Система запорных игл работает с одной запорной иглой, направленной в главной канале, при помощи которой могут запирать каналы для подачи материала, соединяющиеся сбоку с главным каналом и расположенные со смещением в осевом направлении. При впрыскивании первого материала фактически при помощи запорной иглы запирают устье канала для второго материала, более удаленное от точки впрыска, так что в формообразующую полость через главный канал впрыскивают только первый материал. Но при впрыскивании второго компонента материала устье канала для первого материала необходимо держать открытым. Однако чтобы предотвратить поступление первого материала в главный канал, в этом канале применяют противодавление. Это решение является сложным и технически неудовлетворительным, так как оно не допускает последовательного разделения материала в процессе впрыскивания.

Поэтому известен способ, предусматривающий применение нескольких запорных игл, индивидуально закрывающих отдельные канала подачи материала. Эти запорные иглы конструктивно рассчитаны на определенную рабочую температуру, при значительном отклонении от рабочей температуры удовлетворительного уплотнения они уже не обеспечивают. Это объясняется тем, что полное запирание или уплотнение невозможно из-за эффектов удлинения. В этом случае уплотнения достигают за счет уплотнения на конической поверхности, расположенной на конце иглы. В результате эффекты удлинения передаются, влияя на уплотнение в соотношении 1:1.

Предлагаемая пресс-форма для литья под давлением также представляет собой форму с горячеканальной системой вышеописанного типа, содержащей горячеканальное сопло, соединяющееся с формообразующей полостью и выполненное в виде сопла с запорной иглой. Горячеканальное сопло содержит первую запорную иглу, выполненную в виде полой иглы, и вторую цилиндрическую запорную иглу, убираемую в сопло с полой иглой. Первая запорная игла вместе со стенкой канала, расположенной снаружи, образует в горячеканальном сопле наружный канал подачи материала, а вместе со своим осевым сквозным отверстием - внутренний канал подачи материала.

Итак, данное изобретение отличается тем, что горячеканальное сопло имеет цилиндрическое выпускное отверстие, а первая запорная игла имеет цилиндрическую концевую часть, сконструированную так, что она с геометрическим замыканием может водиться в выпускное отверстие, чтобы, таким образом, благодаря образованию цилиндрической уплотнительной поверхности, проходящей параллельно направлению запирания, герметизировать наружный канал подачи материала относительно формообразующей полости.

В усовершенствованном варианте осуществления изобретения вторая запорная игла также имеет цилиндрическую концевую часть. Сквозное отверстие в концевой части первой запорной иглы также имеет цилиндрическую форму и выполнено так, что вторая запорная игла с геометрическим замыканием может убираться в сквозное отверстие в концевой части первой запорной иглы. Таким образом, вторая запорная игла может герметизировать внутренний канал подачи материала относительно формообразующей полости, образуя уплотнительную поверхность, проходящую параллельно направления запирания.

Запорные иглы могут иметь длину от 50 до 150 мм, в частности приблизительно 100 мм. Диаметр первой запорной иглы составляет от 8 до 20 мм, предпочтительно от 10 до 15 мм. Толщина стенки первой запорной иглы, имеющей форму полого цилиндра, может составлять от 0,3 до 1,2 мм, в частности от 0,4 до 0,8 мм. Длина цилиндрического выпускного отверстия первой запорной иглы в осевом направлении может составлять от 0,5 до 1,5 мм, в частности от 0,7 до 0,9 мм.

Диаметр второй запорной иглы может составлять от 0,6 до 2,5 мм, в частности от 0,8 до 1,2 мм. Длина цилиндрической концевой части первой запорной иглы в осевом направлении может составлять от 1,2 до 2,4 мм, в частности от 1,5 до 2,1 мм.

Диаметр второй запорной иглы или толщина стенки первой запорной иглы, то есть полой иглы, сильно зависит от обрабатываемого компонента полимерного материала. В случае компонентов материала, имеющих низкую вязкость, т.е. обладающих хорошей текучестью, могут применить более низкое удельное давление впрыска и меньший диаметр каналов подачи материала или меньшую толщину стенки и диаметр компонентов сопла, чем в том случае, когда обрабатывают компоненты материала с более высокой вязкостью, т.е. компоненты, обладающие худшей текучестью. Например, диаметр или толщина стенки при обработке полипропилена (PP) или термопластичного эластомера (TPE) меньше соответствующих параметров при переработке полициклогександиметилентерефталата, модифицированного кислотой (PCT-A).

Пресс-форма для литья под давлением может иметь одну или несколько формообразующих полостей, в каждой случае с горячеканальным соплом. Таким образом, в одной пресс-форме одновременно могут изготавливать несколько ручек. Хотя циклы литья под давлением для изготовления нескольких ручек предпочтительно должны выполняться синхронно, является предпочтительным, если отдельными процессами литья под давлением с соответствующими формообразующими полостями управляют независимо. В данном изобретении горячеканальными соплами отдельных формообразующих полостей могут управлять отдельно. Управление процессом литья под давлением предпочтительно происходит при помощи контура регулирования, также включающего регулирование температуры. Системы управления могут представлять собой, например, следящие системы управления. Например, для каждой формообразующей полости, в частности, могут отдельно определить время открытия для первого или также для второго компонента материала. Этот подход основан на том наблюдении, что регулировка температуры отдельных формообразующих полостей и горячеканальных сопел, от которой, в частности, зависят заправочные объемы или количество материала, во всех формообразующих полостях, как правило, неодинакова, так что моменты переключения с состояния "сопло открыто" в состояние "сопло закрыто" необходимо определять в каждом конкретном случае. Существуют различные факторы, делающие необходимым отдельное управление каждым горячеканальным соплом. Например, длина горячеканальной системы для разных горячеканальных сопел может быть различной. Кроме того, отдельное управление горячеканальными соплами также может диктоваться контролем теплового режима по всей пресс-форме для литья под давлением. Например, небольшие изменения температуры в пресс-форме могут сильно влиять на процесс изготовления.

Данное изобретение делает возможным изготовление ручек, в частности, зубных щеток, имеющих разный внешний вид и функциональные свойства. Итак, благодаря предлагаемому способу и соответствующему устройству могут изготавливать зубные щетки, отличающиеся большим разнообразием в отношении их функциональных свойств и внешнего вида. При этом внешний вид определяется компонентами материала, имеющими разный цвет, или даже бесцветными компонентами, делающими видимыми затвердевшие флюидальные структуры компонентов материала. Эти функциональные свойства получают, целенаправленно наполняя отдельные части или области ручки первым и/или вторым компонентом материала и, опционально, дополнительными компонентами материала.

Еще одним вариантом осуществления является вариант, при котором второй компонент материала заменяют газом. С точки зрения конструкции ручки это означает, что в готовой ручке первый компонент полностью окружает газ (исключая точку впрыска). Благодаря газу внутри ручки формуют полость.

С точки зрения конструкции литейной формы концепция сопла может быть одинаковой. Тем не менее, в отношении допуска могут получиться некоторые различия, и в области игл могут потребоваться дополнительные уплотнения. В качестве газов могут применить, например, азот или инертные газы, например аргон.

Несмотря на такое большое разнообразие, обеспечивается высокая надежность технологического процесса и точность изготовления. Кроме того, предлагаемые ручки могут изготовить полностью автоматизированно.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Ниже предмет изобретения более подробно поясняется на основе предпочтительных вариантов осуществления изобретения, которые представлены на прилагаемых чертежах. На этих чертежах в каждом случае показана ручка зубной щетки на этапе ее изготовления или в виде готовой детали, полученной литьем пол давлением, а также детали пресс-формы для литья под давлением. На чертежах схематично изображено следующее.

Фиг. 1-4 - изготовление ручки согласно первому варианту осуществления изобретения путем представления четырех схематичных чертежей ручки, на которых показано четыре разных этапа изготовления.

Фиг. 5-8 - изготовление ручки согласно второму варианту осуществления изобретения путем представления четырех схематичных чертежей ручки, на которых показано четыре разных этапа изготовления.

Фиг. 9 - вид сверху формообразующей полости для изготовления ручки после впрыскивания первого компонента материала.

Фиг. 10 - вид сверху ручки, изготовленной по первому варианту осуществления изобретения согласно фиг. 1-4, после впрыскивания второго компонента материала.

Фиг. 11 - вид сбоку ручки, выполненной согласно фиг. 10.

Фиг. 12 - вид сверху ручки со сквозным отверстием, выполненной в соответствии с разновидностью второго варианта осуществления изобретения.

Фиг. 13 - вид сверху ручки, выполненной в соответствии с еще одной разновидностью второго варианта осуществления изобретения и имеющей сквозное отверстие, закрытое третьим компонентом материала.

Фиг. 14 - вид сверху ручки, выполненной в соответствии с еще одной разновидностью второго варианта осуществления изобретения и имеющей сквозное отверстие, закрытое третьим компонентом материала.

Фиг. 15a и 15b - вид в разрезе ручки, выполненной согласно фиг. 13, в зоне опоры для большого пальца.

Фиг. 16a и 16b - вид в разрезе ручки, выполненной согласно фиг. 14, в зоне опоры для большого пальца.

Фиг. 17-18 - вид в разрезе захватной части ручки, выполненной согласно фиг. 10-14 и 19.

Фиг. 19 - вид сверху ручки со сквозным отверстием, выполненной в соответствии с еще одной разновидностью второго варианта осуществления изобретения.

Фиг. 20 - вид сверху ручки со сквозным отверстием, выполненной в соответствии с разновидностью первого варианта осуществления изобретения.

Фиг. 21 - вид сбоку ручки, выполненной согласно фиг. 20.

Фиг. 22-24 - вид в разрезе ручки, выполненной согласно фиг. 20 и 21.

