TW590874B - Post mold cooling apparatus and method having transverse movement - Google Patents

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玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於在結束成型之後，用於冷卻模製塑膠物件 之裝置及方法。特別疋’本發明係有關使用於出模後冷卻 (PMC)設備之方法及裝置’其具有至少二個對向面。該方法 及裝置特別適於冷卻射出成型之熱炼塑膠聚目旨聚合體材 料，諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)預成型品。 【先前技術】 目前有多種出模後冷卻方法用於射出成型機(例如，index 機械平台），以不同的程序最佳化剛出模之塑膠元件的冷 卻。某些元件（例如，塑膠預成型品）為採用一般聚對苯二甲 酸6二醇酯樹脂所射出成型，且具有厚度變化由大約2 〇〇 mm至大於4.00 mm之壁部，因此需要拉長冷卻時間，以將其 凝固成為大致無缺陷元件。厚壁元件（例如採用諸如樹脂之 具高抗熱傳材料所製成者），可顯現“再熱，，之現象，因此它 們在由模被射出之後，可產生具缺陷之元件。 對於^^對本一甲酸乙^一醇S旨預成型品之情形，部分此等製 造缺陷為： 結晶性·由於核部樹脂之冷卻不夠快，造成溫度昇高導致 樹脂之再結晶。晶體出現白色，將損及最終產品之透明度， 且在吹製之產物產生一潛在性的脆弱區域。 表面污點：已射出之預成型品初始具有已固化之表面，在 經由核部材料再加熱之後，將致使表面軟化及易於發生刻 痕。有時此項表面之再加熱，可能嚴重的足以造成相接觸元 85099 -6 - 590874 件被黏結在一起。 外形不準確：在處理已局部冷卻之預成型品或嘗試進一步 在襄置内將其冷卻時，不能保持它們的幾何造形；同時它們 的表面受到再加熱，可造成預成型品的圓形直徑變成橢圓 形’或平滑表面變成皺褶或非線性狀。 前述之問題，可延長在它們模内之射出模製預成型品的冷 卻時間，予以減輕。無論如何，此將拉長射出成型之循環， 一般而言為25秒或更長，其中大部分時間僅用於冷卻之目 的。目前已有許多人致力於改進此程序之生產效率，其使用 數項技術以執行出模後冷卻功能；在初始冷卻表面之膚層已 形成，且不會有變形之情形下，將已局部冷卻之預成型品由 射出模射出。局部冷卻之預成型品，接著被交遞至下游設 備’其持續留持預成型品’同時消除殘餘熱量，以便可接著 操作預成型品但不會使其受到傷害。一般而言，預成型品表 面溫度需要被降低至大約70°C，以確保操作之安全。 愈早射出局部冷卻之預成型品，可愈早在成型循環中放掉 射出成型裝備；因此，明顯地改進裝備之生產效率。射出成 型循環，一般可被減半由25秒至大約12秒或某些情況下小於 此，端視被模製之預成型品設計而定。 某些出模後冷卻技術之範例，於美國專利第4,729,732、重 新領t£RE.33,237、5,447,426 及 6，171，541 號說明。 用於預成型品冷卻時間之另一方式為採用轉塔成型機，其 使用多於一組之射出成型模核。範例之一為Index機械，於 美國專利第 5,728,409、5,830,404、5,750，162及 5,817,345號 85099 -7- 所顯示；在該揭示中所採用之轉塔區段，具有四個面及具有 四個模核組，依序地配接於一模穴組，以留持射出成型預成 型品。在此類裝備之模製預成型品，一般而言成型循環時間 為10 -13秒。 在Index機器使用較少之模核側邊工具組，另使用額外之 出模後冷卻設備以完成預成型品冷卻，且保持循環時間之效 益。Index機器附加出模後冷卻設備之範例，如美國專利第 6,059,557、6，123,538、6，143,225及6，1 13,834號所顯示。 由冷卻預成型品改進熱傳速率之一項技術，為加壓其内部 空間同時在模穴將其冷卻。此方法有助於保持預成型品外部 表面接觸於冷卻之模穴表面，及防止預成型品皺縮，此將造 成二個表面有分離之傾向。這可令保持住良好之熱傳。加壓 預成型品冷卻之範例，如美國專利第4,950，152及5,679,306 號以及歐洲專利0900135號所顯示。 美國專利第6，1 13,834號頒予Kozai，揭示出模後冷卻設備 (PMC)，其由index預成型機卸下預成型品進入冷卻管。圖 8-14揭示安裝數組管件在單一板片，以致預成型品之數個成 型組件，可在數個射出成型循環中經由管件所冷卻，因此拉 長每一預成型品停留於出模後冷卻設備之冷卻時間。此專利 亦揭示’由出模後冷卻設備吹送冷卻流體至剛模製預成型品 之外露通道區域上，同時在它們被傳送至出模後冷卻設備之 前’它們仍然停留在射出成型模核。