TWI232157B - Apparatus and method for removing a molded article from a mold - Google Patents

Description

1232157 玫、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於預製坯之射出成形之方法及裝置，以 隨後再次加熱預製述並將其吹塑成形爲容器之步驟。 ^ °之本發明係關於一種用於提供改良之注塑模具之頸 %或頸狀對開式（spllt)組件的方法及裝置，以允許較早地自 注㈣具噴射出或移除預製坯，藉此減少製造預製坯所需 的T間σ亥方法及裝置特別適用於諸如聚對苯二甲酸乙二 醇酯之熱塑性聚酯之聚合物材料。 【先前技術】 、燕怂此項技術者熟知，預製坯爲一具有通常中空之圓形 載面、、且心之g，其具有一主體部分、一通常爲半球狀組態 之封閉末端部分及一開口末端。位於開口末端附近並疊加 在開口参端與主體部分之間的係一通常爲圓形之頸面 (neCk-flmsh)。最終的容器f求將決定預，尺寸及形狀之 特定細節。儘管較小及較大尺寸都可行，但是技術人員會 使特定容器組態之特定預製述、组態具有〆般在25〇 _至4 升之間的容量。 舄了接收封閉體（亦即蓋子），頸面具有一通常包含以 部分之組態：一相鄰於開口末端之密封表面部分；一相 於主體部分之操作環部分’其有助於使吹塑成形容器之 造變得便利；及位於密封表面與操作環之間的螺紋部分 其用以附著封閉體。爲了保證適當的封閉體附著及密封 頸面需要充分的-致及精確的尺寸特性，其通常不會扭

O:\90\90462.DOC -6- 1232157 或變形。當螺紋爲通用形式時， 凸耳、扣環或其它用於附著封閉體、之文部^可爲任何形式之 標準的齒冠狀頸面。 '付彳，例如（但不限於） 热悉此項技術者亦熟知射出 -融的高溫下，將熱塑性二 =::。該過程包括:在 孔口或喷嘴注入注塑模呈中=其它塑性材料經由小的 密封空腔之各種組件之她成，1允…、糸形成一封閉且 預製迷，且在各組件之^泄;工腔允許溶融聚合物形成 充分地冷卻且固化，則注«二之聚合物材料 噴射出或移除預製&。 件分離，以允許 在一用於吹塑成形容器之常 烘箱Λ #、，μ 用方法中，吹塑成形機器之 九、相加熱亚軟化預製坯之主體 物材料^ ^刀（仁不加熱頸面）的聚合 物材枓。吹塑成形機器藉 持預製赵，且將加熱後之預=:彻環部分來固 兮咖 交頂i坯置於吹塑模具空腔内，在 口亥工腔内增麼之空教接菩 …介之工風接者充乳並膨脹，以使預製链符合吹 工腔，藉此形成容器。吹塑成形之容器的頸面組態 ^保持不變’且保留最初射出成形所獲得之預製 悲。 射:成形預製趣所需的時間-般由充分冷卻並固化所注 、 物材料以允5午自模具移除該部分而不會導致變形 :扭曲所需的時間來限制。通常1製述中具有較厚的壁 、，寸的區奴決定所需之冷卻時間。較厚壁截面區段内 :塑料通常需要更多時間來充分地冷卻並固化，且頸面通 有°亥等杈厚壁截面區段中的一個區段。

O:\90\90462.DOC 1232157 爲了形成預製坯之開口末端中允 模具總成—般使用…末…：®形截面組態，注塑 呈直邊开"· x 組件’其爲-具有縱軸之大體上 是” maight_Slded)之棒。環繞且相鄰於該核心细件的 精確地硿a 碩级爲一對+圓形零件，其可 製坯。 之尺寸特性，且有助於自核心組件移除預 在移除預製坯的過程中，注 件最初以平行於核心棒之縱轴的方;^虞置— 縱軸的方向來一致地運動。靠在 項面之螺紋部分及掉作 钴作衣#刀上之頸環組件導致預製坯以 縱向方向而滑離核心組件。 =温下㈣融熱塑性聚合物材料通常會在冷卻及固 因此’在製造中’預製㈣常會在材料冷卻時收縮 :貼近核心組件。由於核心組件能抑制收縮， 導致預製达夹住核心之側面的分子力。在移除過程中二 Γ頁面之螺紋部分及操作環部分上之力必定會傳遞通過預 衣…，以克服由預製迷緊夹住核心所引起的摩捧阻 。換言之’對頸面之螺紋部分及操作環部分所施加的力 與預製坯緊夹住核心之阻力相互剪切。 ，此刻’聚合物材料並未固化。與模具表面直接接觸之材 料的固化通常早於不言 Μ干m接接觸之材料。若整個頸面壁截面 之聚合物材料未充分固化，則在移除過程中頸面將不會有 足夠的強度來傳遞力’且因此會變形及扭曲，從而使得密 封表面部分變得不規則且不能夠維持封閉體之適當密封。 因此’成形技術人員延長冷卻時間，以確保頸面之聚合物

