TW548173B - Process and apparatus for injection moulding a hollow plastics article - Google Patents

Description

五、發明説明（i ) 本發Θ係有關於_種用於射出成形中空 法與裝置。 乃 2出絲塑膠材料是$所週知的且廣泛地被用來作為 之不斷增加之各種塑膠元件以供工業用與消費者使用 段，在過去二十年中，已發展出各種世界性地被稱為 孔體辅助絲《方法並且被用來克服在習知射出成形 有2問題，並且降低成本且改善最終產物之品質。 、在習知氣體辅助射出成形中，一氣體，如氮氣，在它 f入模穴後被注人㈣塑膠材料中，該低黏度氣體流入在 ，之塑膠内阻力最小之通道，因此在該等塑膠内形成中 空Γ心該方法對於厚段之成形物，如把手特別有利，且 y即’到45%或45%以上之重量。同時，該成形時間週期 可以、⑽豆。在多段式成形物中，所注入之氣體將會流入較 =之奴中，再經由該氣體之介質形成壓力可穿過其中之中 空連續管道。這可擴大設計者之範圍且消除習知成形之某 些5又计上之限制。 ’、 ^ 一習知氣體辅助塑膠成形方法以一次準確控制量之塑 Ή刀地填充垓模穴’接著將氣體注入以使塑膠繼續流 動^吏得該模穴填充塑膠與氣體。該氣體被用來將向外壓 力施加於塑膠材料上以迫使它頂抵該等模穴表面，藉此在 :亥塑膠成形表面達成一良好之模表面複製。在該塑膠固化 後，藉由將該氣體排出至大氣中以降低該氣體麼力，並打 開忒模使该零件推出。有時這被稱為一“少量注射”法。 在另方法中，该模穴係完全或大致填充塑膠材料並 本紙張尺度適财_家標準（⑽Α4規格（210X297公釐） 548173 A7 ------— B7____ 五、發明説明（2 ) 且接著將更多塑膠注入或填充於該模穴中以補償在該塑膠 冷卻與固化時所產生之體積收縮，而氣體則被注入該塑膠 中使得氣體膨脹補償塑膠之收縮。在實務上，在冷卻循環 時起初之氣體穿透將持續擴大而該塑膠之體積則不斷收 縮。有時這被稱為一 “全量注射，，法。 在全置注射”法中，因為塑膠之體積收縮不足以提 供氣體空間，有時難以使氣體沿著預定氣體通道充份穿 透。在此情形下，一可使某些塑膠由該模穴向外流入溢流 井或第二”模穴有助於為該氣體提供膨脹之空間。 在；$注射”法中，某些模具會難以填充塑膠與氣 體至該模穴之末端，如果該注射量太少，該氣體會在充入 時穿過該塑膠材料之前緣，因此使氣體失控。如果該注射 1太多，该氣體將不會到到該模穴之末端，因此，使用“少 1注射”法之厚截面之模具也可由塑膠由該模穴再移入一 溢流模穴來得到好處。 美國專利第5,098,637號巾揭露—種方法，其係在注入 ^體之前至少部份地填充該模穴且使用一溢流模穴，但 ，，為了成功地使用這專利之方法，必須準確地控制“少 置注射法與“全量注射”》兩者中所使用之注射量，因 為在該氣體注射之前沒有阻力可防止該塑膠流入且填充該 溢流模穴。 在該“少量注射，，4中，塑膠之流動在填充過程結束 寺暫，V止，接著在注入氣體使該塑膠向前移動之前通常 有最夕五秒鐘之延遲時間以完成以塑膠與氣體填充該物件 張尺賴财A4祕⑵動7公$----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •、tr— 548173 A7 Γ---— Β7______ 五、發明説明（3 ) 模穴且以塑膠填充該溢流模穴之工作。在該“全量注射” 法中，該模穴係以熔融塑膠填充或大致填充且將氣體注入 以補i員该塑膠之體積收縮並且使塑膠移入該溢流模穴。在 兩種情形中，由於至該溢流模穴之流道是開口的，因此在 該塑膠移入該溢流模穴之前，不易施加“填充壓力”於在 該模穴中之塑膠，即，無法防止塑膠進一步流動。此外， 在該少量注射”法中，或當在一“全量注射，，法中幾乎 填滿該模穴時，會在該模具表面上於該第一塑膠注射之位 置處留下不觀不佳之可看見之暫停線或記號。 在曰本專利申請案第50-74660號中揭露另一種方法， 其中一截流閥位在一連接該模穴與一“副模穴，，之流道 中，在這申請案中，該模穴係被熱塑性樹脂填充且接著一 8部樹脂或氣體被注入該模穴中而該熱塑性樹脂則由該模 穴中排出。 ' 依據本發明之一特徵，其提供一種用以射出成形一中 、空塑膠物品之方法，其包含以下步驟··將一定量之塑膠材 料注入-模穴中以至少大致填充該模穴；將加壓氣體或加 |流體注入在該模穴中之塑膠材料以施加一填充壓力於該 塑膠材料上，保持該氣體或液體與該塑膠材料之壓力一段 足以使該塑膠材料之外層固化之時間；使在該模具中之該 _材料之-部份排人至少—與該模穴連接之副模穴中； $在該模穴中之塑膠材料固化；將該氣體或液體排出該模 穴；及由該模具中取出該塑膠物品。 在一實施例中，該將塑膠材料注入該模穴之步驟係在 本紙張尺度翻中關緖準（⑽〉機格⑽〉<297公幻

.、可| (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -6- 548173 548173 力 體 時 氣 其

、可I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（4 未填充該塑膠材料之情形下實施。 在另一實施例中， 入在該模穴中之㈣/1括在該加遂氣體與液體注 ^, 唇材料之前，施加一填充壓力於在爷模 穴中之塑膠材料注 、在。亥模 被用來# > 的步驟。較佳地，一射出成形機 被用來將该塑膠材料注 該塑膠材料，& ^ β加—初始填充壓力於 m现"虱體或液體再施加填充壓力於在該模 穴中之塑膠材料。 # ^供 I佳'，該方法包含在將氣體或液體注入該塑膠材料 &力錢域力於在該模穴中之塑膠注 一段時間的步驟。 斑塑^方法包含保持在該模穴中之該氣體或液 ”之壓力一段足以讓該塑膠材料之外層固化之 間的步驟。 較佳地，該排出步驟係藉由開啟一在連接該模穴與該 或各副模穴之流道或導管之閥，且仍維持在該模穴中之 體或液體壓力來達成。 在一實施例中，欲成形之該塑膠物品具有至少一比六 1區&厚之區& ’且加壓氣體或液體之注人係被引導至該 較厚#又以在其中形成一中空部份。 該方法可包括調整該至少一副模穴之體積以便由該模 穴排出一定量之塑膠材料的步驟。 該塑膠材料之某些部份可被排入至少兩輔助模穴。 在一實施例中，設置有至少兩副模穴且使在該模具中 之2膠材料之某些部伤被排入該等副模穴之步驟包含開啟 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 五、發明説明（5 ) 2位在各個連接該模穴與該等副模穴之流道或導管之間 。,亥方法更包含依序控制該等閥構件之開啟以將塑膠 材料選擇性地排入該至少兩副模穴的步驟。 在冑知例中，該方法係用於射出成形-中空塑膠管 物品，該模穴具有-大致錐形之入口部份，一長形中央 部份及一出口部份。 负办甲央 小山，佳地，㈣形部份具有_尖端且該氣體或液體在該 大、處被注入該塑膠材料。 4另，較佳地，該出口部份包含一第二大致錐形部份， :亥錐形出口部份具有一尖端且該塑膠材料係通過該尖端由 该模穴排入該副模穴。 車乂佳地’ 5亥塑膠材料在該錐形入口部份被注入該模穴 且當該模穴被填充時保持與該模穴之表面接觸。 其中可設置-用以將該塑膠材料注入該錐形入口部份 之環形澆道機構。 車又佳地’该方法包括修整該物品之至少-端以形成- 管狀物品之步驟，因此該物品可以被修整以形成一橫截面 大致一致之管狀物品。 /亥塑膠材料可以由具有一料筒與喷嘴之射出成形機注 入-亥模m法包括使在該模具中之塑膠材料之一部 份被排出回到該射出成形機之料筒中之步驟，該料筒構成 該副模穴或該等副模穴之其中之一。 依據本發明之另-特徵，其中提供一種用於射出成形 -中空塑膠物品之方法’該方法使用—具有—料筒與喷嘴 548173 A7