Фиг. 25-28 - вид в разрезе предлагаемой пресс-формы с горячеканальным соплом для изготовления детали, полученной литьем под давлением.

Фиг. 29a - вид сверху в разрезе ручки с сужением, выполненной в соответствии с еще одной разновидностью первого варианта осуществления изобретения.

Фиг. 29b - вид сбоку ручки, выполненной согласно фиг. 29a.

Фиг. 30a-30c - вид в разрезе ручки, выполненной согласно фиг. 29a или 29b.

Использованные на чертежах номера позиций и их значение перечислены в перечне номеров позиций. В общем, одинаковые детали на чертежах помечены одними и теми же номерами позиций. Соотношения объемов компонентов материала, показанные на чертежах, даны только для наглядности и не обязательно соответствуют изображению фактических соотношений объемов в масштабе.

Кроме того, данное изобретение не ограничено вариантами осуществления, показанными на чертежах.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1-4 чисто схематично показано изготовление ручки 1a согласно первому варианту ее осуществления. Чтобы изготовить изображенную на чертежах ручку 1a согласно первому варианту ее осуществления, в процессе первой операции в формообразующую полость (на этих чертежах не показана) впрыскивают первый компонент 7 материала. Формообразующая полость или изготавливаемая ручка 1a представляет собой деталь удлиненной формы и имеет захватную часть 4a, шейку 3a и головку 2a. Точка 10 впрыска расположена в захватной части 4a. В процессе первой операции формообразующую полость заполняют первым компонентом материала 7 лишь частично, причем вследствие того, что точка 10 впрыска расположена в захватной части 4a, первым компонентом материала полностью или по меньшей мере частично заполняют по меньшей мере захватную часть формообразующей полости. При этом впрыснутый первый компонент 7 материала принимает очертания формообразующей полости в захватной части 4a (см. фиг. 1). Фиг. 1 схематично иллюстрирует очертания тела, формуемого в процессе первого впрыскивания в пресс-форму первого компонента 7 материала. Головку 2a и предпочтительно шейку 3a формообразующей полости, напротив, первым компонентом 7 материала не заполняют (ср. также фиг. 9).

На этом чертеже, как и на следующих чертежах, на которых изображен вид сверху, обозначена точка 10 впрыска. Это обозначение соответствует положению точки 10 впрыска на теле при виде сверху. Из-за своего предпочтительного положения на задней стороне ручки эта точка, в сущности, не видна, но для наглядности она показана.

Сразу же после первой операции литья под давлением впрыснутый первый компонент 7 материала охлаждается от стенки полости к сердцевине, причем остается более теплая и пока еще текучая сердцевина 7', окруженная уже не текучей оболочкой 7ʺ. Схематично это показано на фиг. 2. Наряду с очертаниями тела, формуемого в процессе первого впрыскивания в пресс-форму первого компонента 7 материала, на этом чертеже штриховкой обозначена текучая сердцевина 7'. Кроме того, здесь видна уже нетекучая оболочка 7ʺ.

В процессе еще одной операции через ту же точку 10 впрыска в формообразующую полость пресс-формы для литья под давлением впрыскивают второй компонент 8 материала. Результат этой операции показан на фиг. 3 и 4. Второй компонент 8 материала, впрыскиваемый в тело, показанное на фиг. 1 и 2, через точку 10 впрыска, вытесняет текучую сердцевину 7' в направлении головки 2a, которое соответствует направлению течения материала в формообразующей полости. В соответствии с данным исполнением общий объем формообразующей полости за исключением объема впрыснутого первого компонента 7 материала, а также объем текучей сердцевины 7' к моменту впрыскивания второго компонента 8 материала выбран так, что сердцевина 7', вытесненная в головку 2a, занимает объем всей головки 2a (см. фиг. 3). Следовательно, головка 2a состоит исключительно из первого компонента 7 материала (см. фиг. 4). Кроме того, второй компонент 8 материала занимает в захватной части 4a место вытесненной сердцевины 7' (замещение), проходит до головки 3a и заканчивается в головке 3a в форме язычка. Вследствие этого второй компонент 8 материала прижимает текучую сердцевину 7' к поверхности тела, поэтому, исключая точку 10 впрыска, он полностью окружен оболочкой 7ʺ и текучей сердцевиной 7' из первого компонента 7 материала. Результат впрыскивания второго компонента материала показан на фиг. 3 и 4. На фиг. 3 схематично показано, каким образом распределяются или располагаются разные компоненты материала. Текучую сердцевину 7', показанную на фиг. 2, можно снова увидеть на фиг. 3. Как описано выше, текучая сердцевина 7' вытеснена в направлении головки 2a. Кроме того, на чертежах виден второй компонент 8 материала, занимающий место текучей сердцевины 7'. Этот компонент обозначен штриховкой. Наконец, на фиг. 4 показан готовый продукт и распределение материала в нем. После затвердевания оболочка 7ʺ и текучая сердцевина 7' от предыдущих технологических операций образуют одно целое, состоящее из первого компонента 7 материала, полностью окружающего второй компонент 8 материала. Второй компонент 8 материала обозначен штриховкой.

Как сказано выше, благодаря третьей операции литья под давлением через общую точку 10 впрыска могут еще раз впрыснуть ограниченное количество первого компонента 7 материала, так что второй компонент 8 материала окружен первым компонентом 7 материала, в том числе в зоне точки 10 впрыска, и, в частности, ни в одном месте не выходит на поверхность ручки 1a.

Согласно данному первому варианту осуществления первый и второй компоненты 7, 8 материала могут представлять собой твердый компонент вышеописанного типа. Чтобы получить визуальный эффект, первый компонент 7 материала может быть прозрачным, а второй компонент - цветным или непрозрачным. Благодаря этому получают интересный визуальный эффект. Чтобы получить мягкую поверхность, первый компонент 7 материала может представлять собой мягкий компонент, например TPE. Второй компонент 8 материала может представлять собой твердый компонент. При этом твердый компонент образует элемент, придающий ручке прочность.

На фиг. 5-8 чисто схематично показано изготовление ручки 1b согласно второму варианту осуществления изобретения. Чтобы изготовить ручку 1b согласно второму варианту осуществления изобретения, в процессе первой операции в соответствующую формообразующую полость (на чертежах не показана) впрыскивают первый компонент 7 материала. Формообразующая полость или изготавливаемая ручка 1b также представляет собой деталь удлиненной формы и имеет захватную часть 4b, шейку 3b и головку 2b. Точка 10 впрыска расположена в захватной части 4b. В процессе первой операции формообразующую полость заполняют первым компонентом материала 7 лишь частично, причем вследствие того, что точка 10 впрыска расположена в захватной части 4b, полностью или по меньшей мере частично заполняют по меньшей мере захватную часть. При этом впрыснутый первый компонент 7 материала принимает очертания формообразующей полости в захватной части 4b (см. фиг. 5). Фиг. 5 схематично иллюстрирует очертания тела, формуемого в процессе первого впрыскивания в пресс-форму первого компонента 7 материала. Головку 2b и предпочтительно шейку 3b формообразующей полости, напротив, первым компонентом 7 материала не заполняют (ср. фиг. 9).

Сразу же после первой операции литья под давлением впрыснутый первый компонент 7 материала охлаждается от стенки полости к сердцевине, причем остается более теплая и пока еще текучая сердцевина 7', окруженная уже не текучей оболочкой 7ʺ. Схематично это показано на фиг. 6. Наряду с очертаниями тела, формуемого в процессе первого впрыскивания в пресс-форму первого компонента 7 материала, на этом чертеже штриховкой обозначена текучая сердцевина 7'. Кроме того, здесь видна уже нетекучая оболочка 7ʺ. По сравнению с первым вариантом осуществления согласно фиг. 1-4 здесь процесс охлаждения уже пошел дальше, а объем текучей сердцевины 7' соответственно меньше, то есть толщина стенки уже нетекучей оболочки 7ʺ больше.

В процессе второй операции через ту же точку 10 впрыска в формообразующую полость пресс-формы для литья под давлением впрыскивают второй компонент 8 материала. Результат этой операции показан на фиг. 7 и 8. Второй компонент 8 материала, впрыскиваемый в тело, показанное на фиг. 5 и 6, через точку 10 впрыска, вытесняет текучую сердцевину 7' в направлении головки 2b, которое соответствует направлению течения материала в формообразующей полости. В соответствии с данным исполнением общий объем формообразующей полости за исключением объема впрыснутого первого компонента 7 материала, а также объем текучей сердцевины 7' к моменту впрыскивания второго компонента 8 материала выбран так, что вытесненная сердцевина 7' заканчивается в передней захватной части 4b или шейке 3b и образует только боковую поверхность, окружающую второй компонент 8 материала (см. фиг. 7). Здесь объем сердцевины 7' меньше объема головки 2b. Поэтому второй компонент 8 материала в передней части захватной части 4b или шейки 3b прорывается из оболочки через первый компонент 7 материала и доходит до поверхности или стенки полости. Итак, второй компонент 8 материала, прорвавшийся вперед, полностью заполняет объем головки 2b и предпочтительно полностью или частично - объем шейки 3b (см. фиг. 8). Следовательно, головка 2b и, опционально, шейка 3b состоит исключительно из второго компонента 8 материала. Кроме того, второй компонент 8 материала занимает место вытесненной сердцевины 7' в захватной части 4b, но он еще окружается там оболочкой 7ʺ из первого компонента 7 материала. Второй компонент 8 ручки 1b уже не полностью окружен оболочкой 7ʺ из первого компонента 7 материала. Результат впрыскивания второго компонента материала показан на фиг. 7 и 8. На фиг. 7 схематично показано, каким образом распределяются или располагаются разные компоненты материала. Текучую сердцевину 7', показанную на фиг. 6, можно снова увидеть на фиг. 7. Как описано выше, она вытеснена в направлении головки 2a, но только до соединения с местом прорыва второго компонента 8 материала из уже нетекучей оболочки 7ʺ. Кроме того, на чертежах виден второй компонент 8 материала, занимающий место текучей сердцевины 7', а затем выходящий из уже нетекучей оболочки 7ʺ и образующий головку 2b. Этот второй компонент также схематично обозначен штриховкой. Наконец, на фиг. 8 показан готовый продукт и распределение материала в нем. После затвердевания оболочка 7ʺ и текучая сердцевина 7' от предыдущих технологических операций образуют одно целое, состоящее из первого компонента 7 материала, окружающего второй компонент 8 материала. Второй компонент материала обозначен штриховкой, поскольку он не находится на поверхности ручки 1b, в последующем на чертежах он уже не заштрихован.