O:\90\90462.DOC 1232157 固化，藉此防止扭曲。對於熱塑性聚酯之聚合物材料而言， 注入並冷卻聚合物及移除預製坯所需的時間通常爲約21秒 至26秒。 因此，在大多數預製坯設計中，限制最早脫模時間的部 分爲頸面部分。圖1爲預製坯模具總成1〇之剖視圖，該預製 坯模具總成10具有：核心冷卻通道12、核心冷卻管14、頸 環冷卻通道16、頸環或頸狀對開式組件18a與i8b、具有軸 21之核心組件20、具有空腔表面23之模具陰模以及圓周圍 繞模具陰模22而延伸之模具冷卻通道24。圖丨亦展示預製坯 26、模具洗口嵌入物28及注塑喷嘴3〇。預製述模具總成⑺ 爲-形成-封閉且密封空腔之各種組件的總成，該空腔允 4注入空腔内之熔融聚合物形成預製坯26，且在各組件之 間無實質泄漏。在圖’預製㈣具有_大體上等同於該 封閉空哮之組態。 核心冷卻通道12包括冷卻入口 32及冷卻出口 34。噴射持 (ejector bar) 36a及36b安裝至頸環組件丨仏及丨处，且可分= 藉由凸輪及起重桿(未圖示)在芯盒面板38上滑動。芯盒面板 38固定在汽提板4〇上。核心固持器41固持核心組件2〇。預 製坦26具有開口末端50、封閉夫 士舰A 、 丁闭不鳊52、主體部分54及頸面 44。頸面44具有密封表面部分45 刀w 螺紋部分46及操作環部 分48。頸環組件18a及18b包含一 ^ 3 對牛®形零件，其可精確 地讀定頸面44之尺寸特性，且右狀 有助於自核心組件2〇移除預 製坯26。 預製坯模具總成10最 在預製坯26之移除或喷射過程中

O:\90\90462.DOC 1232157 :沿分型線42分離，使得核心组件2〇、核心固持器4i、頸 環組件18a及18b、預製达26及其它相關組件以平行於仙 之方向來致地運動，藉此將預製坯26拉離模具陰模22、 模具澆口嵌入物28及噴嘴3〇,從而自空腔表面23來分離預 製链26。汽提板40之致動接著導致喷射桿^與抓及頭環 組件18a與18b最初以平行於_之方向來一致地運動，、以义 自核心組件2G移除預製㈣。最後，頸環組件w與喷射桿 36a在芯盒面板38上以垂直且遠離軸。之第一方向運動，同 時頸環M18b與喷射桿36b在芯盒面板38上沿垂直且遠離 軸21之第二相反方向（與頸環組件18&與喷射桿進行之 方向）運動，以使預製堪26完全脫離預製述模具總成1〇。 除了上述扭曲問題外’已知模具設計之另—問題爲：兩 個半狀頸環在頸環封閉（組合）以及接著封閉並爽緊模具時 並未接嚀核心。在打開模具且噴射出物件之後，藉由汽提 板40所推進之該等半狀頸環與1此相互分離。在下一成 周功開始之$，必須顛倒該喷射機制，以將頸環及汽提 板復位於如圖i所示之成型位置。該顛倒程序包括：在汽提 冬向後衝耘中，使頸環相互朝向運動直至接觸，以使得 當=提板完全返回時（在圖丨所示之位置），頸環完全封閉， 互的刀型表面接觸。由於頸環在任何時候都不存在 接觸核心的危險’所以頸環之完全封閉可在汽提板之返回 衝程中的任何時候進行。 ^員裒將在模具封閉位置時接觸核心之設計中，較佳 :員衣本身首先封閉，以使得當其最後接觸核心時，其

O:\90\90462.DOC -10- 1232157 月匕充當組合對。力Ο M. 在早期的Husky設計中，頸環具有，，關閉，， 柱形表面，J：平并认 :核心縱軸，且接觸核心直經。然而， 此設計並非最佳，因爲：若在此等兩個圓柱形表面2間存 在大於0.005夬时的間隙，則在注人過程中塑料經由該間 隙泄漏的危險性很大。因此，該類型之設計要求此等表面 的緊公差製造’以確保組合間隙較小。不幸的{，模真在 使用過程中會磨損，並最終導致如此類之設計泄漏。另— 早期的Husky設計具有漸縮或圓錐形關閉表面，其與核心上 之對應的配合漸縮表面接觸。在成形過程中，此等兩個表 面（知|，從而産生了能防止塑料泄漏之正作用密封。 然而’此設計也非最佳，因爲當預製㈣核心汽提時仍會 有頸壞扭曲。 圖2爲圖1所示之選定組件之局部截面圖，且其進一步展 不具有擘厚部分56之預製坯26及具有核心表面π之核心纽 件2〇。杈具陰模22 (圖2中未展示）已與頸環18b沿分型線42 分離。 圖3爲類似於圖2之局部截面圖。頸環18b最初以平行於軸 21之方向A’’運動，以開始自核心組件2〇移除預製坯％。頸 壞18b(及18a，未在圖3中展示）已與核心固持器41沿次分型 線64分離。此外，預製坯26已與核心表面58部分分離59。 次分型線64終止於頸面44處，其終止點相鄰並位於密封表 面部分45與螺紋部分46之間（參見圖2)。 高溫下的熔融熱塑性聚合物材料通常會在冷卻及固化時 收縮。因此，在製造中，預製坯26通常會在材料冷卻時收 O:\90\90462.DOC -11 - 1232157 縮並貼近核心組件20。由於核心組件2()能抑制收縮，所以 會形成辱致預製坯26夾住核心表面58的分子力。在移除過 程中穿過頸環18b (及18a ’未在圖3中展示）來作用並最終對 承受在頸面44之螺' 紋部分46及操作環部分48上之力必定會 傳遞通過預製㈣之壁厚部分56,以克服由預製㈣緊夾 住核心表面58所引起的摩擦力。若整個頸面壁厚部分％之 聚合物材料未充分岐，則其就不會有足夠的強度來傳遞 力以克服預製述3黏附於核心組件2〇上之約6〇%核心表面 58的摩擦力。此又會導致頸環18b (及18a，未在圖3中展示） 以方向’，A ”運動時的頸面扭曲6 2。扭曲6 2導致密封表面4 5 變得不規則（未圖示），藉此導致隨後被附著至頸面44之封閉 體（未圖示）不能適當地密封。 爲了確保壁厚部分56内之聚合物足夠堅固及具有剛性以 傳遞頭％、1 8a及1 8b所施加之力，且在移除過程中不發生頸 面扭曲，成形技術人員可延長製造預製坯26的時間。製造 熱塑性聚酯材料之預製堪26所需的典型成形時間爲約以秒 至26秒。在另一早期的Husky設計中進行了一種緩和該問題 之嘗試，其中使頸環之一小部分（小於5〇%)與預製坯之頂端 密封表面之外圓周部分接觸。然而，此設計具有兩個缺點。 第一，頸環與頂端密封表面之間的小面積接觸仍需實質的 冷卻時間來防止頸環扭曲。第二，此設計具有圓柱形頸環 配合表面，其會導致溶融塑料之泄漏。 吳國專利第4,521，177號、第6，176,700號、第6,22〇,85〇號 及第6,4 1 3,〇75號展示用於成型預製坯之嵌入式總成配置。

