TWI611915B - 活節式模具總成及其使用方法 - Google Patents

活節式模具總成及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本發明係關於一種用於模製物件之裝置，其包含：一第一模具承載架，其經組態以相對於一固定結構自一第一模製位置成角度地位移至第一接達位置；及一第二模具承載架，其與該第一模具承載架一起行進且經組態以相對於該第一模具承載架自一第二模製位置成角度地位移至一第二接達位置。該第一模具承載架可樞轉地耦合至該固定結構；該第二模具承載架可滑動地且可旋轉地耦合至該第一模具承載架。可提供一第三模具承載架，且該第二模具承載架可位於該第一模具承載架與該第三模具承載架之間。當該第一模具承載架相對於該固定結構樞轉時，可提供一活節式機構以控制該第二模具承載架相對於該第一模具承載架之相對運動。亦提供一種用於模製物件之方法。

Description

活節式模具總成及其使用方法 [相關申請案交叉參考]
本申請案主張2012年3月14日申請之美國非臨時專利申請案第13/826,877號之優先權，該申請案之揭示內容係以引用之方式明確併入本文。
本發明通常係關於一模具總成，且特定言之，係關於一活節式模具總成。此模具總成可用以製造鞋類物件的鞋底或其他組件。
在製造業中通常使用模製機。已知多種方法用於模製組件，包含射出模製及壓模。在習知射出模製中，迫使經加熱聚合材料進入一模具腔中且容許冷卻該聚合材料，藉此給聚合材料賦予其最終形狀。在習知壓模中，將材料放置於一敞開模具腔中。封閉模具且施加壓力以迫使材料流入模具腔中。通常，亦施加熱量以輔助材料流過整個模具腔。維持此熱量及壓力直至模製材料固化。
用於製造鞋類物件的鞋底或其他組件之模具已眾所周知。此等模具可由彼此協作之一第一板及一第二板形成，以界定一或多個腔或凹部。例如，模具板可界定用於左鞋底及右鞋底之腔，使得兩個鞋底皆可同時形成於一單一模製操作中。第一板可界定模製組件之下表面形貌。第二板可界定模製組件之上表面形貌。
通常模具板係位於施加壓力及/或熱量至模具總成之模製機內。由於其等移動部件及能夠施加極大壓力，此等機器本會危及在其等附近工作的人。模具操作者通常與模具機互動以裝載及卸載模具腔。為了提升模具總成操作者之健康及安全，已引入各種特徵。例如，自壓力施加壓板之間移出之模具托盤可使操作者在不在壓板之間工作之情況下自模具腔安全移除模製組件及/或再填充模具腔。進一步言之，移動朝向操作者之模具托盤經設計當清空或填充模具腔時，容許一更具人體工程學地互動。此等各種安全及人體工程學特徵通常需要額外模具總成組件(其等可能相當複雜)以傳動、接合、對準、鎖定(等等)各種模具板。進一步言之，此等各種特徵通常需要額外空隙及較大模製機以容納各種組件之移動。
因此，期望當提供可靠、簡單、經濟又快速操作時減小或克服先前已知器件中的部分或全部固有困難之一模製裝置。鑑於本發明之以下揭示內容及某些較佳實施例之詳細描述，瞭解或經歷此技術領域之熟習此項技術者將明白本發明之特定目標及優點。
本發明之原理可用於提供一種用於模製物件之裝置。模製裝置具有一第一模具承載架，其經組態以相對於一固定結構自一第一模製位置成角度地位移至一接達位置。模製裝置進一步具有一第二模具承載架，其經組態以相對於第一模具承載架自一第二模製位置成角度地位移至一第二接達位置。當第一模具承載架相對於固定結構成角度地位移時，第二模具承載架與第一模具承載架一起行進。進一步言之，第二模具承載架可經組態以滑動遠離第一模具承載架或以其他方式自第一模具承載架線性位移。因此，第二模具承載架可滑動地且可旋轉地耦合至第一模具承載架。
此外，可提供一第三模具承載架，其經組態以當第一模具承載 架在第一模製位置中時在一第一方向上自一第三模製位置移動朝向第一模具承載架，且經組態在橫向於第一方向之一第二方向上移動至一第三接達位置。當第一模具承載架在第一模製位置中時，且當第三模具承載架在第三模製位置中時，第二模具承載架可位於第一模具承載架與第三模具承載架之間。