無論如何，這項出模後 冷卻技術，為些微受限於欠缺更有效手段以冷卻預成型品之 内部。同時，無法提供手段以有效於調動轉塔以擷取不同冷 85099 590874 卻管件組。 因此，需要有出模後冷卻方法及裝置，可提供快速、有效 冷卻，同時進一步降低成型循環時間，以進一步降低製造模 製塑膠片塊之成本。 【發明内容】 依據本發明之第一方面，提供用於冷卻位於複數個模部位 所模製之複數個塑膠物件的結構及/或步驟。所提供之出模 後冷卻裝置具有⑴第一複數個冷卻結構，其構造以留持第一 複數個模製塑膠物件，及（ii)第二複數個冷卻結構，其構造 以留持第二複數個模製塑膠物件。一排列在鄰接於冷卻設備 之冷卻站，被構造以提供冷卻流體給在第一及第二複數個冷 部結構之各自裡面的第一及第二複數個模製物件的内部。提 供一運動結構且被構造以（i)提供第一運動，以致使冷卻設備 與模部位之相對運動，造成在第一及第二複數個冷卻結構之 各自裡面的第一及第二複數個模製物件，被呈現於冷卻站， 及（ii)&供第一運動，其不同於第一運動，以交替致使第一 複數個冷卻結構及接著第二複數個冷卻結構，被呈現於複數 個模部位。每一面較佳地安裝數個冷卻管在數個位置。此較 佳具體實例亦具有頂端安裝CoolJet/ Supercool設備，及一手 段用於轴向運動冷卻區段，以橫向提供由Index預成型機載 入不同冷卻管組件。 依據本發明之第二方面，提供用於射出成型機之結構及/ 或步驟，其包含具有複數個模穴之凹穴半模。提供對應於複 數個模六之具有複數個模核之凸核半模。一模運動結構，致 85099 〇 590874 使凹穴半模及凸核半模之間的相對運動，以造成複數個模製 物件，在各複數個模製循環中，由複數個模穴中被取出。一 冷卻設備可相對於凸核半模移動，及具有複數個冷卻管以留 持複數個由複數個模穴取出之模製物件。一冷卻設備運動結 構被耦合於冷卻設備，且被構造以保持複數個模製物件在複 數個冷卻管，其時間間距超過二個模製循環。 依據本發明之第三方面，提供結構及/或步驟以相對於塑 膠射出成型機部位移動冷卻轉塔。線性運動結構被構造以致 使冷卻轉塔及塑膠射出成型機部位，彼此相對移動靠近及遠 離。旋轉運動結構被構造以致使在冷卻轉塔及塑膠射出成型 機部位之間的相對旋轉運動。轴向運動結構被構造以致使在 冷卻轉塔及塑膠射出成型機部位之間的相對轴向運動。 依據本發明之第四方面，提供用於具有複數個排列在至少 一列之模核之塑膠射出成型機之冷卻裝置的結構及/或步 驟。提供一出模後冷卻設備，可相對於複數個模核移動。一 可旋轉冷卻轉塔被耦合於出模後冷卻設備且具有二個面，各 面具有冷卻管之至少第一及第二列。一冷卻站被耦合於出模 後冷卻設備，且具有複數個冷卻探針，其構造以射出冷卻流 體至冷卻轉塔數個面之一之冷卻管的第一及第二列二者内 側之模製物件的内部。一第一運動結構被構造以致使出模後 冷卻設備，由複數個模核所移動接近及遠離。一第二運動結 構被構造以致使冷卻站，由冷卻轉塔所移動接近及遠離。一 第三運動結構被構造以致使冷卻轉塔旋轉，以交替呈現第一 及第二冷卻轉塔面於冷卻站。一第四運動結構被構造以致使 85099 -10- 590874 冷卻轉塔相對於其旋轉軸所軸向運動，以交替呈現冷卻管之 第一列，且接著冷卻轉塔面之冷卻管的第二列，面向模核列。 依據本發明之第五方面，提供結構及/或步驟，用於冷卻 排列在模核列之模製物件列。該列之模製物件被傳送至排列 在冷卻設備之冷卻管的第一列。在冷卻管之第一列的模製物 件列，被移動至冷卻站。在冷卻站，一冷卻流體被注入位於 模製物件列之每一模製物件的内部。模製物件列被移動至遠 離冷卻站之位置。模製物件列接著被移動後退至冷卻站。在 冷卻站，再次注入冷卻流體進入模製物件列之每一模製物件 的内部。最後，模製物件列被移動至射出站。 因此’本發明最好地提供出模後冷卻方法及裝置，以有效 冷卻模製塑膠片件。 【實施方式】 本發明將參考數項具體實例敘述，其中Index塑膠射出成 型機採用（較佳地為旋轉）抽出轉塔，用以由成型單元取出塑 膠預成型品，及依序地移動這些預成型品至冷卻站。較佳 地’冷卻站包含一般所謂之Cool Jet™設備，其冷卻插管被插 入母一預成型品’冷卻空氣被注入預成型品之内部尖端，及 冷卻空氣向下流過預成型品之内側表面到外部。冷卻站亦包 含所謂之SuperCool設備，其冷卻插管被插入每一預成型 品，每一預成型品以壓力密封，及冷卻空氣被注入預成型品 之内部。壓力造成預成型品之外壁，接觸於抽出模穴之内 壁，因此有效冷卻預成型品之内表與外表二者。冷卻站亦可 包含CoolJet™與SuperCool設備之組合，及/或相等結構。雖 -11 - 85099 590874 然如此，其應瞭解本發明之内容及專利申請事項，可適用於 製造其他相對厚殼中空物件之其他成型製程。