Как сказано выше, благодаря третьей операции литья под давлением через общую точку 10 впрыска могут еще раз впрыснуть ограниченное количество первого компонента 7 материала, так что второй компонент 8 материала окружен первым компонентом 7 материала, в том числе в зоне точки 10 впрыска.

Согласно данному второму варианту осуществления первый и второй компоненты 7, 8 материала могут представлять собой твердый компонент вышеописанного типа. Чтобы получить визуальный эффект, первый компонент 7 материала может быть прозрачным, а второй компонент - цветным или непрозрачным, или наоборот. Благодаря этому получают интересный визуальный эффект. Чтобы получить мягкую поверхность в захватной части, первый компонент 7 материала может представлять собой мягкий компонент, например TPE, а второй компонент 8 материала - твердый компонент. При этом твердый компонент образует элемент, придающий ручке прочность, и, наконец, по меньшей мере частично образует шейку 3b и головку 2b и, соответственно, обеспечивает функциональность.

В принципе, какой из вариантов осуществляется - первый или второй, могут рассчитать математически. В качестве параметров при этом расчете применяют общий объем формообразующей полости, общий объем первого компонента материала и объем текучей сердцевины. При этом объем текучей сердцевины зависит от времени. Это означает, что чем дольше осуществляют выдержку или охлаждение между циклами впрыска, тем меньше становится этот объем, так как он охлаждается, т.е. твердеет и текучим уже не является. В этом случае при оценке варианта осуществления остаточный объем в формообразующей полости сравнивают с объемом текучей сердцевины.

Первый вариант осуществления, показанный на фиг. 1-4, получают на основании следующего соотношения: общий объем формообразующей полости за вычетом общего объема впрыснутого первого компонента материала меньше, чем текучая сердцевина, вытесненная вторым компонентом материала.

Второй вариант осуществления, показанный на фиг. 5-8, получают на основании следующего соотношения: общий объем формообразующей полости за вычетом общего объема впрыснутого первого компонента материала больше, чем текучая сердцевина, вытесненная вторым компонентом материала.

Различие между этими двумя вариантами осуществления в отношении соотношений объемов видно из сравнения фиг. 4 и 6. При первом варианте текучая сердцевина 7' занимает больше места, чем при втором варианте. Это означает, что замещают больше материала, т.к. "текучий" объем пока еще больше.

На фиг. 9 показана формообразующая полость 21 пресс-формы для литья под давлением после осуществления первой операции литья под давлением, если смотреть на вкладыш со стороны разъема формы. В принципе, это соответствует виду на формообразующую полость 21 при открытой форме после первой операции литья под давлением. Формообразующая полость 21 содержит первый компонент 7 материала, впрыснутый во время первой операции литья под давлением, который соответствует компоненту материала 7, изображенному на фиг. 1 и 5. Это тело обозначено штриховкой. Из этого чертежа видно, что при первой операции литья под давлением формообразующую полость 21 заполняют не полностью. Незаполненной остается по меньшей мере часть формообразующей полости 21. На чертеже виден контур формообразующей полости 21. Незаштрихованные области материалом пока не заполнены. Также обозначено направление М течения материала. Оно ориентировано от точки 10 впрыска в направлении головки 2a. После заполнения захватной части 4a также заполняется шейка 3a и головка 2a.

На фиг. 10 показан вид сверху ручки 1a, изготовленной по первому варианту осуществления в соответствии с фиг. 4. Ручка изготовлена в соответствии с операциями, показанными на фиг. 1-4. В головке 2a ручки 1a расположены отверстия 5a под щетину, в которые вставляют щетину зубной щетки. Несмотря на это, при данном исполнении отверстия 5a под щетину обязательным признаком изобретения не являются. Штриховкой обозначен второй компонент 8 материала, расположенный в ручке 1a и полностью окруженный первым компонентом 7 материала. Дальше второй компонент 8 материала заканчивается в форме язычка, т.е. не резко.

На фиг. 11 ручка 1a показана в боковой проекции, соответствующей фиг. 10. На этой боковой проекции в частности видна линия 12 разъема формы, вдоль которой открыли формообразующую полость 21 для извлечения из формы детали, отлитой под давлением. На виде сверху ручки 1a линия 12 разъема формы расположена сбоку. Линия 12 разъема формы проходит непрерывно вокруг всего тела. Из чертежа видно, что второй компонент 8 материала расположен с обеих сторон линии 12 разъема формы, т.е. проходит через нее. На виде сбоку хорошо показано, как форма второго компонента 8 материала с интервалом, который соответствует толщине стенки, повторяет форму наружного контура, а также хорошо видно завершение второго компонента 8 материала в форме язычка.

На фиг. 12-14 в горизонтальной проекции показаны три ручки 1c, 1d, 1e, изготовленные согласно одной из разновидностей второго варианта осуществления изобретения. Ручку 1c, показанную на фиг. 12, могут применять как самодостаточную ручку, без необходимости нанесения дополнительного компонента материала, или она может служить в качестве основы для ручек 1d и 1e. Ручки 1c, 1d, 1e тоже содержат головку 2c, 2d, 2e, шейку 3c, 3d, 3e, захватную часть 4c, 4d, 4e. Точка 10 впрыска тоже расположена в захватной части 4c, 4d, 4e, предпочтительно на задней стороне захватной части 4c, 4d, 4e.

Данная разновидность второго варианта осуществления изобретения отличается сквозным отверстием 11 в захватной части 4c, 4d, 4e, расположенным ближе к шейке 3c, 3d, 3e. Сквозное отверстие 11 проходит от передней стороны к задней стороне и ограничивается двумя боковыми ветвями 6c, 6d, 6e. Ручки 1c, 1d, 1e или их головка 2c, 2d, 2e содержат отверстия 5c, 5d, 5e под щетину, которую закрепляют в отверстиях 5c, 5d, 5e анкерным способом. Несмотря на это, и при данном исполнении отверстия под щетину обязательным признаком изобретения не являются.

Изготовление ручек 1c, 1d, 1e, в принципе, происходит аналогично варианту, осуществляемому в соответствии с фиг. 5-8, но формообразующая полость еще содержит вставку, которая определяет сквозное отверстие изготавливаемой ручки и вокруг которой в направлении течения материала текут компоненты 7, 8 материала, разделяясь на две ветви 6c, 6d, 6e, а затем снова соединяясь.

Первый компонент 7 материала образует как в захватной части 4c, 4d, 4e, так и по меньшей мере частично в одной части ветвей 6c, 6d, 6e, примыкающей к захватной части 4c, 4d, 4e, оболочку, окружающую сердцевину из второго компонента 8 материала. Начиная с захватной части 4c, 4d, 4e, эта сердцевина также разделяется на две ветви, проведенные вокруг сквозного отверстия (см. фиг. 12). Это разделение происходит из-за того, что охлаждение от стенки полости действует и в отношении вставки, таким образом, текучая сердцевина также распространяется в ветвях 6c, 6d, 6e.

Итак, и в этом случае второй компонент 8 материала занимает место вытесненной сердцевины 7' в захватной части 4c, 4d, 4e, но он еще окружается там оболочкой 7ʺ из первого компонента 7 материала. Как сказано выше, благодаря третьей операции литья под давлением через общую точку 10 впрыска могут еще раз впрыснуть ограниченное количество первого компонента 7 материала, так что второй компонент 8 материала окружен первым компонентом 7 материала, в том числе в зоне точки 10 впрыска.

В соответствии с фиг. 12, 13 и 14 второй компонент 8 материала ручки 1c, 1d, 1e в области ветвей прорывается из оболочки через первый компонент 7 материала и по всей периферии выходит на поверхность ручки 1c, 1d, 1e. Соответственно примыкающую шейку 3c, 3d, 3e и головку 2c, 2d, 2e образуют полностью из второго компонента 8 материала.

Прорыв второго компонента 8 материала в области ветвей 6c выбран намеренно. Как видно из варианта осуществления, показанного на фиг. 13 и 14, с целью образования опоры 13 для большого пальца область сквозного отверстия 11 по меньшей мере частично заливают третьим компонентом 9 материала. Эта заливка может представлять собой покрытие ветвей 6c по направлению к сквозному отверстию 11 (см. фиг. 13) или покрытие вокруг ручки 1e в области сквозного отверстия (см. фиг. 14). Итак, заливка третьим компонентом 9 материала выполняет две функции. Во-первых, она предназначена для образования опоры 13 для большого пальца в качестве опорной поверхности, во-вторых, она служит для покрытия переходного участка между первым и вторым компонентами материала в районе поверхности. В варианте, который показан на фиг. 12, форму сквозного отверстия 11 или форму вокруг сквозного отверстия 11 выбирают так, что эти формы образуют опору для большого пальца. Если сквозное отверстие 11 снабжают третьим компонентом материала, то придавать такую форму нижерасположенному телу не обязательно.