O:\90\90462.DOC -12- 1232157 美國專利第4，G25，G22號、第4，125,246號、第4，179,254號、 第4,632,357號、第4,648,834號及第5，137,442號展示利用各 種脫模設備之射出成形機器。 因此，需要一種頸面部分之冷卻方法及裝置，其能提供 快速、有效的頸冷卻’肖時亦能減少成形的周期時間，以 進一步降低製造模製塑料預製坯之成本。 【發明内容】 本發明之一優點在於能提供用於有效冷卻模製塑料預製 坦之冷卻方法及裝置。 ，根據本發明之第一態樣，提供用於自成型結構喷射出模 製塑料預製坯之結構及/或階梯。起模結構具有：⑴第一部 分，其組態成與模製塑料預製坯沿一大體上平行於起模方 向之線接觸，（11)第二部分，其組態成與模製塑料預製坯之 /末端一大體上垂直於起模方向之線接觸。由於預製坯 係由其末端提起，所以預製坯之内部並非必須固化，藉此 減 > 周期時間；及（丨⑴第三部分，其位於與第一部分相反之 第二部分的側面上，第三部分具有漸縮表面，該漸縮表面 相對於苐一部分具有一小於90度的角。 制根據本發明之第二態樣，提供用於自模具設備噴射出模 衣預製坯之結構及/或階梯。將起模部分設置爲大體上與模 製，製堪之-末端之一半或更多面積接觸，且其能向該接 觸部分施加壓縮力。提供頸環密封部分，且其具有位於頸 =起板部分下方之漸縮表面，該漸縮表面相對於頸環起模 部分呈小於90度之角度設置。將活動設備設置爲能在起= 0^〇\9〇462.D〇c -13 - 1232157 部分與模具設備之間産生相對運動， 模製預製坯。 杨具設備噴射出 根據本發明之第三態樣，提供具有以下 機器之結構及/或階梯：模具空腔， φ出成形 材料並將其形成爲模製預製堪；及模：：成能夠容納炫融 汉模具核心，复έ能 夠嚙合模製預製坯。提供噴射社 ^ /、、、、心成能 之—m + Γκ給 ' ，以藉由向模製預製坯 之末…昼縮力來自模具核心噴射 該頸環結構組態成：在大部分 、預I坯。將 |刀開杈衝転中與模製 頸部份之外圓周部分中的至少— 、之 構具有：⑴大體上垂直於起模方觸。頭環喷射結 玉置於起杈方向之起模表面；及 於該起模表面呈銳角設置之漸縮密封表面。 ’ 第四態樣’提供一用於自注塑模具移除預 -堪之政置之結構及/或階梯，其中該預製柱具有一頸面， 該頸面包括操作環部分、螺紋部分及密封表面部分。該袭 :包括-頸環’該頸環靠在以下部分之上：⑴該操作環部 二之區段，（U)該螺紋部分之一區段；（Hi)該密封表面部 分之至少一半面積上’·及(ιν)能固持該預製坯之模具核心电 件之漸縮部分上，其t，在該預製培自該注塑模具之該移 除過程令，該頸環係靠在前三部分上。 #據本ϋ之第五態樣，提供一用於自注塑模具之核心 組件移除預製趣之裝置之結構及/或階梯，其尹該預製驻具 有(頁面5亥頸面包括操作環部分、螺紋部分及密封表面 部分0該¥ Β Λ- 1具有一頸環，該頸環形成包括頸面操作環部 刀 區奴、螺紋部分及該密封表面部分之第一區段的頸

O:\90\90462.DOC -14- 1232157 面，該形成係在頸環靠著該操作 宓抖主I A 刀5亥螺紋部分及該 之义如 又乂自。亥核心組件移除該預製坯 之别，在用於在注塑模具中來射出 风升ν σ哀預製坯之過程中 運仃的。該第一區段與該密封表面 鎞 ® 刀之至少一半面積接 觸，且其相對於位於該第一部 置。 丨刀下方之漸縮區段呈銳角設 /艮據本發明之第六態樣，提供1於自注塑模具之核心 、，且件移除熱塑性預製狀裝置之結構及/或階梯，其中預製 坯具有-熱塑性頸面，該頸面包括操作環部分、螺紋部分 =表面部分。該裝置包括一頸環’該頸環形成頸面包 该知作環部分之-區段、該，螺紋部分及該密封表面部分 之第—區段的熱塑性頸面。在注塑模具中來射出成形熱塑 性聚合物之熱塑性預製迷的過程中，該核心組件形成該密 封表面坪分之第二區段。熱塑性預製远會夹住核心組件， 同時頸環靠在該操作環部分之區段、該螺紋部分及該密封 表面部分之第一區段，以在頸環將該熱塑性預製坯自核心 組件移除時，藉由使位於熱塑性頸面内之熱塑性聚合物暫 時處於受麼狀態’來克服與熱塑性預製赵之夹住相關的摩 擦力。第一區段與密封表面部分之至少一半面積接觸，且 其相對於位於該第一區段下方之漸縮表面呈小於9〇度之角 沒δ又罝。 【實施方式】 1.引言 現在將關於若干實施例來描述本發明，其中在射出成形

