TWI275468B - Apparatus for compression molding articles made of plastics - Google Patents

Description

1275468 玫、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種塑膠件壓模裝置。 【先前技術】 本發明可非專一的被應用於製造任何塑膠件之裝置，以 及用於封閉容器與相似者之特定封蓋。 同本發明代理人之美國專利第5,807,592號揭示用於封 閉容器之封蓋（諸如螺旋封蓋）的加壓模製裝置。此等裝置 包含一環形輸送帶，其繞著一垂直軸旋轉且在其中設有複 數個加壓模製單元，繞著環形輸送帶之軸的周圍被同心的 安裝且位於完全相同的角距離。每一該等單元包含一上層 牙孔益’其結合有對齊於該穿孔器之具有一模穴的下層 模。 由於環形輸送帶之旋轉，模製單元將依循一圓形路徑， 其包含第一區段，模製所必要之塑膠材料將在此處被配置-在模之凹穴中、第二區段，物件在此處被模製、第三區段， 模製後物件在此處被冷卻、及第四區段，在此處提取模製 後物件且輸送離開。 在此等已知裝置中，用於模製之塑膠材料由擠出器藉由 〃又有I數個私出元件所移出，其依循一圓形路徑，該圓形 路徑具有相切於擠出管口及相切於模製單元所依循之圓 形路徑的切點。旋轉頭與環形輸送帶在步驟中為相互作動 的，為了可令移出元件將擠出器之接續的塑膠材料製劑移 出且可將其配置在模之凹穴中。 88670.doc !275468 用於在預成型封蓋内形成襯裡之裝置，亦為如所知者。 在此等裝置中，塑膠材料之製劑在被移出之後，被導入〆 旋轉頭所輸送之預成型封蓋中。封蓋接著被傳送進入旋= 環形輸送帶之模製單元，其直接在封蓋之内胸彡成槪裡。 傳統裝置受苦於在開放環境移動時，當由擠出器移出塑 膠材料製劑但在開始模製之卻前無法保持於固定溫度之 缺點，因此塑膠材料在表面層與最内層之間具有可塑性不 同程度之差異性。 這些差兴造成塑膠材料在模製過程中流動方面的變異 且在成品中產生缺陷。 此外這項缺點為移出元件所惡化，因為其沿著它們所依 循之路徑而冷卻下來，以致當它們接觸於在擠出器之出口 的塑膠材料時，它們造成在接觸區域的局部溫度改變，造 成需要美感表面產品的缺陷。 【發明内容】 、 本發明之目標為提供一種改良式裝置，藉以排除在成品 之缺點。 該目標藉由一裝置達成，其特性被界定在附加之申請專 利事項中。 【實施方式】 參考圖1-7，參考號碼丨標示用於壓模裝置之輸送帶的一 部分，其繞著垂直軸在方向又旋轉地被致動。 稼形輸送帶1包含複數個模製單元，其中每一者由一上 層穿孔器（未於圖中示出）所組成，其對齊於下層模2。 88670.doc 1275468 每一模2具有一模穴3，其開口向上且塑膠材料之製劑D 在其中被模製；該製劑在糊似的狀態中被導入其中，且以 旋轉頭4所進給；其在方向γ繞著另一垂直軸2旋轉，該軸 為平行於輸送帶之旋轉軸。 模2被安裝於垂直豎管之頂端，其在環形輸送帶丨之承座 被導引且藉由液壓千斤頂（未於圖中示出）所致動，其可經 由適當的閥系統被連接至加壓流體供應源。當加壓流體推 壓豎管向上，在環形輸送帶之循跡路徑的適當區域之模2 塑膠材料之製劑D推壓穿孔器，沿著路徑之接續弧線執行 物件之模製，例如一封蓋型式之封合件。 該旋轉頭4僅在伴隨圖式中概略的顯示，因為它不是有 關於本發明之創造的構想。無論如何，其可由前述之美國 專利第5,807,592號更清楚的瞭解。 圖2與3顯示之旋轉頭4包含軸5，其繞著垂直軸z旋轉， 且在其頂端結實的連結接合盤6 ·，複數個用於移出塑膠棟 料I劑之元件7被固足於該接合盤之下層面，且繞著軸Z以 相等圓周距離所分佈，該距離為等於模2繞著環形輸送帶A 之軸所間隔者。