在某些實施例中，可提供一第一壓板及一第二壓板。在模製組態或位置中，模具承載架可位於界定於第一壓板與第二壓板之間之一壓板體積內。在接達組態或位置中，至少一些模具承載架可至少部分位於壓板體積外部。
根據一些態樣，可提供一活節式機構以當第一模具承載架相對於固定結構樞轉時，控制第二模具承載架相對於第一模具承載架之相對運動。活節式機構包含一連接部件，其耦合至第一模具承載架及第二模具承載架，且經組態以容許在其等之間進行相對線性位移。活節式機構可包含在固定結構與第二模具承載架之間延伸之至少兩個連桿部件。進一步言之，活節式機構可包含介於連接部件與第二模具承載架之間之一旋轉接頭。
根據某些實施例，可在第三模具承載架上設置一位移導引部件且可在第二模具承載架上設置一互補導引元件。此互補導引元件可經組態以沿著位移導引部件進行相對位移。
本發明之原理可用以提供一種裝置，其用於模製具有一固定結構及附接至固定結構之一活節式模具總成之物件。活節式模具總成包含可旋轉地耦合至一可樞轉部件之至少一模具承載架。可樞轉部件經組態以繞與一固定結構相關聯之一第一軸樞轉。至少一模具承載架可繞與可樞轉部件相關聯之一第二軸旋轉地耦合，其中第二軸與第一軸不同。根據某些態樣，第二軸可滑動地耦合至可樞轉部件。
活節式模具總成可設置在壓板之間。可提供經組態以在一第一 方向上移動朝向一固定壓板之一可移動壓板。進一步言之，根據某些實施例，可將一上模具承載架附接至可樞轉部件，且可將一下模具承載架附接至可移動壓板。下模具承載架可經組態以在橫向於第一方向之一方向上相對於可移動壓板移動。
本發明之原理可進一步用以提供一種使用一模製機模製物件之方法。方法包含將第一模具部分從在一模製體積內之一模製定向移動到至少部分在模製體積外部之一接達定向。移動第一模具部分之步驟包含繞與固定結構相關聯之一第一軸樞轉第一模具部分，及繞與第一軸不同之一第二軸旋轉第一模具部分。樞轉步驟可包含繞第一軸樞轉一可樞轉部件，且第二軸可與可樞轉部件相關聯。在移動步驟期間，第二軸可相對於第一軸線性位移。
方法可進一步包含將一材料引入到至少部分設置在第一模具部分內之一第一模具腔中，及塑形該材料以形成一第一模製物件。可藉由射出模製引入材料。視情況，當模具腔敞開且可接達時，可引入材料作為(例如)一壓模坯料或其他材料充填物。模製物件可為一鞋類物件之一組件。塑形步驟期間可施加壓力至第一模具部分。
根據某些實施例，一第二模具部分及/或一第三模具部分亦可從在模製體積內之一模製定向移動到至少部分在模製體積外部之一接達定向。移動第二模具部分之步驟可包含繞第一軸樞轉第二模具部分。移動第三模具部分之步驟可包含水平位移第三模具部分。
此方法可用以執行二階段模製程序，以藉此製造具有兩種不同材料之模製物件。
藉由提供具有一活節式模具部分之一模具總成達成實質優點。特定言之，某些實施例容許安全且人體工程學地接達模具腔。本發明之態樣亦有助於減小與生產模製部分(包含鞋類之組件)相關聯之製造成本及設置時間。
進一步言之，提供具有一活節式模具部分之一模具總成將有利地增加模製能力，且藉此增加可在任何單一模製程序期間模製之部分之數目。作為一實例，對於一給定模製機之工作體積，可使模製能力加倍。
根據某些較佳實施例之以下詳細揭示內容將進一步理解此處揭示之發明之此等及額外特徵及優點。
20‧‧‧第一模具部分/模製部分
22‧‧‧主要模具板
23‧‧‧輔助模具板
25‧‧‧模具腔/模具腔表面
30‧‧‧第二模具部分/第二模具
32‧‧‧主要模具板
33‧‧‧輔助模具板
35‧‧‧模具腔/模具腔表面
35a‧‧‧第一模具腔表面
35b‧‧‧第二模具腔表面
40‧‧‧第三模具部分/模製部分
42‧‧‧主要模具板
43‧‧‧輔助模具板/輔助板
45‧‧‧模具腔/模具腔表面
100‧‧‧模製機
110‧‧‧機框