O:\90\90462.DOC -15- 1232157 之塑料預製坯完全固化之前，頸環會對該預製坯之開口圓 糊施加壓縮力’藉此減少周期時間，且其中圓錐形頸 衣之配口表面用於防止泄漏。然而’本發明發現除射出成 形之塑料預製场以外的許多成形技術之適用性，例如以下 物品之成形：容器、桶、盤、塗料罐、裝運箱及類似產品 或其匕可能具有非圓形截面形狀之模製產品等等。 、簡言之，本發明之較佳實施例將重新分配在預製轉除 I私中作用於頸面上之力。藉由重新組態頸環或頸狀對開 式=件，以使其不僅靠在操作環部分及螺紋部分上，而且 亦*在山封表面部分上，該等較佳實施例能夠將力重新分 配在車乂大面積上，藉此減少在預製述移除過程中之 =曲的危險。現作用於密封表面部分上的力使得頸面 2 聚合物處於受壓狀態。此外，與模具組件直接接 的材枓更有可能首先固化，藉此使其 ^ ^配備以克服由預製^緊夹住核心組件所產生的阻 。因此’重新組態之頸環 化之前移除預聚合物完全固 ” 、 °式驗中，已達成預製坯製造時間< 问達五秒的減少，且無頸面扭曲的危險。 間之 裝例通常都利用—用於自注塑模具移除預製远之 "/、預製坯具有一頸面，該頸面包括操作浐Λ八 螺紋部分及密封表面部分 /、刀、 模具移除預製埋之過^ ^含一頸環，在自注塑 ^ r ° 5亥頸％靠在該操作環部分之一 ^…亥螺紋部分之一區段及該密封 二： 上。頸環可自注塑槿且少# 刀之實貝區段 、之核心組件移除該預製坯。於藉由

O:\90\90462.DOC -16- 1232157 除預製远之前，在用於在注塑模具中射出成形該預 ▲過程中，頸環形成包括頸面該操作環部分之—區 二分及該密封表面部分之第-區段的頸面。核 ，成搶封表面部分之第二區段，而頸環形成第一區 亦包括—圓錐形之漸縮部分，以與核心表面接觸 亚將兩個半狀頸環緊緊地密封在一起。 ，、預Γ=之⑧封表面部分包括由頸環所形成之圍繞階梯， 以：得第一區段成爲由頸環所形成之次密封表面部分，且 使得第二區段成爲由核心、組件所形成之主密封表面部分。 祀據本發明之_較佳實施例，由核心組件形 面部：與由頸環形成之次密封表面部分具有約。= 央寸（0.025至0.125 mm)之高度差。頸環可移除由諸如 熱塑性聚g旨之熱塑性聚合物製成的預製坯。 2 ·結構 q圖4爲本發明之—較佳實施例之預製轉具總成100在模 製預製坯26喷射之則的截面圖。總成丨〇〇具 開式組件⑽及U8b、具有軸21之核心組件⑽及== 器141。頸環組件118a&U8b、核心固持器i4i及核心組件 120形成具有終止點之次分型線164，該次分型線164以圍繞 之方式終止於預製坯26之密封表面部分45上。重新組態之 預製坯杈具總成100之其它組件類似於以上關於預製坯模 具總成10所討論之組件。 圖4展示根據本發明之兩-個顯著特徵。第一，起模部分2〇1 與頂端密封表面中之50%或更多的外圓周部分接觸，以在 O:\90\90462.DOC -17- 1232157 外表層略微固化後自核心提起預製趣、減小頸環扭曲。第 —，兩個半狀頸環118a、118b各自具有漸縮錐形表面263， 其位於起模部分201之下方且相對於起模部分2〇1形成一銳 角’以緊密地嚙合核心之外表面並防止泄漏。 圖4展示位於分型線164與42處之頸環U8a、丨丨讣上之外 錐部分263導致頸環保持封閉並㈣在_起，同時模具被封 閉且受到夾持力。該相同作用可確保頸環總成之漸縮密封 表面保持壓在圖5中之核心的匹配漸縮表面164上。 預製坯模具總成100依照類似於預製坯模具總成丨〇之操 作序列。即，藉由穿過澆口嵌入物28的注塑噴嘴3〇，將熔 融塑料注人模具空腔中。注塑模具⑽之冷卻通道及核心 120之冷卻通道冷卻熔融塑料並在注塑模具1〇〇中形成預製 埋26 〇 圖5-9更詳細地展示改良之頸環設計，其允許預製坯之喷 射動作比給定預製述設計之其它可能情形更早地發生。參 照圖5，已延長頸環議之長度（高度），使得其成形表面包 括起模部分201 ’當頸環以箭頭AA之噴射方向運動時，起 模部分201能嚙合並提起預製坯之頂端表面（在預製坯之開 口末端處）之對應的圓形頂端密封表面（喝合部幻。如圖所 示，起模部分2〇1與預製述之頂端表面之至少一半但少於全 部之頂端密封表面接觸。當然’可修改設計’使得起模部 分2 0 1與整個頂端密封表面接觸。 可使用本發明中之作爲頸環之成形表面的_部分的平面 起模部分训，以允許在成形周期中早於早期設計喷射物