Помимо прочего положение места прорыва выбирают с некоторым допуском на основании флуктуации свойств полимеров, теплового режима в форме для литья под давлением или горячеканальной системе, а также дозирования второго компонента 8 материала и первого компонента 7 материала. Место прорыва может варьироваться в направлении продольной оси. Положение в ветвях также может быть неодинаковым. Поэтому из эстетических соображений важно, чтобы этот переходной участок могли покрыть, например, третьим компонентом 9 материала.

Согласно данной разновидности второго варианта осуществления первый и второй компоненты 7, 8 материала могут представлять собой твердый компонент вышеописанного типа. Кроме того, также может быть предусмотрено, что второй компонент 8 материала состоит из твердого материала, а первый компонент 7 материала - из термопласта вышеописанного типа. Чтобы получить визуальный эффект, первый компонент 7 материала может быть прозрачным, а второй компонент 8 - цветным или непрозрачным, или наоборот. Благодаря этому получают интересный визуальный эффект. Чтобы получить мягкую поверхность в захватной части, первый компонент 7 материала может представлять собой мягкий компонент, например TPE, а второй компонент 8 материала - твердый компонент. При этом твердый компонент образует элемент, придающий ручке прочность, и, наконец, по меньшей мере частично образует шейку 3b и головку 2b и, соответственно, обеспечивает функциональность.

На фиг. 12-14 штриховкой обозначен второй компонент 8 материала, расположенный внутри первого компонента 7 материала. Шейка 3c, 3d, 3e и головка 2c, 2d, 2e тоже состоят из второго компонента 8 материала, но в этом месте второй компонент 8 лежит на поверхности ручки 1c, 1d, 1e, поэтому здесь штриховкой он не обозначен.

На фиг. 15a показан поперечный разрез ручки 1d, выполненной согласно фиг. 13. Разрез осуществлен по линии В1-В1 в той части опоры 13 для большого пальца, которая расположена со стороны захватной части ручки. Обе ветви 6d имеют сердцевину из второго компонента 8 материала, полностью покрытую первым компонентом 7 материала. Кроме того, та наружная сторона ветвей 6d, которая обращена к сквозному отверстию 11, покрыта третьим компонентом 9 материала. При этом сквозное отверстие полностью заполнено третьим компонентом 9 материала.

На фиг. 15b показан поперечный разрез ручки 1d, выполненной согласно фиг. 13. Разрез осуществлен по линии A1-A1 в той части опоры для большого пальца, которая расположена со стороны головки. На этом уровне ручки 1d второй компонент 8 материала в направлении течения материала, т.е. в направлении головки 2d, уже полностью прорвался из оболочки через первый компонент 7 материала и полностью заполняет объем ветвей 6d. И здесь та наружная сторона ветвей 6d, которая обращена к сквозному отверстию 11, покрыта третьим компонентом 9 материала, а сквозное отверстие полностью заполнено третьим компонентом 9 материала.

Из сравнения фиг. 15a и 15b следует, что состав поперечных сечений в отношении компонентов материала или поверхностей поперечного сечения компонентов материала меняется. В то время как на фиг. 15a в поперечном сечении видны три компонента материала, на фиг. 15b в поперечном сечении видны только два компонента материала. Доля первого компонента 7 материала в поперечном сечении уменьшается в направлении головки ручки до тех пор, пока она, наконец, не становится нулевой. Соответственно второй компонент 8 материала в захватной части или со стороны захватной части покрыт первым компонентом 7 материала, в то время как со стороны головки в некоторых частях поверхности он покрыт третьим 9 компонентом материала, а частично не покрыт.

На фиг. 16a показан поперечный разрез ручки 1e, выполненной согласно фиг. 14. Разрез осуществлен по линии B2-B2 в той части опоры 13 для большого пальца, которая расположена со стороны захватной части ручки. Обе ветви 6e имеют сердцевину из второго компонента 8 материала, полностью покрытую первым компонентом 7 материала. Ветви 6e, как таковые, полностью покрыты третьим компонентом 9 материала, а сквозное отверстие полностью заполнено третьим компонентом 9 материала. Итак, наружная сторона ветвей 6e также по всей периферии покрыта третьим компонентом 9 материала. Таким образом, могут полностью покрыть место прорыва второго компонента 8 материала из первого компонента 7 материала. На фиг. 16b показан поперечный разрез ручки 1e, выполненной согласно фиг. 14. Разрез осуществлен по линии A2-A2 в той части опоры 13 для большого пальца, которая расположена со стороны головки. На этом уровне ручки 1e второй компонент 8 материала в направлении течения материала, т.е. в направлении головки 2e, уже полностью прорвался из оболочки через первый компонент 7 материала и полностью заполняет объем ветвей 6e. Ветви 6e, как таковые, полностью покрыты третьим компонентом 9 материала, а сквозное отверстие полностью заполнено третьим компонентом 9 материала. Итак, наружная сторона ветвей 6e также по всей периферии покрыта третьим компонентом 9 материала. Таким образом, могут полностью покрыть место прорыва второго компонента 8 материала из первого компонента 7 материала. Таким образом, создают ручку с правильным внешним видом, так как место прорыва, которое, как описано выше, изготавливают с допуском, покрывают.

Из сравнения фиг. 16a и 16b следует, что состав поперечных сечений в отношении компонентов материала или поверхностей поперечного сечения компонентов материала меняется. В то время как на фиг. 16a в поперечном сечении видны три компонента материала, на фиг. 16b в поперечном сечении видны только два компонента материала. Доля первого компонента 7 материала в поперечном сечении уменьшается в направлении головки ручки до тех пор, пока она, наконец, не становится нулевой. Соответственно второй компонент 8 материала в захватной части или со стороны захватной части покрыт первым компонентом 7 материала, в то время как со стороны головки он покрыт третьим 9 компонентом материала.

Нанесение компонента 9 материала, показанное на чертежах, могут осуществить по-разному. На чертежах показано, что третий компонент 9 материала нанесен на тело через сквозное отверстие 11 и окружает его по меньшей мере в некоторых вариантах осуществления. Разумеется, третий компонент 9 материала могут нанести, не проводя его через сквозное отверстие 11. Благодаря способности входить в когезионное соединение третий компонент 9 могут нанести, например, на поверхность существующих деталей. Кроме того, благодаря геометрическим формам тела могут осуществить геометрические замыкания, делающие возможным нанесение на поверхность.

Кроме того, третий компонент материала может быть расположен на всех деталях ручки, т.е. в головке, шейке и/или захватной части. Например, в головке зубной щетки третий компонент материала может служить для того, чтобы, как описано выше, образовать скребок для языка или мягкие эластичные элементы для массажа и чистки. Кроме того, третий компонент материала могут применять с точки зрения эргономики или дизайна. Разумеется, могут комбинировать разные применения.

На фиг. 17 показано поперечное сечение ручки 1c, 1d и 1e, выполненной согласно фиг. 10, 12, 13, 14 и 19. Разрез осуществлен по линии C-C в задней концевой части захватной части 4c, 4d, 4e. Захватная часть 4c, 4d, 4e имеет сердцевину из второго компонента 8 материала, полностью покрытую первым компонентом 7 материала.

На фиг. 18 показано поперечное сечение ручки 1c, 1d и 1e, выполненной согласно фиг. 10, 12, 13, 14 и 19. Разрез осуществлен по линии C-C в задней концевой части захватной части 4c, 4d, 4e на уровне точки 10 впрыска. Захватная часть 4c, 4d, 4e имеет сердцевину из второго компонента 8 материала, покрытую первым компонентом 7 материала. В точке 10 впрыска в покрытии образовано отверстие, через которое второй компонент 8 материала доходит до поверхности. Это отверстие предпочтительно представляет собой цилиндрическую точку впрыска. На фиг. 18 показано, как выглядит точка впрыска, если первый компонент 7 материала второй раз не наносят. Если, как описано выше, после впрыскивания второго компонента 8 материала еще раз наносят первый компонент 7 материала, могут достичь того, что цилиндрическое отверстие в оболочке закрывают опять же материалом первого компонента 7. В этом случае второй компонент материала 8 до поверхности доходить не будет.

На изображениях в разрезе, приведенных на фиг. 15-18 и 22-24, видно, как из первого компонента 7 материала образуется толщина стенки оболочки. Толщина стенки составляет от 0,5 до 5 мм, в частности от 1,5 до 3 мм. Толщина стенки, в принципе, зависит от охлаждения.

Фиг. 19 иллюстрирует еще одну разновидность второго варианта осуществления данного изобретения. Ручка 1f тоже содержат головку 2f, шейку 3f и захватную часть 4f. В захватной части 4f также видна точка 10 впрыска. Кроме того, эта разновидность отличается сквозным отверстием 11 в передней захватной части 4f, расположенным ближе к шейке 3f. Сквозное отверстие проходит от передней стороны к задней стороне и ограничивается двумя боковыми ветвями. Кроме того, ручка 1f содержит отверстия 5f под щетину. Несмотря на это, при данном исполнении отверстия 5f, 5g под щетину обязательным признаком изобретения также не являются.

Изготовление ручки 1f, в принципе, происходит аналогично второму варианту, осуществляемому в соответствии с фиг. 5-8, но формообразующая полость еще содержит вставку, которая определяет сквозное отверстие 11 изготавливаемой ручки 1f и вокруг которой в направлении течения материала текут компоненты 7, 8 материала, разделяясь на две ветви 6f, а затем снова соединяясь.

Первый компонент 7 материала образует оболочку, окружающую сердцевину из второго компонента 8 материала, как в захватной части 4f, так и в ветвях 6f. Начиная с захватной части 4f, эта сердцевина в направлении головки 2f также разделяется на две ветви, проведенные вокруг сквозного отверстия 11.

Итак, и в этом случае второй компонент 8 материала занимает место вытесненной сердцевины 7' в захватной части 4f, но он еще окружается там оболочкой 7ʺ из первого компонента 7 материала.