)48173 五、發明説明（ 另，較佳地，該氣體或液 之噴嘴之位晉卢、士 ^ 體係在一返離該射出成形機 赁嗝之位置處注入该塑膠材料。 較佳地，該使在該模具中 出回到該射出成形機之料筒中料之一部份可被排 動路徑中且在該模穴與該二=包含開啟-位在該流 件，兮門諶… 出成形機之料筒間之截流閥構 μ閥構件係較佳被包括成 部份。 Λ耵出成形機之噴嘴的一 在一實施例中，一在該模具 孫山 i膠材料之第一部份 :被排出回到該射出成形機之料筒中，且該方法包含可 使在该模具中之塑膠材料 7寸您各個第二部份被排入一或多 與該模穴連接之副模穴的步驟。 / 較佳地，該使塑膠材料 個副模穴之步驟包含開啟位广個第二部份被排入 鱼”… Γ 該流動路徑中且在該模 興邊田彳杈穴間之閥構件。 纟月亦提仏冑用於射出成形-中空塑膠物品之 /、匕各·具有-界定出該物品之至少一部份之模 與連接於該模穴之至少—副模穴的模具；心將-定量 塑膠材料注入該模穴至少到大致填充該模穴之設備； =加壓氣體或加壓液體注入在該模穴中之塑膠材料以 一填充壓力於該塑膠材料之設備；及-控制設備，用从 持在該模穴中之該氣體或液體與塑膠材料之壓力一段足 固化該塑膠材料之外層之時間，接著在該模穴中之塑 料？化之前，使在該模穴中之塑膠材料之-部份排入软 各田J模八’並且該氣體或液體由該模穴排出以便由該模 個 各 穴 裝 穴 之 用以 施力t 以保 膠才 該

(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂— -10- 548173 五、發明説明（8 取出該塑膠材料。 在一實施例中，該射出成形機被用來在未填充該塑膠 材料之情形下將該塑膠材料注入該模穴。 在另一實施例中，一射出成形機被用來將該塑膠材料 注入該模穴中，且在該加壓氣體或液體注入在該模穴中之 塑膠材料之前施加一填充麼力於一在該模穴中之塑膠材料 注入壓力。 較佳地，該或各副模穴係與該模穴藉一含有一受該控 制設備控制之閥之流道或導管來連接。 在一實施例中，該模穴係藉由各個流道或導管而與 少兩副模穴連接，各結合件含有一受控制之閥。 較佳地，該用以將塑膠材料注入該模穴之設備是—丹 有-料筒與喷嘴之射出成形機，該喷嘴係與該模穴及該料 筒流動連接而構成另一副模穴。 較佳地，一截流閥構件係位在該流動通道中且在該模 ，與該射出成形機之料筒之間，該閥構件係可被包括成為 该射出成形機之噴嘴的一部份。 為了射出成形一中空塑膠管狀物品，該模穴宜具有— ▲夂錐幵/ 伤’ _長形中央部份與一出口部份。較佳地， 该雜形部份具有一尖端且該流體在該尖端處被注入該塑膠 亥出口部份可包含一第二大致錐形部份，該錐形出 p h有太端且該塑膠材料係通過該尖端由該模穴排 入該副模穴。其中可設置一用以將該塑膠材料注入該錐形 入口部份之環形澆道機構。 本紙張尺度適财S國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） 至 具

,:…——「---V:費…： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .、一叮| 参- -11- 548173 五、發明説明（9 另可設置用以修整該物品之至少一端以形成一管狀物 品之設備。 本發明另提供一種用於射出成形一中空塑膠物品之裝 置，其包含：一射出成形機，具有一料筒與一喷嘴；一模 具’其中具有一界定出該物品之至少一部份之模穴，用以 連接將一定量之塑膠材料由該射出成形機注入該模穴之該 喷嘴；一注入設備，用以將加壓氣體或加壓液體注入在該 模穴中之塑膠材料以施加一填充壓力於該塑膠材料；及一 控制設備’用以保持該模穴中之該氣體或液體與在塑膠材 料之壓力一段足以固化該塑膠材料之外層之時間，接著在 忒模穴中之塑膠材料固化之前，使在該模穴中之塑膠材料 之一部份排入回到該射出成形機之料筒，並且該氣體或液 體由该模穴排出以便由該模具取出該塑膠材料。 在一實施例中，該射出成形機被用來在未填充該塑膠 材料之情形下將該塑膠材料注入該模穴。 在另一實施例中，該射出成形機在該加壓氣體或液體 /主入在忒模穴中之塑膠材料之前施加一填充壓力於在該模 穴中之塑膠材料注入壓力。 藉由舉例’本發明之特定實施例將配合圖式加以說 明，其中·· 第1A-1E圖顯示在一第一實施例中之一連串步驟，· 第2圖疋一再顯示第1A_1E中所示之成形壓力時間順 序之圖； 第3A-3E圖顯示第仏则之實施例之另一種連串之 尺細⑽娜⑽χ2 _

-訂— (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) -12- 獨 穴 溢 548173 五、發明説明（11 應了解的疋可使用用來將該塑膠彳 筒排出之任何習知機構。終材抖由一射出成形機之料 如第1A圖所示’該射出成形機之噴嘴24係與-模穴3〇 連接，該模穴3〇係位在一習知模具中，而該習知模具則定 位在一習知成形機中。在這會始 ^實鉍例中’該模穴30表示欲成 形之物品之一較厚部份，一副模穴32係位在該模具内㈣ 該模穴3〇連通，且與藉一流道或導管44與該模穴連接。二 閥構件40係位在該噴嘴24與該模穴3〇之間而—第二閥 42則位在該流道或導f4钟，該等閥構件4績Μ可以是任 何-種習知閥構件，但是在這實施例中是一種中是截 流閥構件，並且可以任何一種習知之方式操作，如氣動、 液壓作動、或電動等方式。該等閥構件4〇與Μ之控制也可 以利用任何習知機構或系統來達成，例如，該機構可以用 電腦操作使得該等閥可依據預定之射出成形製程而準媒地 定時開啟與關閉。 在該射出成形機之料筒22中之塑膠材料量係足以填充 或大致填充該模穴30之體積’可與本發明一起使用或利用 之塑膠材料20可以是任何一種習知材料，如一熱塑性樹 脂。該塑膠材料也可以是一與一破璃或礦物材料混合之填 充材料。 在另一實施例中，可設置兩或多個副模穴。該等副模 穴各與該模穴30藉由不同之流道或導管私連接，同時， 立控制之不同閥構件係位在各流道或導管44中且在該模 3〇與該等副模穴之fs1。在這實施財，該等副模穴構成 本紙張尺度適用中國國家標準（〇fS) Α4規格（210X297公爱）

1 Φ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -14- 548173 A7 B7

五、發明説明（U 流模穴’其可分別地被填充且該等閥構件42被㈣以便該 塑膠材料可以依需要與在f要時排出以使該製程與由該製 程所製造之塑膠產品最適當化。 請再參閱第！圖，在這方法中之第二步驟係顯示在第 1B圖中，在這步驟中’該塑膠樹脂材料2〇係藉該射出成形 機注入該模穴30,於這製程步驟中，閥構件糊啟以便讓 塑膠材料進入該模穴30，但閥構件42被扣持在一關閉位置 以防止塑膠進入該副模穴32。在該模穴中之塑膠被該射出 成形機加壓（“填充壓力”）一段短時間，例如秒，這確 使在該模穴中之成形物品上該模具表面之重製性。 此時，氣體以一預定速度與固定壓力注入，如上所述， 由於在該模穴30中之塑膠材料之體積收縮或縮小的緣故， 這在一全量注入法中是可能的。在所示之實施例中，氣體， 如氮，係經由入口導管50注入，這顯示於第5圖中。起初， 该閥構件42仍維持在一關閉位置一段預定之時間，使得該 氣體壓力可在該熔融材料20中產生一中空孔，並且迫使該 塑膠材料頂抵該模穴之内表面，更有助於在塑膠產品上提 供一良好表面成品層。 然後，如第1D圖所示，該閥構件4〇是關閉的且該閥構 件42是開啟的。該氣體52在該模穴3〇中之熔融塑膠材料2〇 之壓力使溶融塑膠由該模穴被排入該副模穴32。依此方 式’該溶融塑膠材料宜經由該等連接澆道或流道44由在該 成形物品中之較厚段之中心排出，然後，當該塑膠材料冷 卻與固化時，在該模穴中維持一氣體“保持，，或“填充” 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） r I 、可---------------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -15- 548173