O:\90\90462.DOC -18- 1232157 件。如上所述，注塑樹脂葬由甘#人" 丁細猎由其與冷部的成形表面接觸來 由外向内地冷卻。目此，頂端密封表面中由頸環所形成的 部分同樣地由外表面向内冷卻。能夠抵抗噴射力而不發生 變形之固體表層的形成決定何時開始該噴射過程。藉由將 平面部分2(H包含在頸環上，頸環可在嗔射物件時作用於預 製坯之固化部分上。噴射力沿平行於核心中心線的方向作 用’其中該方向垂直於平面起模部分训之表面。此爲最佳 十月形。在早期不具有該延伸之平面部分的設計中，任何自 頸環之噴射運動首先作用在頂端密封表面之拐角半徑上。 對該徑向表面施加力會導致盡力向内推動物件之向量，從 而可能導致物件之頸面直徑減小，藉此產生物件並未成形 於其尺寸規格内之危險。因&，較早脫模會產生多得多的 危險，且因此不可能採用此種設計來實現。 兩個半狀頸％ 118a、118b亦具有漸縮表面263，當封閉頸 環並將核心插入模具中時，漸縮表面263爲核心之外表面形 成錐形密封表面。此等漸縮表面相對於起模部分2gi形成小 於90度的銳角。漸縮表面263與實質起模部分2〇丨之組合提 供一允許較早噴射預製坯且具有最小泄漏之頸環設計。漸 縮表面263與起模部分2〇丨之間的銳角靠近頂端密封表面45 之中心（或内側）的事實能防止通過分型線164之泄漏，同時 提供對頂端密封表面巾之已@化表層部分施加直的麼縮起 模力。 頭％亦具有平面表面2〇6，其與預製坯沿大體上平行於起 杈方向之線接觸。此外，頸環亦具有螺紋部分2〇8 ,其與預

O:\90\90462.DOC -19- 1232157 製坯之螺紋部分接觸。圖5亦展示具有壁厚部分56之預製坯 26及具有核心表面58之核心組件12〇。模具陰模22(未在圖5 中展示）已與頸環118b沿分型線42分離。如圖所示，起模部 分201組態成使得其未與模製塑料預製坯之頂端表面之内 圓周部分接觸。 圖6爲類似於圖5之局部截面圖。頸環丨丨讣最初以平行於 軸2 1之^頭AA方向運動，以開始自核心組件工移除預製 坯26。頸環U8b(及U8a，未在圖6中展示）已與核心固持器 141沿重新組態之次分型線164分離。此外，預製坯％已與 核心表面5 8部分分離5 9。 包括起模部分2 01在内之益處已在脫模動作發生時清楚 地展示，如圖6所示。頸環起模部分2〇1直接推進預製坯中 最接近核心的部分，其中收縮會導致預製坯抵抗脫模。 起模部分201施加在預製坯頸面上的噴射力係剪切力（源 自密封表面、螺紋部分及支撐邊緣表面）及壓縮力（源自頂端 表面45)之組合。所施加之該後者的力冑過預製述在45處之 固化表層部分’且因此能傳遞其效果，以使得一旦表層部 分充分固化即可使預製述脫模。在成形周期中，該固化之 發生早於核心部分58之固化’因爲頂端密封表面部分與個 別的冷卻模具組件（核心、120及頸環118績118b)直接接觸。 相比之下，核心部分58必須等到熱量經由環繞塑料傳導到 達那些冷卻的成形表面才能實現固化。因此，可在成形周 期^ 交早開始預製述之無缺陷脫模。視預製堪之設計組態 而疋，可實現2至5秒之周期時間的節省。

O\90\90462.DOC -20- 1232157 起模部分20 1之相對尺十 寸取決於所冷卻之特定預製坯之 尺寸、預製堪成形溫度、模且々 棋-冷部裝置寺。此外，起模部 刀201可爲平面表面或者 ^ 飞t具有溝槽、襯墊或其中組態成有助 於冷卻/起模預製坯之其它圖 、匕圖案之表面。起模部分2〇1可由 相同於頸環之今屬、α ▲、屬+同的金屬或塑料製成，將其設計爲 能快速冷卻並安全地提起預製坯之密封表面。 因此，穿過重新組態之頸環U8b(及118a，未在圖6中展 示）來作狀預製㈣的移除力或噴射力，不僅施加在頸面 44之螺紋部分46及操作環部分似，亦施加在頸面44之密 封表面部分45上。現作用在密封表面部分45上的力使得頸 面44内之某些聚合物處於受壓狀態。此外，與模具組件直 接接觸之將處於受壓狀態之材料更有可能最先固化，藉此 使其獲得較佳配備以克服由預製坯26緊夾住重新組態之核 心組件12 0上所産生之阻力。 藉由允許力施加在密封表面部分45上，可減少對完全傳 遞透過其中可能有一些聚合物未完全固化之壁厚部分56之 移除力的需要。因此，壁厚部分56不再需要足夠剛性來克 服由預製迷2 6緊夾住核心表面5 8所產生的摩擦力，藉此允 許較早自重新組態之模具總成1〇〇移除預製坯26，而不會産 生扭曲或變形的危險。试驗表明預製坦26之整個製造時間 可減少高達5秒。 熟悉此項技術者通常將如圖5所示之頸環配置稱爲核心 鎖定組態。圖7圖解說明本發明之替代的空腔鎖定之頸環組 態或實施例，其展示替代頸環組件21 8b(替代頸環組件21 8a O:\9O\90462.DOC -21 - 1232157 未展示）、替代核心組件220及具有替代次分型線264之替代 核心固持器241。 圖8爲類似於圖7之局部截面圖。替代頸環2丨补最初以平 行於軸21之AAA方向運動，以開始自替代核心組件22〇移 除預製坯26。替代頸環218b(及218a，未在圖8令展示）已與 替代核心固持器24 1及替代核心組件22〇沿替代次分型線 264分離。替代次分型線264以類似於重新組態之次分型線 164之圍繞方式終止於密封表面部分45上。 透過該空腔鎖定之頸環組態之類似於核心鎖定組態的式 樣的替代頸環21 8b(及218a，未在圖8中展示）來作用之預製 坯26的移除力或喷射力，不僅施加在頸面私之螺紋部分μ 及操作環部分48上，亦施加在頸面44之密封表面部分“上。 圖9爲展示另一實施例之局部截面圖，該實施例在預製坯 26上形成略微修改之頸面144，其中該預製坯％在修改後的 頸面14 4之斷面上具有圍繞該頸面丨4 4之密封表面階梯6 $， 其與重新組態之分型線164之末端對應。圍繞密封表面階梯 65形成具有兩個高度之略微修改的密封表面部分，即在平 行於軸21之方向上具有約〇〇〇1至〇〇〇5英口寸（更佳爲〇.觀 至0.002央吋（0·025至〇 〇5〇 mm))之高度差的主密封表面 145a及次密封表面145b。在附著封閉體（未圖示）時，主密封 表面145a首先與封閉體接觸。 3.過程 在操作巾，㈣融塑料注入模具，且在核心、與空腔壁之 ’少成預製坯。隨後’肖了自核心噴射出預製坯，以箭頭