120‧‧‧第一壓板
140‧‧‧第二壓板
150‧‧‧工作體積/壓板體積
160‧‧‧壓板驅動單元/壓板驅動器
200‧‧‧活節式模製總成
220‧‧‧第一模具承載架
230‧‧‧第二模具承載架
240‧‧‧第三模具承載架
245‧‧‧物品/冷卻元件/加熱元件
250‧‧‧位移機構
252‧‧‧水平軌道
255‧‧‧驅動單元
260‧‧‧樞轉機構
261‧‧‧軸/樞轉軸
262‧‧‧樞轉臂/樞轉部件
265‧‧‧驅動單元
300‧‧‧活節式機構
310‧‧‧支架/臂
312‧‧‧第一連桿部件
314‧‧‧第二連桿部件
320‧‧‧連接部件
321‧‧‧軸/旋轉軸
322‧‧‧減震器元件
340‧‧‧支撐部件/左軌道/右軌道
342‧‧‧導引元件/第一滾輪/滾筒/第二滾輪/滾筒
343‧‧‧凹陷區域
344‧‧‧主澆道
350‧‧‧氣壓缸/排氣裝置
H20‧‧‧水平位移
H30‧‧‧水平移動
H40‧‧‧水平滑動
V20‧‧‧垂直位移
V31‧‧‧垂直位移/垂直運動
V32‧‧‧垂直移動/垂直位移
圖1係具有根據本發明之態樣之一模製總成之一模製機之一正視透視圖。
圖2係圖1之模製總成之一成角側視透視圖。
圖3A係根據本發明之一實施例之模製機在一封閉模具組態中之一示意正視圖。圖3B係圖3A之模製機之一示意側視圖。
圖4A係圖3A及圖3B之模製機在一部分敞開模具組態中之一示意正視圖。圖4B係圖4A之模製機之一示意側視圖。
圖5A係圖3A及圖3B之模製機在一部分敞開模具組態中之一示意正視圖，其中一第三模具承載架(下模具承載架)至少部分位於壓板體積外部。圖5B係圖5A之模製機之一示意側視圖。
圖6A係圖3A及圖3B之模製機在一部分敞開模具組態中之一示意正視圖，其中一第三模具承載架至少部分位於壓板體積外部，且具有自第三模具承載架移除之一選用輔助板及/或一模製組件。圖6B係圖6A之模製機之一示意側視圖，其展示自第三模具承載架移除之選用輔助板及/或一模製組件。
圖7A係圖3A及圖3B之模製機在一完全敞開模具組態中之一示意正視圖，其中一第三模具承載架、一第一模具承載架(上模具承載架)及一第二模具承載架(中間模具承載架)至少部分位於壓板體積外部。圖7B係圖7A之模製機之一示意側視圖。
圖8A係圖3A及圖3B之模製機在一完全敞開模具組態中之一示意正視圖，其中一第三模具承載架、一第一模具承載架及一第二模具承載架至少部分位於壓板體積外部，且具有自第三模具承載架、第一模具承載架及第二模具承載架移除之一選用輔助板及/或一模製組件。圖8B係圖8A之模製機之一示意側視圖，其展示自第一模具承載架及第二模具承載架移除之選用輔助板及/或一模製組件。
圖9係根據本發明之一實施例之一模製總成之一後視透視圖。
圖10係根據本發明之一實施例之模製機在一實質上封閉模具組態中之一示意側視圖。
圖11係圖11之模製機在一部分敞開模具組態中之一示意側視圖，其中一第三模具承載架至少部分位於壓板體積外部，且具有自第三模具承載架移除之一選用輔助板及/或一模製組件。
圖12係圖11之模製機在一完全敞開模具組態中之一示意側視圖，其中一第三模具承載架、一第一模具承載架及一第二模具承載架至少部分位於壓板體積外部。
圖13A係根據本發明之另一實施例之模製機在一第一模具敞開組態中之一示意正視圖。圖13B係圖13A之模製機之一示意側視圖。
圖14A係圖13A及圖13B之模製機在一第二模具敞開組態中之一示意正視圖。圖14B係圖14A之模製機之一示意側視圖。
圖15係圖13A及圖13B之模製機在一第三模具敞開組態中之一示意側視圖。
圖16係圖13A及圖13B之模製機在一部分敞開模具組態中之一示意側視圖，其中一第三模具承載架至少部分位於壓板體積外部，且具有自第三模具承載架移除之一選用輔助板及/或一模製組件。
