TW534865B - Method and apparatus for applying the closing force in an injection molding machine, in particular for producing footwear - Google Patents

Description

A7 534865 _B7 _ 五、發明說明（I ) 詳細說明 一種將關閉力量施在一射出成形機上的方法’該射出 成形機特別用於製造鞋子及該鞋子用的鞋底’且至少有一 模工具以供所要製造或所要成形的鞋底之用，該模工具由 側模部件、一個可垂直移行的底壓模、一個壓迫器或一個 鞋楦形成，該鞋楦當作上模腔的界限且有一鞋統張設在其 上。本發明另外關於一種用於實施此方法的裝置。 在今日，鞋子的大系列生產主要是利用所謂的圓抬機 ，該圓枱機設有多數模站，將模工具保持住，且各模站枱 作對應的進一步轉動後，進入塑化-及射出成形站。 在製造具有多層式或多色的鞋式的鞋子時，首先將跑 鞋底(Lanfsohle)射出成形。爲此，該底壓模向上移行，該 側模部件移行過去並在側邊定出模腔界限。有一所謂「壓 迫器」（Verdranger)用於作該模腔的上方封閉件，它利用氣 壓缸鎖閂住。 因此該模具先利用該塑化-及射出成形站用相關的熔化 的塑膠作充塡。該塑膠可爲PUR、TPU、GU及其組合。 在將模腔充塡後，將底壓模用更高的力量向上移行， 因此該慢慢硬化的鞋底被加壓變成所要的形狀。 底壓模的垂直運動係由一道工作行程及一道力量行程 構成，用該工作行程將底壓模移行到該充塡位置，該力量 行程用於將鞋底加壓，在背景技術中，此垂直運動利用一 油壓缸達成。 此油壓缸的尺寸須設計成對應地大，俾能一方面作該 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） V * II —-----------------訂·--------*3^ ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 534865 A7 ------- - B7___ 五、發明說明（y) 工作行程，一方面作該力量行程。 這意謂著：在這種圓枱機須有大量液壓油存在及作運 動。特別是在熱塑性聚胺基甲酸酯及橡膠的場合，需要大 的關閉力量，這種力量迄今只能利用油壓缸施加。但有液 壓油存在，往往有漏油的危險，這點一方面會對工作人員 有危險，另方面會污染環境。 因此本發明的目的在提供一種上述種類的方法，將此 類機器的油壓機成本大大減少，然而仍能產生足夠一定材 料所需的高關閉力量。 本發明另一目的在提供一種用實施此方法的裝置。 第一部分的目的，依本發明達成之道，係在將鞋楦放 上或將該壓迫器放上及鎖閂住後，首先利用一個活塞缸裝 置（底壓模缸）將該底壓模用一道氣壓工作行程移行到充 塡位置以將模腔作充塡，然後將該活塞-缸-裝置利用可調 整改變的油壓力量的加強作用而作一道油壓力量行程以將 該充入的材料加壓以形成該鞋底，該鞋底被保持住一直到 該鞋底形狀穩定爲止。 該活塞缸裝置（它用以下稱「底壓模缸」）利用常有 的壓縮空氣網路來的壓縮空氣（工作壓力舉例爲10巴）操 作以作其長工作行程。然該底壓模缸用油壓方式操作，只 作用在該力量行程的短短路徑(例如12 mm)，其中從一液壓 油儲槽將所需的油量藉著將一^活塞施以壓縮空氣而將油送 到該底壓模缸，或由一儲油器將油送到該底壓模。 當該鞋底形狀變穩定了，則將該液壓油從底壓模缸送 5 ΐ紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 一 ---------------------訂---------^ I^w— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 534865 五、發明說明（^ ) 回該油儲槽，因此構成液壓油的一個封閉的循環’如此’ 油虞減到最小，且所需之液壓由量可保持很小。 如上述，用於實施該方法的本發明的裝置’舉例而言 係10巴的空氣壓力。底壓模缸用一恆定力量(例如17KN) 作該工作行程。隨後的力量行程係用一股可調節的力量做 ，該力量等於或大於工作行程的力量，且係藉調節氣壓或 壓力而產生（申請專利範圍第2項）。由於可以調節，故在 該力量行程時，係作一種力量走勢的廓形，此力量供形係 預定者，且與材料有關，該力量廓形舉例而言，可在17〜 200KN之間。因此，本發明的方法在控制工程上及在力量 上有很大的寬度範圍。 