Как сказано выше, благодаря третьей операции литья под давлением через общую точку 10 впрыска могут еще раз впрыснуть ограниченное количество первого компонента 7 материала, так что второй компонент 8 материала окружен первым компонентом 7 материала, в том числе в районе точки 10 впрыска.

В соответствии с вариантом осуществления по фиг. 19 две ветви второго компонента 8 материала ручки 1f снова соединяются сразу же за сквозным отверстием 11 в направлении головки 2f, так что в направлении головки 1f продолжается общая ветвь, покрытая первым компонентом 7 материала. Здесь второй компонент 8 материала в направлении головки 2f прорывается из оболочки через первый компонент 7 материала только за сквозным отверстием 11, после повторного соединения ветвей и сердцевин материала, и по всей периферии выходит на поверхность ручки 1f. Это может произойти, например, перед шейкой 3f или в шейке 3f. Соответственно примыкающую шейку 3f или по меньшей мере ее часть, а также головку 2f полностью образуют из второго компонента 8 материала.

По сравнению с фиг. 12 положение места прорыва второго компонента 8 материала из первого компонента 7 материала сдвинуто к головке 2f. В данном случае положение места прорыва зависит от количества материала, впрыскиваемого в формообразующую полость при первой операции литья под давлением. Так как в ручке 1, выполненной согласно 19, место прорыва лежит ближе к головке 2f, а сердцевина из второго компонента 8 материала идентична сердцевине, изображенной на фиг. 12, если сравнивать с фиг. 12, можно сказать, что в случае ручки, выполненной в соответствии с фиг. 19, при первой операции литья под давлением в формообразующую полость ввели меньшее количество материала.

Кроме того, место прорыва второго компонента 8 материала из первого компонента 7 материала могут менять, изменяя время охлаждения или время от впрыскивания первого компонента 7 материала до впрыскивания второго компонента 8 материала. Если применяют одинаковую ручку и впрыскивают одинаковое количество первого компонента 7 материала, то при более коротком времени охлаждения место прорыва располагается ближе к головке, чем при более продолжительном времени охлаждения. Это имеет место потому, что при более коротком времени охлаждения второй компонент материала замещает в захватной части много материала, и в свободные части формообразующей полости течет меньшее количество второго компонента материала, так как туда уже вытеснен первый компонент материала. При более продолжительном времени охлаждения в захватной части имеется только вязкотекучая текучая сердцевина 7', в результате второй компонент 8 материала замещает в ручке небольшое количество материала и в основном заполняет свободную формообразующую полость, так как, в общем, еще перемещают небольшое количество материала первого компонента 7. На основании этих соображений имеет место тот факт, что первый вариант осуществления плавно переходит во второй вариант осуществления, и, по существу, все зависит от времени охлаждения. Итак, вообще общий объем всегда одинаков, т.е. в целом вместе первый и второй компоненты 7, 8 материала всегда обеспечивают в формообразующей полости одинаковое количество материала. В данном случае всегда одинаковы даже доли материала. То, что изменяется в каждом случае - это распределение материала в ручке.

В процессе литья под давлением ручки по первому варианту осуществления время охлаждения от ввода первого компонента 7 материала до ввода второго компонента 8 материала составляет от 8 до 20 секунд. При втором варианте осуществления время охлаждения составляет от 20 до 35 секунд.

Согласно данной разновидности осуществления оба компонента 7, 8 материала могут представлять собой твердый компонент вышеописанного типа. Кроме того, также может быть предусмотрено, что второй компонент 8 материала состоит из твердого материала, а первый компонент 7 материала - из термопласта вышеописанного типа, или наоборот. Чтобы получить визуальный эффект, первый компонент 7 материала может быть прозрачным, а второй компонент 8 - цветным или непрозрачным, или наоборот. Благодаря этому получают интересный визуальный эффект. Чтобы получить мягкую поверхность в захватной части, первый компонент 7 материала может представлять собой мягкий компонент, например TPE, а второй компонент 8 материала - твердый компонент. При этом твердый компонент образует элемент, придающий ручке прочность, и, наконец, по меньшей мере частично образует шейку 3b и головку 2b и, соответственно, обеспечивает функциональность.

На фиг. 19 штриховкой обозначен второй компонент 8 материала, расположенный внутри первого компонента 7 материала. Головка 2f и по меньшей мере частично шейка 3f состоят из второго компонента 8 материала. Но в этом месте второй компонент 8 лежит на поверхности ручки 1g, поэтому здесь штриховкой он не обозначен.

На фиг. 20 и 21 показано еще одно исполнение ручек 1g, изготовленных согласно первому варианту осуществления. Ручка 1g тоже содержат головку 2g, шейку 3g и захватную часть 4g. Точка 10 впрыска также расположена в захватной части 4g. Данное исполнение тоже отличается сквозным отверстием 11 в передней захватной части 4g, расположенным ближе к шейке 3g. Сквозное отверстие 11 проходит от передней стороны к задней стороне и ограничивается двумя боковыми ветвями 6g. Ручка 1g содержит отверстия 5g под щетину. Несмотря на это, при данном исполнении отверстия 5g под щетину обязательным признаком изобретения также не являются.

Изготовление ручки 1g, в принципе, происходит аналогично первому варианту, осуществляемому в соответствии с фиг. 1-4, но формообразующая полость еще содержит вставку, которая определяет сквозное отверстие 11 изготавливаемой ручки 1g и вокруг которой в направлении течения материала текут компоненты 7, 8 материала, разделяясь на две ветви 6g, а затем снова соединяясь.

В отличие от очень похожих вариантов осуществления, показанных на фиг. 12-14 и 19, первый компонент 7 материала образует как в захватной части 4g, так и в ветвях 6g оболочку, окружающую сердцевину из второго компонента 8 материала, которая, начиная от захватной части 4g, в направлении головки 2g также разделяется на две ветви, которые проведены вокруг сквозного отверстия 11 и после этого снова не соединяются. При такой разновидности осуществления первый компонент 7 материала образует вокруг второго компонента 8 материала защитный слой, который не позволяет второму компоненту 8 материала снова соединиться после сквозного отверстия 11. Это также означает, что второй компонент 8 материала первый компонент материала не прорывает.

Итак, и в этом случае второй компонент 8 материала занимает место вытесненной сердцевины 7' в захватной части 4g, но он еще окружается там оболочкой 7ʺ из первого компонента 7 материала. Как сказано выше, благодаря третьей операции литья под давлением через общую точку 10 впрыска могут еще раз впрыснуть ограниченное количество первого компонента 7 материала, так что второй компонент 8 материала окружен первым компонентом 7 материала, в том числе в зоне точки 10 впрыска.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 20, две ветви второго компонента 8 материала сразу же после сквозного отверстия 11 в направлении головки 2g снова не соединяются. Напротив, они проходят в шейку 3g параллельно, рядом и на некотором расстоянии друг от друга. В шейке 3g две ветви заканчиваются в форме язычка, без какого-либо прорывания второго компонента 8 материала из оболочки через первый компонент 7 материала. Соответственно головка 2g полностью образована из первого компонента 7 материала. Это исполнение отличается особенным эстетическим эффектом двух параллельно проходящих ветвей. Промежуток между двумя ветвями составляет от 0,3 до 3 мм, предпочтительно от 0,5 до 1,5 мм. Если ветви оканчиваются асимметрично, то есть они имеют неодинаковую длину, то в направлении продольной оси расстояние между их концами составляет не более 10 мм, предпочтительно не более 5 мм.

На представленных чертежах сквозное отверстие расположено симметрично относительно направления течения материала. Однако возможно и несимметричное расположение этого отверстия. Это ведет к тому, что промежутки между ветвями и между концами ветвей могут изменять как угодно. Разумеется, второй компонент 8 материала также могут провести до головки 2g.

На фиг. 21 показан боковой разрез ручки 1g, изготовленной согласно фиг. 20. Кроме того, на этом чертеже видна линия 7 разъема формы. Из чертежа видно, что второй компонент 8 материала расположен с обеих сторон линии 12 разъема формы, т.е. проходит через нее.

Аналогично варианту осуществления, показанному на фиг. 13 и 14, в вариантах, показанных на фиг. 19, 20 и 21, область сквозного отверстия 11 с целью образования опоры 13 для большого пальца могут залить третьим компонентом 9 материала (на чертеже не показано). Эта заливка может представлять собой покрытие ветвей 6f, 6g по направлению к сквозному отверстию 11 или покрытие вокруг ручки 1g в области сквозного отверстия 11.

Согласно данному варианту осуществления оба компонента 7, 8 материала могут представлять собой твердый компонент вышеописанного типа. Кроме того, также может быть предусмотрено, что второй компонент 8 материала состоит из твердого материала, а первый компонент 7 материала - из термопласта вышеописанного типа, или наоборот. Чтобы получить визуальный эффект, первый компонент 7 материала может быть прозрачным, а второй компонент 8 - цветным или непрозрачным, или наоборот. Благодаря этому получают интересный визуальный эффект. Чтобы получить мягкую поверхность в захватной части, первый компонент 7 материала может представлять собой мягкий компонент, например TPE, а второй компонент 8 материала - твердый компонент. При этом твердый компонент образует элемент, придающий ручке прочность, и, наконец, по меньшей мере частично образует шейку 3b и головку 2b и, соответственно, обеспечивает функциональность. На фиг. 20 и 21 штриховкой обозначен второй компонент 8 материала, расположенный внутри первого компонента 7 материала. Головка 2g состоит исключительно из первого компонента 7 материала. Шейка 3g по меньшей мере частично состоит из первого компонента 7 материала.