圖17A係圖13A及圖13B之模製機在一完全敞開模具組態中之一示意正視圖，其中一第三模具承載架、一第一模具承載架及一第二模 具承載架至少部分位於壓板體積外部，且具有自第三模具承載架、第一模具承載架及第二模具承載架移除之一選用輔助板及/或一模製組件。圖17B係圖17A之模製機之一示意側視圖，其展示自第一模具承載架及第二模具承載架移除之選用輔助板及/或一模製組件。
圖18A係根據本發明之一實施例之一模製總成之一正視透視圖，其展示至少部分位於一壓板體積外部之一第三模具承載架(不具有模具部分)及位於壓板體積內之一第二模具承載架(不具有模具部分)。圖18B係圖18A之模製總成之一正視透視圖，其中第三模具承載架及第二模具承載架如所示般其等各自模具部分在適當位置中。在此等圖式中示意地展示加熱元件。
圖19至圖25係展示根據本發明之一實施例之一模製程序中之各種步驟之一模製總成之示意圖。
上文所提到之圖式不一定按比例繪製且應理解為提供本發明之一表示，其繪示所涉及的原理。圖式中描繪之模具總成之一些特徵可相對於其他特徵放大或扭曲以促進解釋及理解。在圖示中使用相同的參考數字，以顯示各種替代實施例中之類似或相同的組件及特徵。如本文所揭示之具有一可移動中心模具部分之模具總成將具有部分藉由所要應用及其等使用之環境所決定之組態及組件。
一般言之，本發明係關於一種具有一工作體積之模製機。根據某些態樣，模製機可具有第一壓板(上壓板)及第二壓板(下壓板)及一驅動單元，此驅動單元用於將壓板之至少一者相對於另一者在一敞開位置與一封閉位置之間移動驅動單元。工作體積可定義為壓板之間的體積。可在壓板之間或至少部分在壓板之間設置一模製總成。模製總成可包含界定一或多個模具腔之模具部分。此等模具部分係位於壓板之間，且當壓板封閉時在一封閉模製組態中被壓在一起。當壓板在一 敞開位置中時，可敞開或曝露此等模製部分，以容許一操作者自模具腔移除模製部分及/或將模製材料放置在模具腔中。模具部分可位於壓板之間、藉由壓板支撐及/或(直接地或間接地、固定地或可移動地)耦合至壓板。在一些實施例中，模製總成亦可包含一或多個模具承載架，其等繼而支撐模具部分。因而，模具承載架可位於壓板之間、藉由壓板支撐及/或(直接地或間接地、固定地或可移動地)耦合至壓板。
用於移動壓板之驅動單元可為一液壓傳動裝置、一機械傳動裝置(例如，滾珠螺桿)、一電力傳動裝置、一氣動傳動裝置或如一般技術者將已知之任何其他傳動裝置。此壓板驅動單元在壓板之間且因此在模具部分之間提供夾持力。進一步而言，壓板驅動單元結合模製機之壓板傳動機構界定敞開衝程及封閉衝程之長度。當與壓板之截面積(即，覆蓋區)結合時，敞開衝程之長度有效地定義用於容納模製總成之可用工作體積或壓板體積。
一模製總成通常(至少部分)位於模製機之第一壓板與第二壓板之間。模製總成可包含一或多個模具承載架。各模具承載架可包含用於將一模具板或模具部分附接至承載架及自承載架拆卸模具板或模具部分之構件。各模具承載架可包含加熱及/或冷卻構件。各模具承載架可包含感測器(溫度、壓力、位移等)及/或用於輔助模製程序之控制及模製機之安全操作的開關。各模具承載架可包含對準或導引構件、鎖定構件、密封構件、擋止構件等，以輔助模具部分之適當移動、對準及配接。進一步言之，各模具承載架可包含用於輔助自模具腔移除模製部分之脫模構件。
模製總成之各種組件可自壓板或工作體積內之模製位置及模製定向移動至壓板體積外部或至少部分在壓板體積外部之接達位置及接達定向。根據某些實施例，一模具部分或一模具承載架可經組態以相對於固定結構自一模製位置樞轉、旋轉及/或平移位移至一接達位 置。進一步言之，一模具部分或一模具承載架可經組態以相對於另一模具部分或模具承載架自一模製位置樞轉，旋轉及/或平移位移至一接達位置。