每一移出元件7包含一種類之杯體，其具 有沿著旋轉軸Y指向之内凹部位。杯7的下層邊緣為同一平 面於擠出器8之管口8a的開口向上之出口，以致在頭部4的 旋轉期間，每一杯7可由管口移出之塑膠材料的製劑D，其 為相對應於由管口在該管口前端之二個接續的杯體所通 過之時間間距之間所流出的製劑。 杯7所依循之路徑A為相切於模2所依循之路徑B，且環形 88670.doc 1275468 輸送帶1與旋轉頭4之角速度被連結，以致在路徑A盘心 點處’每-杯7為大致對齊❹對應之模2。由杯7傳送= 劑D進入模之穴3,可如前述之美國專利第Μ。·號所敘 述〈藉由向下之壓縮空氣的氣流之作動方式所執行。可妒 的話結合在每—杯體提供—可以垂直地移動且藉由間= 置以壓縮空氣所致動之逐出活塞所獲得之向下機械以作 動之。 如同初始所說明，採用敘述如上之已知壓模輸送帶型 式，塑：材料之製劑D在由杯7移出之後，在被配置於模穴 3中之前藉由空氣流所停止一特定時間。在此期$，製劑d 進行一冷卻期間因而改變其黏稠性，以致在模製期間存在 有塑膠材料之不均勻流動’具有前述所提及可在成品物件 被觀察出之缺陷。這項缺點合併所移出製劑傳送熱量至杯 體之事實（此作用在輸送帶旋轉期間將其散熱），以致每一 次由擠出器移出製劑時，由於製劑與杯體接觸所降低的溫。 度被加至因為環境之芝氣所造成的溫度降低。 為了排除這項缺點，一靜止裝置被附加於擠出器8之出 口，藉由溫度調節裝置保持製劑之溫度大體上為固定的。 該裝置（如圖4至7所示）由二個垂直壁面9與1〇所構成，其 被造形相似於圓形弧線且同中心的配置於輸送帶4之旋轉 袖’而且在擠出器8與路徑Α與Β之切點之間。 二個重疊水平壁面或底板11與12被配置在壁面9與1〇之 間’上層底板11加上壁面9與10形成上層槽13，同時下層底 板1 2連同底板11圍住被連接於隔間1 5之導管14。 88670.doc 1275468 隔間15藉由管件16被連接以遞送加熱之空氣，其被輸送 之後經由隔間1 5進入導管14流進上層槽丨3穿過複數個形 成於上層底板11之開口丨7，由此形成溫度調節裝置。 該裝置鄰接於接合盤6，以致壁面9與1〇之邊緣滑過接合 盤6之下層面，藉以在槽13之運作中閉合。 為了降低熱空氣由槽1 3溢出，在該槽之對向端存在有相 對應之橫向隔板18與19，在其中形成二個通路開口 2〇與 2 1 ;該開口被依尺寸製作以致在頭部4之旋轉期間可允許 杯7之通過。 依據本發明之裝置操作，由前述内容可輕易地瞭解。特 別的疋，應注意由擦出器8之出口移出之製劑D，穿過大體 上封閉之槽直到它們被配置在模穴3中，不會進行可感知 的溫度變化。事實上，適當地調整輸入槽之空氣溫度，其 可能調整製劑之溫度值以最佳化在模製期間之塑膠材料 的黏稠性，得以確保所製造之物件可免除結構與審美的缺 失。 上述之裝置可能有多種修改與變化，其皆在所附加申請 專利事項範圍之内，且如圖8至14所示。應注意的是，為 了簡化敘述’這些元件為完全相同、相似或相等於圖1至 10所顯示裝置之元件；對於圖8至10之變異體以相同的參 考號碼遞增100、圖11與12之變異體以相同的參考號碼遞増 200、及圖13與14之變異體以相同的參考號碼遞增3〇〇。 圖8、9與10圖示一種解決方法，其中壁面1〇9、u〇繞著 旋轉頭之旋轉軸Z以柱形樣式同中心的封閉，藉以形成圓 88670.doc -10- !275468 形槽113，其藉由接合般 叫伐口隻106保持在密閉且杯1〇7在其中旋 轉。開口 "7以圓形底板⑴之樣式形成且可允許連接至在 下面的導管U4 (請參照圖1())，及因此進給熱空氣，藉由 芝氣填滿全部圓形槽113以保持它的溫度在大致固定值，依 據本發明可在任何情形之下予以事先設定。 