O:\90\90462.DOC -22- 1232157 AA方向來提起頸環。如圖5妨所清晰地展示，起模部分加 與頂端密封表面接觸，且將預製远提離核心。預製柱之内 部較佳尚未固化，但此時預製这頂端表面之表層 固。 i 本實施例之優點在於··具有多個側面作用之嵌入物（頸 壤）’其可保持封閉（如鄰接環般），以藉由推動物件之末端 (密封表面）來自核心喷射出（脫模）該物件。但是此後在嘴射 衝程中，頸環會側向運動，以在噴射衝程快結束時清除外 部突“（featUre)(螺紋及支揮⑽）。該側向動作係由於作 在女4至噴射;^末端之捲筒（未圖示）上的凸輪所n中 頸環係安裝在噴射桿上。因此，在大部分（5〇_9〇%)之喷射 衝程中，本實施例推壓在物件末端上。 一旦自核心分離’則將預製坦移至後模具冷卻位置，或 者將預象枉推入集裝箱。因爲預製述係藉由主要作用於頂 端密封表面而不是螺紋上之力來脫離核心的，所以預製达 、' 15卩刀不疋必須完全固化，從而允許較早脫模，並 減少2秒至5秒的周期時間。 4·有利特徵 康本毛月之車父佳實施例的有利特徵包括： •預製堪模具頸環之成形表面組態，其包括預製述成形 表面之頂端表面之一部分。 •預製这楂且+ 1咖 杈具之頌環組態，其將脫模作用力給予垂直於 該脫模作用力方向之預製絲面。 5.結論

O:\90\90462.DOC -23- 1232157 因此，以上所述係用於白社 ^ ^ ^ 、自核心有效地喷射出模製塑料預 — 違成減少的周期時間及成本。 “管本發明縮短吹塑成形 取小合态之預製坯的製造時間，J1 中該等預製坯通常呈有岙古认八 古， /、有芏直於其軸之圓形截面形狀，但是 熟悉此項技術者可認識到本 + %明问樣適用於其它模製產 品’該等模製產品可能 口 、 此具有諸如桶、塗料罐、裝運箱之非 圓形截面形狀及其它需要且古 、 而要具有類似於該預製坯注塑模具之 通用組態及模具設計特徵之類似産品。 /、 /隨附圖式中概括地展示或由方塊特指之個別組件都是 舄射出成形技術衆所熟知’且其特定建構及操作並非該操 作之關鍵或實踐本發明之最佳模式。 儘吕已針對目刖被視爲是最佳實施例來描述本發明，但 應瞭解本發明並未限於該等所揭示之實施例。相反，本發 明意欲涵蓋包括在隨附申請專利範圍之精神及範嘴内之各 種修正及等效配置。以下申請專利範圍之範脅符合最廣泛 的解釋…函蓋所有此類修正及等效結才籌與功能。 因此以上所述之所有美國及外國專利文獻都以引用的 方式併入較佳實施例之詳細描述中。 【圖式簡單說明】 自以上對泫等較佳實施例之詳細描述以及隨附圖式，可 更谷易地理解根據本發明之有利結構及/或功能，其中： 圖1爲已知預製坯注塑模具總成在具有一頸面及一密封 表面之模製預製坯喷射出之前的截面圖。 圖2爲圖1所不之總成之選定組件及預製坯之頸面部分在

O:\90\90462.DOC -24- 1232157 &運動至全部預製坯喷射出之前的局部截面圖。 圖3爲部分移除預製柱後之圖2所示之組件的局部截面 •，且其展示一典型的頸面扭曲。 圖爲根據本發明之一較佳實施例之預製坯注塑模具總 、在拉製預製坯喷射之前的局部截面圖。 圖5爲圖4所示之總成之較組件及預製述之頸面部分在 =新組態之頸環運動至全部預製链噴射出之前的局部截面 圖，且其進一& 運 ^展不一核心鎖定之頸環組態。 圖6爲部分移除預製述後之圖5所示之組件之局部截面 •，且其中並無典型的頸面扭曲。 ^爲類似於圖5之局部截面圖，其展示具有以鎖定之 頦衣組怨的本發明之替代實施例。 =爲類似於圖6之局部截面圖，其展示具有空腔鎖定之 ,m且具有部分移除之預製述之替代實施例，且立中 亚無典型的頸面扭:曲。 /、 其展示具有沿預製坯之 圖9爲類似於圖5之局部截面圖， 密封表面之階梯組態的替代實施例 【圖式代表符號說明】 1〇 、 1〇〇 預製坯模具總成 12 核心冷卻通道 14 核心冷卻管 16 頸環冷卻通道 18a 、 18b 頸環組件 20 核心組件