На фиг. 22 показан поперечный разрез шейки 3g ручки 1g, выполненной согласно фиг. 20. Разрез осуществлен по линии E-E. На изображении в разрезе видны две ветви второго компонента 8 материала, которые полностью покрыты первым компонентом 7 материала и, кроме того, отделены друг от друга перегородкой из первого компонента 7 материала. Различными штриховками обозначены разные компоненты материала, которые показаны в разрезе.

На фиг. 23 показан поперечный разрез ручки 1g, выполненной согласно фиг. 19 или 20. Разрез осуществлен по линии F-F в области опоры 13 для большого пальца. Обе ветви 6g имеют сердцевину из второго компонента 8 материала, полностью покрытую первым компонентом 7 материала. Компоненты материала ветвей, показанные в разрезе, обозначены штриховкой. Сквозное отверстие штриховкой не обозначено.

На фиг. 24 показан поперечный разрез захватной части 4g ручки 1g, выполненной согласно фиг. 20. Разрез осуществлен по линии G-G. На задней стороне захватной части 4g имеется вогнутость. При этом второй компонент 8 материала, полностью окруженный первым компонентом 7 материала, имеет две овально-изогнутых частичных сердцевины, соединенные друг с другом перемычкой. Фиг. 24 иллюстрирует, как функционирует охлаждение первого компонента материала. Тело охлаждается по направлению от наружной поверхности внутрь. Охлаждение следует за внешним контуром. Как показано на чертеже, при равномерном охлаждении вокруг имеется уже нетекучая оболочка 7ʺ, а в готовом изделии - оболочка из первого компонента 7 материала, имеющая равномерную толщину стенки. Соответственно второй компонент 8 материала расположен внутри тела. При данном поперечном сечении, если выбирают большее время охлаждения первого компонента материала, чем время охлаждения, выбранное для показанной ручки, то уже нетекучая оболочка 7ʺ в средней части может соединяться. В этом случае могут достичь образования двух ветвей, состоящих из второго компонента 8 материала и разделенных уже нетекучей оболочкой 7ʺ.

На фиг. 25-28 показаны поперечные разрезы предлагаемого горячеканального сопла 23 для изготовления изделия, полученного литьем под давлением способом многокомпонентного литья, при котором по меньшей мере два компонента материала впрыскивают друг за другом в формообразующую полость 21 через общую точку впрыска. Горячеканальное сопло 23 содержит канал со стенкой 33 канала, который соединен с цилиндрическим выпускным отверстием 28. Выпускное отверстие 28 соединено с формообразующей полостью 21 и предпочтительно имеет круглое поперечное сечение. Каналы горячеканального сопла 23 обогревают снаружи, предпочтительно исключительно, через стенку 33 канала.

Относительно формообразующей полости 21 горячеканальное сопло 23 предпочтительно расположено так, что направление V запирания игл расположено под углом от 85 до 90° к продольной оси формообразующей полости.

Запорные иглы и каналы подачи материала предпочтительно имеют осесимметричную конструкцию (но не сами пресс-формы для литья под давлением). В данном случае это означает, что благодаря изображению в разрезе на фиг. 25-28 слева и справа от второй запорной иглы 25 видны соответствующие части или объемы.

В канал в осевом направлении введена первая запорная игла 24, вместе со стенкой 33 канала образующая наружный, в области запорной иглы 24 - кольцеобразный канал 26 подачи материала. В первой запорной игле 24, выполненной в виде полой иглы, имеется осевое сквозное отверстие 29, образующее внутренний канал 27 подачи материала. Первая запорная игла 24 имеет цилиндрическую концевую часть 30. Концевая часть 30 предпочтительно имеет форму кругового цилиндра. Вместе со сквозным отверстием 29 концевая часть 30 образует часть в виде полого цилиндра, причем сквозное отверстие 29 в упомянутой концевой части предпочтительно также имеет круглое поперечное сечение. Для запирания наружного канала 26 подачи материала цилиндрическая концевая часть 30 первой запорной иглы 24 с геометрическим замыканием входит в цилиндрическое выпускное отверстие 28.

В сквозное отверстие 29 входит вторая запорная игла 25, выполненная в виде цилиндра. На уровне второй запорной иглы 25 внутренний канал 27 подачи материала также имеет кольцеобразную форму. Вторая запорная игла 25 имеет по меньшей мере одну цилиндрическую концевую часть 31, в частности выполненную в виде полого цилиндра. Однако наиболее предпочтительно она имеет цилиндрическую форму или выполнена в виде полого цилиндра во всех своих частях. Для запирания внутреннего канала 27 подачи материала в области сквозного отверстия 29 вторая запорная игла 25 своей концевой частью 31 с геометрическим замыканием входит в концевую часть 30 первой запорной иглы 24, выполненную в виде полого цилиндра.

Итак, фиг. 25-28 иллюстрируют различные положения запорных игл 24, 25, могущие возникнуть в ходе технологического процесса.

Согласно фиг. 25, первая запорная игла 24 входит в цилиндрическое выпускное отверстие 28 и, таким образом, запирает наружный канал 26 подачи материала. Одновременно вторая запорная игла 25 входит в концевую часть 30 первой запорной иглы 24, выполненную в виде полого цилиндра, и, таким образом, запирает внутренний канал 27 подачи материала. Итак, горячеканальное сопло 23 полностью закрыто, причем первая и вторая запорные иглы 24, 25 своими торцами лежат в области выпускного отверстия заподлицо со стенкой полости. Ситуация, когда горячеканальное сопло 23 находится в положении, показанном на фиг. 25, описана в нижеприведенном описании технологического процесса.

Как показано на фиг. 26, первая запорная игла 24 переместилась назад из цилиндрического выпускного отверстия 28 и отперла наружный канал 26 подачи материала. Одновременно вторая запорная игла 25 входит в концевую часть первой запорной иглы 24, выполненную в виде полого цилиндра, и, таким образом, запирает внутренний канал 27 подачи материала. Итак, горячеканальное сопло 23 открыто только для подачи материала из наружного канала 26 подачи материала. Поданный материал течет в кольцеобразный канал в направлении течения Ra, вдоль первой запорной иглы 24, к выпускному отверстию 28 и через выпускное отверстие 28 в направлении течения Rs впрыскивается в формообразующую полость 21. Здесь направление течения Rs параллельно направлению V запирания запорных игл 24, 25 и параллельно продольной оси запорных игл. При такой установке сопла, например, в начале цикла литья под давлением в формообразующую полость 21 могут впрыснуть первый компонент материала. Ситуация, когда горячеканальное сопло 23 находится в положении, показанном на фиг. 26, описана в нижеприведенном описании технологического процесса.

Согласно фиг. 27 первая запорная игла 24 входит в цилиндрическое выпускное отверстие 28 и, таким образом, запирает наружный канал 26 подачи материала. Однако вторая запорная игла 25 выдвинута из концевой части 29 первой запорной иглы 24, имеющей форму полого цилиндра, и, таким образом, отпирает внутренний канал 27 подачи материала. Итак, горячеканальное сопло 23 открыто только для подачи материала из внутреннего канала 27 подачи материала. Поданный материал течет во внутренний канал в направлении течения Ri, вдоль второй запорной иглы 25, к выпускному отверстию 28 и через выпускное отверстие 28 в направлении течения Rs впрыскивается в формообразующую полость 21. При такой установке сопла, например, при последующей операции цикла литья под давлением в формообразующую полость 21 могут впрыснуть второй компонент материала. Ситуация, когда горячеканальное сопло 23 находится в положении, показанном на фиг. 27, описана в нижеприведенном описании технологического процесса.

Предпочтительно компонент материала, имеющий более высокую температуру плавления, подводят по наружному каналу 26 подачи материала, так как этот канал могут нагревать прямо через стенку 33 канала. Компонент материала, имеющий более низкую температуру плавления, предпочтительно подводят по внутреннему каналу 27 подачи материала, так как в этом случае нагрев производят косвенно и с определенными потерями. Если в ручке в качестве первого компонента 7 материала применяют PCT-A, а в качестве второго компонента 8 материала - PP, то является оптимальным, если PCT-A, имеющий более высокую температуру плавления, подводят по наружному каналу 26 подачи материала, а PP, имеющий более низкую температуру плавления, - по внутреннему каналу 27 подачи материала.

Установки температуры имеют большое значение. Может оказаться, что к обработке пригодна не любая комбинация материалов. Так как подогрев осуществляют только снаружи, температуру внутри канала 27 подачи материала должны регулировать также снаружи. Однако, если заданные величины температуры не выдерживают, то полимерный материал может разложиться.

Если температурные условия могут установить соответствующим образом, и соответствующие компоненты материала допускают это, во внутреннем канале 27 подачи материала могут обработать материал, имеющий более высокую температуру плавления.

Предпочтительно первый компонент материала, соответствующий тому компоненту материала, который впрыскивают в первую очередь, имеет более высокую температуру плавления, чем второй компонент материала. Например, полную текучесть второго компонента материала обеспечивают даже в том случае, если первый компонент материала в формообразующей полости 21 уже немного охладился и затвердел в качестве оболочки.

С учетом положений горячеканального сопла 23, изображенных на фиг. 25-27, технологический процесс при закрытой формообразующей полости протекает следующим образом:

1) горячеканальное сопло 23 полностью закрыто (см. фиг. 25);

2) открывают наружный канал 26 подачи материала (см. фиг. 26);

3) горячеканальное сопло 23 полностью закрыто (см. фиг. 25);

4) открывают внутренний канал 27 подачи материала (см. фиг. 27);

5) горячеканальное сопло 23 полностью закрыто (см. фиг. 25).

При этом в зависимости от конфигурации изделия в отношении компонентов материала сначала могут открыть внутренний канал 27 подачи материала и подать этот материал и только после этого подать материал наружного канала 26 подачи материала. Это означает, что меняют местами операции 2 и 4.