第通入開口 122與第二通入開口 123貫穿上層底板U1 與下層底板112 (未於圖中示出）所形成；該第一開口之設 置可令擠出器1〇8之管口 108a通入槽113直達以杯1〇7所移 出製劑D之位平，且所移出之製劑經由該第二開口被配置 進入模1 03之穴。 圖8至10之方法相對於敘述如上者可提供保持杯1〇7之 溫度大致固定之優點，藉以防止杯體在頭部1〇4旋轉期間 之冷卻，且藉由接觸於製劑防止塑膠材料之黏稠性受到傷 害性變化，及防止在模製物件之外表形成可外視之缺陷。 圖11與12顯示之二個具體實例與相對應於圖13與14氟 不之相關於用於形成一内側襯裡封蓋C裝置之創造概念的 改編裝置。 圖11與12所示之具體實例包含一設有向下之管口 2〇8&的 垂直擠出器208。在擠出咨208下方具有旋轉頭2〇4，其被 鍵鎖在具有水平軸之桿205，且相對於桿205沿著徑向地設 置有杯207。 輸送帶23在旋轉頭204之下方被正切地配置，且所輸送 封蓋C之相互作動距離為等於杯207之圓周距離。 旋轉頭204同步於輸送帶，以致每一杯207將由管口 208a 88670.doc 1275468 所移出之製劑D可配置在相對應之封蓋C。 杯2 0 7在沿著由管口 2 0 8 a至相切於輸送帶之路徑的半圓 形部位，在二個壁面209與210之間形成同心於桿205且持 續平行於輸送帶23在封蓋C之上端與下端的半圓形槽213 之内側旋轉。 槽213為連接壁面209與210之前端為壁面24所封閉，及 在後端為側壁2 5與圓盤2 6所封閉，外壁2 10連結於側壁 25，及内側壁面209滑過圓盤26之邊緣。 同中心的壁面2 09與210設有開口，其可令杯207進入與 離開槽。 在管口 208a設有連接管216用於連接至熱空氣遞送處，其 如前所述般調節製劑之溫度，該範圍由它們被移出之位置 至位於封蓋C内側為了產生襯裡之被壓縮位置。 圖13與14顯示之具體實例亦包含旋轉頭3〇4，其具有垂 直軸及同心於所設有之複數個夹取元件27，其相似於夾扣二 且被致動相似於夾扣以夹牢且扣緊封蓋C。此型式之旋轉 頭’在諸如同一代理人之美國專利第4,5 18,336號提供詳細 說明，該專利以引用的方式併入本文中。 所提供之杯307對齊於每一個別夾取元件27且在相對應 <封蓋C之上’以及被結實的連結於可以垂直地滑動之豎 官28且在頂端設有滾輪29，其隨動於一靜止凸輪3〇。凸輪 30致動賢管28在由擠出器308移出製劑〇之位置與配置該 製劑在封蓋C内側之位置處之間。 附加有配置在其中之製劑D的封蓋c，在覆蓋過一預設旋 88670.doc -12- 1275468 轉角度之後（在圖14中約等於90度），被***旋轉星狀輸送 帶3 2之相對應承座3丨，藉由此被傳送在配備有模製單元34 之模製輸送帶33之上，其在封蓋C之内側模製襯裡G。 封蓋C在S形槽3 13之内由擠出器308移動至輸送帶33,沿 著其長度為同心於旋轉頭304之旋轉軸所分佈第一部分， 及同心於星狀輸送帶32之旋轉軸的第二部分。 槽3 13沿著該第一部位具有一設有矩形橫切面之大致管 狀結構，其以二個垂直壁面3〇9與3 1〇以及二個上層與下層 水平壁面35與36所構成。下層壁面沿著同心於星狀輸送帶 32之軸的派線，藉由星狀輸送帶32之週邊環狀區域沿著其 徑向寬度一半所結合。 槽31 3為固定於裝置之固定部件38的托架37、37a所支撐 住’且被連接於熱空氣供應處，如前所述之範例般。為了 藉由杯307將製劑D由擠出器308移出之後配置在封蓋c，沿 著同中心於旋轉頭304之軸的上層壁面之部分具有弧形狀二 溝槽39，為了配置製劑可將杯307經由此被配置在鄰接於 封盖處’且可被昇高後退進入備便供作後續移出之位置。 