壓力，依據所成形塑膠產品之尺寸與厚度而定，這將花費 10-25秒或更長之時間。 在嬗第一或隨後之模具初步測試之後，調整該或各副 模穴32之體積以使各個副模穴之體積配合欲由該模穴排出 所需之塑膠體積是必要的，這可以藉由金屬車製或由該模 具移除以增加體積，或添加金屬以減少體積來達成。起初， 被排入該或各副模穴之塑膠體積係由該閥構件42開啟之時 間來決定，如果該閥開啟時間延後，則會有較多之塑膠在 該模穴中固化，即，塑膠之固體表層將會增厚，且排出量 將變少；相反地，如果該閥開始時間提前，即，開啟之延 遲時間減少’該表層厚度減少且有較多之塑膠被排出。當 副模穴體積與閥開啟時間之平衡適當地達成時，該方法可 以一次又一次地一直操作來進行製造。 被排入該溢流模穴中之塑膠材料量也可以藉該閥構件 42所開啟之時間來控制。 另亦可在不使用一位於該射出成形機與該模具之間之 閥，如閥構件40之情形下，藉由將活塞26保持在其向前位 置上來操作此方法，但是，較佳的裝置是包括一閥如閥構 件40或等效之熱流道閥澆道以提供一當受該氣體加壓時 防止塑膠被迫回到該螺桿或活塞缸，即該料筒Μ中之可靠 裝置。 用 1Φ (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 、訂| 一旦該塑膠產品已充份冷卻且固化後，該氣體52通 過例如，導管50朝後排出，這係顯示於第1E圖中。排出 之氣體可被收集或再回收以再次使用，或排入大氣中 -16- 548173 五、發明説明（14) =1啟該模具之前，由該成形之物品内部排出或排放加 垄之機構與系統係揭露於習知技術中之多數專利中。 依此方式，用以由該模具與成形之物品排出或排放該氣體 之任何習知機構或系統均可使用於本發明中，在排出該氣 ，之同時及射出成形機之活塞或壓頭26通常會退回至其 靜止位置(如圖所示)預備進行另一次塑膠材料之注入操 作0 二-旦該氣體㈣模穴中被排放或排㈣，該模具開啟 且忒最終產品由該模穴中推出或取出。同日夺，在副模穴32 中所排出之塑膠材料21亦類似地由該模具中推出或取出。 士有必要’在相模穴32巾之塑膠可以再研磨或再使用以 避免材料之浪費，或該模穴本身可被用來形成另一可供使 用之塑膠零件。 一或多個注射器50在該模穴中之位置係以靠近該較厚 丰又且退離該等排出澆道或流道，且在其相對端處為佳，同 時，在該模穴中，該塑膠進料澆道，如果設置一個以上時， 則為該等塑膠進料澆道，應被選擇成使塑膠最適當地流入 該模穴。如上所述，藉由使用一截流閥40，如圖所示，或 藉由保持該壓頭螺桿向前，或藉由使用一具有閥閘之熱流 道系統來防止模内氣體壓力迫使該塑膠回流至該射出成形 機中是必要的。 一顯示上述一連串步驟之圖係顯示於第2圖中，該圖在 第2圖中係大致以60表示且顯示相對在該模具中之壓力之 成形循環時間。在此例中，在該模具中之壓力在該塑膠被 本紙張尺度軸巾國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -17- 548173 發明説明 15 注入該模穴時如線62所示地增加，接著該射出成形機保持 亥塑膠填充壓力’如線64所示。該射出成形機填充該壓力 之時間係以箭號66表示，該時間可依需要調整。 然後，如線68所示，該氣體被注入在該模穴中之塑膠 材料，在點70處，調節流入該副模穴之塑膠材料之流動之 閥構件42開啟，這使塑膠可由該模穴排入該副模穴，而這 步驟係以箭號72表示。然後，在該模穴中之氣體之壓力保 持不變，這係由線74表示’該氣體填充壓力之時間係以在 第2圖中之箭號76表示。 接著在孩模具中之氣體壓力下降，這係以線Μ表示。 該氣龍力也保持不變一段時間，如在8〇處所示者，以便 讓該塑膠材料冷卻與硬化。然後’一旦該塑膠零件冷卻與 硬化後，該氣體由該模中排出。一旦該氣體之壓力由該模 八中被排放或排出後’如線82所示’開啟該模具並取出 零件，這顯示於第2圖之圖上的點84。 在本發明之系統與方法中，該方法與反覆一次又一〜 注入一準確控制之塑膠注入量無關，同時，由於該模穴填 充塑膠時或填充塑膠且開始注入氣體時塑膠之體積收縮或 縮小，故壓力填充該塑膠之能力可在該塑膠不會由模穴表 面收縮之情形下確保該模穴表面之準確複製。 不需要部份地填充該物品模穴可在該產品上於該塑 流動與停止之位置處，在該氣體注入之前防止形成暫停號。 由對由該模穴排出之一定量塑膠材料來決定可避免對 本紙張尺度適用中國國家標準（0fs) A4規格(21〇χ297公爱） 該 次 膠 記