O:\90\90462.DOC -25- 1232157 21 轴 22 模具陰模 23 空腔表面 24 冷卻通道- 26 預製坯 28 模具澆口嵌入物 30 注塑喷嘴 32 冷卻入口 34 冷卻出口 36a、36b 喷射桿 38 芯盒面板 40 汽提板 41、141 核心固持器 42 分型線 44 頸面 45 密封表面部分 46 螺紋部分 48 操作環部分 50 開口末端 52 封閉末端 54 主體部分 56 壁厚部分 58 核心表面 64 次分型線 O:\90\90462.DOC -26- 1232157 65 密封表面階梯 118a 、 118b 頸環 120 、 220 核心組件 144 頸面 145a 、 145b 密封表面 164 、 264 次分型線 201 起模部分 206 平面表面 208 螺紋部分 218b 頸環組件 263 漸縮表面 O:\90\90462.DOC - 27

Claims (1)

1232157 拾、申請專利範圍： 一種用於自 其包含·· 一成形結構喷射出 一模製塑料物品之裝置 一頸環起模結構，其具有·· :&刀其組恶成與該模製塑料物品沿一大體 上平行於一起模方向之線接觸， 、第-部/刀'’其組態成與該模t塑料物品之一末端 〜-大體上垂直於該起模方向之線接觸，組態該第二 部分’以使其不與該模製塑料物品之該末端之一内圓 周部分接觸；及 2. 3. 4. 一第三部分，其位於與該第-部分相反之該第二部 刀側面上’該第二部分具有一漸縮表面，該漸縮表面 相對於該第二部分具有一小於9〇度之角。 μ請專利範圍第！項之裝置，#中該塑料物品包含一安 裝於一模具核心上之預製坯。 :申請專利範圍第2項之裝置…該預_有一頸部 分’該頸部分具有—凸緣、螺紋及—圓形密封表面，該 2密封表面具有-大體上垂直於該起模方向之圓形唾 2刀’且其中該起模結構之第二部分組態成大體上鳴 合該圓形嚙合部分之50%或更多面積。 如申請專利範圍第3項之裝置，纟中該起模結構具有分別 嚙合該預製坯頸部分之凸緣及該預製坯頸部分之螺紋的 部分。 ” 5. 如申 凊專利範圍第1項之裝置，其進一 步包含用於使該起 〇 ： \9〇\9〇462. DOC 1232157 模結構以該起握士 a ^拉方向來運動之運動結構。 6· 2申Γ專=範圍第1項之裝置，其中該起模結構之第-部 分向:亥起模方向中之該模製塑料物品施加—剪切力，且 其中该起模結構之第二部分向該起模方向中之該模製塑 料物品施加一壓縮力。 一種用於 包括： 模具設備喷射出一模製預製坯之結構，其 一頸環起模部分，其與該模製㈣末端的一半 或更多=積大體上接觸，且向該接觸面積施加一麼縮力； 貝衣在封部分’其具有—位於該頸環起模部分下方 之漸縮表面’該漸縮表面相對於該頸環起模部分呈一小 於9〇度之角度設置；及 舌動α又備，其會導致該起模部分與該模具設備之間 的相對運動’以自該模具設偉噴射出該模製預製链，該 活動設備導致該起模部分在―大部分開模衝程之過程中 保持與該模製預製坯之該末端接觸。 8.如申請專利範圍第7項之結構，其中該活動設備在該模製 預製坯固化之前引起該相對運動。 9·如申請專利ϋ圍第8項之結構，其中該活動設備在該模製 預製坯之該末端處之一表層部分固化之後引起該相對運 動。 10·如申請專利範圍第8項之結構，其中該起模部分包括： 一螺紋部分，其組態成嚙合該模製預製坯中之螺紋； 一平面部分，其組態成與該模製預製坯中之一大體上 O:\90\90462.DOC -2 - 1232157 -末端部分，其組態成與該模製預製链中之—大體上 垂直於該起模方向之表面接觸。 11·如申請專利範圍第10項 ^ 之、，Ό構其中該末端部分會向該 模製預製坦施加壓縮力，並中 一甲垓+面部分會向該模製 製坯施加一剪切力，且Α中 /、 q累、、文部分會向該模製預製 坯施加壓縮力與剪切力兩種力。 、 12·如申請專利範圍第7項之处塞 _ 其中該起模部分位於 環内。 13·如申請專利範圍第7項之姓槿 Μ<_構，其中该起模部分會向該模 製預製坯施加一剪切力與該壓縮力兩種力。 14. 一種射出成形機器，其包括： 一模具空腔’其組態成容納一炫融材料且將其形成爲 一模t預製培； m核心，其組態成嚙合該模製預製坯；及 員衣噴射結構’其組態成藉由向該模製預製迷之一末 端施加-I缩力來自該模具核心嘴射出㈣㈣Μ， 。亥柄結構組態成在一大部分開模衝程之過程中與該模 製預心之-頸部分中之_外圓周部分的至少—半面積 接觸，該頸環噴射結構具有：⑴_大體上垂直於一起模 方向之起模表面；及⑻一相對於該起模表面呈一銳角設 置之漸縮密封表面。 