如申請專利範圍第2項所示，在力量行程時，該力量 量與工作行程時相同。如果在製成跑鞋底（Lanfsohle)後， 要將此跑鞋底經由一中間鞋底（Zwischen s〇hle,英： intermediate sole)射出成形到該鞋統（Schaft)上（該鞋統係 張設在鞋楦上），則選用此類的力量的分佈方式。在此情 形中，該壓迫器被鞋楦取代，該鞋楦此時定出模腔的上界 限。 在裝置方面，本發明的特徵在於：有一個活塞缸裝置 (底壓模缸）將該底壓模移動，該活塞缸裝置具有二個互 相密封的缸室，其中有一個兩邊都可施加壓縮空氣的活塞 可在該一個缸室之第一缸室中移動，而有一個一邊可施以 液壓媒的活塞可在第二缸室中移動，且二活塞係呈剛性方 式互相連接，其中該液壓媒可利用氣壓式壓力從一個與該 6 本紙張尺度適用中國@家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) " ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - - I--------訂---------. 534865 a7 -—--_B7__ 五、發明說明) 第一缸室連接的儲槽(Reservoir)壓進該第二缸室進去並由 該第二缸室導回該儲槽中。 要實施此工作行程，係將該設在第一缸室中的活塞利 用壓縮空氣朝該模腔方向的方向推。在第二缸室中如此所 產生的空腔用油壓液體充滿。然後，要實施力量行程，係 利用壓縮空氣將第二缸室中的油壓液體施以高壓，如此達 到所需的力量。 要提供該油壓液體以及產生所需之油壓壓力，依申專 利範圍第4項的第二種缸_活塞裝置(它在以下稱力量加強 缸），該第二活塞缸裝置由二個互相密封的室構成，其中有 一個兩邊可施以壓縮空氣的活塞可在該二室的第一室中移 動，而該活塞的活塞桿則進入到該第二室進去且一個設在 該第一室中的活塞可在該第二室移動，該活塞一邊可施以 壓縮空氣，且其另一邊當作該儲模（它構成該活塞_缸裝置 的一邰分的）的界限面，該儲槽的橫截面活塞桿端的方向變 窄’ s亥活塞桿可利用這種橫截面變窄部移入該儲存的一部 分中使該變窄部封閉成密封狀態，該儲槽的此一部分位於 該變窄部的那一側，且經由一管路與該底壓模缸的第二缸 室連接。 當將底壓f吴缸施以壓縮空氣以作工作行程時，同時也 使該活塞桿上的活塞（它當作儲槽的界限）在第二活塞-缸 單元中移行，如此，油壓液體經該連接管路進入該底壓模 缸中。要作力量行程’此時係將該力量加強缸的兩邊可施 壓的活塞用壓縮空氣施壓’如此，此活塞的活塞桿經過儲 7 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 534865 A7 ____B7_ 五、發明說明（(） 槽中的變窄部運動，且由於該儲槽中向此變窄部那一邊的 液壓油經由連接管路移到底壓模缸，而施以所需的壓力。 在其另一種變更方式中，係將該力量加強缸改變，使 得一活塞（它在該活塞桿上導進，且在下方定出該儲槽的 限）可以省略，取而代之者有一液壓油管路在該儲槽中開 口，並通到一儲油器，該儲油器設在該圓抬上，且經由相 關的管路與各模站連接，該儲油器係處於受壓狀態，例如 受2巴壓力。這股過壓力足夠在該底壓模缸工作行程時， 將該活塞（其一般可施以油壓液體）下方的缸室充滿。此實 施例的一優點在於：如此可作大得多的工作行程，此外， 此實施例另一優點爲，該力量加強缸的構造可做得較小。 爲了在力量行程時調整或改變成所想要的力量，故將 一壓力調節器裝入到該力量加強缸中的壓縮空氣供應管路( 它通到該兩邊可施以壓縮空氣的活塞）中。 依申請專利範圍第9項，此壓力調節器可爲一個可用 手調整的壓力減少器，或依申請專利範圍第10項，係爲一 個可由操作終端站調整的比例閥。 依申請專利範圍第7項，在一較佳實施中，該底壓模 缸設有一個縱剖面是T形的缸內室，其中該τ字的那一橫 表示該缸室，該兩側可施以壓縮空氣的活塞設在此缸室中 ，而T字的那一豎劃表示另一缸室，該一邊可施以液壓媒 的活塞設在此另一缸室中，且此二個活塞構成一個單元。 這種缸的特點爲構造簡單。 依申請專利範圍第8項，在工作行程時該底壓模缸的 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） - - --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 534865 五、發明說明（(：/ ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 行程運動與該力量加強缸中一邊可施以壓縮空氣的活塞(它 由下方定出該儲槽的界限的行程運動)係經一閥(V2)互相串禹 合。 