如本文使用，術語「樞轉(pivot)」、「樞轉(pivoting)」、「可樞轉」及類似術語係指涉及一臂、桿、軸件或其他元件之旋轉移動，在該臂、桿、軸或其他元件上，一組件或相關部分繞自組件移除之一軸旋轉或擺動。因而，組件或相關部件繞著並未位於部件內之一軸樞轉。換言之，一樞轉組件不僅經歷成角度的位移或旋轉，且亦經歷相對於樞轉軸之平移移動。術語「旋轉(rotate)」、「旋轉(rotating)」、「可旋轉」及類似術語係指在不使用一中間樞轉臂之情況下繞一軸或中心成角度的位移。換言之，旋轉之軸延伸穿過正被旋轉之組件或部分。因而，繞著一軸「旋轉」之物件將經歷在不從軸被位移之情況下相對於旋轉軸成角度的位移。如下文揭示，讓任何給定組件繞著樞轉或旋轉之一軸可固定或附接至固定結構，或該軸可固定或附接至一活節式部件。
將組件定位於壓板體積外部容許一操作者安全且有效率地接達模具部分及模具腔。各種模製總成組件可手動地移動至其等接達位置，或其等可經由任何已知傳動裝置(馬達、引擎、致動器、液壓缸或氣壓缸等)予以傳動。根據某些態樣，超過一個模製總成組件可藉由一單一傳動裝置或一單一致動動作從一模製組態定向被移動至一操作者接達組態或定向。
此外，某些模製總成組件可經由活節式機構耦合至傳動裝置或其他模製總成組件。例如，在從一模製位置至一接達位置之移動期間，一模具承載架可經組態以相對於一樞轉模具承載架樞轉或旋轉。此等活節式機構可容許達成相對複雜移動及位移。進一步言之，與非活節式模製總成相比，此等活節式機構可容許額外的模製能力或提供 於一給定工作體積內之能力。
鑑於本發明之各種特徵及態樣之一般概述，下文將關於圖1至圖18B更詳細描述本發明之各種特定實施例。
圖1係具有根據本發明之態樣之具有一模製總成200之一模製機100的正視透視圖。具體言之，模製總成200係展示為處於一敞開組態中，其中一第一模具部分20(上模具部分)、一第二模具部分30(中間模具部分)及一第三模具部分40(下模具部分)位於或至少部分位於工作或壓板體積150外部。圖2係圖1之模製總成200之一成角度側視透視圖。
根據一些實施例，模製總成200可用以形成一鞋類物件之鞋底、鞋底之一部分或其他組件。在某些實施例中，由模製總成200形成之一鞋底可包括整個鞋底總成，其中在模製總成200中之鞋底之下表面上形成一踏面圖案以對鞋類物件提供摩擦力。在其他實施例中，模製總成200可形成鞋類物件之一鞋底之部分或其他部分。作為一實例，藉由模具部分20、30、40之一或多者界定之模具腔可容納材料以形成鞋類物件之一對鞋底或其等之部分(無論灌入、注入或以其他方式加入或引入)。在某些較佳實施例中，鞋底或其等之部分可由乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚胺基甲酸酯(例如，熱塑性聚氨酯(TPU)或橡膠)形成。一般言之，鑑於本揭示內容之優勢，如本文描述之一模製機及模製總成可用以由為一般技術者所明白之任何材料製造任何模製組件或部分。
可以各種形式具體實施本發明。圖3A至圖3B中示意地展示用於形成一模製部分之一模製機100之一實施例。一機框110提供用於一第一壓板120(上壓板)、一第二壓板140(下壓板)及一壓板驅動單元160之一外殼。在此特定實施例中，第二壓板140連接至驅動單元160以在一垂直方向上向上及向下移動，且第一壓板120固定地附接至機框110。如本文使用，措詞「固定結構」包含固定的第一壓板120及/或機框 110。一般言之，「固定結構」提供一穩定的接地底座，而其他元件可固定至此底座。
模製總成200位於壓板120與壓板140之間。一第一模具承載架220(上模具承載架)位於第一壓板120附近，且一第三模具承載架240(下模具承載架)位於第二壓板140附近。進一步言之，一第二模具承載架230(中間模具承載架)可位於第一模具承載架220與第三模具承載架240之間。第二模具承載架230可直接或間接地附接至第一模具承載架220。
如圖3A及圖3B中繪示之模製總成200進一步包含一第一模具部分20(上模具部分)、一中心或第二模具部分30(中間模具部分)及一第三模具部分40(下模具部分)。第一模具部分20係藉由第一模具承載架220承載。第二模具部分30係藉由第二模具承載架230承載。第三模具部分40係藉由第三模具承載架240承載。模具部分20、30、40係可移除地耦合至其等各別之模具承載架220、230、240，使得可替換及/或移除模具部分20、30、40。