15·、種用於自一成形結構噴射出一模製塑料預製坯之方 法，其包括以下步驟： O:\90\90462.DOC 1232157 沿一大體上平行於一噴射方 塑料預芻：^ °之表面來接觸該模製 抖預m—®形頸部分的-側面部分· 使該模製塑料預製坯之 之至少5〇〇/而接A 乂工負4刀之一末端部分中 之至夕50/〇面積與一大體上 婼本；社細 直於5亥喷射方向設置之起 杈表面接觸； a 1 <巧 沿一位於該起模表面下方 一漸縮部分；及 之表面來接觸一 模具核心之 在大邛刀開模衝程之過程中， ^ ^ v T 向该拉製塑料預製坯 之忒頭邛为之該末端部分施 壓縮力，以自該成形結 構賀射出该模製塑料預製坯。 16·如申請專利範圍第15項之 、 / ，八中該等兩個接觸步驟 及該施加步驟皆藉由一頸環來執行。 17·如申請專利範圍第16項 ^ 具γ該頸％在該施加步 驟中变向該模製塑料預製坯施加一剪切力。 1 8 ·如申凊專利範圍第15頂 乐項之方法，其中該接觸一漸縮部分 之步驟包括以下步驟：使該漸縮部分與一相對於該起模 表面形成一銳角之漸縮表面接觸。 ’其中該施加步驟包括以 之一内部未堅固時來施加 1 9 ·如申睛專利範圍第1 $項之方法 下步驟：在該模製塑料預製坯 該壓縮力。 20·如申請專利範圍第15項之方法，其中該接觸至少面積 之步驟包括以下步驟··接觸一塑料預製坯之一開口末端 之一圓形部分中之一外圓周部分的至少50%面積。 21· —種用於自一注塑模具移除一預製坯之裝置，其中該預 O:\90\90462.DOC !232157 製坯具有—頸面，該 八 ^ 3 鈿作％部分、一螺紋部 :7密封表面部分，其中該裝置包含-頸環，該頸環 =八二部分上：⑴該操作環部分之-區段；（Π)該螵紋 ^之—區段；㈣該密封表面部分之至少_半面積；及 :-)固持該預製链之一模具核心之—漸縮部分，其中，在 ^ Γ衣运自該注塑模具之該移除過程中，該頸環係靠在 该寺前三部分上。 22.:申請專利範圍第21項之裝置，其中該頸環可自該注塑 吴具之該核心組件移除該預製坯。 一申π專利乾圍第22項之裝置，其中在藉由該頸環所進 丁之該預製坯移除之前，在一用於在該注塑模具中射出 / 7 X預衣坯之過程中，該頸環形成頸面包括該操作環 刀之區奴、该螺紋部分及該密封表面之一第一區段 的該頸面。 24.如申請專利範圍第23項之裝置，其中該核心組件形成該 密封表面部分之一第二區段，而該頸環形成該第一部分。 25·如中睛專利範圍第以項之裝置，其中該預製堪之該密封 表面^刀已括一由该頸環所形成之圍繞階梯，以使得該 第一區段成爲一由該頸環所形成之次密封表面部分，且 使知垓第一區奴成爲一由該核心組件所形成之主密封表 面部分。 26.如申請專利範圍第24項之裝置，其中由該核心組件所形 成之3玄主也、封表面部分與由該頸環所形成之該次密封表 面部分具有一約0.001至約〇〇〇5英吋之高度差。 O:\90\90462.DOC 1232157 汝申清專利範圍第2 1項之裝置，复一 塑性聚合物製成之預製坯。〃忒頭環移除-由熱 28·如甲請專利範圍第21項之裂置，其中 塑性聚酷製成之預製/ 、衣矛多除一由熱 29·—種用於自—注塑模具之—核心組件移除 置，其中該預製坯具有一 衣坯之裝 …螺紋部分及一密封表面部分 ：作環部 = 請形成㈣包㈣操作環料之-區段^ 中:=及該密封表面部分之一第—區段的該頸面二 二形成係在該頸環靠在該操作環部分、該螺紋部分及 Μ岔封表面部分之該第一區 自该核心組件移除該 版迷^、，在—用於在該注塑模具中射出成形該預製 枉之過知中進行的H區段與該密封表面部分之至 少一平面積接觸，且其相對於一位於該第一區段下方之 漸縮區段呈一銳角設置。 30. 如申請專利範圍第29項之裝置，其中該預製堪之該密封 表面部分包含一由該頸環所形成之圍繞階梯，以在該頸 .環自該核心紐_件移除該預製场之前，使得該帛—區段成 爲一由該頸環所形成之次密封表面部分，且使得一第二 區段成爲一由該核心組件所形成之主密封表面部分。 31. —種用於自一注塑模具之一核心組件移除一熱塑性預製 坯之裝置，其中該預製坯具有一熱塑性頸面，該頸面包 含一操作環部分、一螺紋部分及一密封表面部分，其中 該裝置包含一頸環，在一用於在該注塑模具中射出成形 O:\90\90462.DOC -6- 1232157 由熱塑性聚合物組成之該熱塑性預製坯之過程中，該 貝衣$成^面包括該操作環部分之—區段、該螺紋部分 X山封表面σ卩分之一第一區段的該熱塑性頸面，且該 核心組件形成該密封表面部分之一第二區段，藉此該熱 =預衣夾住該核心組件’同時該頸環靠在該操作環 部分之該區段、該螺紋部分及該密封表面部分之該第一 區段上，以在該頸環自該核心組件移除該熱塑性預製坯 時，糟由使位於該熱塑性頸面内之該熱塑性聚合物暫時 處於受壓狀態’來克服-與該熱塑性預製堪之該夹住相 關的摩擦力，該第一區段與該密封表面部分之至少一半 面積接觸，且其相對於一位於該第一區段下方之漸縮表 面呈一小於90度之角度設置。 O:\90\90462.DOC