1Φ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、?τ— 0: •18- 548173 A7 ^----___ B7_ 五、發明説明（16^ ^ ----— 广，體/主入時間之變化相依存性，同時，本發明適用於多 \模/、且各模穴可與一或多個副模穴連接，因此不 要平衡塑膠之流動以部份地填充各模穴。 本發明適用於-廣大範圍之熱塑性樹脂材料，包括需 要=先加壓以達成可接受之表面成品層之填充玻璃之纖維 料同時，由於更確實地控制氣體與塑膠之流動，故可 :該氣體通道之全長上得到一更一致且均勺之壁截面厚 度。該方法亦可於無法準確地傳送一致體積之塑膠材料之 成形機上操作。 由於具有其中使用溢流模穴之其他製程，故在該模穴 中之该或各氣體注射器之位置是不重要的，因此，本發明 ，用於將塑膠由在_模穴中之一個以上之位置排出。同 時，進入該等副模穴之閥構件可以依序地開啟與關閉以使 塑膠排出達到最適當狀況並且避免厚塑膠堆積而留在成形 之物品上。 在本發明中，不需要注入一未加壓準確注入重量或填 充體積，同時，該氣體注入之時間在其他製中也是不重要 的田"亥模八填充塑膠材料時，由該射出成形機並且接著 該氣體所施加之該填充壓力可確保該模穴與該成形物品本 身之良好再製性。流動與焊接記號減少，同時，在本發明 中，S必須部份地填充一模穴時，暫停記號不常出現或不 出現。 4闊構件42，及位於該模穴與各個副模穴間之其他閥 構件之操作可以獨立地操作且設定時間以依序連接其他副 本紙張尺度適财國國家標準（_ Α4規格⑽χ297公楚) ”......----- f請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 、τ· •19- 548173 A7 _________B7_ 五、( 17) ^ ^ 模穴，這可使塑膠以一所需之順序由該模穴排出且在該成 形物品之各種較厚段或構件中形成各種通道。同時，應注 意的是，由該模穴排出之塑膠體積亦與該氣體之時間設定 無關，它反而是與該等閥之時間設定及該或該等副模穴之 體積及該等閥構件由該模穴進入該等副模穴之開啟與關閉 順序有關。 在本發明之另一實施例中，在該等流道或導管中且在 该模穴與該或該等副模穴間之閥可以不同之方式操作，該 荨閥構件可以藉由施加一由注入氣體所施加之預定壓力且 接著將壓力傳至該塑膠材料來操作。這將會開啟該閥構 件，因而克服一預定關閉力量，這關閉力量可藉機械彈性 構件或其他裝置如氣動、液壓作動、或電動裝置而施加於 该荨閥構件。 此外，該等閥構件之開啟與關閉可藉由任何習知之裝 置如氣動、液壓作動、電動、或其他裝置來控制，該等閥 構件之開啟與關閉也可藉由包括數位或電腦計時之外加於 或一體形成於該氣體壓力控制裝置之外部裝置來控制。 第3A-3E圖顯示與在第1A_1E圖之實施例相同之裝 置，但顯示的是用以射出成形一中空塑膠物品之方法之另 一連串之步驟。 在這實施例中，在該模穴中之塑膠材料之料筒22中之 塑膠材料20之量係在未填充該塑膠材料於該模穴中之情形 下至少足以填充或大致填充該模穴30之體積。 請參閱第3圖，在該方法中之第二步驟係顯示於第3β 本紙張尺度翻巾關緖準（CNS) A4規格⑵0χ297公爱) ………「餐… (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、可丨 t, -20- 548173 A7 ___B7 五、發明説明（) 圖中’在這步驟中，該塑膠樹脂材料2〇被該射出成形機注 入該模穴30中，且閥構件40開啟且閥構件42關閉，但該注 入該塑膠材料之步驟係在將該塑膠材料填充在該模穴之前 完成。 在注入該塑膠材料之後，該閥構件42仍是關閉的，加 壓氣體，如氮氣在預定壓頭處注入且保持通過入口導管5〇 之壓力。由於該塑膠材料之收縮或縮小的緣故，，這是可能 的，如第3C圖所示。起初，該閥構件42仍保持在關閉狀態 一段時間使得氣體之壓力在該塑膠材料2〇中產生一中空孔 穴且施加一迫使該塑膠材料頂抵該模穴3〇之内表面之填充 壓力，因此有助於在該塑膠產品上提供一良好之表面成品 表層。 然後，如第3D圖所示，該閥構件42是開啟的，在該模 穴30之熔融塑膠材料20中之氣體52之壓力使熔融塑膠可由 该模穴排入該副模穴32。如前所述，該熔融塑膠材料宜經 由該連接導管或流道44由在該成形物品之該或該等較厚段 之中央排出，然後，當該塑膠材料冷卻與固化時，在該模 穴中維持一氣體“保持，，或“填充”壓力。 、 -旦該塑膠材料充份冷卻與固化之後，便排出該氣體 52 ’這顯示於第3E圖中。接著，開啟該模具並且使最終塑 膠物品由該模穴中推出或取出。同時，在該或各副模穴^ 中之所排出塑膠材料20係類似地由該模具中推出或取出。 -顯示上述-連串步驟之圖係顯示在第4圖中，該圖係 在第4圖中大致以標號6〇表示且顯示相對在該模具中之壓 本紙張尺中國國家標準（⑽）A4規格（^^97公楚)—- ------ 「J…餐… (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂— •21- 五、發明説明（19 ) 力之成形循環時間。起初在該模具中之壓力係在該塑膠被 主入忒模穴時增加，如線62所示，且該射出成形機保持該 塑膠壓力以填充該塑膠。 然後，如線68所示，該氣體被注入在該模穴中之塑膠 材料且對該塑膠材料施加一填充壓力，如線73所示。在點 7〇處’調節進入該副模穴之塑膠材料之流動的閥構件42開 啟，這使塑膠可由該模穴排入該副模穴，而這步驟係以箭 號72表示。然後，在該模穴中之氣體之壓力保持不變，這 係由線74表示，該氣體填充壓力之時間係以在第4圖中之箭 號7 6表示。 接著，在該模具中之氣體壓力下降，這係以線78表示。 該氣體屋力也保持不變一段時間，如在8〇處所示者，以便 讓該塑膠材料冷卻與硬化。然後，—旦該㈣零件冷卻血 硬化後’該氣體由該模中排出。一旦該氣體之壓力由該模 穴中被排放或排出後’如線82所示，開啟該模具並取出該 零件，這顯示於第4圖之圖上的點84。 在開始注入氣體時，壓力填充該塑膠之能力可在該塑 ^不會由模穴表面收縮之情形下確保該模穴表面之準確複 不需要部份地填充該物品模穴可在該產品上於該塑膠 流動與停止之位置處，在該氣體注入之前防止形成暫停記 號。 除了將塑膠材料排入一或多個副模穴以外，也可以將 該塑膠材料之一部份排出回到該射出成形機料筒中，因此 548173 五、發明説明（2〇 ) 該料筒構成-副模穴，這是藉由對抗一可控制背壓而推回 該注入螺桿或活塞的氣體壓力來達成，這方法係顯示於第 5A-5E圖且大致以標號崎示。如第5a圖所示，塑膠材料 1〇2係位在-射出成形機1〇1之料筒1〇4中言亥料筒1〇4呈有 -以任何習知方式與_模穴⑽連接之噴物6,—闕構件 110控制由該料筒構件至該模穴之塑膠流。在步驟開始時， 如第5B圖所示，該閥構件11〇開啟以便讓塑膠材料可由該 料筒ΠΜ注人該模穴1G8’然後’該射出成形機相對在該模 穴⑽中之塑膠暫時保持該壓力，且以保持至少Μ秒為佳。 接者，如第5C圖所示，氣體通過氣體注入導管12〇被 注入在該模穴中之塑膠材料’且該閥構件11〇是開啟的該 氣體122將該塑膠之__部份排回至該成形機缸體或料筒⑽ 中且形成一在該模穴1〇8中之塑膠材料之中空凹穴。 在此方法中，此時壓力由可使熔融塑膠材料1〇2由該模 穴排回至該成形機缸體或料筒1〇4之螺桿或活塞構件13〇降 低，在該料筒104中之空間可以藉由迫使該活塞構件13〇遠 離該模具之氣體的力量而形成。 在塑膠排出完成後，該氣體壓力在該模穴中之塑膠材 料冷卻與固化時保持不變，且閥構件11〇是關閉的，這係顯 示在第5D圖，此時，該塑膠受到填充壓力之作用且迫使其 表面緊密地靠抵該模穴之内表面。這將產生一良好之表面 層且產生一模具表面之完整界定面。然後，在該模穴中之 氣體壓力於控制下降低至大氣壓，這係顯示於第5£圖中。 接著’该成形機料筒1 04完全再填充塑膠材料，預備進行下 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210 X 297公釐） :餐 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂| -23- 548173 A7 ----——____B7 五、發明説明(\) "—"— "一一 -次成形循環。同時，開啟該模具且由該成形機中取出或 推出所形成之塑膠零件。 本發明之另一實施例之優點是所排出之塑膠可以在連 續注入時重新成形，如此則不需由一溢流部或副模穴再研 磨或回收所排出之材料。同時，不必再修整該成形品，且 4系統不必增加在該等流道中之額外截流閥之成本。 另方法係顯不在第6A-6E圖中且大致以標號1〇〇表 不，如第6A圖所示，一定量之塑膠材料1〇2位於射出成形 機101之料筒104中，且該裝置係與顯示在第5A圖中之裝置 相同。在這另一方法之初始步驟中，如第6b圖所示，該閥 構件110係開啟的，以便讓塑膠材料可以在未填充該塑膠之 情开> 下由該料筒1 〇4注入該料筒丨Q4。 然後進仃氣體注入步驟，這是在該成形機之活塞13〇 保持向刖且該閥構件11〇開啟，或者該閥構件11〇關閉之情 形下完成，如第6C圖所示。在任一種情形下，氣體經由導 管120注入且在該模穴1〇8中之塑膠材料中產生一中空孔 穴，因此填充在該模穴中之塑膠。 在延滯一段預定時間後，在繼續保持氣體壓力之情形 下，該壓力由該成形機螺桿或活塞13〇減少及/或該閥構件 110疋開啟的，這使得該氣體可由該模穴排出溶融塑膠 材料回到該成形機缸體或料筒104中（第61)圖），該氣體迫使 該活塞13 0遠離該模具。 將塑膠材料排回至該料筒1〇4中之步驟係被控制成使 侍一預疋1之以一受控制之方式排出，控制塑膠之流動可 本紙張尺度適用中國國表標準（CNS) A4規格（210X297公楚) 「！ .............、一叮 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -24- 548173 A7 I-----IL· _ 五、發明説明（22 ) 以藉由在該活塞13〇上保持一背壓及/或控制該塑膠之壓力 使該活塞退回之速度及控制該活塞之最後位置來達成。或 者，被排出之該定量塑膠可以先藉由控制該塑膠壓力使該 絲退後之速度且在該活塞上維持_„，並且接著關閉 該喷嘴閥no來控制。在各情形中，氣體不會流動超出該喷 嘴閥110 «避免在進行成形循環時，被注入該模穴108之 在料筒中之塑膠材料發生堵塞。 纟塑膠排出完成後，該氣體壓力在該模穴中之塑膠材 料冷卻與固化時保持不變，此時，該塑膠受到氣體之填充 壓力之作用且迫使其表面緊密地靠抵該模穴之内表面。這 將產生-良好之表面層且產生一模具表面之完整界定面。 然:後，在該模穴中之氣體壓力於控制下降低至大氣壓，這 係顯示於第6E圖中。接著，該成形機料筒1〇4完全再填充 冑膠材料，預備進行下-次成形循環。同時，開啟該模具 且由該成形機中取出或推出所形成之塑膠零件。 如上所述，所排出之塑膠可以在連續注入時重新成 形，同時，不必再修整該成形品，且該系統不必增加在該 等流道中之額外截流閥之成本。 〃其中使用一或多個副模穴之本發明之一實施例係顯示 在第7A 7F圖中且係大致以標號丨5〇表示，該實施例1包 括一用以將一定量之熔融塑膠材料154注入在一模具之模 | /穴156中之射出成形機152。該主模穴156具有一對與該模穴 156藉由導管或流道164連接之副模穴158與16〇，閥構件 與168位在該等導管中且用以開啟與關閉由該模穴156至該 本紙張尺錢财關緒準格⑽Χ297^} ---