模具部分可界定一模具腔之至少一部分。如本文使用，措詞「模具腔」係指塑形此模製部分之封閉體積。此等模具腔通常形成於兩個或更多個模具件或模具板之間，該等模具件或模具板敞開或分離以容許接達至模具腔內部，且其等封閉以容許將模製部分塑形為模具腔之封閉體積。因此，模具部分及/或模具板之各者界定一或多個「模具腔表面」。如本文使用，措詞「模具腔表面」在此表面形成塑形模製部分之體積之部分時可能係指設置在一模具部分或模具板上之一平坦表面、設置在一模具部分或模具板上之一凹陷表面，及/或設置在一模具部分或模具板上之一突出表面。
根據一些實施例，第一模具部分20可包含一主要模具板22及一選用輔助模具板23，使得第一模具部分20本身可界定一或多個模具腔 或模具腔表面25(例如，參見圖8A)。同樣地，第二模具部分30亦可包含一主要模具板32及一選用輔助模具板33，使得第二模具部分30本身可界定一或多個模具腔或模具腔表面35(參見例如圖18B)，且第三模具部分40可包含一主要模具板42及一選用輔助模具板43，使得第三模具部分40可界定一或多個模具腔或模具腔表面45(參見例如圖18B)。換言之，當第一壓板120及第二壓板140施加壓力至模製總成200時，第一模具部分20之輔助模具板23及主要模具板22可彼此接合且協作以界定一或多個模具腔。同樣地，當第一壓板120及第二壓板140施加壓力至模製總成200時，第二模具部分30及第三模具部分40之各別輔助模具板33、43及主要模具板32、42可彼此接合且協作以界定一或多個模具腔。若需要，在模製程序期間及/或模製部分之活節式移動期間，可將輔助模具板23、33、43閂鎖或以其他方式可釋放地附接至其等各自主要模具板22、32、42以維持其等彼此之協作接合。
甚至根據其他實施例，各模具部分20、30、40可與一相鄰模具部分協作以在其等之間界定模具腔。因而，可免除選用輔助模具板23、33及43。因此，第一模具部分20及第二模具部分30可在其等之間界定一或多個模具腔(例如，第一模具腔/第二模具腔)；而第二模具部分30及第三模具部分40可在其等之間界定一或多個模具腔(例如，第二模具腔/第三模具腔)。換言之，當第一壓板120及第二壓板140施加壓力至模製總成200時，第一模具部分20及第二模具部分30可彼此接合且協作以界定一或多個第一模具腔/第二模具腔。類似地，當第一壓板120及第二壓板140施加壓力至模製總成200時，第二模具部分30及第三模具部分40可彼此接合且協作以在其等之間界定一或多個第二模具腔/第三模具腔。作為一實例，可將材料填充或部分填充於第一模具部分20與第二模具部分30之間之模具腔，以形成一鞋類物件之一第一左鞋底及一第一右鞋底，且可將材料填充或部分填充於第二模具 部分30與第三模具部分40之間之模具腔以形成一第二獨立的左鞋底及右鞋底。
在操作時，如圖3A及圖4A中所示，第一壓板120及第二壓板140可朝向彼此移動及遠離彼此移動，藉此敞開及封閉工作體積或壓板體積。圖3A展示在一實質上封閉組態中之壓板120、140及模製總成200。雖然在圖3A中，模製部分20、30及40之間顯示有「間隙」，但是此等間隙僅為便於使圖式中之各種個別組件可視化。實際上，當模製總成200完全封閉時，各種傳輸由壓板驅動單元160施加至模製總成200之壓力的組件之間不存在間隙。圖4A展示在一實質上完全敞開組態中之壓板120、140。
比較圖3A及圖3B與圖4A及圖4B說明第二模具部分30及/或第二模具承載架230係可移動地定位於第一模具部分20與第三模具部分40之間。例如，參考圖3B，第二模具部分30展示為抵著緊貼(或實質上抵著)第一模具部分20向上按壓。現參考圖4B，第二模具部分30及第二模具承載架230係顯示為垂直向下移動遠離第一模具部分20且遠離第一模具承載架220(即，自第一模具部分20及第一模具承載架220垂直位移)。