例如，本發明 將發現可適用於除了射出成型塑膠預成型品以外之多種成 型技術，諸如容器、桶罐、托架、噴漆罐、運送箱及相似產 品之成型，或其他可能具有非圓形橫切面形狀之模製產品 等。 圖1顯示Index預成型機1之選取半邊，其包括定模板1〇及 旋轉塔區段總成11。轉塔區段總成u被安裝在軸頸，且一般 而言是以二個托架12所支持，其以繫桿13可拆卸地連接於定 模板10。繫桿之尾端，為可拆卸地連接至安裝於定模板1〇之 夾緊活塞總成14。托架12被導引且在附接於機械底座16之線 性轴承15處滑動。托架12及成型轉塔區段總成u，以所熟知 之驅動裝置（未於圖中示出），移動朝向及遠離於定模板1〇。 預成型半模91(包含熱澆道及模穴）被安裝於定模板1〇，及依 序唱合被安裝於成型轉塔區段總成U之對向面的一或多個 冷半模17a、17b。當半模以移動托架由定模板遠離所分開 時’成型轉塔區段總成11及所附接之冷半模17可被旋轉，例 如以伺服馬達18藉由驅動帶19與滑輪組20。射出單元21供應 融化樹脂注入模内。 出模後冷卻（PMC)設備或總成30包括第二對托架31a、 31b，其亦被導引且在附接於機械底座16之線性軸承15滑 動。冷卻轉塔區段32被安裝在托架31a與31b之間，且可在介 於其間旋轉。出模後冷卻設備30可沿著機器底座移動，一般 是經由驅動馬達9 0及皮帶3 3，使得組件可移動朝向或遠離於 85099 -12- 590874 成型轉區段總成1 1。 圖2顯示出模後冷卻設備在其卸下方位的前向圖。冷卻轉 塔區段32被支持於線性轴承34a、34b及35，使得其可沿著它 的旋轉軸或大致平行於它的旋轉轴在托架31 a及31b之間橫 向移動。可經安裝在冷卻轉塔區段32之汽缸36，產生該項動 作。汽缸連桿37被附接於軸承臂38，其亦支持線性轴承總成 34a、34b之一部分。轴承臂38在托架31a處所轴頸插入，且 經由齒輪箱39被附接於伺服驅動馬達40，其致使臂38及冷卻 轉塔區段總成32旋轉。冷卻轉塔區段32之對向端，以旋轉共 用套節41所支撐，其本身亦被支撐在轴承總成35，使得冷卻 轉塔區段32被沿著軸承35所導引橫向移動至圖4顯示之外側 位置。該移動量，是以安裝在出模後冷卻安裝板片之冷卻管 的數個列之間的節距所決定，此將敘述如後。 旋轉共用套節41提供氣動、液壓、冷卻流體、及電氣操作 之連接，此可由機械底座連接至冷卻轉塔區段32及安裝於托 架31a與31b頂端之CoolJet™/Supercool總成42二者（此將敘述 如後）。這些操作藉由伸縮性導管43由底座16連接至共用套 節41，因此無關於出模後冷卻設備在機械底座16的位置，仍 可保持該供應。 圖2亦顯示安裝在板片45之預成型冷卻管44。其具有足夠 之冷卻管44，可使用於由射出單元所模製之數組預成型品 2。圖示具有安裝在板片45之32個管件，這些管件足夠用於 諸如16個模穴之射出模所產生之二個成型組件。當然，一組 可包含大於或等於2之任何數目管件。此外，於此可能是2、 85099 -13- 590874 3或更多組管件被耦合於板片45。板片45被安裝在冷卻轉塔 區段32之一側邊（面A處）。第二板片48與相對應管件49(數量 為32)，被安裝在冷卻區段32之對向面b。管件被排列在每一 面（例如，請參照圖4)之二個交替組，每一組匹配於‘出成型 模核之節距。對齊於模之第一組稱之為列1，以及由列1偏移 一數量X之第二組稱之為列2。如果空間允許，可在每一面設 有額外之組。 在本具體實例位於冷卻轉塔區段32二個側邊之全部管件 數量，可容納四組以射出單元所模製之元件；因此元件在由 成型轉塔11射出之後，可具有四個循環之處理。明顯地，如 果於此具有空間可另增管件，可提供增長之處理時間。此 外，端視設計而定，元件可以是二、三、四或更多成型循環 所處理。此外，冷卻轉塔區段32可具有多於二個面，以安裝 管件組。 圖13顯示安裝有三個類似板片之替代具體實例，也可能是 安裝四或多個之其他方式。此外，被模製之元件可能夠薄， 因此不需要採用插入冷卻管之内部冷卻，或藉由吹氣機之外 部冷卻。在此情形下’機械將被構造如圖14所示之情形，其 中冷卻站在載架31a及31b頂上，且吹氣機已被拆掉。 圖2亦顯示CoolJet/Supercool單元42，被安裝在冷卻轉塔區 段32上。該單元以汽缸50所垂直移動。該單元也可僅包含 CoolJetT〜Jc氣插管、或僅包含SuperCool™插管，用於膨脹與 冷卻預成型品，或二種型式之組合，例如，將之交替設定以 提供多種變化處理方式，使之呈現在位於單元之預成型品 85099 -14- 590874 2。單元包括數個冷卻插管51，其數目足夠匹配於在冷卻轉 塔區段32之一面部冷卻管44的相對應數目。較佳之具體實 例，於此具有32個冷卻插管，安裝成匹配於相對應冷卻管44 之陣列。