如前清楚所顯示，圖13與14顯示之具體實例，相似於圖 11與12所示之具體實例，其圖示調節製劑之溫度的可能 性，即使當介於製劑的移出位置與配置位置之間為非常地 長。 本發明在執行之實用方面，製劑之熱調節不僅可藉由熱 芝氣完成，但亦可藉由使製劑經由輻射所加熱或經由電氣 裝置在槽中加熱2氣完成。此外，頃發現即使在未由系統 88670.doc 13 1275468 之管口的熱量以及已擠出塑 之外部加熱，可以利用擠出器^ 膠材料之熱量以確保熱平衡。 【圖式簡單說明】 本發明之進一步特徵與優點， 將由其二個具體實例之敘

並附加伴隨圖式，其中： 圖1為本發明第一具體實例之局部平面視圖； 圖2為圖1之具體實例的仰視圖； 圖3為一仰視圖，相對於圖2之視角旋轉卯度，· 圖4為裝置之細部平面視圖； 圖5為圖5之細部的透視圖； 圖6為沿著圖4之切線yj -贝的剖面圖； 圖7為沿著圖4之切線yu -γϋ的剖面圖； 圖8為本發明第二具體實例之局部平面視圖； 圖9為圖8之具體實例的仰視圖； 二 圖10為圖8之具體實例的仰視圖，相對於圖9具體實例之 視角旋轉90度； 圖11為本發明第三具體實例之仰視圖； 圖12為沿著圖丨丨之切線XII-XII的剖面圖； 圖13為本發明第四具體實例之平面視圖；及 圖14為沿著圖13之切線XIV-XIV的仰視圖，以及一細部 之放大視圖。 【圖式代表符號說明】 環形輸送帶 88670.doc -14- 1275468 2 模 3 模穴 4 頭部 4 輸送帶 5 軸 6 接合盤 7 杯 7 元件 8 擠出器 8a 管口 9 壁面 10 壁面 11 底板 12 底板 12 一下層底板 13 槽 14 導管 15 隔間 16 管件 17 開口 18 隔板 19 隔板 20 開口 21 開口 88670.doc 1275468 23 輸送帶 24 壁面 25 側壁 26 圓盤 27 夾取元件 28 豎管 29 滾輪 30 凸輪 31 承座 32 星狀輸送帶 33 輸送帶 34 模製單元 35 壁面 36 壁面 37 •托架 37a 托架 38 固定部件 39 溝槽 103 模 104 頭部 106 接合盤 107 杯 108 擠出器 108 a 管口 88670.doc 1275468 109 壁面 110 壁面 111 上層底板 112 下層底板 113 槽 114 導管 117 開口 122 開口 123 開口 204 頭部 205 桿 207 杯 208 擠出器 208a 管口 209 壁面 210 壁面 210 外壁 213 槽 216 管件 304 旋轉頭 307 杯 308 擠出器 309 壁面 310 壁面 313 槽 -17- 88670.doc

Claims (1)

1275468 拾、申請專利範圍： 1·種塑膠件壓模裝置，包含模製裝置⑴及用於進給塑膠材 料之製劑（D)的裝置，其設有移出元件(7)可合適地由i擠 出為（8)連續移出該等製劑且傳送製劑在該模製裝置上，其 特徵為孩裝置包含用於調節該等製劑由該擠出器傳送至 茲模製裝置（1)期間之溫度調節裝置（15、16、17)。 2· 一種塑膠件壓模之裝置，包含模製裝置（1)及用於進給塑膠 材料之製劑（D)的裝置，其設有移出元件（7)可合適地由一 擠出器（8)連續移出該等製劑且傳送製劑在該模製裝置 上，其特徵為該裝置進一步包含一槽（13)，其由該擠出器 (8)朝向孩模製裝置所分佈，且設有用於調節該等製劑溫度 (裝置（15、16、17)，該等元件（7)用於移出暨傳送該等製 劑（D)沿著該槽（13)前進。 