При литье под давлением первого компонента 7 материала открывают первый канал подачи материала, впрыскивают в полость первый компонент 7 материала, а затем снова закрывают канал подачи материала. Давление выдержки не требуется, так как формообразующую полость 21 заполняют первым компонентом 7 материала не полностью. При литье под давлением второго компонента 8 материала, заполняющего формообразующую полость 21 полностью, прикладывают давление выдержки. В отношении горячеканального сопла 23 это означает, что она остается открытой, чтобы давление выдержки, подаваемое установкой для литья под давлением на компонент материала, действовало на компонент материала, находящийся в формообразующей полости 21. Если давление выдержки, обусловленное технологическим процессом, уже не требуется, горячеканальное сопло 23 снова закрывают.

Операция 3 соответствует времени охлаждения, которого требует компонент 7 материала, чтобы могла образоваться уже нетекучая оболочка 7ʺ. Кроме того, операция 5 также соответствует времени охлаждения, но в этом случае так, чтобы тело в конце времени охлаждения имело достаточную прочность, чтобы его могли вынуть из формообразующей полости.

Важным фактором является давление впрыска компонентов материала. Давление впрыска первого компонента 7 материала такое же, как при изготовлении обычной ручки, в частности, для зубной щетки. Как описано выше, давление выдержки после подачи материала не создают. В отношении давления впрыскивание второго компонента 8 материала выполняют так же, как стандартные процессы литья под давлением ручек, в частности, зубных щеток. Затем для второго компонента 8 материала применяют давление выдержки.

Определить величину давления впрыска, в общем, невозможно, так как она зависит от разных факторов. К таким факторам, в частности, относятся: свойства материала, форма сопла или величина проходного сечения впускного отверстия (выпускного отверстия горячеканального сопла, сквозного отверстия горячеканального сопла). Например, если проходное сечение впускного отверстия уменьшается, то давление впрыска увеличивается.

Как показано на фиг. 28, первая запорная игла 24 переместилась назад из цилиндрического выпускного отверстия 28 и отперла наружный канал 26 подачи материала. Вторая запорная игла 25 также выдвинута из концевой части 30 первой запорной иглы 24, имеющей форму полого цилиндра, и отпирает внутренний канал 27 подачи материала. Итак, горячеканальное сопло 23 открыто для подачи материала как из внутреннего канала, так и из наружного канала 26, 27 подачи материала. При такой установке сопла в формообразующую полость одновременно могут впрыскивать первый и второй компонент материала. На фиг. 28 представлен лишь один технический вариант установки сопла. Однако для данного изобретения эта установка сопла имеет лишь второстепенное значение, так как первый и второй компоненты материала предпочтительно впрыскивают строго последовательно, а не одновременно или с перекрытием.

Цилиндрические уплотнительные поверхности 34 для первой запорной иглы 24 и второй запорной иглы 25 расположены параллельно направлению V запирания. Так как направление V запирания параллельно продольной оси запорных игл 24, 25, тепловое расширение запорных игл 24, 25 практически не влияет на качество уплотнения запора. Запорные иглы 24, 25 могут, например, иметь длину приблизительно 100 мм, в то время как их диаметр, например, составляет не более 2,5 мм. Если пресс-форма для литья под давлением в зависимости от применяемого пластика должна эксплуатироваться при разных температурах, то удлинение запорной иглы, которое в таком случае может быть существенным, влиять на герметичность не должно. Это могут обеспечить при помощи данного горячеканального сопла 23, так как удлинение запорных игл 24, 25 не оказывает никакого влияния на конструкцию уплотнительных поверхностей 34. Напротив, тепловое расширение запорных игл 24, 25 поперек продольной оси вследствие сравнительно небольшого диаметра игл 24, 25 пренебрежимо мало или лежит в пределах контролируемого допуска. Это расширение существенного влияния на качество уплотнения запора не оказывает.

Величина хода при открытии игл, т.е. как далеко игла перемещается от формообразующей полости относительно закрытого положения запорной иглы, чтобы мог втекать компонент материала, зависит от различных факторов. Этими факторами, например, могут быть свойства материала компонента материала в соответствующем канале подачи материала или формы сопла. Поэтому этот ход, в общем, определить невозможно.

Запорные иглы 24, 25 предпочтительно изготовлены из улучшенной стали.

Важное преимущество данного изобретения состоит в том, что его осуществление требует только изменений плиты существующей пресс-формы, а именно с той стороны плиты, на которой устанавливают сопла. Например, если форма и внешний вид ручки совпадают, существующие пресс-формы для литья под давлением могут модифицировать в соответствии с предлагаемой технологией, переоснастив плиту формы с той стороны, на которой устанавливают сопла. Таким образом, например, новый дизайн изделия могут реализовать с вдвое меньшими затратами.

На фиг. 29a, 29b и 30a-30c показана еще одна конструктивная форма ручки 1h. За исключением различий, которые названы ниже, ручка 1h соответствует варианту осуществления ручки 1g, показанному на фиг. 20 и 21.

Ручка 1h тоже содержит головку 2h, шейку 3h и захватную часть 4h. Точка 10 впрыска также расположена в захватной части 4h.

Данное исполнение отличается от варианта осуществления в соответствии с фиг. 20 и 21 тем, что здесь сквозного отверстия нет. На месте сквозного отверстия выполнено сужение поперечного сечения ручки 1h. В этом сужении ручка 1h образует участок 14 стенки, обрамленный с боков ветвями 6h.

Ручка 1h содержит отверстия 5h под щетину. При данном исполнении отверстия 5h под щетину обязательным признаком изобретения также не являются.

Изготовление ручки 1h осуществляют, в общем, аналогично изготовлению, соответствующему первому варианту, показанному на фиг. 1-4 или 20 и 21, за исключением того, что в сужении поперечного сечения ручки 1h выполнен участок стенки.

При таком варианте осуществления первый компонент 7 материала образует вокруг второго компонента 8 материала защитный слой, не позволяющий второму компоненту 8 материала снова соединиться после сужения поперечного сечения. Это также означает, что второй компонент 8 материала не прорывает первый компонент материала в направлении головки 2h.

Аналогично варианту осуществления, выполненному согласно 20 и 21, на фиг. 29a и 29b две ветви второго компонента 8 материала сразу же после сужения поперечного сечения в направлении головки 2h снова не соединяются. Напротив, они проходят в шейку 3h параллельно, рядом и на некотором расстоянии друг от друга. В шейке 3h две ветви заканчиваются в форме язычка, без какого-либо вырывания второго компонента 8 материала из оболочки через первый компонент 7 материала. Соответственно головка 2h полностью образована из первого компонента 7 материала.

Данное исполнение отличается особенным эстетическим эффектом двух параллельно проходящих ветвей. Промежуток между двумя ветвями составляет от 0,3 до 3 мм, предпочтительно от 0,5 до 1,5 мм. Если ветви оканчиваются асимметрично, то есть они имеют неодинаковую длину, то в направлении продольной оси расстояние между их концами составляет не более 10 мм, предпочтительно не более 5 мм.

На представленных чертежах сужение поперечного сечения относительно направления течения материала расположено симметрично. Однако возможно и несимметричное расположение сужения поперечного сечения. Это ведет к тому, что промежутки между ветвями, а также между концами ветвей могут изменять как угодно. Разумеется, второй компонент 8 материала также могут провести до головки 2h.

Аналогично исполнению, выполненному согласно фиг. 13 и 14, область сужения поперечного сечения в исполнениях, показанных на фиг. 29a и 29b, с целью образования опоры 13 для большого пальца могут залить третьим компонентом материала (на чертеже не показано). Заливка может представлять собой, например, покрытие ветвей 6h вокруг ручки 1h на участке 14 стенки в сужении поперечного сечения.

На фиг. 29a и 29b штриховкой обозначен второй компонент 8 материала, расположенный внутри первого компонента 7 материала. Головка 2h состоит исключительно из первого компонента 7 материала. Шейка 3h по меньшей мере частично состоит из первого компонента 7 материала.

Разрез шейки 3h, выполненный на фиг. 29a по линии разреза E-E (см. рис. 30a), соответствует разрезу, показанному на фиг. 22. Поэтому в отношении дальнейших подробностей мы делаем ссылку на фиг. 22.

Поперечный разрез захватной части 4h по линии разреза G-G согласно фиг. 30c имеет такую форму, как показано, например, на фиг. 24. Сужение поперечного сечения в захватной части 4h уже описано при описании фиг. 24. Поэтому дальнейшие детали описаны со ссылкой на фиг. 24.

На фиг. 30b показан поперечный разрез ручки 1h, выполненной согласно фиг. 29a. Разрез осуществлен по линии F-F в области опоры для большого пальца. Из этого чертежа видно, что второй компонент 8 материала на участок стенки в сужении поперечного сечения не проникает. Напротив, второй компонент 8 материала течет вокруг сужения поперечного сечения по бокам, т.е. по ветвям 6h.

Форма ветвей второго компонента 8 материала сбоку от сужения поперечного сечения в ветвях 6h зависит от того, какую форму имеет участок 14 стенки в сужении поперечного сечения.

Диаметр или промежуток между поверхностями в той области, где соединяются слои, составляет от 0,3 до 5 мм, предпочтительно от 0,5 до 1,5 мм. При этом толщина стенки непосредственно связана с данным способом. Большие массы обуславливают более продолжительное время охлаждения, меньшие массы - более короткое время охлаждения. В зависимости от того, какую конструкцию имеет остальная часть ручки, такое сужение прямо влияет на время цикла. Главное, чтобы участок 14 стенки после первого цикла охлаждения охлаждался и затвердевал настолько, что второй компонент материала проникнуть в него уже не может.