冷卻插管5 1被安裝在分配板片52，其提供加壓及/ 或非加壓冷媒流動至每一冷卻插管。另一實施例，此板片52 可能簡單的如氣室般，以安裝在單元42(未於圖中示出）之吹 氣機加壓。如果，供應已加壓冷卻流體（液體及/或氣體）至分 配板片52，以伸縮性導管53所輸送，導管連接板片52至共用 套節41或位於出模後冷卻設備30之交替點。 圖1亦顯示安裝在出模後冷卻設備30之吹氣機60，其可以 導引空氣流動朝向模製元件，同時它們仍然位於成型轉塔i i 之它們的模校70a處，如箭頭F所標示。這可令補充地冷卻元 件（特別是在它們的通道區域），同時它們等待被轉移至出模 後冷卻設備30。為了清楚起見，吹氣機60由出模後冷卻設備 30之其他圖式中被省略掉。一替代具體實例（未於圖中示 出）’安裝一或多個位於冷卻轉塔區段32或托架31 a及31b之 吹氣機，使得它們更靠近位於模核之元件，可導引它們的空 氣流動在其上；由類似之位置可最佳化流動分布，當位於如 圖1所示之傳送位置時，可均勻地橫跨位於Index區段之射出 模核的陣列分布。另一替代具體實例（未於圖中示出），在機 械底座安裝有吹氣機，及當出模後冷卻設備位於傳送位置 時’位於托架31a及31b之導管對齊於吹氣機，因此當位於如 圖1所示傳送位置時，可導引流動均勻地在整個位於Index區 段之射出模核陣列處分布。同時轉塔丨丨及32被構造以旋轉運 85099 -15- 590874 動’另一實施例包括成型及/或冷卻板片，其可能相對於模 及成型/冷卻結構視需要所線性地或曲線地移動。 在操作方面，移動Index成型轉塔區段11及冷半模i7a，以 形成一附加熱半模91之閉合模。施加夾緊力量於模，在較佳 具體實例中是藉由夾緊活塞14經由繫桿13所作用。模以射出 單元21所填滿，在容裝及冷卻時間之後，移動成型轉塔11將 模開啟，且將冷半模17a由定模板10遠離一充份距離，以清 除模核70a在成型轉塔11之轉動弧線。在有二個面之轉塔系 統，轉塔區段被旋轉180度以對齊載有剛模製元件在其上之 模核第一組70a於出模後冷卻設備冷卻管44。模核第二組7〇b 現已對齊於凹穴半模91，模被閉合，重複循環以在模核第二 組70b製造第二組元件。一典型之射出成型循環時間大約為 10秒。 同時，吹氣機60導引冷卻空氣流至位於模核70a之元件 上。剛好在模核7Ob完成成型循環之前，出模後冷卻設備3 〇 被移動朝向成型轉塔11，及位於模核70a之模製元件，由射 出成型轉塔11被傳送至安裝於出模後冷卻設備30之冷卻轉 塔區段32之面A的冷卻管44之列卜出模後冷卻設備30接著被 移動遠離成型轉塔11 一足夠之距離，以清除冷卻管44在載入 預成型品的轉動弧線。 冷卻轉塔區段32接著被旋轉90度以對齊管件，及它們的元 件垂直對齊於CoolJet™/Supercool單元42，如圖2所示。此旱 元接著經由汽缸50被移動向下，以插入冷卻插管5 1進入位於 全部冷卻管44之所有預成型品，以及由管件注入冷卻流體以 85099 -16- 590874 冷卻元件之内部。元件之内部可被加壓，及/或冷卻流體可 被導引至元件内部之末端處。同時，如圖3所示，某些位於 管件49之元件被安裝在冷卻轉塔區段32之對向面b，被射出 在冷卻方塊之下且位於輸送帶（未於圖中示出）之上。因此已 射出之元件’已在出模後冷卻設備30行進四或多個成型循 環’端視安裝在出模後冷卻之冷卻管組數目及用於支撐冷卻 管之面部數目而定。對於10秒之射出成型循環時間，元件將 在出模後冷卻單元已被處理近4 0秒。 較佳具體實例中，光眼感測器（未於圖中示出）被安裝於托 架31a及31b之内側面，且對齊於安裝在冷卻轉塔區段μ之面 A及B的反射面（未於圖中示出），以確保適當之元件2已由冷 卻管所完全射出’以及任何相關之輔助射出桿（未於圖中示 出）’在轉塔區段32旋轉之前已經正確地縮回，因此可確保 避開設備撞擊之風險。另一種搬動元件之具體實例，為使用 傳統之安裝在機械底座16或鄰接地板之機械臂設備（未於圖 中示出），設有一脫開板片，其定位在當冷卻轉塔區段32位 於如圖1所示之傳送位置時，可傳送元件至機械臂，因此在 略被早於出模後冷卻設備冷卻循環之前，已清空冷卻管。 以汽缸50將CoolJetTM/Supercool單元42由它的插入位置拉 回（如圖3所示）一足夠之垂直距離，以清除冷卻管料之轉動弧 線與已經載入其裡面之預成型品。冷卻轉塔區段32接著旋轉 90度以對齊清空管件於下一組在模核7〇b之剛模製元件。元 件被傳送及持續該程序。當下一個已清空管件組，發生未對 齊於射出模核，冷卻轉塔區段32被汽缸36(當轉塔旋轉時）所 85099 -17- 590874 軸向運動，以對齊空的管件於下一個在模凸核7(^之剛模製 70件。也就是說，冷卻轉塔區段32被沿著一平行於其旋轉軸 之轴所軸向移動，以呈現下一組冷卻管於轉塔模核70a或70b 之元件2。 