這點使在該工作行程的底壓模缸施壓時，同時需要的 油量也可在隨後流出來。 依申請專利範圍第11項，在該力量加強缸中，該兩邊 可分別施以壓力的活塞的活塞運動方向的切換係經由一閥 (V3)達成，該閥（V3)與該二閥（V2)(V3)互相獨立，該二閥 用於將底壓模缸之兩側可施壓的活塞的行程運動切換或將 該力量加強缸之一惻可施壓的活塞施壓。 如此可達到上述之力量調節。 本發明在以下利用圖式說明並詳細敘述。 圖式中： 第1圖係該底壓模驅動器的管線簡圖， 第2圖與第3圖係第1圖的裝置在製造跑鞋底時的工 作行程或力量行程時的情形。 第4圖與第5圖係第1圖的裝置在製造中間鞋底時的 情形， 第6圖係第1圖的裝置的一種變更之實施例， 第7圖係第1圖的裝置的另一種變更的實施例， [圖號說明] (1) 底壓模 (2) 模站 (3) 壓迫器 9 本紙i尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格χ 297公^5 534865 五、發明說明（ A7 B7 (4) 鞋楦 (5) 上升枱 ⑹ 上升枱導引件 ⑺ 活塞桿 ⑻ 底壓模缸 (9) 耦合處 (10) 活塞 (11) 第一缸內室 (12) 第二缸內室 (13) 活塞 (14) 施力處 (15) 活塞桿 (16) 行程限制件 (17) 壓縮空氣接頭 (18) 連接管路 (19) 力量加強缸 (20) 缸室 (21) 缸室 (22) 中間壁 (23) 活塞 (24) 活塞桿 (25) 活塞 (26) 變窄部 (28) 氣壓缸 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — — — — — — — — — — — — — —— — — — — — — — — — — —— — — — — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 534865_^_ 五、發明說明（f ) (30) 萬向接頭 (31) 底壓模夾緊板 (35) 管路 (36) 油壓液體儲存器 (37) 分配器 (A1)(A2)(A4)(A5) 接頭 (D1)(D2)(V1)(V2)(V3)閥 在第1圖〜第7圖中顯示用於製鞋的一射出成形機的 一個旋轉抬（圖中未市）上的一個模站(2)中的一個底壓模 (1)的垂直運動用的驅動裝置的示意圖。模站(2)除了該底壓 模（1)外，還由圖中未示的側模部中及一壓迫器(3)或者(第4 圖與第5圖)一鞋楦(4)構成。底壓模（1)、壓迫器(3)或鞋楦 (4)與該側模部件構成一種製造一鞋底用的空腔。第1圖中 顯示用以製造一裝置。此過程亦可見於第2圖與第3圖。 在第4圖與第5圖中，該跑鞋底已製成。此時，將其 他材料或他色的材料注入該跑鞋底與該鞋楦(4)之間所留的 空腔中，俾製造一中間鞋底，以將該跑鞋底與該張設在鞋 楦上的鞋統連接。 底壓模⑴裝在一個上升抬(5)上，該上升抬在一「上升 抬導引件」（6)中垂直導進，一^第一^活塞-紅裝置的活塞桿 (7)由下方嵌到該上升枱(5)上，該活塞缸裝置在以下稱爲底 壓模缸(8)，它在(9)處耦合到該模站上。 活塞桿(7)通到一活塞（10)，該活塞（10)可經由壓縮空 氣管路(A1)與(A2)在兩邊施以壓縮空氣。它利用此壓縮空 π 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 訂---------線' 534865 B7 五、發明說明) 氣在缸內室（11)中移動，缸內室（11)過渡到一第二內缸室 (12)中，第二缸內室（12)的直徑很小於該缸內室（11)者。因 此整個內室的縱剖面形狀可說是呈T形。在該T字的那一 豎中，換言之，在第二缸內室（12)內設有一第二活塞（13)， 該第二活塞與活塞（10)構成一個單元，活塞（13)可在（14)處 經由接頭(D2)施以油壓液體。一活塞桿（15)向下從缸（8)伸 出來，且其末端設一個行程限制件（16)，在缸內室（11)中的 接頭(A1)與(A2)經由閥(VI)與(V2)與一壓縮空氣接頭（17)連 接。 在一「連接管路」（18)開口在底壓模缸（8)中的接頭 (D2)上，該連接管路（18)來自一第二活塞-缸裝置[以下稱爲 「力量加強缸」（19)。該缸（19)由二個缸室（20)與(21)構成 ，該二缸室（20)(21)用一中間壁(22)互相密封，缸內室(21) 中設有一活塞(23)，該活塞(23)經由接頭(A4)與(A5)在二邊 供以來自（17)的壓縮空氣。