訂丨 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) -25- 548173 五、發明説明（23 等副模穴之塑膠流動。另一閥構件i 7〇係位在進入該主模穴 156之入口處（或在該噴嘴中）且用來開啟與關閉連接該射 出成形機喷嘴與該模穴之導管，埠或栓構件174則被用來將 氣體注入該模穴。 訂 使用系統150之連串步驟係顯示在第7八_7]?圖中，塑膠 材料154A先被注入模穴且被保留在其中一段“填充壓力” 之短暫時間（第7B圖），接著氣體18〇被注入在該模穴中之塑 膠材料且保持壓力另-段時間（第，然後闕構件166 開啟且一第一量之塑膠材料154b被排入一第一副模穴 158(第7D圖）。隨後，閥構件168開啟且一第二量之塑膠材 料154C被排入-第二副模穴16()(第则），—旦該零件充份 冷卻與固化後’該氣體通過埠174退回而排出（第。在 最終之步驟中，該模具開啟，該零件被推出，且該系統可 預備開始進行另一次循環。 t 其中使用一或多㈣模穴之本發明之另一實施例係顯 不在第8A-8F圖中且係大致以標號15〇表示，如第8a圖所 示，一射出成形機152係被用來將一定量之熔融塑膠材料 154注入一在一模具中之模穴156。 在這另一實施例中之連串步驟係顯示在第8A_8F圖 中々’塑膠材料1 54A先在未填充該塑膠之情形下被注入模穴 (第圖），接著氣體18〇被注入在該模穴中之塑膠材料且保 持壓力一段時間（第…圖），然後閥構件166開啟且一第一量 之塑膠材料154B被排入一第一副模穴158(第8D圖卜隨 後閥構件168開啟且一第二量之塑膠材料154C被排入一 本紙張尺度朝巾關銶準（_ A4規格（2Κ)χ297公楚） -26- 五、發明説明（24) 第二副模穴160(第8E圖），-旦該零件充份冷卻與固化後， 該氣體通過埠184退回而排出（第卯圖）。在最終之步驟中， 該模具開啟，該零件被推出，且該系統可預備開始進行另 一次循環。 第7A-7F圖與第8八-仆圖所示之實施例係其中使用一 或多個副模穴之本發明的代表實施例，熟習此項技術者可 以進行多種變化與改變以發展出其他多數副模穴系统。將 塑膠材料排人第二、第三、或甚至第四副模穴以形成在第 一次排出後殘存之塑膠之厚段通常是有幫助的，這效果在 一非均勻厚段成形品，如一汽車門把中是明顯的。 該閥構件42，及位於該模穴與各個副模穴間之其他閥 構件之操作可以獨立地操作且設定時間以依序連接其他副 模穴，這可使塑膠以—所需之順序由該模穴排出且在該產 品之各種較厚段或構件中形成各種通道。同時，應注意的 是，由該模穴排出之塑膠體積亦與該氣體之時間設定無 關，它反而是與該等閥之時間設定及該或該等副模穴之體 積及該等閥構件由該模穴進入該等副模穴之開啟與關閉順 序有關。 在本發明之另一實施例中，在該等流道或導管中且在 孩模穴與該或該等副模穴間之閥可以不同之方式操作，該 等閥構件可以藉由施加一由注入氣體所施加之預定壓力且 接著將壓力傳至该塑膠材料來操作。這將會開啟該閥構 件，因而克服一預定關閉力量，這關閉力量可藉機械彈性 構件或其他裝置如氣動、液壓作動、或電動裝置而施加於 25 螺 548173 五、發明説明 該等閥構件。 此外，該等閥構件之開啟與關閉可藉由任何習知之裝 置士氣動、液壓作動、電動、或其他裝置來控制，該等闕 構件之開啟與關閉也可藉由包括數位或電腦計時之外加於 或一體形成於該氣體壓力控制裝置之外部裝置來控制。 ^本發明亦可被用來製造一中空管狀元件，一用以達成 這目的之較佳成形系統及方法係顯示於第9A-9F圖中，而 k機構與系統之—些部份之實施例係顯示於第"與η圖 中。現今需要由塑膠材料來製造中空管狀元件，這些元件 I被用來作為，例如，印表機之滾筒。該等管狀元件在許 f種情形中必須具有尺寸安定性與多數具㈣心中空橫斷 ^之筆直圓形横截面，另亦必須包括在通常不會被押出， 但可形成射出成形產品之模具，這些包括在外表面、托架 ^其他外部組件、用來作為心軸之連接機構上之槽或巧、 紋，且包括齒輪或其他構型以提供用以轉動該滾筒之方式 、習知射出成形方法中，不論是作為一實心段或具有機 械性移動側芯部以形成管間段，均難以在於該元件之長向 =不扭曲變形之情形下得到平坦性且難以減少成形時間循 衣在以在使用用於中空產品或元件之氣體輔助成形之方 法中，已發現要沿著該等管狀元件之長向得到同心性與均 勻壁截面厚度是困難的。 為了在管狀段之長向上得到抽向平坦性，當該塑膠冷 w由—㈣轉變成—固體時，該塑膠應有均句之收縮。7 另一重點是由於成形應力會造成被推出之零件變形或彎 本紙張尺度辦⑽）Α4· (2歌2賺)

(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、!' -28· 548173 A7 -------------.B7 五、發明説明（26 ) -— 曲，故可消除或減少在成形該塑膠時之應力。在其中具有 應力之射出成形塑膠零件在它們由該模具中推出後將可藉 由該元件之變形與彎曲來釋放該應力。 利用本發明可達成同心性與壁截面之一致性，該塑膠 與氣體流係在軸向上受到控制，且在該塑膠流中沒有隨意 或不又控制之側向移動或擾流。該氣體在該管段之中心處 轴向地机動且被用來在該管之整段長度上均句地將該塑膠 排入该或該等第二模穴中。在形成後且在靠近該模穴表面 之半溶融表層内沒有塑膠之橫向移動，由於該等模穴構件 之良好溫度控制，故可得到一均一之冷卻速度且有一良好 之塑膠對模具表面之接觸以確實均句地傳導來自該塑膠之 熱。 為了得到一無擾流之塑膠流，一模穴係形成為具有一 圓形中間段與在兩端之兩錐形構造。該塑膠係經由一周緣 膜澆道由一環繞該澆道段注入而被送入在該入口端處之錐 體的尖端’該塑膠係沿著一較薄段注入且它沿著一錐形或 似錐形結構逐漸向上流動與膨脹至最大所需圓柱形段，藉 此，當填充該模穴時，該塑膠保持與該模穴之表面接觸。 該氣體沿著該管之軸被注入一中央位置並且被用來將 該塑膠由該中央排出，該氣體係在靠近該錐體之尖端處注 入以便逐漸膨脹成該塑膠所需橫切面。塑膠注入之速度係 由一開始之慢速並且在該錐體被填充後且於該塑膠填充該 圓柱形段時增加至一較快之速度來控制，該塑膠注入之速 度在最後模穴填充完成時再次減慢。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）

Ilf (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 、? .擎 -29- 548173 A7 B7_ 五、發明説明（27 ) " —~ 吞亥氣體注入速度以及壓力之控制，也受到控制，使得 該氣體在該塑膠開始排出前係以一低壓力注入，該表示今 氣體✓主入之壓力在連接該模穴與該副模穴之流道或導管中 之閥開啟之前是低壓。 在該模穴之遠端靠近該副模穴處之管段的尺寸可減少 以將塑膠之流動逐漸減少至一較薄段，這使塑膠之排出得 以受到控制而經由該流出流道與阻擋閥進入該副模穴。依 此方式’一第二錐形孔構造係顯示在圖中且說明如下，但 在此應了解的是在該模穴之遠端可使用任何形狀或結構。 然而’橫截面之尺寸係以在該模穴之遠端處縮小者為佳。 可以被使用在塑膠排出方法中以製造出中空管狀元件 之一連串步驟係顯示於第9A-9F圖，該方法在圖中係大致 以200表示。 如第9A圖所示，該模穴202大致具有一中央長形部份 或段204，一在前端（即該氣體與塑膠注入該模穴之入口） 處之錐形結構206，及，較佳地，一在靠近一副模穴21 〇之 达知處之對應錐形結構2〇8。一閥構件2 12係位在連接該模 穴202與該副模穴21〇之導管或流道中，該閥構件可以是任 一種習知者，如在以上參照第1至8圖所述者。該閥構件也 可以具有一錐形前緣，如第9A-9F圖所示。 塑膠通過流道220與膜澆道222而被導入該模穴202，該 塑膠進料流道220與該塑膠澆道222之詳細情形係顯示於第 11與12圖中。 該氣體由位在該錐形入口段206之氣體注入埠230被注 本紙張尺度適用中國國家標準（〇yjS)八4規格（2〗〇χ297公爱） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、可| -30- 548173 A7 ________B7 五、發明説明（28 ) 入該模穴中，氣體係由導管或入口管線232被導入該埠230 中。 同時，如第11與12圖所示，一移動芯部240可成為該機 構或系統之一部份。 如第9B圖所示，該成形方法之步驟包括起初將塑膠材 料注入該模穴202，此時，該閥構件212係關閉的。在該模 穴中之塑膠被注入該模穴後，該塑膠在該模穴中被加壓或 充填以提供該成形元件之外表面之良好表面性質。依此方 式，該塑膠被該成形機加壓與壓緊一段1-5秒之保持壓力時 間。這可確使在該成形品或物品上之模具表面之重製性與 該模穴形狀之再現性。 然後，如第9C圖所示，進行該氣體之注入。以標號25〇 示意地顯示之氣體在該塑膠材料中產生一孔穴，且繼續在 忒模穴202中之塑膠内施加壓力。在一段該塑膠壓力被用來 協助迫使該塑膠靠抵該模穴之内壁或表面之短暫保持壓力 時間之後’該閥構件212開啟，這顯示於第9〇圖。 當該閥構件212開啟時，在該模穴2〇2之中央處之該熔 融塑膠材料可以由該模穴排出，該熔融塑膠之排出係由該 管段之中央發生且通過該連接流道214進入該副模穴210。 在第9D圖中，填充氣體之該管狀元件之中空中央部係以標 唬250表示，而該管狀元件之外層塑膠係以標號252表示。 在忒副或溢流模穴21 〇中之塑膠材料係以標號252A表示。 當該塑膠之排出完成時，在該内管狀通道内之氣體壓 力維持不變，使該塑膠之外表面仍與該模穴表面均勻地接 本紙張尺度適财_家標準（⑽）碱格（2歡297公楚) ϊ 「· · …訂 ^!^· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -31- 548173 A7 _____Β7_ 五、發明説明（29 ) 觸，因此確使熱由該塑膠均勻地傳導至該模具。 在該塑膠管狀元件完全固化之後，該氣體壓力被釋放 且該氣體由該模具中排放出來，這顯示於第9E圖中。然 後，該可移動芯部（如果有使用的話）係由該模穴中取出且 該模具開啟而該零件被推出。在該副模穴2 1 〇中之塑膠材料 2 5 2 A亦在同時被推出，依此方式，如上所述，在副模穴中 之塑膠材料可以再研磨且再使用，可以被刮削，或者可被 製成另一具有該副模穴之形狀的塑膠元件或零件。 一旦該塑膠管狀元件成形且由該模具中被推出後，後 成形操作是必要的以修除在各端處之錐形段，這形成最後 之中空管或元件。 該模穴202之該等錐形段或結構206與2〇8係以具有最 高在10-60度之間之傾斜角度為佳，這有助於由該錐尖均勻 地轴向填充該塑膠且可使該塑膠依需要地向上膨脹至最大 之圓柱形段以避免該塑膠材料之擾流或非均勻流動。 以一軸向由一安裝在一可移動芯部總成24〇中之氣體 注入總成或埠230注入該氣體可使該氣體注射器在該模具 開啟且該零件被推出之前，由該已成形元件軸向地退回。 另一用於成形中空管狀元件之方法係顯示在第 10A-10F圖中，該裝置係與在第9 a圖中所示者相同，如前 所述，塑膠通過流道22〇、222與膜澆道224被導入該模穴 202，但並未填充該塑膠。此時，該閥構件二丨^是關閉的（第 9B 圖）。 接者，如第9C圖所示，進行該氣體之注入。以標號25〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) M規格（21〇χ297公釐〉 …餐 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂· -32- 548173 A7 B7 五、發明説明（30 不意地顯示之氣體在該塑膠材料中產生一孔穴，且繼續在 。亥模穴202中之塑膠内施加壓力。在一段該塑膠壓力被用來 協助迫使該塑膠靠抵該模穴之内壁或表面之短暫保持壓力 時間之後，该閥構件212開啟，這顯示於第9D圖。 當該闕構件212開啟時，在該模穴202之中央處之該熔 融塑膠材料可以由該模穴排出，該溶融塑膠之排出係由該 & #又之中央發生且通過該連接流道214進入該副模穴21〇以 作為一溢流。 田"亥塑膠之排出完成時，在該内管狀通道内之氣體壓 力維持不變，使該塑膠之外表面仍與該模穴表面均勻地接 觸，因此確使熱由該塑膠均句地傳導至該模具。 在4塑膠管狀元件冷卻與固化之後，該氣體壓力被釋 放且忒氣體由該模具中排出或排氣，這顯示於第9E圖中。 然後，可開啟該模具且將該物品推出。 作為第9圖或第1 〇圖之系統與方法中之另一實施例，該 可移動氣體注射器與塑膠進料洗道可以結合以將該塑膠送 至一環狀澆道結構，而在該環狀澆道結構中，該塑膠由一 形成在，亥氣體注射料筒四週之環狀流道222開始流動，並且 再經過一流入該模穴之較薄之環狀澆道224,使得當該氣體 被注入時在該模具填充完成之後，它與該氣體注入同軸。 因此，S填充該模穴時，該塑膠保持與該模穴之表面接觸， &顯不於第12圖中。另亦可使用塑膠流道之另_種結構， 其中该流道係由一在該加大可移動芯部與該模板間之溝槽 所形成，這顯示於第1 1圖中。 本國國石7^s7 A4規格嶋） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂丨 -33- 548173 A7 £7_ 五、發明説明（31 ) ' ~ 依據這中空管狀實施例，可使用如上述第5A_5E圖或 第6A-6E圖之任一種塑膠排出方法。在任一另外之實施例 中’該嫁融塑膠係被排回進入該成形機缸體中並且進入一 副模穴，或者取而代之的是進入一副模穴。該排出塑膠迫 使在該成形機之料筒中之螺桿後退以便提供在該缸體内之 必要之受控制空間。 在這些其他的實施例中，該氣體由該管狀元件在相對 端處之一錐形延伸部注入至該塑膠進料澆道段。該氣體注 入器係安裝在一將該氣體沿軸向注入該模穴中之可移動側 心4 ’因此可通過該等進料洗道、流道、及洗口而將離開 該錐形進料段之均勻塑膠流排回至該成形機缸體中。該氣 體壓力在該模穴中保持不變以迫使該塑膠頂抵該模穴之表 面，而此可得到良好之使用再現性與確使熱由該塑膠均句 地傳導至該模具。 在製造一射出成形管狀結構元件時，該元件可以被成 形為單件式者且可以與另外的零件，如滑輪、具有靠模齒 之齒輪一起成形，或者與螺紋、溝槽、或在該管段之外表 面上之其他型面一起成形。這些另外的零件可以藉由為它 們在該等模穴表面中車製可使用之孔穴來形成。 在另一些實施例中，類似於以上各實施例，係使用一 加壓液體而不是加壓氣體，以便由於在該模穴中之塑膠材 料之體積收縮或縮小而在該塑膠材料中產生一中空孔穴， 並且施加一填充壓力。同時該填充壓力亦先在該塑膠材料 中產生一中空孔穴且施加一迫使該塑膠材料頂抵該模穴之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 「V 餐 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} •、一-T— -34- 548173 A7 五、發明説明（32 ) 一 内表面的填充壓力。接著，該加壓液體將塑膠材料由該模 穴排入該射出成形機料筒中，而該料筒則構成一副模穴。 該液體係以水較為方便，但如果需要的話，也可使用其他 液體。使用冷水也可以減少冷卻階段之時間且因此縮短循 壤時間。 第13與14圖係使用液體而非氣體作為加壓流體且分別 對應於第2與4圖之兩圖。 第13圖之圖包括使用該成形機以保持用以填充該塑膠 之壓^7之步驟，如線64所示。該成形填充該塑膠之時間係 以箭號66表示，此時間可以依需要調整。 然後，如線68所示，該加壓液體被注入在該模穴中之 塑膠材料且再對該塑膠材料施加一填充壓力，接著該成形 循環如上述第2圖般繼續進行。 在該模穴填充有塑膠時以及在該模穴填充有塑膠且在 開始注入加壓液體時，以壓力填充該塑膠之能力有助於確 使該模具表面之準確再現性且該塑膠不會由該表面收縮。 第14圖之圖顯不另一種方法，其中該模穴以塑膠材料 填充且在將該加壓液體注入該塑膠材料之前沒有填充該塑 膠材料之步驟。然後，該成形循環如上述第4圖般繼續進行。 一使用一液體而非一氣體作為該加壓流體的優點是可 在該塑膠材料内提供一較平滑之内壁表面，而這在第9至12 圖之上述實施例之管狀產品中特別需要。另一個優點是氣 體會渗透該塑膠材料之壁，而藉由使用液體作為加壓流體 可避免或減少滲透。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱〉

; 「餐----- (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) •訂— -35- 548173 五、發明説明 33 1 〇 · · ·成形方法 2 0…塑膠材料 22 · ··料筒 24…噴嘴 26·.·活塞構件 3〇.··模穴 32.. .副模穴 4 0…閥構件 42 ···第二閥構件 44.. .流道或導管 50···入口導管；注射器 52…氣體 6〇…成形步驟 62···模具壓力線 64···填充壓力線 66…成形機填充壓力時間 68…注入氣體；注入液體 70…閥開啟點 7 2…排出步驟 73…施加填充壓力 74…氣體壓力 7 6…氣體填充壓力時間 78…氣體壓力 16 0…第—副模穴 162，164···導管或流道 166，168，170···閥構件 172··.導管 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) M規格（21〇χ297公釐） 元件標號對照表】 80···時段 82…氣體壓力 84…模開啟點 ϊ〇〇···成形方法 101…射出成形機 102…塑膠材料 104··.料筒 106·.·噴嘴 108···模穴 110…閥構件 120…氣體注入導管 122···氣體 13 0…螺桿或活塞構件 150··.系統 152…射出成形機 154···熔融塑膠材料 154A,154B，154C·.·塑膠 1 5 6…模穴 15 8…第一副模穴

' Jt: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、^τ· -36- 548173 A7 B7 五、發明説明（34 ) 174.. .埠或栓 180.. .氣體 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 200.. .塑膠排出方法 202.. .模穴 204.. .中央長形部份或段 206,208···錐形結構 210.. .副模穴 212.. .閥構件 214…連接流道 220…流道 222…膜澆道 224.. .較薄環狀澆道 230…氣體注入埠 232…導管或入口管線 240…移動芯部 250.. .管狀元件之中央部 252.. .外層塑膠 252A...塑膠材料 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -37-

Claims (1)

1. 548173 :、申請專利範圍 第091115211號專利申請案申請專利範圍修正本 修正日期：92年5月 1.一種用以射出成形一中空塑膠物品之方法，其包含以下 步驟： (a) 將一定量之塑膠材料注入一模穴中以至少大致 填充該模穴； (b) 將加壓氣體或加壓流體注入在該模穴中之塑膠 材料以施加一填充壓力於該塑膠材料上； (c) 保持该氣體或液體與該塑膠材料之壓力一段足 以使該塑膠材料之外層固化之時間； (d) 使在該模具中之該塑膠材料之一部份排入至少 一與該模穴連接之副模穴中； (e) 使在該模穴中之塑膠材料固化； (f) 將該氣體或液體排出該模穴；及 (g) 由該模具中取出該塑膠物品。 2·如申請專利範圍第1項之方法，其中該將塑膠材料注入該 模穴之步驟係在未填充該塑膠材料之情形下實施。 3·如申請專利範圍第丨項之方法，包括在該加壓氣體與液體 注入在該模穴中之塑膠材料之前，施加一填充壓力於在 該模穴中之塑膠材料注入壓力的步驟。 4.如申請專利範圍第3項之方法，其中一射出成形機被用來 將該塑膠材㈣人賴穴且施加—㈣填錢力於該塑 膠材料，忒加壓氣體或液體再施加填充壓力於在該模穴 中之塑膠材料。 本p氏張尺度適用中國國豕標準（CNS ) Μ規格（21似297公楚） A8 B8 —^_ 申請專利範圍 、申明專利|(L圍第3或4項之方法，包含在將氣體或液體 主入該塑料料之前，施加該填充壓力於在該模穴中之 塑膠材料注入壓力一段時間的步驟。 6·如♦申請專利範圍第！、2、3或4項之方法，包含保持在該 模穴中之該氣體或液體與塑膠材料之壓力—段足以讓該 塑膠材料之外層固化之時間的步驟。 7·如申請專利範圍第卜2、3或4項之方法，其中該排出步 驟係藉由開啟-在連接該模穴與該或各副模穴之流道或 導s之閥’ 仍維持在該模穴中之氣體或液體壓力來達 成。 8·如申請專利範圍第卜2、3或4項之方法，其中欲成形之 該塑膠物品具有至少-比其他區段厚之區段，且加壓氣 體或液體之注入係被引導至該較厚段以在其中形成一中 空部份。 9·如申凊專利範圍第卜2、3或4項之方法，包括調整該至 田彳模穴之體積以便由該模穴排出一定量之塑膠材料 的步驟。 10·如申請專利範圍第i、2、3或4項之方法，其中該塑膠材 料之某些部份可被排入至少兩副模穴。 11 ·如申咐專利範圍第1、2、3或4項之方法，其中設置有至 少兩副模穴且使在該模具中之塑膠材料之某些部份被 排入該等副模穴之步驟包含開啟多數位在各個連接該 模穴與該等副模穴之流道或導管之閥構件。 12 ·如申叫專利範圍第丨1項之方法，更包含依序控制該等閥

   -39- '申請專利範圍 構件之開啟以將塑膠材料選擇性地排入該至少兩副模 穴的步驟。 、 13.如申請專利範圍第卜2、3或4項之方法，其中該方法係 用於射出成形一中空塑膠管狀物品，該模穴具有一大致 錐形之入口部份，一長形中央部份及一出口部份。 4·如申咕專利範圍第13項之方法，其中該錐形部份具有一 穴端且該氣體或液體在該尖端處被注入該塑膠材料。 15·如申請專利範圍第13項之方法，其中該出口部份包含一 第一大致錐形部份，該錐形出口部份具有一尖端且該塑 膠材料係通過該尖端由該模穴排入該副模穴。 以如申請專利範圍第13項之方法，其中該塑膠材料在該錐 >入口邛伤被注入該模穴且當該模穴被填充時保持與 該模穴之表面接觸。 •如申明專利範圍第16項之方法，包括一用以將該塑膠材 料注入該錐形入口部份之環形澆道機構。 18.如申請專利範圍第13項之方法，包括修整該物品之至少 一端以形成一管狀物品之步驟。 •如申叫專利範圍第18項之方法，其中該物品係被修整以 形成一橫截面大致一致之管狀物品。 2〇.如申請專利範圍第卜2、3或4項之方法，其中該塑膠材 料由具有一料筒與喷嘴之射出成形機注入該模穴，且該 方法更包括使在該模具中之塑膠材料之一部份被排出 回到該射出成形機之料筒中之步驟，該料筒構成該副模 穴或該等副模穴之其中之一。 548173 A BCD 六、申請專利範圍 21—種用於射出成形一中空塑膠物品之方法，該方法使用 一具有一料筒與噴嘴之射出成形機及一其中具有一模 穴之模具’而該模穴具有一界定出該物品之至少一部份 之形狀’該方法包含以下步驟： (a) 將一定量之塑膠材料由該射出成形機注入該模 穴至少到大致填充該模穴； (b) 將加壓氣體或加壓液體注入在該模穴中之塑膠 材料以施加一填充壓力於該塑膠材料； (c) 保持在該模穴中之該氣體或液體及塑膠材料之 壓力一段足以讓該塑膠材料之外層固化之時間； (d) 使在該模穴中之塑膠材料之部份可排出回到該 射出成形機之料筒中； (e) 使在該模穴中之塑膠材料固化； (f) 將該氣體或液體由該模穴中排出；及 (g) 將該塑膠物品由該模具中取出。 j 22·如申請專利範圍第21項之方法，其中該將塑膠材料注入 該模穴之步驟係在未填充該塑膠材料之情形下實施。 23·如申請專利範圍第21項之方法，其中該射出成形機被用 來在將加壓氣體或液體注入該塑膠材料之前，施加一填 充壓力於在該模穴中之塑膠材料注入壓力。 24.如申請專利範圍第23項之方法，包含在將氣體或液體注 入該塑膠材料之前，對在該模穴中之塑膠材料注入壓力 施加該填充壓力一段預定時間的步驟。 25·如申請專利範圍第21、22、23或24項之方法，包含保持 本紙張尺度適財國國家標準（CNS) A4規格（21〇X2_^^y -41- 548173 A8 B8 C8

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   j模具中之塑膠材料之第一部份係可被排出回到該射 膠成=機之料筒中，且該方法包含可使在該模具中之塑 夕料之各個第二部份被排入一或多個與該模穴連接 之副模穴的步驟。

   34=請專利範圍扣項之方法，其中該使㈣材料之一 或夕個第二部份被排入各個副模穴之步驟包含開啟一 位在忒流動路徑中且在該模穴與該副模穴間之閥構件。 35·種用於射出成形一中空塑膠物品之裝置，其包含： 一具有一界定出該物品之至少一部份之模穴與連 接於該模穴之至少一副模穴的模具； 訂 一用以將一定量之塑膠材料注入該模穴至少到大 致填充該模穴之設備； 一用以將加壓氣體或加壓液體注入在該模穴中之 塑膠材料以施加一填充壓力於該塑膠材料之設備；及 % 控制设備’用以保持在該模穴中之該氣體或液體 與塑膠材料之壓力一段足以固化該塑膠材料之外層之 時間，接著在該模穴中之塑膠材料固化之前，使在該模 穴中之塑膠材料之一部份排入該或各副模穴，並且該氣 體或液體由該模穴排出以便由該模具取出該塑膠材料。 36·如申請專利範圍第35項之裝置，其中一射出成形機被用 來在未填充該塑膠材料之情形下將該塑膠材料注入該 模穴。 37·如申請專利範圍第35項之裝置，其中一射出成形機被用 來將該塑膠材料注入該模穴中，且在該加壓氣體或液體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 、申凊專利範圍 注入在該模穴中之塑膠材料之前，施加一填充壓力於在 該模穴中之塑膠材料注入壓力。 3 8 ·如申睛專利範圍第3 7項之裝置，其中該控制設備可在將 氣體或液體注入該塑膠材料之前，施加一填充壓力於在 該模穴中之塑膠材料注入壓力一段時間。 39_如申請專利範圍第35、36、37或38項之裝置，其中該控 制設備可使在該模穴中之該氣體或液體與塑膠材料之 壓力保持一段足以讓該塑膠材料之外層固化之時間。 4〇.如申請專利範圍第35、36、37或38項之裝置，其中該戋 各副模穴係與該模穴藉一含有一受該控制設備控制之 閥之流道或導管來連接。 41. 如申請專利範圍第35、36、37或38項之裝置，其中該模 穴係藉由各個流道或導管而與至少兩副模穴連接，且各 結合件含有一受控制之閥。 42. 如申請專利範圍第35、36、37或38項之装置，並中节用 以將塑膠材料注入該模穴之設備是—具有一料筒料 嘴之射出成形機，該噴嘴係、與該模穴及該料筒流動連接 而構成另一副模穴。 43. 如申請專利範圍第42項之裝置，包括—戴流間構件1 係位在該流動通道中且在該模穴與該射出成 筒之間。 44:=Γ圍第43項之裝置，其中該間構件係被包括 成為该射出成形機之噴嘴的一部份。 45·如申請專利範圍第35 6 37或38項之裝置，其係用以 k張尺度適用 ~-___ •44- 548173 A8 B8 C8

   六、申請專利範圍 射出成形一中空塑膠管狀物品，且該模穴具有一大致錐 形部份，一長形中央部份與一出口部份。 46.如申請專利範圍第45項之裝置，其中該錐形部份具有一 尖端且該流體在該尖端處被注入該塑膠材料。 47·如申請專利範圍第45項之裝置，其中該出口部份包含一 第一大致錐形部份，而該錐形出口部份具有一尖端且該 塑膠材料係通過該尖端由該模穴排入該副模穴。 48·如申请專利範圍第45項之裝置，包括一用以將該塑璩材 料注入該錐形入口部份之環形澆道機構。 49·如申請專利範圍第45項之裝置，包括一用以修整該物品 之至少一端以形成一管狀物品之設備。 50 ·—種用於射出成形一中空塑膠物品之裝置，其包含： 一射出成形機，具有一料筒與一喷嘴； 模具’其中具有一界定出該物品之至少一部份之 模八，用以連接將一定量之塑膠材料由該射出成形機注 入該模穴之該喷嘴； 一注入設備，用以將加壓氣體或加壓液體注入在該 模八中之塑膠材料以施加一填充壓力於該塑膠材料；及 一控制設備，用以保持該模穴中之該氣體或液體與 在塑膠材料之壓力一段足以固化該塑膠材料之外層之 時間，接著在該模穴中之塑膠材料固化之前，使在該模 八中之塑膠材料之一部份排入回到該射出成形機之料 筒，並且該氣體或液體由該模穴排出以便由該模具取出 該塑膠材料。 ' 規格（210X297公幻 -45- I548173 A8 B8 C8

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