圖4顯示一箭頭X標示冷卻轉塔區段32之軸向運送，在冷卻 區段旋轉動作期間對齊空的管件，其以旋轉箭頭1所標示。 圖5顯示剛模製元件2被載入冷卻管44。一箭頭γ顯示冷卻 轉塔區段32在冷卻區段之連續旋轉期間的逆向轴向轉送，其 以旋轉箭頭R2所標示。 圖6顯示將冷卻管44對齊之連續程序，用於co〇iJetTM /Supercool單元42之處理。請注意在每一插入之插管51，所 有冷卻管載有被冷卻之預成型品。因此，在整個出模後冷卻 循環，每一預成型品較佳地具有二或多個來自於 CooUet™/Supercool單元42之處理。這可甚至於確保位於預 成型品最厚元件之壁面區段内，任何殘餘熱量的潛在性移 動’可被重複處理掉’因此最小化樹脂再結晶之機會。應注 意的是，三個側邊冷卻塔區段32,將造成模製元件被冷卻六 個成型循％，及一個側邊冷卻塔區段，將造成模製元件被冷 卻四個成型循環。因此’改變在冷卻區段之面部數目，將可 改變射出成型循環數，亦即模製元件可在其中被冷卻之次 數。 圖7顯示由面A之交替列射出元件2，同時在面b應用 Co〇lJet™/Superx〇〇l處理。其連續之程序如圖8所顯示，直到 第一次被載入面A列1之管件元件已被射出，於是程序再次循 85099 -18- 590874 環。在較佳具體實例之方式，對於出模後冷卻設備30之每-- 完整循環，射出單元發生四+施 X玍四_人循裱。如果在出模後冷卻設備 30設置有另增冷卻管，可能在射出單元具有另增之成型循 環。應注意較，模製元件2之射出，可以機械裝置或氣動 裝置所完成，此為吾人所熟知之技藝。 圖9顯示出模後冷卻設備3〇在插入Co。，〜⑽㈣ 卻插管51之前的侧視圖。圖_示，出模後冷卻設備30已旋 轉以接受剛模製預成型品2進入空的冷卻管49。 為清楚起見，圖！！所顯示之程序圖，其說明在每一射出成 型及冷卻循環階段之操作。®12a_12y顯^出料圖之不同 =段的結構示意圖1序圖與示意圖將相對於射出成型循 環、冷卻轉塔循環、以及在成料塔11與冷卻轉塔區段32所 發生之動作進行敘述。不同的成型及運動操作控制，將以一 或多個-般功能之電腦、個人電腦、處理器、料積體電路 應用、數位信號處理器、硬接線電路、馬達、伺服馬達、步 進馬達、壓力感測||、溫度感測器等執行。 射出成型循環1在半模閉合時開始、致動夹扣、及將已融 化塑膠注入模内，且灾驻仏甘士士 _ ^ * 裝於/、中有一預疋時間間距。剛模製 物件被允許在模内冷卻另__預定時間之間距，及半模被開 啟。成型轉塔11接著由凹穴半模移_開及旋轉⑽度，冷 卻風扇60吹送冷卻空氣在剛模製元件。成型轉塔"立刻後退 移動朝向凹穴半模’且開始射出成型循環2;同時先前模製 元件保持在模核’直到㈣好再次被開啟之前。出模後冷卻 設備30被移動朝向成型轉塔n，且元件剛好在模被再次開啟 85099 -19- 590874 之前，被傳送至冷卻轉塔區段32。 在冷卻轉塔區段32，先前的模製元件2a〆參照圖i2a)被載 入面A之列1的冷卻管44。冷卻轉塔區段32接著由成型轉塔n 移動離開，且旋轉90度朝向C〇〇lJet™/Supercool單元42(參照 圖12b)。CoolJet™/Supercool單元42接著被移動向下，冷卻插 管51被插入預成型品2ai(參照圖12c)，及預成型品被加壓及/ 或冷卻（參照圖12d)。應注意的是，冷卻插管51同時冷卻預成 型品2a2_pricr，此為來自於先前位於面a之列2之成型循環的 預成型品（將詳述於後）。預成型品2ai接著被排出/吹氣以完 成冷卻動作，及冷卻單元42被移動向上，由預成型品2ai脫 開冷卻插管5 1。同時，適當的機械及/或氣動裝置被致動， 由冷卻轉塔區段32之底部（參照圖12e)，射出先前已冷卻之預 成型口 口 2bi_pri〇r(由先則射出成型循環）。這項步驟，發生於接 近整個射出成型循環3之中間點。 在模製預成型品2b已經由冷卻轉塔區段32被射出之後，其 被旋轉90度（參照圖12f)以呈現冷卻管件49於成型轉塔11。出 模後冷卻設備3 0接著被移動朝向成型轉塔11，且先前模製預 成型品21^被傳送至面B之列1的冷卻管49(參照圖12g)。接 著，如前所述相對於預成型品2a!(參照圖12a-12f)之步驟，被 重複於預成型品2bK參照圖12g-121)。這些步驟中，在冷卻 轉塔區段32之面A的預成型品2ai持續被冷卻。請參照圖12k 注意，其非如前所述之被射出的預成型品2ai，而是來自於 先前射出成型循環之預成型品2a2_pric)r，由面A之列2被射 出。這項卸下步驟，亦發生於接近整個射出成型循環4之中 85099 -20- 間點。明顯地在圖121之冷卻轉塔區段32被旋轉90度之後， 冷卻轉塔區段32被轴向運動，以呈現面a之列2的冷卻管件44 於成型轉塔11。 