有一活塞桿(24)從活塞(23)經中 間壁(22)穿過去進入該第二缸內室(20)中。有另一活塞(25) 設在活塞桿（24)上可在此第二缸內室（20)中移動，該活塞 (25) —邊可經由接頭(A3)施以壓縮空氣。活塞(25)構成一液 壓油儲槽的下界限，該液壓油儲槽構成缸內室（20)的其餘 部分，該儲槽大約在缸內室(20)的平均高度處有一變窄部 (26) ，其開口直徑等於活塞桿(24)直徑，連接管路（18)從該 儲槽之位於變窄部(26)上方的部分從該力量加強缸（19)的接 頭（D1)通到該底壓模缸⑻的接頭（D2)。活塞（25)經接頭 (A3)施以壓縮空氣的作業係經由閥(V2)達成，而活塞(23)兩 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------·--------tT--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 534865 五、發明說明（I ϋ ) 邊施以壓縮空氣的作業係經由閥(V3)達成，其中在此處該 空氣壓力可經由調節器(27)調整，如果使用的空氣壓力在 (17)處爲10巴，則經由閥(V3)控制的壓力可從2〜1〇巴作 調節。 以下說明本發明裝置的作用方式： 在第1圖中顯示的狀態中，該底壓模缸(8)、力量加強 缸（19)與模站(2)位在其基本位置，第2圖中顯示的情況中 ，壓迫器放到底壓模（1)上並利用氣壓缸(28)鎖固在其位置 中。活塞（10)經由閥(VI)與(V2)利用壓縮空氣向橫站(2)方 向移行同時使活塞(25)經由接頭(A3)移行。如此，該活塞 (25)把油壓液體經該連接管路（18)壓入活塞（13)下方造成之 空腔（14)中，在此位置時，在底壓模（1)與壓迫器(3)之間留 下的模腔利用所要之塑化的塑膠充滿。 在第3圖中顯示的情況中，該鞋底被加壓。爲此，該 力量加強缸（19)中的活塞(23)經由接頭(A5)施以壓縮空氣， 如此活塞(23)向中間壁(22)的方向移行，且活塞桿(24)經該 變窄部(26)進入該儲槽之設在該變窄部(26)上方的部分中， 因此，在該處活塞桿(24)呈活塞的作用，此活塞藉著油壓 液體進一步後移使油從(D1)經由管路（18)及(D2)進入壓力 (14)。如此可施加一股可經由調節器(27)調節的力量，此力 量係用於將鞋底加壓所需者。 在鞋底充分硬化後，活塞(23)經由接頭(A4)受壓縮空 氣作用而移回，同時活塞（1〇)也經由接頭(A4)受壓縮空氣 作用。如此該活塞（13)經由管路（19)將油壓液體再壓回到力 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 訂---------線· A7 534865 五、發明說明（J ) 量加強缸（19)的缸內室(20)中的儲槽中。 在第4與第5圖中顯示該鞋的終完工製程，該射出成 形完成的跑鞋底此時在底壓模（1)中當作模腔的下界限，而 此時模腔的上界限係爲該張設了一鞋統的鞋楦(4)。鞋楦(4) 並未鎖固住，由於製造中間鞋底不需花費附加的力量，故 活塞(23)在此情形中保持不動作。 最後，在第6圖中再次顯示本發明裝置的一個略變更 的方式。其與第1圖實施例唯一不同處在於：此處在底壓 模（1)下方設有一底壓模夾緊板（31)，支承在一萬向接頭 (30)上，利用該萬向接頭（30)支承在該上升枱(5)上，此實 施例的優點爲：該壓迫器(3)可和模站的關閉桿呈剛性連接 〇 在第7圖中顯示本發明裝置的另一變更之實施例，此 變更方式與第1圖中所示者不同處在於該力量加強缸（19) 作了如下的變更：該可在活塞桿(24)上移動的活塞(25)省略 掉了。取而代之者，是一條管路(35)，通到該缸內室(20)中 ，該缸內室(20)當作油壓液體的儲槽，該管路(35)來自一油 壓液體儲存器(36)，油壓液體儲存器(36)受到約2巴的過壓 力，且設在圖中未示的圓抬設備的中央。一條此種之管路 (35)通到各模站，因此在儲存器(36)與管路(35)之間設有一 分配器(37)。該過壓力用於在該底壓模缸（8)作工作行程時 ，在隨後作用力量行程之前，先將該缸室（14)充滿油壓液 體，才能作力量行程。 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .· 訂---------率

Claims (1)