第二模具承載架230藉由一活節式機構300耦合至第一模具承載架220。在相對移動期間，可提供活節式機構300以相對於第一模具部分20及相對於第一模具承載架220導引、穩定及/或對準第二模具部分30及第二模具承載架230。因此，活節式機構300可提供使第二模具承載架230相對於第一模具承載架220平移及/或旋轉移動之構件。進一步言之，活節式機構300可提供使第二模具承載架230相對於第一壓板120或相對於機框110平移及/或旋轉移動之構件。
在圖3至圖8之特定實施例中，活節式機構300包含在第一模具承載架220與第二模具承載架230之間延伸之一對連接部件320。連接部 件320可緊固地固定至第一模具承載架220。如本文中使用，一「緊固地固定之」接頭被視為平移固定及旋轉固定二者。「平移固定」意謂附接處或接頭不容許相對的平移移動，但可容許相對的旋轉移動。「旋轉固定」意謂附接處或接頭不容許相對的旋轉移動，但可容許相對的平移移動。第二模具承載架230可耦合至連接部件320，使得第二模具承載架230可相對於第一模具承載架220平移位移。作為一實例，第二模具承載架230係可滑動地耦合至連接部件320，使得第二模具承載架230可線性移動遠離第一模具承載架220(例如，如圖4B中所示般垂直移動)。
連接部件320至第一模具承載架220及第二模具承載架230之其他附接態樣可容許第二模具承載架230相對於第一模具承載架220垂直移動。例如，第二模具承載架230係可平移地固定至連接部件320且第一模具承載架220係可滑動地耦合至連接部件320。作為另一替代方案，第一模具承載架220及第二模具承載架230二者皆可平移固定至連接部件320且各連接部件320本身可加長或縮短。
藉由非限制實例，一連接部件320可包含一插銷及狹槽配置，其容納第一模具承載架220與第二模具承載架230之間的相對垂直(V31)運動(且因此亦容納第一模具部分20與第二模具部分30之間的相對垂直運動)。作為另一實例，一連接部件320可包含一活塞/氣缸配置。作為甚至另一實例，一連接部件320可包含一剪刀式可延伸/可回縮機構。鑑於本發明之優勢，一般技術者將明白用於達成第一模具承載架220與第二模具承載架230之間的相對垂直運動之其他構件。
可使用重力以驅動相對移動。具體言之，當向下驅動第二壓板140(遠離第一壓板120)時，第三模具承載架240可移動遠離第一模具承載架220，使得第二模具部分30不再緊緊壓在第一模具部分20與第三模具部分40之間。當第二壓板140繼續移動遠離第一壓板120時，第 二模具部分30將位於第三模具部分40上且隨著第二壓板140向下移動。當第二壓板140繼續移動更進一步遠離第一壓板120時，第二模具承載架230及第二模具部分30將到達導引部件之下端且無法再更往下行進。此時，當第二壓板140繼續向下移動時，第二模具部分30與第三模具部分40將彼此分離。
根據某些態樣且最佳地如藉由比較圖4A及圖4B與圖5A及圖5B所示，第三模具承載架240係可移動地附接至第二壓板140。具體言之，例如參考圖5B，第三模具承載架240可相對於第二壓板140水平滑動，使得第三模具承載架240及附接至第三模具承載架240之第三模具部分40至少部分定位於壓板體積150外部。例如，可在第三模具承載架240與第二壓板140之間設置一位移機構250，使得第三模具承載架240可相對於第二壓板140水平滑動(H40)。作為一實例，位移機構250可包含水平軌道252及一驅動單元255以相對於第二壓板140水平移動第三模具承載架240。在一例示性實施例中，驅動單元255可為一氣壓缸或一液壓缸。