在冷卻轉塔區段3 2旋轉及轴向調動之後，出模後冷卻設備 30被移動朝向成型轉塔n，及預成型品被傳送至冷卻轉 塔區段（參照圖12m)之面A之列2的冷卻管44。其後，如前所 述相對於預成型品2a〆參照圖12a-12f)之步驟，被重複於預成 型品2a^參照圖I2m-12r)。請參照圖12p注意，冷卻插管51同 時冷卻面A之列2的預成型品2as以及面A之列1的預成型品 2a!。因此預成型品2ai被冷卻單元42所冷卻二次。同時請參 照圖12q注意，預成型品2b2_prior被射出，同時預成型品2bi 保持在冷卻轉塔區段32。這項步驟，亦發生於接近整個射出 成型循環5之中間點。 當冷卻轉塔區段32已被旋轉，以致面B再次呈現於成型轉 塔11 ’出模後冷卻設備被移動朝向成型轉塔^，及預成型品 被傳送至冷卻轉塔之列2的冷卻管49(參照圖12s)。請注意 預成型品2a〗、2a2及2b!保持在冷卻轉塔區段，以提供額外之 冷卻。其後，如前所述相對於預成型品2bl之相同步驟（參照 圖12g-12l)，被重複於預成型品2b2(參照圖12s-12x)。如圖12W 所示’預成型品2ai最後由冷卻轉塔區段32所射出；在射出 成型循環6期間，於它們成型之後具有多於四次循環，且在 旋轉之後有一次，在冷卻轉塔區段32附近為3/4次（63〇度）。 這項拉長冷卻時間，可令預成型品2a!正確地凝固，不會有 如前所述之結晶問題。如圖12χ所示，冷卻轉塔區段32被旋 85099 -21 - 轉90度，且@時被軸向運動以呈玉見面a之列】的冷卻管婦成 型轉塔11。 H 12y所示，冷卻轉塔區段將如圖所描緣的位於相 ，之位置，且下一組預成型品2aNnext被載入面八之列丨的冷卻 管44 ’重複如前所述之步驟。 因此上述之步驟，提供最佳化之具體實例，其需要最小量 之庄入及出扠後冷卻工具元件，以在快速製造循環下，可製 造大致無缺陷之高品質預成型品元件。只需要一冷卻站，但 =對於每一預成型品仍保持二次處理機會。無論如何，應注 思可在二個其他位置之_個或二個提供額外之冷卻站，如前 所述之過程巾，冷卻轉塔區段之面部被旋轉於此。 依據本發明之具優點的特徵包括： 一模製冷卻轉塔區段，設有較佳地沿著平行於其旋轉轴之 一軸的調動。 一模製冷卻單元，其提供用於每一元件之二或多個分開且 盡可能地不同處理事項。 出模後冷卻單元裝有—吹氣單元，以在傳送之前射出冷 卻氣流至定位在它們模核之元件上。 因此，所敘述之方法及裝置有效於冷卻模製塑膠物件，可 降低循環時間及成本。 同時本發明可縮短大致具有圓形橫切面形狀且垂直於預 成型轴之吹模塑容器預成型品的製造時間，對於熟悉此項發 明者應瞭解本發明為可同等適用於其他可能具有非圓形橫 切面形狀之模製產品，諸如桶罐、喷漆罐、運送箱及其他相 85099 -22- 590874 似產品，其需要相似之一般結構及模設計特性，如同預成型 射出模的情形一般。 所揭示於描述要點之個別元件或在附加圖式所標示之方 塊，已為射出成型技藝所熟知；其特定構造及操作，對於遂 行本發明之操作與最佳模式並非關鍵者。

本發明已相關於目前所考慮之較佳具體實例所敘述，其應 該瞭解本發明非限制於所揭示之具體實例。相反的，本發^ 希望涵蓋其内含於專利申請事項之精神與範圍内之不同的 修改及等效排列。下列專利申請事項之範圍其皆符合於概括 性的解釋，藉以包含全部類似之修改及相等結構與功能。 全部所敘述之美國與國外專利文件，以引用的方式併入本 文之較佳具體實例之詳細敘述。 【圖式簡單說明】 本發明各範例之具體實例，參考相關圖式敘述，其中： 圖1 :為Index預成型機之選取半邊的侧向示意圖，其包括 依據本發明較佳具體實例之出模後冷卻設備。

圖2 :為圖1出模後冷卻設備在卸下及插入c〇〇ljetTM /Supercool設備之前的前向示意圖。 圖3 :為圖1出模後冷卻設備在卸下事先選定元件及附加 Cool Jet™/Supercool设備在調節位置的前向示意圖。 圖4··為圖1出模後冷卻設備直接在載入剛模製預成型品進 入空的冷卻管之前的前向示意圖，其說明該區段在旋轉期間 之橫向運動。 圖5 :為圖4出模後冷卻設備直接在載入剛模製預成型品進 85099 -23- 590874 入空的冷卻管之後的前向示意圖，其說明該區段在旋轉期間 之反向橫向運動。 圖6 :為出模後冷卻設備在卸下及插入c〇〇l Jet™/Superco〇l 設備之前的前向示意圖。 圖7 :為出模後冷卻設備在卸下事先選定元件及附加 CoolJet™/Supercool設備在調節位置的前向示意圖。 圖8 :為出模後冷卻設備直接在載入剛模製預成型品進入 空的冷卻管之前的前向示意圖。 圖9 :為出模後冷卻設備在卸下及插入c〇〇ljetTM/Supere()Ql 設備之前的側向示意圖。 圖10:為出模後冷卻設備直接在載入預成型品進入空的冷 卻管之後的側向示意圖。 圖11a及lib:為說明一組預成型品之全部成型及出模後冷 卻程序之序列圖。 圖12a-12y :包含串列示意圖說明出模後冷卻區段之全部 循環位置。 圖13 ·為出模後冷卻設備一替代具體實施例之侧向示意 圖’其顯示三個面。 圖14 ·為出模後冷卻設備另一替代具體實施例之側向示意 圖’其略去冷卻站或吹氣機。 【圖式代表符號說明】 1 Index預成型機 2 預成型品 10 定模板 85099 -24- 590874 11 成型轉塔 11 旋轉塔區段總成 12、31a、31b 載架 13 繫桿 14 夾緊活塞總成 15、34 線性軸承 16 機械底座 17a、17b 冷半模 18 伺服馬達 19 驅動帶 20 滑輪組 21 射出單元 30 出模後冷卻裝置或總成 32 冷卻轉塔區段 33 皮帶 35 轴承總成 36 ^ 50 汽缸連桿 37 缸柱 38 軸承臂 39 齒輪箱 40 4司服驅動馬達 41 旋轉共用套節 42 Super cool單元 43、53 伸縮性導管 -25- 85099 預成型冷卻管 板片 第二板片 管件 冷卻插管 分配板片 吹氣機 冷卻風扇 模凸核 驅動馬達 凹穴半模 -26-

Claims (1)

1. 拾、申請專利範圍·· 1種用於冷卻複數個塑膠物件之裝置，該等塑膠物件在至 個接續成型循環中形成於各個模，該複數個塑膠物件 可由各個模之固定套準位置载入裝置内，該裝置包括： a) 一可旋轉冷卻轉塔區段，其具有一旋轉軸及至少·· (i)第一複數個冷卻結構，其構造可在使用中留持形成 於第一成型循環之第一複數個模製塑膠物件；及 (11)第二複數個冷卻結構，其構造可在使用中留持在 不同於第一成型循環之成型循環所形成之第二複數個模 製塑膠物件； ^ b) 一耦合於可旋轉冷卻轉塔區段之驅動總成，在使用中 致使可旋轉冷卻轉塔區段繞著旋轉轴旋轉，該驅動總成進 一步被構造以致使可旋轉冷卻區段在一大致平行於旋轉 轴之方向的線性位移，由是該線性位移致使第一複數個冷 卻結構及接著第二複數個冷卻結構，可呈現於且對齊於該 固定套準位置，以在使用時承接模製物件在其中。 2·如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包含一定置在鄰接 4可旋轉冷卻轉塔區段之補充冷卻站，其中，驅動總成在 使可旋轉冷卻轉塔區段旋轉時，造成第一及第二複數個冷 卻結構，被一起呈現於補充冷卻站。 3·如申請專利範圍第2項之裝置，其中該補充冷卻站被構造 以在使用中遞送一冷卻流體流進被保持在該第一及第二 複數個冷卻結構内之模製物件的内部。 4·一種用於冷卻複數個塑膠物件之裝置，該等塑膠物件被排 85099 590874 列在複數個核部位之内/上，該裝置包括： 一冷卻設備’其具有⑴第一複數個冷卻結構，其構造以 留持第一複數個模製塑膠物件，及（ii)第二複數個冷卻結 構’其構造以留持第二複數個模製塑膠物件； 一冷卻站’其鄰接該冷卻設備而設置且被構造以提供一 冷卻流體給第一及第二列冷卻結構之各自裡面的第一及 第二複數個模製物件的内部；及 一運動結構，被構造以⑴提供一第一運動，以致使在該 冷卻設備與模部位之間的相對運動，造成在第一及第二複 數個冷卻結構之各自裡面的第一及第二複數個模製物 件，被呈現於該冷卻站，及（ii)提供一第二運動，其不同 於第一運動，以交替致使第一複數個冷卻結構及接著第二 複數個冷卻結構，被呈現於複數個模部位。 5.如申明專利範圍第4項之裝置，其中該運動結構提供之第 一運動如同旋轉運動，及第二運動如同平行於旋轉運動軸 之線性運動。 6·如申請專利範圍第4項之裝置，其中該運動結構造成第一 複數個模製物件，相對於複數個模部位旋轉超過36〇度。 7·如申請專利範圍第4項之裝置，其中該運動結構造成第一 複數個模製物件，被留持在該冷卻設備内，經過複數個模 部位之成型操作之至少四個循環。 8.如申請專利範圍第4項之裝置，其巾該運動結構造成該冷 郃设備之一丨卻循，大致等於複數個才莫部位之四個成型 循環。 85099 -2- 590874 9·如申請專利範圍第4項之裝置，其中該冷卻站被構造以提 供一冷卻流體給在第一及第二複數個冷卻結構之各自裡 面的第一及第二複數個模製物件之内部的末端尖處。 10·如申請專利範圍第4項之裝置，其中該冷卻站被構造以提 供加壓冷卻 體給在第一及第二複數個冷卻結構之各 自裡面的苐一及第一複數個模製物件的内部。 11·如申請專利範圍第4項之裝置，進一步包含耦合於該冷卻 設備之吹氣結構，且被構造以提供冷卻空氣給設置在複數 個模部位内/上之複數個塑膠物件的外部。 12.如申請專利範圍第4項之裝置，其中該第一複數個冷卻結 構包含第一複數個冷卻管列，及其中該第二複數個冷卻結 構包含第二複數個冷卻管列，其相交錯於第一複數個冷卻 管列。 13· —種射出成型機，包含： 一具有複數個模穴之凹穴半模； 一凸核半模’其具有複數個對應於該等複數個模穴之模 核； 模運動結構，其致使在該凹穴半模及該凸核半模之間的 相對移動’以造成複數個模製物件，在各複數個模製循環 中，由該等複數個模穴中被取出； 一冷卻設備，可相對於該凸核半模移動，且具有複數個 冷卻苔以留持由該等複數個模穴取出之複數個模製物 件；及 冷卻設備運動結構，被耦合於該冷卻設備，且被構造以 85099 590874 保持複數個模製物件在該等複數個冷卻管内，其時間間距 超過二個模製循環。 14·如申研專利範圍第丨3項之射出成型機，其中該冷卻設備 . 運動結構移動該冷卻設備在一旋轉方向，且在一平行於旋 轉動作之軸的方向。 1 5 ·如申明專利範圍第丨4項之射出成型機，其中該冷卻設備 具有冷郃管之第一列及相鄰接之冷卻管第二列，及其中該 - 冷卻設備運動結構移動該冷卻設備，使得⑴第一複數個冷 部S在第一模製循環由該凸核半模承接第一複數個模製 _ 物件，及⑼第二複數個冷卻管在第一模製循環由該凸核 半模承接第二複數個模製物件，該冷卻設備運動結構在第 一及第二模製循環之間，以平行於轉動軸的方向移動該冷 卻設備。 16.如申請專利範圍第15項之射出成型機’其中該冷卻設備 運動結構移動該冷卻設備在一超過36〇度之旋轉方向，同 時第一複數個冷卻管留持第一複數個模製物件。 '如申請專利範圍第16項之射出成型機，進一步包含一吹 # 氣機，其構造為在第一複數個模製物件被承接於該第一複 數個冷卻管内之前，吹送冷卻空氣在其上。 18·如申請專利範圍第17項之射出成型機，— \ 步包含--鄰 接於該冷卻設備設置之冷卻站，且被構 ^ 稱4成當該冷卻設備 運動結構在一遠離該凸核半模方向旋輟 琢冷卻設備之 後’供應冷卻流體給該第一複數個模製物 Ί 〇 . . 7 1千的内部。 ^如申請專利範圍第18項之射出成型機 進一步包含冷卻 85099 -4 - W0874 站運動結構，其構造以致使在該冷卻設備與該冷卻站之間 相對運動。 2〇·—種用以相對於塑膠射出成型機部位移動冷卻轉塔之裝 置，包括： 線性運動結構，被構造以致使冷卻轉塔及塑膠射出成型 機部位，彼此相對移動靠近及遠離； 旋轉運動結構，被構造以致使在冷卻轉塔及塑膠射出成 型機部位之間的相對旋轉運動；及 軸向運動結構，被構造以致使在冷卻轉塔及塑膠射出成 型機部位之間的相對軸向運動。 21·如申請專利範圍第20項之裝置，進一步包含一冷卻轉 塔，其具有排列在二個冷卻轉塔面部之每一者之冷卻管的 第一及第二交錯列，及其中該軸向運動結構移動冷卻轉塔 以交替呈現排列在二個冷卻轉塔面部之每一者之冷卻管 的第一及第二交錯列於位在成型機械部份之模核列。 22·如申請專利範圍第21項之裝置，進一步包含一冷卻站， 其具有複數個冷卻結構，各自地相對應於冷卻管之第一及 第一列一者’及其中該旋轉運動結構旋轉冷卻轉塔以呈現 冷卻管之第一及第二列於複數個冷卻結構。 23. —種用於塑膠射出成型機之冷卻裝置，其具有複數個排 列在至少一列之模核，該裝置包括·· 一出模後冷卻設備，可相對於複數個模核移動； 一可旋轉冷卻轉塔，被耦合於該出模後冷卻設備且具有 二個面’各面具有冷卻管之至少第一及第二列； 85099 590874 一冷卻站，被耦合於該出模後冷卻設備且具有複數個冷 卻探針，其被構造以射出冷卻流體至該冷卻轉塔數個面之 —的冷卻管之第一及第二列二者内侧之模製物件的内部； 第一運動結構，被構造以致使該出模後冷卻設備，由複 數個模核所移動接近及遠離； 第二運動結構，被構造以致使該冷卻站，移動接近及遠 離該冷卻轉塔； 第三運動結構，被構造以致使該冷卻轉塔旋轉，以交替 地呈現第一及第二冷卻轉塔面於該冷卻站；及 第四運動結構，被構造以致使該冷卻轉塔相對於其旋轉 軸行軸向運動，以交替地呈現冷卻轉塔之冷卻管之第一 列，且接著冷卻管的第二列，面向模核列。 24· —種模製在模核列上之模製物件列的冷卻方法，包括步 驟： 傳送模製物件列至排列在冷卻設備上之冷卻管的第一 列； 移動位於冷卻管之第一列的模製物件列至冷卻站； 在冷卻站’注射一冷卻流體進入位於模製物件列之各模 製物件的内部； 移動模製物件列至遠離冷卻站之一位置； 移動模製物件列後退至冷卻站； 在冷卻站’再久注射一冷卻流體進入位於模製物件列之 各模製物件的内部；及 移動模製物件列至射出站。 85099 -6- 590874 25·如申請專利範圍第24項之方法，其中移動模製物件列至 離開冷卻站一位置之步驟，包含進一步移動模製物件列至 一鄰接模核列位置之步驟。 其中進一步移動模製物 ，包括進一步傳送另一模 二冷卻管列之步綠。 其中該移動步騍包含旋 包含轴向運動。 26.如申請專利範圍第25項之方法， 件列至一鄰接模核列位置之步驟 製物件列至排列在冷卻設備之第 27·如申請專利範圍第26項之方法 轉運動，及其中進一步運動步碌 85099