Ветви имеют такие размеры, как описано выше. Разумеется, варианты осуществления, показанные в данном документе, являются примерными. В рамках изобретения отдельные особенности и элементы этих вариантов осуществления могут комбинировать с другими вариантами осуществления, не выходя за рамки изобретения. Признаки, следующие из описания чертежей, могут комбинировать друг с другом, выходя за пределы отдельных показанных вариантов осуществления, в особенности, если эти варианты осуществления имеют одинаковые или аналогичные отличительные особенности.

ПЕРЕЧЕНЬ НОМЕРОВ ПОЗИЦИЙ

1a…h ручка зубной щетки

2a…h головка

3a…h шейка

4a…h захватная часть

5a…h отверстия под щетину

6c…h ветви

7 первый компонент материала

7' текучая сердцевина первого компонента материала (соответствует сердцевине)

7ʺ уже нетекучая оболочка первого компонента материала (соответствует оболочке)

8 второй компонент материала

9 третий компонент материала

10 точка впрыска

11 сквозное отверстие

12 линия разъема формы

13 опора для большого пальца

14 участок стенки

20 пресс-форма для литья под давлением

21 формообразующая полость

22 стенка полости

23 горячеканальное сопло

24 первая запорная игла

25 вторая запорная игла

26 наружный канал подачи материала

27 внутренний канал подачи материала

28 цилиндрическое выпускное отверстие

29 сквозное отверстие первой запорной иглы

30 концевая часть первой запорной иглы

30 концевая часть второй запорной иглы

33 стенка канала

34 уплотнительная поверхность

V направление запирания игл

K продольная ось формообразующей полости

M направление течения материала

Ra направление течения

Ri направление течения

Rs направление течения

1. Ручка (1a-1g), в частности, для предмета личной гигиены, например, зубной щетки, содержащая захватную часть (4a-4g), шейку (3a-3g) и головку (2a-2g), причем ручка (1a-1g) содержит первый и второй компоненты (7, 8) материала из термопласта,

отличающаяся тем, что

первый и второй компоненты (7, 8) материала имеют общую точку (10) впрыска, расположенную вне линии (12) разъема формы, образованной в результате разъема формы, при этом ручка (1a-1g) имеет сквозное отверстие (11) и в области сквозного отверстия ручка (1a-1g) разделена на две или более ветвей (6c-6g), которые снова соединяются в одно тело и, таким образом, охватывают сквозное отверстие (11).

2. Ручка по п. 1, отличающаяся тем, что ручка (1d, 1e) содержит по меньшей мере один третий компонент (9) материала, предпочтительно мягкого и эластичного, представляющего собой, например, термопластичный эластомер.

3. Ручка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что захватная часть (4a-4g) содержит оболочку из первого компонента (7) материала и сердцевину из второго компонента (8) материала, по меньшей мере частично охваченную указанной оболочкой.

4. Ручка по п. 3, отличающаяся тем, что второй компонент (8) материала прорывается, предпочтительно в направлении головки (2b-2f), из охватывающей оболочки, выполненной из первого компонента (7) материала, и выходит на поверхность, при этом головка (2b-2f) предпочтительно полностью состоит из второго компонента (8) материала.

5. Ручка по п. 3, отличающаяся тем, что ручка (1a, 1g), предпочтительно за исключением точки (10) впрыска, содержит сердцевину из второго компонента (8) материала, полностью охваченную оболочкой из первого компонента (7) материала.

6. Ручка по любому из пп. 1, 2, 4, 5, отличающаяся тем, что общая точка (10) впрыска первого и второго компонентов (7, 8) материала расположена на передней или задней стороне ручки (1a-1g), предпочтительно в захватной части (4a-4g) и предпочтительно на задней стороне.

7. Ручка по любому из пп. 1, 2, 4, 5, отличающаяся тем, что сквозное отверстие (11) расположено в захватной части (4c-4d) и/или шейке (3c-3g) ручки (1c-1g), при этом сквозное отверстие (11) делит ручку (1c-1g) на две ветви (6c-6g), причем каждая ветвь (6c-6g) имеет оболочку из первого компонента (7) материала и покрытую оболочкой сердцевину из второго компонента (8) материала, причем две ветвеобразные сердцевины при соединении ветвей (6c-6g) в направлении головки (2c-2g):

a) снова соединяются и продолжаются в направлении головки (2c-2g) в виде общей ветвеобразной сердцевины, покрытой оболочкой, или

b) продолжаются как отдельные ветви, покрытые оболочкой, параллельно друг другу в направлении головки (2c-2g),

при этом ветвеобразная сердцевина или сердцевины предпочтительно заканчиваются в форме язычка в шейке (3a-3g) или головке (2a-2g).

8. Ручка по любому из пп. 1, 2, 4, 5, отличающаяся тем, что первый и/или второй компонент (7, 8) материала представляет собой твердый компонент, предпочтительно из полипропилена (РР), модифицированного кислотой полициклогександиметилентерефталата (РСТ-А), полиэтилена (РЕ) или полистирола, например, из стиролакрилнитрила (SAN).

9. Ручка по любому из пп. 1, 2, 4, 5, отличающаяся тем, что первый и/или второй компонент (7, 8) материала представляет собой мягкий компонент, предпочтительно из термопластичного эластомера.

10. Способ изготовления удлиненной ручки (1a-1g), в частности, для предмета личной гигиены, например, зубной щетки, по меньшей мере из двух компонентов материала (7, 8) из термопласта с применением литья под давлением компонентов (7, 8) материала в пресс-форме (20) для литья под давлением методом горячеканального литья,

отличающийся тем, что

в общую формообразующую полость (21) пресс-формы (20) для литья под давлением через общую точку впрыска впрыскивают по меньшей мере два компонента (7, 8) пластикового материала путем осуществления следующих этапов:

литье под давлением в формообразующей полости (21) первого компонента (7) материала и частичное заполнение формообразующей полости (21) первым компонентом (7) материала через горячеканальное сопло;

охлаждение в формообразующей полости (21) впрыснутого первого компонента (7) материала, причем в первом компоненте (7) материала сохраняется по меньшей мере одна текучая сердцевина;

литье под давлением в формообразующей полости (21) пресс-формы (20) для литья под давлением второго компонента (8) материала через то же горячеканальное сопло (23) и дополнительное, предпочтительно полное, заполнение формообразующей полости (21) вторым компонентом (8) материала,

при этом в ходе литья под давлением второго компонента (8) материала текучую сердцевину первого компонента (7) материала, впрыснутого перед этим в формообразующую полость (21), вытесняют в направлении (М) течения материала, а по меньшей мере частично затвердевший первый компонент (7) материала, который предпочтительно прилегает к стенке (33) полости, по меньшей мере частично окружает втекающий второй компонент (8) материала, причем в направлении течения материала формообразующую полость временно разделяют по меньшей мере на два подканала, которые по продольной оси проходят вокруг вставки, а затем снова соединяются, причем указанные подканалы охватывают по меньшей мере одно сквозное отверстие на изготавливаемой ручке и при впрыскивании второго компонента материала текучую сердцевину первого компонента материала вытесняют в направлении течения материала в переднюю концевую часть формообразующей полости, при этом второй компонент материала следует за формообразующей полостью и вытесненной сердцевиной через подканалы, образуя две ветви.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что формообразующая полость (21) выполнена в виде продольной полости, имеющей продольную ось (K), а точка (10) впрыска находится вне линии (12) разъема формообразующей полости (21), при этом точка (10) впрыска предпочтительно расположена так, что первый и второй компоненты материала впрыскивают в формообразующую полость (21) поперечно к продольной оси (K) формообразующей полости (21), предпочтительно под углом от 85 до 90° между продольной осью (K) и направлением (V) запирания игл.

12. Способ по п. 10 или 11, отличающийся тем, что отношение впрыснутого объема первого компонента (7) материала к общему объему формообразующей полости (21) и отношение текучей сердцевины (7') первого компонента (7) материала к незаполненному объему формообразующей полости (21) выбирают так, что впрыснутый в последующем второй компонент (8) материала в направлении (М) течения материала прорывается из окружающего его первого компонента (7) материала и, таким образом, переднюю, если смотреть в направлении (М) течения материала, концевую часть формообразующей полости (21) полностью заполняют только вторым компонентом (8) материала.

13. Способ по п. 10 или 11, отличающийся тем, что отношение впрыснутого объема первого компонента (7) материала к общему объему формообразующей полости (21) и отношение текучей сердцевины (7') первого компонента (7) материала к незаполненному объему формообразующей полости (21) выбирают так, что второй компонент (8) материала в направлении (М) течения материала вытесняет текучую сердцевину (7') первого компонента (7) материала, причем вытесненная сердцевина (7') в направлении (М) течения материала заполняет переднюю концевую часть формообразующей полости (21), так что второй компонент (8) материала, предпочтительно исключая точку (10) впрыска, полностью окружен первым компонентом (7) материала.

14. Способ по п. 10 или 11, отличающийся тем, что

a) общий объем формообразующей полости (21) за вычетом общего объема впрыснутого первого компонента (7) материала меньше, чем текучая сердцевина (7'), вытесненная вторым компонентом (8) материала; или

b) общий объем формообразующей полости (21) за вычетом общего объема впрыснутого первого компонента (7) материала больше или равен текучей сердцевине (7'), вытесненной вторым компонентом (8) материала.

15. Способ по п. 10 или 11, отличающийся тем, что

a) после соединения двух подканалов (6f, 6g) две ветви снова соединяются и продолжаются в направлении головки (2c-2g) в виде общей ветвеобразной сердцевины, покрытой оболочкой, или

b) после соединения двух подканалов (6f, 6g) две ветви проходят отдельно и параллельно друг другу, образуя две концевые части, заканчивающиеся в форме язычка.

16. Способ по п. 10 или 11, отличающийся тем, что после впрыскивания второго компонента (8) материала снова впрыскивают первый компонент (7) материала, так что поверхность у точки (10) впрыска формуют из первого компонента (7) материала.