1. ABCD 534865 六、申請專利範圍 ，該活塞缸裝置具有二個互相密封的缸室（11)(12)，其中有 一個兩邊都可施加壓縮空氣的活塞（10)可在該二個缸室之 第一（11)缸室中移動，而有一個一邊可施以液媒的活塞（13) 可在第二缸室（12)中移動，且二活塞（10)(11)係呈剛性方式 互相連接，其中該液壓媒可利用氣壓式壓力從一個與該第 二缸室（12)連接的儲槽(20)壓進該第二缸室進去並由該第二 缸室導回該儲槽(20)中。 4.如申請專利範圍第3項之裝置，其中： 該儲槽(20)爲一第二活塞-缸裝置[力量加強缸（19)]的 一部分，該第二活塞缸裝置由二個互相密封的室(20)(21)構 成，其中有一個兩邊可施以壓縮空氣的活塞(23)可在該二 室的第一室(21)中移動，而該活塞的活塞桿(24)則進入到該 第二室(20)進去並一個設在該第二室(20)中的活塞(25)可在 該第二室移動，該活塞(25)—邊可施以壓縮空氣，且其另 一邊當作該儲模（它構成該活塞-缸裝置的一部分的）的界限 面，該儲槽的橫截面活塞桿端的方向變窄，該活塞桿可利 用這種橫截面變窄部(25)移入該儲存槽的一部分中使該變 窄部(26)封閉成密封狀態，該儲槽的此一部分位於該變窄 部(26)的那一側，且經由一管路（18)與該底壓模缸（18)的第 二缸室（12)連接。 5_如申請專利範圍第3項之裝置，其中： 該儲槽(20)係一個第二活塞-缸裝置[加量加強缸（19)] 的一部份，該活塞-缸裝置由二個互相密封的室(20)(21)構 成，有一活塞(23)可其中一室(21)中移動，該活塞兩邊可施 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公复） ......................----------……訂................^9 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 534865 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 以壓縮空氣，其活塞桿(24)進入該第二室(20)中，而該儲槽 在朝向活塞桿端的方向的橫截面有一變窄部(26)，活塞桿 (24)可穿過該變窄部(26)且將該變窄部密封地封閉住而移入 該儲槽的一部分中，此部分位於該變窄部P6)的那一側且 經由一管路（18)與底壓槽缸（8)的第二缸室（12)連接，且其 中有一油壓液體管路(35)開口到該儲槽(20)另一部分中，此 部分位在變窄部(26)下方，且該管路(35)來自一儲存器(36) ，儲存器中受到一股過壓力。 6·如申請專利範圍第3或4項中之裝置，其中： 有一壓力調節器(27)裝入該壓縮空氣供應管路中，該 供應管路用於通到該力量加強缸（19)中之兩側可施以壓縮 空氣的活塞(23)。 7·如申請專利範圍第3或4項之裝置，其中： 該底壓模缸（8)設有一個縱剖面是τ形的缸內室 (11)(12)，其中該T字的那一橫表示該缸室（11)，該兩側可 施以壓縮空氣的活塞（10)設在此缸室中，而T字的那一豎 劃表不另一缸室（12)，該一邊可施以液壓媒的活塞設在此 另一缸室中，且此二個活塞(10)(13)構成一個單元。 8·如申請專利範圍第3或4項之裝置，其中： 在工作行程時該底壓模缸的行程運動與該力量加強缸 中一邊可施以壓縮空氣的活塞(25)(它由下方定出該儲槽 (20)的界限的行程運動係經一閥(V2)互相親合。 9·如申請專利範圍第3或4項之裝置，其中： 該壓力調節器(27)爲一個可用手調節的減壓器。 3 本紙張尺£5^中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公董)" " .......................0^,..............訂！........... (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   534865 六、申請專利範圍 ι〇·如申請專利範圍第5項之裝置，其中： 該壓力調節器(27)爲一個可被一操作終端站調整的比 閥。 11·如申請專利範圍第5項之裝置，其中： 該力量加強缸（19)中之兩邊可施壓的活塞(23)的活塞運 動方向的切換作用係經由一閥（V3)達成，該閥與閥 (V1)(V3)互相獨立作業，閥（V1)(V2)係用於將該底壓模缸 (8)之兩邊可施壓的活塞（10)的行程運動切換或將該力量加 強缸（19)之一邊可施壓的活塞(25)施壓者。 (請先閲讀背面之注意事項存填寫本頁)

   T I 4 氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐)