KR100747406B1 - 냉각 튜브 및 그 사용 방법 - Google Patents

Abstract

전성이 있는 성형 플라스틱 부품에 작용하는 냉각 튜브 조립체. 상기 튜브 조립체는 윤곽이 있는 내부 표면을 가진 다공성 튜브/인서트와 다공성 튜브와 협동 작용하도록 형성된 진공 구조물을 포함한다. 전성이 있는 성형 플라스틱 부품의 외부 표면이 튜브 조립체 안에 위치할 수 있도록 상기 내부 표면에 인접하여 감소된 압력을 제공하여, 사용시, 전성이 있는 부품의 외부 표면의 실질적인 부분이 냉각 중에 상기 내부 표면의 윤곽에 실질적으로 대응되는 윤곽을 이루도록 상기 다공성 인서트의 상기 내부 표면에 접촉시킨다. 상기 냉각 튜브는 사출에 의해 제조된 적어도 하나의 냉각 채널을 가진 사출 튜브를 포함할 수 있고, 사출된 냉각 튜브는 다공성 인서트없이 작동되도록 형성될 수 있다.

냉각 튜브, 성형 플라스틱 부품, 다공성 튜브, 진공 구조물

Description

냉각 튜브 및 그 사용 방법{COOLING TUBE AND METHOD OF USE THEREOF}

본 발명은 일반적으로는 냉각 튜브에 관한 것이고, 특히, 그러나 오로지 이것만은 아니지만, 플라스틱 파리손(plastic parisons) 또는 예비 성형품(preforms)과 같은 냉각 플라스틱 부품을 냉각시키기 위해 플라스틱 사출 성형 기계에서 사용되는 냉각 튜브에 적용될 수 있는 것이다. 더 특별하게는, 본 발명은 이 냉각 튜브의 구조적 형상과 또한 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate(PET)) 등으로 제조된 예비 성형품에 대한 제조 과정과 관련해서, 그 튜브를 제조하고 사용하는 방법에 관한 것이다.

주기 시간을 가속화하기 위해, 성형 기계는 사출 성형 주기와 동시에 작동하는 성형 후 냉각 시스템을 포함하도록 개발되어 왔다. 더 특별하게는, 하나의 사출 주기가 실시되는 동안, 일반적으로 로봇 부분 제거 장치와 보충적으로 작용하는 성형 후 냉각 시스템은, 여전히 비교적 뜨겁지만 제한된 조작을 하기에는 충분히 단단한 지점에서 몰드로부터 제거된 더 먼저 형성된 성형 제품들에 작용한다.

성형 후 온도 조절(또는 냉각)몰드, 네스트 또는 튜브는 공지 기술로 잘 알려져 있다. 일반적으로, 그러한 장치는 알루미늄 또는 좋은 열전도성을 가진 다른 재료로 만들어져 있다. 또한, 플라스틱 파리손 또는 예비 성형품과 같은 성형된 플라스틱 부품의 성형후 온도 컨디셔닝을 위한, 유체냉각식 냉각 튜브를 사용하는 것이 공지되어 있다. 일반적으로, 상기 튜브는 고체 스톡(stock)으로부터 통상적인 가공 방법에 의해 형성된다.

냉각 효율과 주기 시간 실행을 개선시키기 위해, 유럽특허 제0 283 644호에는 하나 이상의 사출 주기 동안에 복수의 예비 성형품들을 저장하는 능력을 가진 멀티-포지션 테이크-아웃 플레이트가 개시되어 있다. 다시 말하면, 하나 이상의 사출 주기 동안 냉각 튜브에서 예비 성형품을 보유함으로써 각각의 예비 성형품은 증가된 주기로 강화된 전도 냉각을 받는다. 냉각의 증가로, 예비 성형품의 품질은 강화된다. 적절한 시점에서, 예비 성형품은 테이크 아웃 플레이트로부터 컨베이어로 사출되어(보통, 기계적 사출 메카니즘에 의해) 새로운 예비 성형품이 현재 비어 있는 냉각 튜브로 삽입되도록 한다.

유럽특허 제EP 0 266 804호에는 암 단부 공구(end-of-arm tool)(EOAT)를 사용하는 인접 맞춤 냉각 튜브가 개시되어 있다. 인접 맞춤 냉각 튜브는 수냉식이고 부분적으로 냉각된 예비 성형품을 수용하도록 배치되어 있다. 더 특별하게는, 예비 성형품이 폐쇄된 몰드 안에서 어느 정도 냉각이 된 후에, 그 몰드가 열리고, EOAT는 몰드의 공동(空洞)과 코어측 사이에서 연장되며, 예비 성형품은 코어에서부터 열전도를 통해 예비 성형품의 외부를 냉각하는 냉각 튜브 안으로 부하 이동된다. 예비 성형품은 냉각됨에 따라, 냉각 튜브와 꼭 맞도록 수축하고 냉각 튜브 안으로 미끄러져 들어가게 된다.

공지된 냉각 튜브 배치에 대한 문제점은, 예비 성형품이(어떤 점에서는, 도 입점으로부터가 아니더라도) 냉각 튜브의 내부 측벽과 이루는 접촉이 느슨해져서, 열접촉의 손실이 냉각 효율을 떨어뜨리고 불균일한 냉각이 이루어지게 한다는 점이다. 이해되는 바대로, 불균일한 냉각은 전체 형상의 변형과 플라스틱의 결정화(그 결과 눈에 띄게 탁해짐)를 포함한 부품 결함을 일으킬 수 있다. 또한, 접촉의 부족은 예비 성형품의 외주에 대한 난형도의 원인이 될 수 있고, 한편 냉각 효과의 손실은 예비 성형체가 과다하게 높은 온도에서 냉각 튜브로부터 제거된다는 것을 뜻한다. 또한 표면 긁힘 및 전반적인 크기 변형과 함께, 지나치게 높은 온도에서 예비 성형품의 미숙한 제거는 예비 성형품의 어느 정도 용해된 외부가 상기 냉각 튜브 또는 다른 예비 성형품 중 어느 하나에 부착되는 결과를 낳을 수 있으며, 이 모든 효과는 명백하게 바람직하지 못한 것이고, 그 결과 제조자에게는 부분적인 폐기와 증가된 비용이 발생된다. 따라서 예비 성형품의 외부 표면과 냉각 튜브의 내측벽 사이에서 접촉을 이루고 그리고/또는 유지하는 수단을 포함하기 위한 냉각 튜브를 형성하는 것이 바람직하다.

미국특허 제4,047,873호에는 사출 취입 몰드의 공동이 진공에 의해 파리손을 냉각 튜브 측벽과 접촉시키는 소결된 다공성 측벽을 가지고 있는 사출 취입 몰드가 개시되어 있다.
미국특허 제 4,047,873호에는 길이 방향과 반경 방향의 확장 단계가 길이 방향으로 연장되는 성형과 반경 방향으로 연장되는 중공 성형에서 각각 순차적으로 실시되는, 양 축방향으로 배향된 중공 성형 제품을 제조하는 방법과 그 장치가 개시되어 있다. 특히, 다공성 구조물에서 성형된 공동과 그에 따른 형상을 가진 복수의 압력 조절 영역을 포함하는 길이 방향으로 연장된 몰드에서 파리손을 길이 방향으로 연장하는 방법에 대해 개시되어 있다.
일본특허공개번호 제56113433호에는 다공성 구조물에서 성형된 공동을 포함하는 진공 성형 몰드 안으로 폼 파리손을 사출 성형하고, 그 결과 중공 부품 내의 폼 셀이 파괴되지 않도록 중공 부품 안에서 파리손을 진공 성형하는 단계를 포함하는 중공 부품의 제조 공정이 개시되어 있다.
독일특허공개번호 제DE 197 07 292호에는 파리손을 진공 성형 몰드 안으로 사출 성형하고 그 결과 일반적인 중공 성형에서와 같이 세균이 병 안으로 들어가지 않도록 진공 흡입에 의해 몰드 내에서 파리손을 확장시키는 단계를 포함하는 무균병을 제조하는 방법과 그 장치가 개시되어 있다.

미국특허 제4,208,177호에는 다공성 플러그를 통과하는 유체의 흐름을 변화시키기 위해 냉각 유체에 다른 압력을 가하는 냉각 유체 통로와 연통하는 다공성 요소를 포함한 사출 성형 공동이 개시되어 있다.

미국특허 제4,295,811호 및 미국특허 제4,304,542호에는 다공성 금속 벽 부 분을 가진 사출 취입 코어가 개시되어 있다.

미켈 나이츠(Mikell Knights)에 의해, 2002년 7월 27일에 인터넷에 공개된 "Porous Molds' Big Draw"라고 하는 "Plastics Technology Online"의 기사에는 "METAPOR^TM"이라고 하는 다공성 공구용 복합재료가 개시되어 있다. 이 기사에는 표면 마감을 개선하고 다공성을 감소시키기 위해서 약간 기공을 닫는, 이 재료에 대한 광택 기술이 개시되어 있다.

또한 스캇 W.홉킨스(Scott W.Hopkins)에 의해, 2002년 7월 27일에 인터넷에 공개된 "Porous Aluminum Mold Materials"라고 하는 International Mold Steel에서 온 기사는 다공성의 알루미늄 몰드 재료를 개시하고 있다. 상기 두 기사에 기재된 상기 재료 및 적용은 몰드 자체에서의 플라스틱의 진공 열성형에 관한 것이고, 이 몰드에서 예열된 플라스틱 시트는 몰드 하프의 다공성 구조를 통해 끌어당기는 진공에 의해 단일 몰드 하프로 끌려들어간다.

공지된 냉각 튜브에 관한 다른 문제점은 제조와 조립을 하는 데에 비용과 시간이 많이 든다는 점이다. 또한, 냉각 튜브의 작동 질량(즉, 냉각수를 포함함)은일반적인 로봇 테이크-아웃 시스템이 하나 이상의 배열된 냉각 튜브 세트를 포함할 수 있다는 점을 고려할 때 특히 관심 대상이 되고, 따라서 로봇에 의해 지지되는 축적 질량이 빠르게 작동 및/또는 설계의 고려사항이 된다(즉, 로봇의 관성과 운동량 고려사항). 또한, 로봇은 일반적으로 단일 주기로 수십 개의 예비 성형품을 제거하는 작동을 해서(사출 주기당 최대 144개의 예비 성형품을 생산하는 현재의 PET 시스템을 가지고), 로봇에 의해 확대된 에너지와 로봇의 기술적 규격은 불행히도 비교적 높다. 따라서 높은 규격의 로봇의 설비와 작동은 마지막 사용자에게 상당한 재정적인 비용 부담을 준다. 그러므로 각각 단순화된 구조와 방법에 따라 냉각 튜브를 형성하고 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 냉각 튜브의 작동 질량을 감소시키기 위한 노력으로 냉각 채널을 비교적 열린 채널로 형성하는 것이 바람직하다.

미국특허 제4,102,626호 및 제4,729,732호는 튜브 본체의 외부 표면에서 가공된 외부 냉각 채널로 형성된 냉각 튜브를 도시하고 있고, 그 다음 슬리브는 채널을 둘러싸기 위해 본체에 결합되어 있고 액체 냉매를 본체 주위로 순환시키기 위해 둘러싸인 밀봉된 통로를 제공하는 점에서 종래 기술 시스템에 있어서 일반적인 것이다.

WO 97/39874에는 뜨임 몰드의 본체 안에 포함된 원형 냉각 채널을 가지고 있는 뜨임 몰드가 개시되어 있다.

유럽특허 제EP 0 700 770호에는 내부 및 외부 튜브 조립체 사이에 냉각 채널을 형성하기 위해 내부 및 외부 튜브 조립체를 포함하는 다른 형상이 개시되어 있다.

미국특허 제5,870,921호는 제한된 내부 크기로 빈 공간을 가진 사출된 형상 또는 튜브의 알루미늄 합금 제품을 제조하는 데에 사용되는 사출 다이가 개시되어 있다.

본 발명의 제1 형태에 따르면, 성형 구조물에 의해 성형이 된 후 비교적 뜨겁고 전성이 있는 성형 플라스틱 부품에 작용하는 튜브 조립체에 대한 구조 및/또는 단계가 제공된다. 튜브 조립체는 성형 플라스틱 부품의 외부 표면 부분을 수용하기 위한 윤곽이 있는 내부 표면을 가진 다공성 부재를 포함한다. 내부 표면은 바람직하게는 냉각되는 성형 플라스틱 부품의 외부 표면 부분과 실질적으로 부합하는 형상을 가진다. 또한 튜브 조립체는 내부 표면에 인접하여 감소된 압력을 제공하기 위해 다공성 부재와 협동 작용하는 진공 구조물을 포함한다. 작동 시, 감소된 압력은 튜브 조립체 안에 위치할 수 있는 전성이 있는 성형 플라스틱 부품의 외부 표면 부분이 다공성 부재의 내부 표면에 접촉하여 상기 전성이 있는 부품의 외부 표면 부분의 실질적인 부분이 냉각 중에 내부 표면의 윤곽에 실질적으로 대응되는 윤곽을 이루도록 하고, 적어도 하나의 플라스틱 부품의 외부 표면 부분의 형상의 실질적인 손상을 막는다.
본 발명의 제2 형태에 따르면, 다공성 냉각 공동에 관한 구조 및/또는 단계가 제공되는데, 이 다공성 냉각 공동은 성형구조에 의해 성형된 후에 비교적 뜨겁고 전성이 있는 성형 플라스틱 부품을 수용하고 냉각하기 위해 진공 구조물과 협동 작용한다. 다공성 냉각 공동은 다공성 재료로 성형된 다공성 부재를 포함한다. 다공성 부재는 (ⅰ)성형 플라스틱 부품의 외부 표면 부분의 형상을 실질적으로 반영하는 형상을 가진 내부 표면과, (ⅱ)진공 결합 구조물을 포함한다. 다공성 부재의 진공 결합 구조물은 진공 구조물과 협동 작용하여, 작동 시, 상기 다공성 부재의 내부 표면에 인접한 감소된 압력을 제공함으로써, 전성이 있는 성형 플라스틱 부품의 외부 표면 부분이 다공성 부재의 내부 표면과 접촉하여 상기 전성이 있는 부품의 외부 표면 부분이 냉각 중에 상기 내부 표면의 윤곽에 실질적으로 대응되는 윤곽을 이루고 상기 성형 부품의 외부 표면 부분의 형상의 손상이 실질적으로 방지되도록 한다.
본 발명의 제3 형태에 따르면, 사출 성형 기계에서 로봇 암에 의해 운반되는 암 단부 공구에 관한 구조 및/또는 단계가 제공된다. 암 단부 공구는 로봇 암에 결합되고, 적어도 하나의 성형 부품 냉각 장치를 운반하는 캐리어를 포함한다. 적어도 하나의 성형 부품 냉각 장치는 비교적 뜨겁고 전성이 있는 성형 부품의 외부 표면의 일부분의 형상을 실질적으로 반영하는 형상을 갖는 다공성 내부 표면을 가진 적어도 하나의 다공성 부재를 포함한다. 암 단부 공구는 다공성 부재를 통해 공기를 배출하는 배출 구조물을 포함한다. 작동 시, 다공성 부재는 다공성 부재 내의 전성이 있는 성형 부품이 다공성 내부 표면과 접촉하도록 확장시키기 위해 다공성 내부 표면을 통해 공기의 배출을 돕고, 적어도 하나의 플라스틱 부품의 외부 표면 부분의 형상의 실질적인 손상은 방지된다.
본 발명의 제4 형태에 따르면, 사출 성형 로봇에 관한 구조 및/또는 단계가 제공된다. 사출 성형 로봇은 사출 성형 기계에 인접하여 배치된 암 부재와, 상기 암 부재에 결합되고 적어도 하나의 성형 부품 냉각 장치를 운반하는 캐리어를 포함한다. 적어도 하나의 성형 부품 냉각 장치는 비교적 뜨겁고 전성이 있는 성형 부품의 외부 표면의 일부분의 형상을 실질적으로 반영하는 형상을 갖는 다공성 내부 표면을 가진 제거 가능한 다공성 부재를 포함한다. 사출 성형 로봇은 적어도 하나의 다공성 부재를 통해 공기를 배출하는 배출 구조물을 더 포함한다. 작동 시, 다공성 부재는 적어도 하나의 다공성 부재 내의 전성이 있는 성형 부품이 다공성 내부 표면과 접촉하도록 확장시키기 위해 다공성 내부 표면을 통해 공기의 배출을 돕고, 적어도 하나의 플라스틱 부품의 외부 표면 부분의 형상의 실질적인 손상은 방지된다.
본 발명의 제5 형태에 따르면, 사출 성형 기계에 관한 구조 및/또는 단계가 제공된다. 사출 성형 기계는 적어도 하나의 비교적 뜨겁고 전성이 있는 플라스틱 부품을 성형하는 성형 구조물을 포함한다. 사출 성형 기계는 상기 성형 구조물에 의해 성형된 후에 적어도 하나의 플라스틱 부품을 고정하여 냉각하는 내부 표면을 가진 적어도 하나의 다공성 냉각 공동을 더 포함한다. 내부 표면은 냉각되는 적어도 하나의 플라스틱 부품의 외부 표면 부분과 실질적으로 대응되는 형상을 가진다. 또한 사출 성형 기계는 내부 표면에 주위보다 낮은 압력을 제공하는 적어도 하나의 진공 채널을 포함한다. 작동 시, 내부 표면에 인접한 주위보다 낮은 압력은 적어도 하나의 플라스틱 부품의 외부 표면 부분을 적어도 하나의 다공성 공동의 내부 표면에 접촉시키고, 적어도 하나의 플라스틱 부품의 외부 표면 부분의 형상의 실질적인 손상은 방지된다.
본 발명의 제6 형태에 따르면, 비교적 뜨겁고 전성이 있는 성형 플라스틱 부품의 냉각 방법이며, 적어도 하나의 플라스틱 부품의 외부 표면 부분의 형상의 실질적인 손상을 방지하는 냉각 방법에 관한 구조 및/또는 단계가 제공된다. 상기 방법은 (ⅰ) 냉각되는 성형 플라스틱 부품의 외부 표면 부분과 실질적으로 대응되는 형상을 가진 내부 표면을 포함하는 다공성 냉각 공동 안으로 상기 성형 플라스틱 부품을 수용하는 단계와, (ⅱ) 성형 플라스틱 부품의 외부 표면 부분이 접촉하여 실질적으로 대응되는 형상을 이루도록 다공성 냉각 공동의 내부 표면에 인접한 감소된 압력을 제공하는 단계와, (ⅲ) 열 소산 경로를 통해 상기 성형 플라스틱 부품으로부터 열을 방출시켜서 성형 플라스틱 부품을 외부 표면의 형상이 보존되도록 고형화하는 단계와, (ⅳ) 상기 성형 플라스틱 부품을 배출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제7 형태에 따르면, 성형 플라스틱 부품의 형성에 관한 구조 및/또는 단계가 제공된다. 성형 플라스틱 부품은 비교적 뜨겁고 전성이 있는 성형 부품의 외부 표면 부분의 형상을 실질적으로 반영하는 형상을 가진 다공성 냉각 공동의 내부 표면에 의해 형성된 외부 표면의 적어도 한 부분의 형상을 가진다. 성형 플라스틱 부품은 (ⅰ) 상기 다공성 냉각 공동 안으로 상기 전성이 있는 성형 플라스틱 부품을 수용하는 단계, (ⅱ) 상기 성형 플라스틱 부품의 외부 표면의 상기 부분이 상기 내부 표면과 접촉하여 상기 내부 표면에 실질적으로 대응되는 형상을 이루도록 상기 다공성 냉각 공동의 내부 표면을 따라 형성된 복수의 틈새 공간을 통해 상기 성형 플라스틱 부품을 둘러싸는 공기를 배출하는 단계와, (ⅲ) 열 소산 경로를 통해 상기 성형 플라스틱 부품으로부터 열을 방출시켜서 성형 플라스틱 부품의 외부 형상이 보존되도록 성형 플라스틱 부품을 충분히 고형화하는 단계의 방법에 의해 형성되고, 냉각된 성형 플라스틱 부품의 외부 표면의 상기 부분은 상기 다공성 냉각 공동의 틈새 공간에 실질적으로 대응되는 표면 마감을 갖는다.
본 발명의 제8 형태에 따르면, 수용된 사출 성형 제품의 일부분을 냉각시키는 냉각 튜브에 대한 구조 및/또는 단계가 제공된다. 바람직한 실시예에 의하면, 냉각 튜브는 내부 표면과 외부 표면, 및 그 사이에 위치하여 튜브 본체의 길이 방향으로 배치된 복수의 냉각 채널을 가진 사출된 튜브 본체를 포함한다. 냉각 튜브는 상기 냉각 채널을 적어도 하나의 냉각 회로에 서로 연결시키기 위해 상기 냉각 채널 사이에 형성된 연결 채널, 상기 냉각 채널을 폐쇄하기 위해 튜브 본체의 각 단부에 형성되어 있는 씰, 및 적어도 하나의 냉각 채널에 대한 상기 튜브 본체의 입구와 출구를 더 포함한다. 냉각 튜브는 또한 상기 튜브 본체의 말단부에 위치한 플러그를 포함한다. 상기 튜브 본체의 내부 표면과 상기 플러그에 있는 내부 표면은 상기 성형 제품의 일부분의 외부 표면의 형상과 실질적으로 같은 형상을 가진 공동을 구비하도록 가공되어 있다.
본 발명의 제9 형태에 의하면, 냉각 튜브를 사출시키는 방법은 (1) 내부 표면, 외부 표면 및 그 사이에 위치하여 튜브 본체의 길이 방향으로 배치된 복수의 냉각 채널을 가진 튜브 본체를 사출시키는 단계와, (2) 성형 제품의 외부 표면과 실질적으로 같은 형상을 같도록 튜브 본체의 내부 표면을 가공하는 단계와, (3) 냉각 채널 사이에 연결 채널을 형성하는 단계와, (4) 플러그를 성형하는 단계를 포함한다.

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본 발명은 유리하게도 튜브 안에 위치한 방금 성형된 플라스틱 부품을 빠르고 효율적으로 냉각시키는 기능을 가진 냉각 튜브 구조를 제공하고, 그에 의하여 예비 성형품의 강도가 개선되고 일반적으로 주기 시간이 강화된다. 또한, 비교적 높은 온도에 대한 예비 성형품의 노출이 연장되어 생기는 아세트알데히드의 불필요한 발생과 PET의 냉각의 면에서, 본 발명에 의해 할 수 있는 빠른 냉각은 유리하게도 음료 용기와 같은 완성된 플라스틱 제품에서 용납되기 힘들 정도로 높은 수준의 아세트알데히드가 존재할 위험을 감소시킨다. 유리하게도, 본 발명은 예비 성형품과 같이 성형 부분을 요구되고 규정된 형상으로 유지할 수 있다.

게다가, 본 발명은 유리하게도 로봇 특정 요구조건을 줄이고 및/또는 로봇 주기 시간을 개선시키는 저중량 구조이고 쉽게 제조 가능한 사출 냉각 튜브를 제공한다. 또한, 냉각 튜브는 개선되고 통합적으로 성형된 채널의 결과로서 냉각력을 강화시킨다. 또한, 본 발명의 다른 실시예는 성형된 제품을 진공 성형할 수 있는 튜브 조립체를 제공한다.

본 발명의 모범예는 다음의 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도1은 로봇과 암 단부 공구를 포함하는 일반적인 사출 성형 기계의 평면도이다.

도2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉각 튜브 조립체에 대하여 도시한 단면도이다.

도3은 막 적재된 새 몰드부분과 함께, 도2의 실시예의 냉각 튜브 조립체에 대하여 도시한 확대된 단면도이다.

도4는 시간에 따른 나중 위치에서 도2의 냉각 튜브 조립체를 대한 단면도이다.

도5는 다른 실시예의 냉각 튜브 조립체에 대한 단면도이다.

도6은 도5의 단면 "A-A" 에 대한 단면도이다.

도7은 제2의 다른 실시예의 냉각 튜브 조립체에 대한 단면도이다.

도8은 제3의 다른 실시예의 냉각 튜브 조립체에 대한 단면도이다.

도9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉각 튜브의 단면도이다.

도10은 도9의 냉각 튜브의 단면 "A-A"에 따른 단면도이다.

도11은 냉각 튜브 다공성 인서트의 등각도이다.

도12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각 튜브의 단면도이다.

본 발명은 부품 성형에 이어, 그 부품의 냉각이 냉각 튜브 등에 의해 실시되는 어떤 기술에도 동일하게 적용이 가능하지만, 본 발명은 다공성 냉각 튜브가 플라스틱 사출 성형 기계에서 사용되는 실시예에 관하여 설명될 것이다. 예를 들면, 본 발명은 사출 성형 기계와 중공 성형 기계로부터 부분 전송 메카니즘에서의 적용법을 찾을 수 있다.

도1은 본 발명의 냉각 튜브를 지지하는 장치와 협동 작용을 할 수 있는 일반적인 사출 성형 기계(10)를 도시하고 있다. 각 사출 주기 동안에, 상기 사출성형기계(10)는 그 기계(10) 내에 배치된 보충 몰드 하프(12,14)에 의해 규정되는 다수 의 몰드 기공에 대응되는 다수의 플라스틱 예비 성형품(또는 파리손)을 제조한다.

사출 성형 기계(10)는, 특별한 제한 없이, 고정된 플래튼(16) 및 가동 플래튼(18)과 같은 성형 구조물을 포함한다. 작동 시에, 가동 플래튼(18)은 스트로크 실린더(도시되지 않음)에 의해 고정 플래튼(16)에 대해 상대운동을 한다. 클램프 힘은, 이미 평가되는 바에 따라, 일반적으로 수력 시스템을 사용하여 몰드 클램프 힘(즉, 클로저 톤수)을 발생시키는 기계 클램프 메카니즘(35)과 타이 바(20,22)의 사용을 통해 기계에서 발달된다. 몰드 하프(12,14)는 함께 일반적으로 하나 이상의 몰드 기공(22,24)을 가진 몰드의 구성요소가 되고, 몰드 하프(12,14)는 가동 플래튼(14)과 고정 플래튼(16) 중 하나에 각각 배치되어 있다. 로봇(26)은 테이크-아웃 플레이트와 같은 암 단부 공구(EOAT)(28)를 운반하기 위해 고정 플래튼(16)과 가동 플래튼(14)에 인접하여 제공된다. 테이크-아웃 플레이트(28)는 각각의 사출 주기에서 제조된 적어도 예비 성형품(32)의 개수에 일치하는 개수로 다수의 예비 성형품 냉각 튜브(30)를 포함하고, 그것의 복합체가 될 수 있다. 사용시, 몰드 개방 위치(도1에 도시된 바와 같이)에서, 로봇(26)은 테이크-아웃 플레이트를 일반적으로 몰드의 코어측과 정렬되도록 이동시키고, 그 다음 몰드된 제품(예를 들면, 예비 성형품(32))이 스트립퍼 플레이트(stripper plate)(33)의 작동에 의해 각각의 코어에서부터 각자 정렬된 냉각 튜브(30)로 벗겨질 때까지 기다린다.

냉각 튜브(30)는 일반적으로 성형된 제품(예를 들면, 예비 성형품(32))의 외부 윤곽을 반영한 형상으로 되어 있어서, PET 예비 성형체의 경우에 냉각 튜브(30) 는 바람직하게는 실린더형 개방단부의 좁은 튜브이고, 각각은 튜브(30)에서 예비성형품(32)을 끌어당기거나 그리고/또는 단지 고정하는 작용을 하는 진공 또는 흡입 유닛(34)에 연결되는 그 기저부에 채널을 가지고 있다.

이해되는 바와 같이, 일반적으로, 테이크-아웃 플레이트(28)는 알맞은 열적 씽크(thermal sink)에의 연결 및/또는 내부 물 채널을 포함한 기술의 결합 중 어느 하나에 의해 냉각될 것이다.

도2는 바람직하게는, 3 ~ 20 미크론의 범위의 다공성을 가진 다공성 알루미늄과 같은 재료로 만들어진 내부 다공성 인서트(52)를 포함하는 냉각 튜브 조립체(50)를 도시하고 있다. 상기 기판의 다공성은 일반적으로 그 재료 특성이나 화학적 제거(또는 조절) 처리 과정으로 이루어지는데, 이 과정에서 갈라진 틈 공간은 기판 안으로 유도되고, 그에 의하여 벌집이나 경화된 스펀지와 어느 정도유사한 내부 구조가 형성된다. METAPOR^TM 및 PORCERAX^TM(둘다 International Mold Steel Corporation에 의해 제조됨)와 같이, 이미 상업적으로 이용가능한 재료를 여기서 설명된 바람직한 실시 형태에 관하여 논의하지만, 본 발명은 3 ~ 20 미크론의 범위 밖의 크기를 가진 기판 재료를 통해 연통되는 채널을 사용할 수 있다. 이해되는 바와 같이, 다공성은, 어느 상황에서는, 표면 마감의 함수가 되고, 표면의 작업의 가공은 재료를 통해 다공성에 영향을 미칠 수 있다. 물론 내측 다공성 인서트는 흑연과 같은 물질로 만들어질 수 있지만, 바람직한 실시예에서, 내측 다공성 인서트(52)는 한정된 강도와 기계적 탄성을 가진 구조로 되어 있다. 바람직하게는 내 측 다공성 인서트(52)는 특히 바람직하게는 열전도성이 좋은 열전도체이고, 예를 들면 금속계 또는 소결된 합성 물질이 있다.

이해되는 바와 같이, METAPOR^TM는 약 65 ~ 90%의 알루미늄 분말과 35 ~10 %의 에폭시 수지 사이의 혼합 비율을 가진, 알루미늄과 에폭시 수지의 조합이다.

일반적인 냉각 튜브 조립체(50)는 성형된 제품의 크기를 반영하는 이 규격으로, 약 25 mm 의 안지름과 약 40mm의 바깥지름을 가진, 약 100 mm의 내부 길이 규격을 가질 수 있다. 물론, 튜브는 냉각되는 특정한 예비 성형품의 형상을 맞추기 위해 다른 지름과 길이로 만들어질 수 있다.

실제 원근법으로부터, 다공성 인서트(52)는 슬리브(56)에 의해 둘러싸여 있는 튜브 본체(54) 안에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 냉각 채널(또는 통로)(58)은 임의로 파내거나 또는 그렇지 않으면 튜브 본체(54)에 인접하여 형성되어 있고, 상기 본체(54)와 인서트(52)를 냉각시키기 위해 냉각 유체(예를 들어, 공기, 가스, 또는 액체)를 운반하여, 다공성 인서트(52)안의 성형된 플라스틱 부품으로부터 열을 끌어온다. 각각의 냉각 채널은 바람직하게는 각각의 냉각 기공의 안지름의 외주의 50%이상으로 뻗어있는 복수의 아치형 긴 슬롯을 포함하는 단면을 갖도록 형성되어 있다. 또는, 히트 씽크가 단위시간에 예비 성형품으로부터 충분한 열을 끌어낼 수 있다면, 튜브 본체(54)는 튜브와 암 단부 공구(28)의 결합된 전체 무게를 감소시키기 위해 히트 씽크에 단순히 직접 열적으로 연결될 수도 있다.

슬리브(56)와 튜브 본체(54)사이의 씰(seal)(60 내지 62)은 홈(58)에 냉각 유체를 담고 있다. 채널(66)은 깎이거나, 그렇지 않으면 다공성 인서트(52)의 외부 표면에 형성되어 있고 다공성 인서트(52)의 다공성 구조를 통해 진공을 공급하는 수단을 제공한다.

채널(66)을 제외하고, 다공성 인서트(52)의 외부 표면은 인서트(52)와 튜브 본체(54) 사이에서 좋은 표면 접촉이 유지되어서, 다공성 인서트로부터 성형된 플라스틱 부품으로 열전달이 최적화되도록 형성되어 있다. 도3에 도시된, 새로이 적재된 성형된 플라스틱 부품(32)이 도4에 도시된 바와 같이, 다공성 인서트의 내부 표면(82)에 접촉하기 위해 크기가 확장되도록 상기 진공은 다공성 인서트를 통해 제공된다. 따라서, 열은 성형된 플라스틱 부품(32)으로부터 다공성 인서트(52)로 그리고 다공성 인서트를 통해 냉각된 튜브 본체(54)로 전도된다. 예비 성형품(32)의 돔부(80)의 위치는 도3에 과장되어 있고, 도3은 예비 성형품이 냉각 튜브 조립체(50)로 도입되고 있는 때를 나타낸다.

흡입 또는 진공의 적용 상태에서, 주변보다 낮은 압력이 인서트(52)의 외부에 존재하고, 따라서 공기는 다공성 인서트(52)를 통해 그 내부 표면(82)으로부터 채널(66) 안으로 흐른다. 이러한 흡입에 의해, 성형 플라스틱 부품의 외부 표면에서 주위보다 낮은 압력은 성형 플라스틱 부품이 다공성 인서트(52)의 내부 표면(82)과 접촉하도록 이동시킨다.

3 ~ 20 미크론의 틈새 공간을 가진 METAPOR^TM 인서트의 PET 환경에서, 상기 시스템의 작동하는 진공 압력은 약 254 ~ 762 mm(10 ~ 30 inch)의 범위의 수은으로 이루어질 수 있다(U3.6s Becker 배기 펌프를 사용함). 그러나, 적용되는 진공 압력은 플라스틱 재료의 기계적 특성에 의해 절대적으로 결정된다(그리고 그것의 함수이다).

이것은 밀봉된 시스템을 요구하지만, 냉각 튜브 내부 표면의 적어도 일부분에 예비 성형품을 접촉시키기 위해, 포지티브 압력을 예비 성형품의 내부에(유체 주입기와 립 씰에 의해) 적용시킬 수 있다. 따라서 냉각을 위해 제공된 주기 시간과 상기 부품의 형상에 따라, 냉각 튜브의 내부 표면과 플라스틱 부품의 외부 표면 사이에 어떠한 적절한 압력차를 적용시킬 수 있다. 사실, 예비 성형품의 외형은 외부 표면이 예를 들면 예비 성형품(32)의 네크(neck) 마감에 가까운 내부로 테이퍼된 어느 부분(84)을 따르는 것을 막지만, 예비 성형품의 외부 표면 전체(말단부의 실린더형 외부 표면과 구형 외부 표면, 즉 돔(80))는 다공성 인서트 냉각 튜브와 접촉한다. 그러나, 플라스틱 부품 설계와 그것의 냉각이 필요한 부분에 따라, 냉각 튜브와 진공 구조물은 예비 성형품의 어떤 부분이라도 냉각 튜브와 접촉하도록 설계될 수 있다. 또한, 진공(또는 포지티브 압력)은 플라스틱 부품의 다양한 냉각 외형에 효과를 주는 하나, 둘, 또는 셋 또는 그 이상의 단계에 적용될 수 있다. 예를 들면, 예비 성형품의 두꺼운 부분은 냉각 튜브와 즉시 접촉될 수 있고, 반면에 예비 성형품의 얇은 부분은 그 다음에 냉각 튜브와 접촉될 수 있다. 일반적으로, 예비 성형품의 재료, 크기 및 단면 형상에 따른 손실을 가지고, 발생되는 손실에 대한 어떠한 두려움없이, 예비 성형품은 힘이드는 조작만을 하기에 충분한 시간동안 예비 성형품은 냉각 튜브(50)와 접촉한다.

성형된 플라스틱 부품과 접촉하는 다공성 인서트(52)의 표면 마감(즉, 내부 표면(82))을 개선시키기 위해 다공성 인서트(52)의 다공성을 낮출 수 있고, 이것에 의해 성형된 부품의 표면의 어떤 표시도 최소화할 수 있다. 그러나, 또한 인서트(52)의 다공성의 감소는 그것을 통해 흐르는 공기의 흐름을 감소시킨다. 적당한 흐름의 감소가 만들어진 진공의 효과를 크게 방해하거나 또는 그 강도를 감소시키지는 않기 때문에, 특히 일단 성형된 부품의 표면이 인서트에 접촉하면 모든 공기 흐름이 중단되기 때문에, 적당한 흐름의 감소를 견뎌낼 수는 있다. 성형된 부품(32)이 튜브(52) 안으로 처음 들어갈 때, 진공이 만들어지는 속도는 단지 기류 속도의 영향을 받는다. 다공성의 감소는 밀링과 연삭 공정에 의해 이루어지는 반면, 다공성을 증가시키기 위해 스토닝(stoning) 또는 전기 방전의 추가 과정 단계는 표면 틈새 공간으로부터 파편을 제거할 수 있다. 어쨌든, 이미 이해될테지만, 상기 재료를 통과하는 흐름 속도는 적용된 압력과 다공성 모두의 함수이다.

냉각 튜브(50) 내부에서, 성형된 플라스틱 부품으로 들어가는 입구에서 성형된 부분의 부분적으로 냉각된, 그러나 여전히 전성이 있는 상태 때문에, 진공은 성형된 플라스틱 부품을 직경으로도 그리고 아마도 길이로도 확장시킬 것이다. 성형된 부분은 그 외부 표면의 대부분에 가해지는 진공의 영향을 받고, 반면에 그 내부 표면은 주변 압력에 노출되어 있다.

도5에서, 성형된 부품이 냉각되고 수축함에 따라, 성형된 부품(32)의 지지 선반(100)은 그 성형된 부품이 상기 튜브(50) 안으로 더 들어가는 것을 방지한다. 이 경우에, 진공은 상기 부품의 닫힌 단부가 상기 튜브 안으로 더 들어가도록 하고 반면에 지지 선반은 반대쪽 단부가 뒤따르는 것을 막는다. 모든 실시 형태에서, 진공은 성형 부품의 외부 표면과 그에 대응되는 다공성 인서트(52)의 내부 표면 사이에 처음으로 존재하는 틈새를 실질적으로 제거하기 위해 상기 부품이 형상을 변화시킨다.

내부로 테이퍼된 부분(84)과 같이, 정반대의 형상을 가진 성형된 플라스틱 부품의 경우에, 이것의 형상은 확장 상태 중에 실질적으로 변경되지 않을 것이다. 다공성 인서트(52)의 내부 치수의 형태 및 크기는 그 직경이 냉각되는 부품의 대응되는 직경과 잘 맞거나 또는 그보다 약간 더 크도록, 따라서 플라스틱 부품의 형상이 실질적으로 손상되는 것을 막도록 정해진다.

냉각 튜브(50)의 개방단에서 단부 씰(104)(도3)은 처음에 조립체 안에 진공을 만들기 위한(필요에 따라 유지시키는) 수단으로 제공된다. 만일 지지 선반(100) 아래에 도4에 도시된 영역(106)과 같이, 다공성 인서트(52)에 예비 성형품의 부분과 맞물리지 않는 부분이 있다면, 성형된 부품이 내부벽(82)과 접촉하도록 보장하고 그에 의해 냉각됨에 따라 상기 부품의 수축 효과를 견디기 위해 단부 씰(104)이 요구되고, 그렇지 않다면 단부 씰(104)은 생략될 수 있다. 만일 진공이 존재하지 않는다면, 상기 부품의 수축은 부품의 외부벽과 인서트(52)의 내부 냉각벽 사이에서의 분리(그리고 그 결과 흡입 손실)를 일으키고, 이에 따라 상기 부품으로부터 인서트(52)로 그리고 냉각 튜브 안으로의 열전달을 크게 방해한다. 따라서, 연속적으로 제공되는 진공은 냉각 성능을 최대화시키기 위해 성형 부품의 외부 표면과 인서트의 내벽(82) 사이의 긴밀한 접촉이 유지되는 것을 보장한다.

도3으로 돌아와서, 튜브 조립체(50)는 바람직하게는 스크류(112)에 의해 캐리어 또는 테이크-아웃 플레이트(110)에 조여진다. 인서트(52)는 칼라(collar)(114)에 의해 조립체에 보유되고, 튜브 본체(54)의 단부에 장착되거나 고정되거나 그렇지 않으면 어떤 다른 일반적인 수단에 의해 연결된다. 냉각 유체 채널 입구(116)와 냉각 유체 채널 출구(118)가 캐리어 플레이트(110)에 제공된다. 또한 진공 채널(또는 통로)(120)이 캐리어 플레이트(110)에 제공된다. 충분한 냉각 시간이 경과된 후에, 진공은 가압된 기류로 대체되고(진공 펌프 기능의 전환에 의해), 그리고 상기 부품은 이 압력에 의해 튜브 조립체(50)로부터 배출된다.

도5 및 도6에는 튜브 본체(54)와 슬리브(56)가 통합 냉각 채널을 포함한 사출된 튜브로 대체된 냉각 튜브(150)에 대한 다른 실시예가 도시되어 있다. 알루미늄 돌출부(152)는 튜브 본체를 형성하고 튜브의 각 단부에서 홈(156)에 의해 서로 번갈아 연결되는 통합 냉각 채널(154)을 포함한다. 밀봉 링(158)은 냉각 회로의 통합을 완성하기 위해 상기 튜브의 단부를 닫는다. 진공에 대해 채널의 역할을 하는 외부 홈(162)을 가진 다공성 알루미늄 인서트(160)는 나사 또는 다른 일반적인 조임 수단에 의해 튜브에 부착된 스페이서(164)와 칼라(166)에 의해 (냉각 튜브(150) 안에) 배치된다. 상기 튜브 조립체는 볼트(168) 및 클램프(800)와 같이, 어느 적절한 외부 클램핑 수단에 의해 캐리어 플레이트(110)에 조여진다. 이러한 다른 실시예는 낮은 생산 단가를 가지고 있고, 그 사출된 본체 요소에 의해 개선된 냉각 효율을 갖는다.

도7에는 다른 형상을 가진 몰드 부품을 냉각시키기 위한 제2의 다른 실시예가 도시되어 있다. 이러한 배치에서는, 냉각 튜브의 상부와 지지 선반(100)의 아래쪽 사이의 단부 씰(도3에서 도면부호 104)이 불필요하다. 다공성 인서트(200)는 냉각 튜브(이 경우 사출된 튜브(152))의 상부에 나사(202)로 고정된 또는 어떤 적절한 수단에 의해 고정된 칼라(201)에 의해 사출된 튜브(152) 안에 갇혀 있다. 일반적으로 알루미늄 또는 그 유사품으로 만들어진 칼라(201)는 어울리는 또는 냉각되는 부품의 형태보다 약간 더 큰 인서트(200)의 개방단의 내부 윤곽 형태(204)에 따르도록 하기 위해 안으로 뻗어 있다. 칼라(201)는 다공성 인서트에 가해진 진공이 인서트의 내부 표면에 인접 맞춤을 이루고 냉각시키기 위해 상기 부품의 크기가 확장되도록 하기에 충분한 효력이 있는 씰을 제공한다. 어떤 경우에, 상기 부품의 처음 삽입될 때 상기 튜브에 더 느슨한 결합이 되는 것이 바람직하다. 이 경우에, 도8은 립 씰(210)이 더 느슨한 결합 부품의 적재 후에 진공이 효과적이 되도록 하는데 필요한 최초 밀봉을 어떻게 제공할 수 있는지 보여 준다.

냉각 및 부분 성형을 가중시키기 위해 본 발명의 냉각 튜브(작업 환경에서)를 제조하고 사용하는 방법을 앞에서 설명하였다. 요약하면, 본 발명의 실시 형태 중 하나에 따라 제조된 다공성 냉각 튜브는 다공성 냉각 튜브 인서트, 그리고 임의로 그러나 바람직하게는, 냉각 유체 채널을 가진 냉각 튜브 조립체를 밀링하거나 또는 사출함으로써 제조된다. 다공성 인서트는 광택을 내거나 페인팅을 하거나, 또는 그렇지 않으면 다공성을 감소시키기 위한 처리를 하고, 성형된 부품의 외부에 더 조밀한 마감을 제공할 수 있다. 냉각 튜브 채널은 튜브 안에 전체적으로 둘러 싸일 수 있거나, 또는 다공성 인서트의 외부 표면에 형성된 개방채널에 슬리브를 위치시킴으로써 형성될 수 있다. 진공 채널은 다공성 인서트의 외부 표면에 밀링되거나 또는 사출될 수 있고, 또는 다공성 인서트 외부 표면에 인접한 별개의 구조가 제공될 수 있다. 냉각 튜브의 닫힌 단부는 튜브로 가공될 수 있거나, 또는 냉각 실린더의 한 개방단에 끼워지는 플러그를 포함할 수 있다. 그 다음 상기와 같이, 요구되는 압력 제어를 제공하기 위해 적합한 밀봉을 냉각 튜브의 어느 한 단부에 맞추어 넣는다.

작업 시, 막 성형된 플라스틱 부품이 성형 공동으로부터 사출되고, 냉각 튜브 안으로 삽입되고, 바람직하게는 그 안에서 밀봉된다. 그 다음, 진공(또는 부분 진공)은 그 외부 표면으로부터 그 내부 표면까지 다공성 인서트를 통해 제공되고, 그 결과 상기 플라스틱 부품은 길이와 직경이 연장되어 다공성 인서트의 내부 표면에 접촉하게 된다. 상기 냉각 유체는 냉각 채널을 통해 순환하여, 다공성 인서트로부터 열을 방출하고, 성형된 부품으로부터 열을 방출한다. 충분한 냉각이 완성되면(성형된 부품의 외부 표면이 고형화되고 충분한 굳기를 이루면), 진공이 풀리고 상기 성형된 부품은 예를 들어 적하를 위한 저장소로 배출된다. 필요하다면, 냉각 튜브로부터 성형된 부품을 빼내기 위해 진공 채널을 통해 포지티브 압력을 가할 수 있다.

따라서, 냉각 주기동안 상기 부품의 외부 표면과 상기 튜브의 내부 냉각 표면 사이에서 긴밀한 표면 접촉을 유지하기 위한 수단을 제공하는 부분적으로 냉각 된 성형 부품의 개선된 냉각을 위해 새로운 냉각 튜브 조립체를 설명하였다. 공지된 포스트 성형 냉각 장치는 바람직하게는 냉각 표면과 접촉하도록 상기 부품을 약간 팽창시키고 상기 부품이 냉각되어도 접촉을 유지시키기 위해 진공을 사용하고, 그렇게 함으로써 냉각 표면으로부터 상기 부품을 밀어내는 수축에 반작용을 한다.

또한 본 발명은 사출된 튜브를 포함하는 냉각 튜브에 있어서 실시예에 관하여 설명될 수 있다. 본 발명은 냉각 튜브 또는 그와 유사한 것에 의해 실시되는 다음 부품 성형 및 그 부품의 냉각에 있어서 어떤 기술에든 동일하게 적용될 수 있지만, 상기 사출된 냉각 튜브는 플라스틱 사출 성형 기계에 특별히 사용된다. 예를 들면, 본 발명은 사출 성형 기계 및 중공 성형 기계로부터의 부품 전송 메카니즘에 적용될 수 있다.

도9는 본 발명의 실시예의 냉각 튜브(350)에 대한 단면도를 도시한 것이다. 냉각 튜브(350)는 바람직하게는 외부 표면(384)과 예비 성형품(32)에 작용하는 내부 표면(382)을 가진 사출된 원피스 튜브(352)를 포함한다. 냉각 튜브(350)는 상기 튜브(352)의 내부 표면(382)과 외부 표면(384) 사이에서 사출됨으로써 형성된 길이 방향으로 배향된 냉각 채널(354)를 포함하는 내부 표면(382)을 냉각하기 위한 냉각 회로를 포함한다. 냉각 채널(354)은 어떤 수의 연결 채널(356)에 의해 요구되는 플로우 형상으로 함께 연결되어 있고, 냉각 회로는 입구 및 출구 채널(390 및 392)을 통해 냉각제의 공급원 및 배출부에 연결된다. 연결 채널(356)은 외부 표면(384)과 내부 표면(382) 사이에서 튜브(352)의 탑과 베이스에 배치되어 있고, 두 개 이상의 냉각 채널(354) 사이에 뻗어 있다. 연결 채널(356)은 밀봉 링(358)에 의해 한 쪽 측면에서 닫힌다. 씰(359)을 포함하여, 밀봉 링(358)은 스냅링(366) 또는 다른 공지된 조임 수단에 의해 냉각 튜브(350)의 탑과 베이스에서 홈에 보유되어 있다. 상기 냉각 튜브(350)는 베이스로 삽입되어 쇼울더(367)에 의해 보유된 중앙 플러그(364)를 더 포함하고, 중앙 플러그(364)는 예비 성형품(32)의 바닥면을 지지하고 그렇지 않으면 그것에 작용하는 윤곽이 있는 내부 표면(303)을 포함한다. 또한 중앙 플러그(364)는 예비 성형품(32)을 냉각 튜브(350)로 이송시키는 데에 이용하기 위해 진공원에 연결하기 위한 압력 채널(394)을 포함한다. 냉각 회로의 냉각제 입구 및 출구 채널(390 및 392)은 중앙 플러그(364)에 구비되어 있다.

상기 튜브(352)는 바람직하게는 광범위한 형상에서 선택된 단면을 가질 수 있는 길이 방향 냉각 채널(354)을 가진 일체형 사출 튜브를 포함한다. 도10에 도시된 형상을 가진 상기 채널(354)을 가공하기 위해 일반적인 가공 기술(예를 들면, 밀링)을 사용하는 것은 사용되는 커터의 지름의 약 4 배 이상의 길이에서는 일반적으로 실시될 수 없고, 이 때문에 이러한 방법으로 제조된 냉각 튜브의 길이가 부적합하게 제한된다. 따라서, 사출 튜브는 냉각 채널(354)의 작은 지름의 보통 4배 이상의 길이를 가진 일체형 냉각 채널을 가진 것, 또는 실질적으로 일정한 비실린더형 냉각 채널(354) 형상을 가진 것으로 볼 수 있다.

사출 공정에서 형성된 냉각 채널(354)은 냉각 유체가 튜브에서 순환하는 채널을 구비하고 있고, 예비 성형품(32)으로부터 튜브 내부 표면(382)을 통하여 열을 배출한다. 상기 냉각 튜브는 네 개의 냉각 채널(354)을 포함할 수 있다(도10에 도시됨). 채널(354)의 형상은 바람직하게는 드릴 구멍보다 더 큰 냉각 표면 영역을 나타내는 아치형 긴 슬롯이다. 바람직하게는, 모든 긴 슬롯의 누적 각도 범위는 180°보다 크고, 각각의 긴 슬롯의 각도 범위는 긴 슬롯을 통해 최대 원호 길이를 규정하는 경계점을 가진 냉각 튜브를 가지고 동심 원호의 끼인 각을 측정한 것이다. 이러한 형상은 예비 성형품(32)과 접촉하는 내부 표면(382)의 실질적인 부분 주위에, 그리고 그에 인접하여 연장되는 냉각제 분포에 의해, 또한 냉각제 채널(53)의 큰 단면에 의해 유지되는 냉각제의 높은 체적 유속에 의해 예비 성형품(32)으로부터의 열전달을 최적화하는 작용을 한다. 또한, 바람직한 냉각 채널(354) 단면은 비교적 경량의 냉각 튜브(350)에 대비하고, 그 결과 어떤 캐리어 플레이트 조립체는 432개 이상의 튜브를 포함한다는 점에서(즉, 한 캐리어 플레이트 조립체는 114개의 냉각 튜브의 3세트를 가진다) 중요할 수도 있는 캐리어 플레이트 조립체(11)에서 전체 질량이 감소되고, 그에 의하여 더 가벼운 임무와 적은 비용의 로봇을 사용할 수 있고 그리고/또는 상기 플레이트를 더 빠르게 이동시키고 그에 따라 주기 시간을 아낄 수 있고 에너지 소비를 감소시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 도10에 도시된 네 개의 아치형 채널은 한 채널이 입구를 나타내고 다른 채널이 출구를 나타내도록 하여 연결 채널(356)을 단순화하도록 두 개의 더 큰 아치형(도시되지 않음)으로 변경될 수 있다.

중앙 플러그(364)는 바람직하게는 냉각된 부품의 표면과 실질적으로 맞도록 형성된 윤곽을 나타내는 내부 표면(303)을 포함한다. 중앙 플러그(364)는 바람직하게는 알루미늄으로 만들어져 있고, 필요하다면 예비 성형품의 게이트 영역을 냉각시키고, 진공에 대한 채널을 한정하고, 냉각 채널을 캐리어 플레이트(11)에 결합하는 것을 쉽게 하는 기능을 한다. 바람직하게는 압력 채널(394)이 상기 플러그 중앙에 구비되어 있다. 일 실시예에서, 상기 중앙 플러그(364)는 냉각 튜브의 쇼울더(367)와 테이크 아웃 플레이트(28) 사이에 보유되어 있다. 테이크 아웃 플레이트(28)에 냉각 튜브(350)를 결합시키기 위해 스크류나 볼트와 같은 튜브 패스너(368)가 구비되어 있다. 상기 플러그(364)를 조립하고 냉각 튜브(350)를 테이크 아웃 플레이트(28)에 고정시키는 다른 수단이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 임의의 예비 성형품(32)에 대한 냉각 튜브(350)의 전형적인 물리적 치수는 길이가 약 100mm, 안지름이 약 25mm이고, 바깥지름이 약 41mm로 나타난다. 그러한 임의의 냉각 튜브에 대하여, 냉각 채널(354)은 바람직하게는 두께가 약 1 ~ 4mm이고, 원주가 약 80mm이며, 축방향 길이가 약 100mm이다(바람직하게는 튜브와 같은 길이이다). 물론, 다른 지름과 길이를 가진 튜브가 어떤 예비 성형품(32)의 형상에 맞게 제조될 수 있고, 냉각제 채널(354) 치수의 다양한 변화가 가능하다. 냉각 튜브(350)는 바람직하게는 알루미늄으로 제조되어 있다.

본 발명에 따라, 사출 공정은 냉각 채널과 구멍을 포함하는 튜브(352)를 형성하는 데에 사용되는데, 그 구멍은 튜브에서 냉각되는 플라스틱 부품 중 어느 것보다도 더 작은 크기를 갖는 것이 바람직하다. 사출 공정은 공지된 기술과 일치한다. 그 다음 튜브(352)의 길이를 자르고 나서, 성형 표면과 어떤 다른 요구 형상(연결 채널(356), 밀봉 링(358) 홈, 그리고 어떤 냉각제 입구/출구 또는 압력 채널, 결합 구조 등과 같은)이 가공된다. 그 다음 더 요구되는 형상(냉각제(390, 392) 및 압력 채널(394)과 같은)을 포함하여 중앙 플러그(364)가 가공된다. 그 다음 모 든 필요한 씰과 함께 중앙 플러그(364)는 냉각 튜브(350)에 장착되고, 씰(359)과 함께 밀봉 링(358)은 냉각 튜브(350)의 상부와 하부에서 밀봉 링 홈에 장착되어서, 전체 조립품이 테이크 아웃 플레이트(28)에 장착되는 준비가 된다.

바람직한 실시예에서, 상기 튜브(352)의 상단에 있는 연결 채널(356)은 냉각 채널(354)의 다른 분리벽(도시되지 않음)을 통해 가공함으로써 구비될 수 있다. 상기 튜브(352)의 테이크 아웃 플레이트(28) (하부) 단부에서, 냉각 채널(354)을 연결시키고 냉각 유체 입구 채널(390)과 냉각 유체 출구 채널(392)을 연결시키기 위해 유사한 다른 분리벽(도시되지 않음)이 가공된다. 또는, 상기 튜브 벽에 있는 냉각 채널(354)은 테이크 아웃 플레이트(28)의 대응되는 부분에 직접 연결될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서(도시되지 않음) 냉각 튜브는 내부 표면, 외부 표면, 그리고 상기 튜브(352)의 외부 표면에 형성된 적어도 하나의 냉각 채널(354)을 가진 실린더형 튜브를 형성하도록 사출된다. 관형 슬리브는 냉각 채널(354)을 둘러싸는 상기 튜브(352)에 꼭 맞는다. 수밀성으로 연결하기 위해 씰이 상기 튜브(352)와 슬리브 사이에 구비되어 있다. 냉각 채널은 본 발명의 바람직한 실시예에서 앞서 설명된 바와 같이 연결될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서(도시되지 않음) 냉각 튜브는 내부 표면, 외부 표면, 그리고 냉각 채널(354)을 둘러싸는 상기 튜브(352)에 꼭 맞는 관형 슬리브의 외부 표면에 형성된 적어도 하나의 냉각 채널(354)을 가진 실린더형 튜브를 형성하도록 사출된다. 수밀성으로 연결하기 위해 씰이 상기 튜브(352)와 슬리브 사이에 구비되어 있다. 냉각 채널은 본 발명의 바람직한 실시예에서 앞서 설명된 바와 같이 연결될 수 있다.

작업 시, 상기 냉각 튜브는 미국특허 제4,729,732호에 설명된 것과 유사하게 사용된다. 냉각 튜브의 내부 치수는 냉각되는 예비 성형품의 외부 치수보다 약간 더 작은 것이 바람직하다. 따라서, 예비 성형품이 수축함에 따라, 그 외부 크기는 감소되고, 중앙 플러그를 통해 작용하는 진공은 냉각 튜브의 내부 표면에 대한 예비 성형품의 외부 표면의 긴밀한 맞춤 또는 접촉이 유지되도록 상기 부품을 냉각 튜브 안으로 더 밀어 넣는다. 또는, 냉각 튜브의 내부 치수는, 공기의 흐름이 진공에 의해서 상기 부품의 외부 표면을 지나가도록, 냉각되는 예비 성형품의 외부 크기와 같은 크기 또는 그보다 약간 더 크게 제조될 수 있다.

더 상세하게는, 예비 성형품이 사출 성형 기계에서 형성된 후에, 몰드는 고정된 플래튼(16)으로부터 가동 플래튼(18)을 멀리 쳐냄으로써 열리고, 로봇 암(캐리어 플레이트 조립체(11)을 운반함)은 냉각 튜브(30)가 코어(23)로부터 배출되는 일련의 예비 성형품(32)을 수용할 수 있도록 몰드 하프(12 및 14) 사이에서 이동한다. 적용되는 흡입은 코어(23)로부터 냉각 튜브(30)로 예비 성형품(32)을 전송하는 것을 돕고, 그리고/또는 그 안에 예비 성형품을 보유하기 위해 사용될 수 있다. 그 다음 캐리어 플레이트 조립체(11)가 몰드 하프(12,14) 사이로부터 빠져나온 뒤, 캐리어 플레이트 조립체(11)가 순차적으로 또는 선택적으로 냉각 스테이션, 수용 스테이션, 또는 컨베이어에 인접하여 배치되도록 배향된다. 그 다음 예비 성형품이 전송될 수 있다.

냉각 튜브의 개선된 냉각 외에도, 제조 비용의 절감이라는 실질적인 이익이 있다. 본 발명에 따른 사출된 냉각 튜브는 실질적으로 감소된 가공 요건에 의해서 일반적으로 제조된 튜브에 비해 비용 감소의 이득을 얻을 수 있다.

본 발명의 다른 실시예(도시되지 않음)에서 도9의 튜브 조립체(350)는 도11에 도시된 바와 같이, 예비 성형품(32)을 형성하는 진공에 대한 내부 표면(482)을 따라 관형 다공성 인서트(452)를 포함하고 더 우수한 열전도 인터페이스(즉, 더 큰 표면 영역 접촉과 더 긴밀한 맞춤)에 의해 예비 성형품(32)의 냉각 효율을 개선하기 위해 수정될 수 있다.

따라서 참고 문헌은 이제 2002년 9월 19일에 출원되고 발명의 명칭이 "다공성 인서트를 가진 냉각 튜브"인 심리중인 미국특허출원 제10/246,916호이다. 다공성 인서트(452)는 내부 표면(482) 및 외부 표면(483)을 포함하고, 내부 표면(482)은 예비 성형품(32)의 최종 요구 성형 표면과 실질적으로 일치하는 외형을 갖고, 외부 표면(483)은 길이 방향으로 유도된 일련의 압력 채널(466)에 의해 분할될 수 있다. 압력 채널(466)은 내부 표면(482) 및 외부 표면(483) 사이에서 다공성 인서트(452)의 부분에 근접하여 매우 낮은 진공 압력의 영역을 형성하는 도관을 구비하고 있고, 그에 의해 다공성 인서트(452)의 내부 표면(482)과 변형가능한 예비 성형품(32)을 접촉시킬 목적으로 다공성 인서트(450)의 다공성 구조를 통해 공기를 배출하며, 진공이 예비 성형품(32)을 형성시킨다. 다공성 인서트(452)는 바람직하게는 알루미늄과 같이 고열전도 재료로 제조되어 있다. 다공성 인서트에 대한 재료 선택은 바람직하게는 약 3 ~ 20 미크론의 범위의 다공성을 가진 다공성 구조에 대 한 요구 조건에 의해 추가 특징을 지닌다. 또한, 다공성 인서트(452)는 사출 단계를 포함하는 공정에서 제조되는 것이 유리할 수도 있다.

그러나, 본 발명의 또 다른 실시 형태는 도12에 도시되어 있는데, 여기에는 예비 성형품(32)을 성형하는 진공에 대한 냉각 튜브 조립체(450)가 제시되어 있다. 냉각 튜브 조립체(450)는 이용가능한 튜브 스톡으로부터 가공될 수 있는 튜브(454)를 포함하지만, 튜브(352)와 같이 사출된 튜브(도9에 예시됨)가 또한 사용될 수도 있다. 도11에 예시된 바와 같이, 상기 튜브(454)는 다공성 인서트(452)를 수용하기 위해 인서트 보어(455)를 포함한다. 다공성 인서트(452)는 중앙 플러그(464)에 의해 상기 튜브(454)에 보유되고, 중앙 플러그(464)는 상기 튜브(454)의 제1 및 제2 플러그 보어(457, 458)에 수용된다. 또한, 중앙 플러그(464)는 제1 및 제2 플러그 보어(457, 458) 사이의 스탭에 대해 지지하고 있는 쇼울더(467)에 의해 튜브(454)에 보유되어 있다. 중앙 플러그(464)의 쇼울더(467)는 좁은 부분을 가진 중앙 플러그(464)의 지름에서 스탭에 대응된다. 그 상단에는 중앙 플러그(464)와 튜브(454)의 제2 플러그 보어(458) 사이에 환상 채널(465)이 구비되어 있다. 환상 채널(465)은 테이크-아웃 플레이트(28)에서 제1 진공 채널에 사용하기 위해 연결되는 중앙 플러그(464)에 형성된 채널(420)에 다공성 인서트(452)의 압력 채널(466)을 연결한다. 중앙 플러그(464)는 상기 영역을 성형하고 냉각하는 데에 사용될 수 있는 예비 성형품(32)의 돔 부분에 실질적으로 대응되는 내부 표면(403)을 포함한다. 중앙 플러그(464)는 테이크 아웃 플레이트에 있는 입구 및 출구 채널(116, 118) 및 제2 압력 채널에 각각 연결되는 입구 및 출구 냉각제 채널(490, 492) 및 압력 채널(494)을 더 포함한다. 중앙 플러그(464)의 입구 및 출구 채널(490, 492)은 냉각 회로를 형성하는 튜브(454)의 외부 표면에 형성된 냉각 홈(493)에 더 연결된다. 냉각 튜브 조립체(454)는 튜브(454)의 외부 표면에 보유된 슬리브(456)를 더 포함한다. 또한 씰(459)이 냉각 튜브 조립체(450)를 형성하는 구성품들 사이에 공기와 물의 단단한 연결을 제공하기 위해 슬리브(456)와 튜브(454) 사이, 그리고 중앙 플러그(464)와 튜브(454) 사이에 구비되어 있다. 예비 성형품(32)과 튜브 조립체(450) 사이에 형성된 체적을 둘러싸기 위해 예비 성형품 지지 선반(100) 및 냉각 튜브 조립체(450) 사이에 기밀식 씰을 제공하는 단부 씰(404)을 수용하기 위해 개방단에 홈을 더 포함하고, 그에 의해 요구되는 낮은 진공 성형 압력의 발전이 가능하다. 냉각 튜브 조립체(450)의 주요 구성품들은 바람직하게는 알루미늄과 같은 높은 열전도재료로 만들어져 있다. 캐리어 플레이트 조립체(11)의 테이크 아웃 플레이트에 장착된 튜브 조립체(454)의 작동을 설명하겠다. 테이크 아웃 플레이트(28)는 중앙 플러그(464)에서 포트와 대응되는 냉각 유체 입구 및 출구 채널과 제1 및 제2 진공 채널을 구비하고 있다. 사용시, 예비 성형품(32)은 일단 예비 성형품 지지 선반(100)이 공기 흐름을 차단하는 단부 씰(404)에 대하여 밀봉되면 예비 성형품(32)을 더 포함하는 압력 채널(494)을 통해 작용하는 비교적 높은 유속 흡입에 의해 냉각 튜브 조립체(450) 안으로 들어간다. 그러면 고진공은 중앙 플러그(464)의 진공 채널(420)을 통해 그 다음은 환상 채널(465) 및 압력 채널(466)을 통해 이용되고, 진공은 다공성 인서트(452)의 다공성 벽을 통해 작용한다. 예비 성형품(32)과 다공성 인서트(452)의 내부 표면(482) 사이의 공기의 체적은 예비 성형품 외부 표면이 다공성 인서트(452)와 접촉하도록 적어도 부분적으로는 배출된다. 일단 다공성 인서트(452)와 접촉하면, 예비 성형품(32)은 전도에 의해 냉각되는데, 그 열은 예비 성형품 외부 표면으로부터 다공성 인서트(452)까지, 튜브(454), 및 순환 냉각제까지의 경로를 통해 전달된다. 일단 모양을 유지하는 것을 보장하기 위해 예비 성형품(32)에서 충분한 열이 제거되면, 진공 채널(466)을 통해 작용하는 높은 진공은 풀리고 포지티브 압력은 예비 성형품(32)의 방출을 돕기 위해 압력 채널(494)을 통해 적용된다.

따라서, 설명한 것은 플라스틱 부품으로 사출된 냉각 튜브, 진공 성형 예비 성형품으로 냉각 튜브 조립체에 사용되는 다공성 인서트, 튜브 조립체의 다양하고 유익한 실시예, 앞서 언급된 제조 방법, 그리고 사출 성형에서 상기 튜브의 가격을 크게 낮추고 그리고/또는 성형된 예비 성형품(32)의 품질을 개선하는 냉각 튜브 조립체의 사용 방법이다.

상기 논의된 모든 미국 및 외국 특허 문헌, 그리고 기사는 바람직한 실시예의 상세한 설명의 참조 문헌으로 본 명세서에 병합된다.

첨부 도면에서 외곽선으로 또는 블럭에 의해 도시된 개별적인 구성품들은 사출 성형 기술에서 모두 공지되어 있고, 그 특정한 구성과 작동은 본 발명을 실시함에 있어서 중요하지는 않다.

본 발명은 현재 바람직한 실시예라고 여겨지는 것에 대하여 설명하고 있지만, 본 발명이 공개된 실시예에 제한되지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 바람직한 실시예는 다공성 인서트의 면에서 본 발명을 논의하고 있으나, 인서트의 사용은 제조 및 조립체의 용이성에 이득이 되지만, 사실, 상기 인서트는 윤곽이 그려진 하우징에 사용되는 열전도성이 있는 그러나 다공성인 코팅에 의해 실현될 수 있다. 이해되는 바와 같이, 냉각 기술은 성형된 제품의 외부 표면과 다공성 윤곽을 가진 기판의 내부 표면의 접촉을 촉진시키기 위해 진공을 만드는 능력인 규정된 기준과 함께, 크기 또는 무게(예를 들어, 예비 성형품의 크기 또는 무게)에 제한되지 않는다. 또한, 본 발명의 튜브 조립체는 사출 성형 기계와 관련해서 설명되었지만, 예를 들면 사출 성형 기계와 중공 성형 기계 사이의 부품 교환 메카니즘에서 냉각 튜브 또는 그와 유사한 것에 의해 실시되는 부품 성형에 따르는 부품의 냉각에 관한 어느 기술에도 동등하게 적용될 수 있다. 아래 청구항의 범위는 모든 상기 수정예 및 동등한 구조와 기능을 포함하도록 넓은 해석에 일치된다.

Claims (88)

1. 성형구조에 의해 성형된 후에 비교적 뜨겁고 전성이 있는 성형 플라스틱 부품에 작용하는 튜브 조립체이며,

   성형 플라스틱 부품의 외부 표면 부분을 수용하기 위한 윤곽이 있는 내부 표면을 가진 다공성 부재와,

   상기 다공성 부재와 협동 작용하여, 전성이 있는 성형 플라스틱 부품의 외부 표면 부분이 튜브 조립체 안에 위치할 수 있도록 상기 내부 표면에 인접하여 감소된 압력을 제공하고, 상기 전성이 있는 부품의 외부 표면 부분의 실질적인 부분이 냉각 중에 상기 내부 표면의 윤곽에 실질적으로 대응되는 윤곽을 이루도록 다공성 부재의 내부 표면을 접촉시키는 진공 구조물을 포함하고,

   상기 내부 표면은 냉각되는 상기 성형 플라스틱 부품의 외부 표면 부분과 실질적으로 부합하는 형상을 가지고,

   적어도 하나의 플라스틱 부품의 외부 표면 부분의 형상의 실질적인 손상을 방지하는 튜브 조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 다공성 부재를 열 소산 경로에 연결하도록 형성된 냉각 구조물을 더 포함하는 튜브 조립체.
3. 제2항에 있어서, 상기 진공 구조물은 상기 다공성 부재를 수용하는 튜브 본체와, 상기 다공성 부재를 진공원에 연결하도록 형성된 적어도 하나의 진공 채널을 포함하는 튜브 조립체.
4. 제3항에 있어서, 상기 냉각 구조물은 상기 튜브 본체에 구비된 적어도 하나의 냉각 채널을 포함하는 튜브 조립체.
5. 제1항에 있어서, 상기 다공성 부재의 내부 표면에 인접한 감소된 압력을 형성하는 것을 돕기 위해 상기 성형 플라스틱 부품과 협동 작용하도록 형성된 밀봉 구조물을 더 포함하는 튜브 조립체.
6. 제1항에 있어서, 튜브 본체를 더 포함하고,

   상기 다공성 부재는 상기 튜브 본체에 위치한 관형 다공성 인서트이고, 상기 다공성 인서트는 내부 표면과 외부 표면을 포함하고,

   상기 진공 구조물은 상기 다공성 인서트과 유체 연통하는 적어도 하나의 진공 채널이고, 상기 진공 채널은 내면에 인접한 감소된 압력을 제공하기 위해 진공원과 연결되는 형상을 가지는 튜브 조립체.
7. 제6항에 있어서, 상기 다공성 인서트를 열 소산 경로로 연결하도록 형성된 냉각 구조물을 더 포함하는 튜브 조립체.
8. 제7항에 있어서, 상기 다공성 인서트의 내부 표면은 상기 성형 플라스틱 부품의 돔 부에 대응되는 형상을 가진 폐쇄단을 포함하는 튜브 조립체.
9. 제8항에 있어서, 상기 튜브 조립체의 기저에 채널을 더 포함하고, 상기 채널은 상기 튜브 조립체 안으로 상기 성형 플라스틱 부품을 넣기 위해 진공 또는 흡입 유닛에 연결되는 튜브 조립체.
10. 제9항에 있어서, 상기 튜브 본체의 폐쇄단을 제공하기 위해 튜브 본체 안에 끼워지는 플러그를 더 포함하는 튜브 조립체.
11. 제7항에 있어서, 상기 다공성 인서트는 상기 튜브 본체의 내부 표면에 적용되는 열전도 다공성 코팅인 튜브 조립체.
12. 제7항에 있어서, 상기 다공성 인서트는 3 ~ 20 미크론의 범위의 다공성을 갖는 튜브 조립체.
13. 제7항에 있어서, 내부 다공성 인서트는 다공성 알루미늄으로 제조된 튜브 조립체.
14. 제7항에 있어서, 상기 냉각 구조물은 냉각 유체를 운반하는 형상을 가진 상기 튜브 본체에 구비된 적어도 하나의 냉각 채널에 의해 구비되는 튜브 조립체.
15. 제7항에 있어서, 상기 냉각 구조물은 히트 씽크에 튜브 본체를 열적으로 결합함으로써 구비되는 튜브 조립체.
16. 제7항에 있어서, 상기 튜브 본체에 상기 다공성 인서트를 위치시키기 위해 스페이서를 더 포함하는 튜브 조립체.
17. 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 진공 채널은 상기 다공성 인서트 외부 표면에 인접한 상기 튜브 본체에 구비되어 있는 튜브 조립체.
18. 제7항에 있어서, 상기 다공성 인서트는 적어도 하나의 진공 채널을 포함하는 튜브 조립체.
19. 제18항에 있어서, 상기 적어도 하나의 진공 채널은 다공성 인서트의 외부 표면에 복수의 채널로서 구비되어 있는 튜브 조립체.
20. 제7항에 있어서, 상기 튜브 조립체의 개방단에 단부 씰을 더 포함하고, 상기 단부 씰은 상기 다공성 인서트의 내부 표면에 인접한 감소된 압력을 형성하는 것을 돕는 튜브 조립체.
21. 제7항에 있어서, 상기 튜브 본체 내에 상기 다공성 인서트를 보유하기 위해 상기 튜브 본체의 상부에 칼라를 더 포함하는 튜브 조립체.
22. 제21항에 있어서, 상기 칼라는 상기 다공성 인서트의 내부 표면에 적합하도록 안으로 뻗은 튜브 조립체.
23. 제21항에 있어서, 상기 칼라는 립 씰을 더 포함하는 튜브 조립체.
24. 제1항에 있어서, 튜브를 더 포함하고,

    상기 다공성 부재는 상기 튜브 안에 형성된 다공성 기판인 튜브 조립체.
25. 제24항에 있어서, 상기 다공성 기판은 상기 튜브의 내부 표면에 적용되는 다공성 코팅인 튜브 조립체.
26. 성형구조에 의해 성형된 후에 비교적 뜨겁고 전성이 있는 성형 플라스틱 부품을 수용하고 냉각하기 위해 진공 구조물과 협동 작용하는 다공성 냉각 공동이며,

    다공성 재료로 성형되고, (1)상기 성형 플라스틱 부품의 외부 표면 부분의 형상을 실질적으로 반영하는 형상을 가진 내부 표면과, (2)진공 결합 구조물을 가진 다공성 부재를 포함하고,

    상기 다공성 부재의 진공 결합 구조물은 상기 진공 구조물과 협동 작용하여 상기 다공성 부재의 내부 표면에 인접한 감소된 압력을 제공함으로써, 전성이 있는 성형 플라스틱 부품의 외부 표면 부분이 다공성 부재의 내부 표면과 접촉하여 상기 전성이 있는 부품의 외부 표면 부분이 냉각 중에 상기 내부 표면의 윤곽에 실질적으로 대응되는 윤곽을 이루고 상기 성형 플라스틱 부품의 외부 표면 부분의 형상의 손상이 실질적으로 방지되도록 하는 다공성 냉각 공동.
27. 제26항에 있어서, 상기 진공 결합 구조물은 상기 다공성 부재의 외부 표면을 포함하는 다공성 냉각 공동.
28. 제26항에 있어서, 상기 진공 결합 구조물은 상기 다공성 부재의 외부 표면에 형성된 적어도 하나의 채널을 포함하는 다공성 냉각 공동.
29. 제26항에 있어서, 상기 다공성 부재는 냉각 튜브의 내부 표면과 연결되는 장착면을 포함하는 외부 표면의 적어도 한 부분을 가진 다공성 인서트인 다공성 냉각 공동.
30. 제26항에 있어서, 상기 다공성 부재는 상기 다공성 인서트의 내부 표면의 윤곽에 폐쇄단을 제공하기 위해 플러그과 협동 작용하는 다공성 냉각 공동.
31. 제28항에 있어서, 상기 다공성 부재의 외부 표면에 형성된 적어도 하나의 채널에 결합되는 적어도 하나의 진공 채널을 더 포함하는 다공성 냉각 공동.
32. 제26항에 있어서, 상기 다공성 부재의 내부 표면은 상기 성형 플라스틱 부품의 돔형 단부에 대응되는 형상을 가진 폐쇄단을 포함하는 다공성 냉각 공동.
33. 제32항에 있어서, 상기 다공성 부재는 상기 폐쇄단의 기저에 뻗어 있는 채널을 더 포함하고, 상기 채널은 상기 성형 플라스틱 부품을 상기 튜브 조립체로 밀어 넣기 위해 낮은 압력원에 연결되는 다공성 냉각 공동.
34. 제26항에 있어서, 상기 다공성 부재는 3 ~ 20 미크론의 범위의 다공성을 갖는 다공성 냉각 공동.
35. 제26항에 있어서, 상기 다공성 부재는 다공성 알루미늄을 포함하는 다공성 냉각 공동.
36. 제26항에 있어서, 상기 다공성 부재의 내부 표면과 접촉하여 상기 성형 플라스틱 부품을 냉각하기 위해, 열 소산 경로에 연결되도록 형성된 냉각 구조물을 더 포함하는 다공성 냉각 공동.
37. 제26항에 있어서, 상기 다공성 부재는 포스트 몰드 장치에 제거 가능하게 장착될 수 있는 관형 다공성 부재인 다공성 냉각 공동.
38. 사출 성형 기계에서 로봇 암에 의해 운반되는 암 단부 공구이며,

    로봇 암에 결합되고, 적어도 하나의 성형 부품 냉각 장치를 운반하는 캐리어 플레이트와,

    적어도 하나의 성형 부품 냉각 장치에 장착되는 적어도 하나의 다공성 부재이며, 비교적 뜨겁고 전성이 있는 성형 부품의 외부 표면의 일부분의 형상을 실질적으로 반영하는 형상을 갖고, 적어도 하나의 다공성 부재 내의 전성이 있는 성형 부품이 다공성 내부 표면과 접촉하도록 확장시키기 위해 공기의 배출을 돕는 다공성 내부 표면을 가진 적어도 하나의 다공성 부재와,

    상기 적어도 하나의 다공성 부재를 통해 공기를 배출하는 배출 구조물을 포함하고,

    적어도 하나의 플라스틱 부품의 외부 표면 부분의 형상의 실질적인 손상을 방지하는 암 단부 공구.
39. 제38항에 있어서, 상기 적어도 하나의 성형 부품 냉각 장치의 각각은 상기 캐리어 플레이트 상에 배치된 튜브 조립체이고,

    상기 튜브 조립체의 각각은 내부 표면과 외부 표면을 가진 다공성 튜브로서 적어도 하나의 다공성 부재와,

    상기 내부 표면을 통해 공기를 배출하기 위해 상기 다공성 튜브와 협동 작용하는 진공 구조물을 포함하는 암 단부 공구.
40. 제39항에 있어서, 상기 튜브 조립체는 열 소산 경로에 연결되도록 형성된 냉각 구조물을 더 포함하는 암 단부 공구.
41. 제40항에 있어서, 상기 진공 구조물은 상기 다공성 튜브를 수용하는 튜브 본체와, 진공원에 연결되도록 형성된 적어도 하나의 진공 채널을 포함하는 암 단부 공구.
42. 제39항에 있어서, 튜브 조립체의 개수는 성형 시스템의 각각의 대응되는 사출 주기에서 제조된 성형 플라스틱 부품의 개수와 대응하는 암 단부 공구.
43. 제39항에 있어서, 튜브 조립체의 개수는 성형 시스템의 각각의 대응되는 사출 주기에서 제조된 성형 플라스틱 부품의 개수의 배수와 대응하는 암 단부 공구.
44. 제39항에 있어서, 상기 다공성 인서트는 3 ~ 20 미크론의 범위의 다공성을 가진 암 단부 공구.
45. 제44항에 있어서, 상기 내부 다공성 인서트는 다공성 알루미늄으로 제조된 암 단부 공구.
46. 제40항에 있어서, 상기 냉각 구조물은 캐리어 플레이트에 구비된 냉각 유체 채널과 연결되도록 형성된 튜브 본체에 구비된 적어도 하나의 냉각 채널에 의해 제공되는 암 단부 공구.
47. 제40항에 있어서, 상기 냉각 구조물은 냉각된 캐리어 플레이트에 의해 제공되는 히트 씽크에 적어도 하나의 튜브 조립체를 열적으로 결합함으로써 제공되는 암 단부 공구.
48. 제41항에 있어서, 적어도 하나의 진공 채널은 캐리어 플레이트에 구비된 진공 채널들과 연결되도록 형성된 암 단부 공구.
49. 제39항에 있어서, 상기 튜브 조립체는 상기 다공성 튜브의 내부 표면에 인접한 감소된 압력을 형성하는 것을 돕기 위해 상기 성형 플라스틱 부품과 협동 작용하는 밀봉 구조물을 더 포함하는 암 단부 공구.
50. 사출 성형 기계에 인접하여 배치된 암 부재와,

    상기 암 부재에 결합되고, 적어도 하나의 성형 부품 냉각 장치를 운반하는 캐리어와,

    상기 적어도 하나의 성형 부품 냉각 장치에 장착되는 적어도 하나의 다공성 부재이며, 비교적 뜨겁고 전성이 있는 성형 부품의 외부 표면의 일부분의 형상을 실질적으로 반영하는 형상을 갖고, 적어도 하나의 다공성 부재 내의 전성이 있는 성형 부품이 다공성 내부 표면과 접촉하도록 확장시키기 위해 공기의 배출을 돕는 다공성 내부 표면을 가진 적어도 하나의 다공성 부재와,

    상기 적어도 하나의 다공성 부재를 통해 공기를 배출하는 배출 구조물을 포함하는 사출 성형 로봇.
51. 적어도 하나의 비교적 뜨겁고 전성이 있는 플라스틱 부품을 성형하는 성형 구조물과,

    상기 성형 구조물에 의해 성형된 후에 적어도 하나의 플라스틱 부품을 고정하여 냉각하는 내부 표면을 가진 적어도 하나의 다공성 냉각 공동과,

    상기 적어도 하나의 플라스틱 부품의 외부 표면 부분을 상기 적어도 하나의 다공성 공동의 내부 표면에 접촉시키기 위해 상기 내부 표면에 주위보다 낮은 압력을 각자 제공하는 적어도 하나의 진공 채널과,

    냉각되는 적어도 하나의 플라스틱 부품의 외부 표면 부분과 실질적으로 대응되는 내부 표면을 포함하고,

    적어도 하나의 플라스틱 부품의 외부 표면 부분의 형상의 실질적인 손상을 방지하는 사출 성형 기계.
52. 제51항에 있어서, 상기 냉각 공동의 각각은 튜브 본체에 배치된 다공성 인서트를 포함하는 사출 성형 기계.
53. 제52항에 있어서, 상기 냉각 공동은 열 소산 경로로 연결되는 냉각 구조물을 더 포함하는 사출 성형 기계.
54. 제51항에 있어서, 상기 냉각 공동은 상기 다공성 냉각 공동의 내부 표면에 인접한 주위보다 낮은 압력을 형성하는 것을 돕기 위해 상기 플라스틱 부품과 협동 작용하는 밀봉 구조물을 더 포함하는 사출 성형 기계.
55. 제51항에 있어서, 상기 다공성 냉각 공동은 상기 다공성 냉각 공동의 내부 표면에 인접한 주위보다 낮은 압력을 형성하는 것을 돕기 위해 상기 성형 플라스틱 부품과 협동 작용하는 밀봉 구조물을 더 포함하는 사출 성형 기계.
56. 비교적 뜨겁고 전성이 있는 성형 플라스틱 부품의 냉각 방법이며,

    (ⅰ) 냉각되는 성형 플라스틱 부품의 외부 표면 부분과 실질적으로 대응되는 형상을 가진 내부 표면을 포함하는 다공성 냉각 공동 안으로 상기 성형 플라스틱 부품을 수용하는 단계와,

    (ⅱ) 상기 성형 플라스틱 부품의 외부 표면 부분이 접촉하여 실질적으로 대응되는 형상을 이루도록 상기 다공성 냉각 공동의 내부 표면에 인접한 감소된 압력을 제공하는 단계와,

    (ⅲ) 열 소산 경로를 통해 상기 성형 플라스틱 부품으로부터 열을 방출시켜서 성형 플라스틱 부품을 외부 표면의 형상이 보존되도록 고형화하는 단계와,

    (ⅳ) 상기 성형 플라스틱 부품을 배출하는 단계를 포함하고,

    상기 적어도 하나의 플라스틱 부품의 외부 표면 부분의 형상의 실질적인 손상을 방지하는 냉각 방법.
57. 제56항에 있어서, 상기 성형 플라스틱 부품이 냉각됨에 따라 상기 다공성 냉각 공동의 내부 표면을 통해 감소된 압력을 유지하는 단계를 더 포함하는 냉각 방법.
58. 제56항에 있어서, 상기 성형 플라스틱 부품을 배출하는 단계는 상기 다공성 냉각 공동의 내부 표면을 통해 포지티브 압력을 제공하는 단계를 포함하는 냉각 방법.
59. 비교적 뜨겁고 전성이 있는 성형 부품의 외부 표면 부분의 형상을 실질적으로 반영하는 형상을 가진 다공성 냉각 공동의 내부 표면에 의해 형성된 외부 표면의 적어도 한 부분의 형상을 가진 성형 플라스틱 부품이며,

    (ⅰ) 상기 다공성 냉각 공동 안으로 상기 전성이 있는 성형 플라스틱 부품을 수용하는 단계,

    (ⅱ) 상기 성형 플라스틱 부품의 외부 표면의 상기 부분이 상기 내부 표면과 접촉하여 상기 내부 표면에 실질적으로 대응되는 형상을 이루도록 상기 다공성 냉각 공동의 내부 표면을 따라 형성된 복수의 틈새 공간을 통해 상기 성형 플라스틱 부품을 둘러싸는 공기를 배출하는 단계와,

    (ⅲ) 열 소산 경로를 통해 상기 성형 플라스틱 부품으로부터 열을 방출시켜서 성형 플라스틱 부품의 외부 형상이 보존되도록 성형 플라스틱 부품을 충분히 고형화하는 단계의 방법에 의해 형성되고,

    상기 냉각된 성형 플라스틱 부품의 외부 표면의 상기 부분은 상기 다공성 냉각 공동의 틈새 공간에 실질적으로 대응되는 표면 마감을 갖는 성형 플라스틱 부품.
60. 제59항에 있어서, 상기 다공성 냉각 공동은 바람직하게는 3 ~ 20 미크론의 범위의 틈새 공간을 가진 내부 표면이 있는 다공성 기판으로 형성되어 있는 성형 플라스틱 부품.
61. 제59항에 있어서, 상기 성형 플라스틱 부품은 예비 성형품인 성형 플라스틱 부품.
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