3·如申請專利範圍第2項之裝置，包含一環形輸送帶（1)，其 繞著一垂直軸旋轉、數個被安裝於該環形輸送帶之模製單' 元以一相互等角距離同心於該垂直軸，每一單元包含一上 層穿孔器及一設有一用於模製物件之模穴（3)的下層模，該 穿孔器與該模沿著垂直軸在一隔開位置與一接近位置之 間相互分開地對齊、用於致動該環形輸送帶（1)之裝置，以 致該等模製單元依循一圓形路徑（B)前進，沿著路徑設有 用於進給所將模製之塑膠材料的製劑（D)之裝置，其包含 一旋轉頭（4)，其具有繞著垂直軸（Z)旋轉之接合盤，且在 其下端有數個元件（7)被結實的連結，用於移除由一擠出器 (8)之施配管口（8a)之接續之個別製劑（D)，當該模相對於 88670.doc 1275468 相對應穿孔仍是分開時，該等元件（7)之每一個適於配置在 相對應模（2)之模穴（3)中被移出之製劑（D)，其特徵為該槽 (13)為同中心於該頭（4)之旋轉軸，且至少由該管口（8幻至 介於該等移出元件（7)之上層路徑與該等模（2)所追循之路 徑的相切點之間所分佈，該槽（13)為該接合盤（6)封閉住一 向上區域且具有供該等移出元件之入口與出口。 4·如申請專利範圍第3項之裝置，其特徵為該槽（13)為其同中 心於旋轉頭（4)之旋轉軸（z)的二個垂直壁面（9、1〇)所界 定，且其上層邊緣滑動接觸於該接合盤（6)之下層面，一上 層底板（11)與一下層底板（12)係配置在該等壁面之間，且 形成一連接於進給熱空氣源之導管（14)，用於輸送該空氣 進入該槽（13)之數個開口（17)形成於該上層底板（n)。 5·如申請專利範圍第4項之裝置，其特徵為該等移出元件 之進入與沉出的該等開口（20、2 1)被形成在相對應之隔板 (18、19)，其橫向於該槽（13)配置且連接該等壁面（9、1〇) 與該等上層與下層底板（11、12)之對向端。 6·如申請專利範圍第4項之裝置，其特徵為該等壁面（9、1〇) 以同中心於頭部（4)之旋轉軸（z)的柱體形狀所封閉，藉以 形成一圓形槽（13)，其具有環狀的上層底板（11)與下層底 板（12)且介於其間所構成，該導管（13)連接於該熱空氣 源，二個開口（22、23)貫穿該等底板（n、12)所形成，且 適於可允許進入該擠出器（18)之該管口（8a)之該槽（13)，且 配置該製劑（D)在該等模（2)之模穴（3)中。 7·如申請專利範圍第2項之裝置，包含用於進給塑膠材料之 88670.doc 1275468 製劑（D)的裝置，其包含：一擠出器（2〇8)、一頭部（2〇4” 其繞著一水平軸旋轉且設有數個元件（2〇7)，用於連續移出 孩撩出器出個別製劑（D)、一用於封蓋（c)之輸送帶（23)， 其在該旋轉頭下端被相切地配置、該等移出元件被致動， 藉以配置該等製劑在大致相切於該輸送帶處之該等封蓋 中，其特徵為包含一槽（213)，該槽被連接於一加熱調節空 氣供應源且由第一半圓形部位所構成，該等移出元件（2〇7) 在其中該旋轉且在該擠出器（2〇8)與該相切於點之間分 佈，以及一第二直線部分，内裝該等製劑之該等封蓋在其 中前進，該槽以設有可令該等移出元件通過之開口的壁面 所形成。 8·如申請專利範圍第2項之裝置，包含一頭部（3〇4)，其繞著 一垂直軸旋轉，且設有用於扣緊封蓋（c)之夾取元件（27) 以及用於由一擠出器（308)移出塑膠材料之移出製劑（D)的 το件（307)，該等夾取元件之每一個對齊於一相對應移出元 件，該等移出元件在由該擠出器移出製劑之位置與用於配 置該等製劑在該等封蓋之位置之間被致動，及一星狀輸送 帶（32)用於傳送該等封蓋在該模製輸送帶（33)之上；其特 徵為其包含一槽（3 13)，該槽係連接於一加熱調節空氣供應 咨，且環繞該旋轉頭（304)周圍以及環繞該星狀輸送帶（32) 周圍局部地分佈，及該等封蓋（c)在經配置該等製劑在其 中之後沿著槽前進。 9·如申請專利範圍第1至3項中任一項之裝置，其特徵為該製 劑調節裝置適於利用該擠出器與該製劑之熱量。 88670.doc