當第三模具承載架240及第三模具部分40位於壓板體積150外部(或至少部分位於壓板體積150外部)時，一模具操作者可安全且符合人體工程學地接達模具部分40。例如，參考圖6B，一模具操作者可安全地自第三模具部分40移除輔助板43(若有)，及/或亦自第三模具部分40移除模製部分，及/或將待模製之材料(即，一材料充填物)放置於模具腔內。必要時，輔助板43亦可與一不同輔助板43互換。
根據其他態樣且最佳地如藉由比較圖6A及圖6B與圖7A及圖7B所示，第一模具承載架220係可移動地附接至第一壓板120或附接至機框110。具體言之，例如參考圖7B，第一模具承載架220可相對於第一壓板120(且亦相對於機框110)傾斜、旋轉或樞轉。在某些實施例中，有角度的位移可伴隨著水平及/或垂直移動，使得第一模具承載架220及 附接至其之第一模具部分20可至少部分定位於壓板體積150外部。例如，可在第一模具承載架220與機框110之間設置一樞轉機構260，使得第一模具承載架220可相對於機框110(且亦相對於此繪示實例中之第一壓板120)有角度地樞轉及線性位移。作為一實例，樞轉機構260可包含樞轉臂262及一驅動單元265以相對於機框110且相對於第一壓板120位移此第一模具承載架220。在一例示性實施例中，驅動單元265可為一電動馬達。如圖7B中所示，樞轉臂262可繞軸261傳動一角度(A)。軸261與機框110相關聯(即，軸261固定至機框)。樞轉動作致使第一模具部分20及第一模具承載架220旋轉相同角度(A)且亦水平(H20)及垂直(V20)位移。
仍然參考圖7B，當第一模具承載架220繞軸261樞轉時，第二模具承載架230及第二模具部分30耦合至第一模具承載架220且與第一模具承載架220一起行進。第二模具承載架230及第二模具部分30亦展示為經由樞轉機構260繞軸261之樞轉動作相對於第一壓板120水平(H30)及垂直(V32)移動。第二模具部分30自其完全封閉組態(參見圖3B)至其完全敞開組態(參見圖7B)之總垂直位移(V30)係垂直位移V31(參見圖4B)與V32(參見圖7B)之和。
此外，第二模具承載架230及第二模具部分30亦顯示為相對於第一模具承載架220及第一模具部分20成角度移動(或反之亦然，第一模具承載架220及第一模具部分20係顯示為相對於第二模具部分30成角度位移)。換言之，雖然在圖6B中第一模具部分20與第二模具部分30通常彼此平行定向，但是在圖7B中其等不再彼此平行。因此，如圖7B中所示，根據某些實施例，第二模具部分30可保持水平或實質上水平。替代地(未展示)，第二模具部分30亦可相對於第一壓板120及第二壓板140(且亦相對於機框110)成角度移動。
根據一些實施例，活節式機構300提供第二模具承載架230至第 一模具承載架220之相對旋轉或成角度位移。例如，第二模具承載架230之一周長邊緣係可旋轉地耦合至連接部件320，使得第二模具承載架230可繞一軸321而相對於第一模具承載架220成角度位移。作為一實例，第二模具承載架230之邊緣可在軸321處鉸鏈式地耦合至各連接部件320之一下端。可知第一模具承載架220可繞軸261順時針旋轉或樞轉，而第二模具承載架230可繞軸321逆時針旋轉。
軸321係與樞轉部件或臂262相關的由於軸321與樞轉部件或臂262一起移動。換言之，軸321係與樞轉部件262相關的，這是因為即使軸321不能延伸穿過樞轉部件262，或即使軸321可額外地相對於樞轉部件262位移，其亦與樞轉部件262一起行進。因此，當樞轉部件262繞軸261成角度位移時，第一模具承載架220、連接部件320及軸321亦繞軸261成角度位移。此外，第二模具承載架230亦與樞轉部件262一起行進且繞軸261成角度位移。
作為另一實例，一鎖定或閂鎖機構(未展示)可位於一連接部件320上，例如靠近旋轉軸321(參見圖7B)。當第二模具承載架230在壓板體積150內垂直移動時，此鎖定或閂鎖機構最初可維持第二模具承載架230之水平平面垂直於連接部件320(參見圖4B)。在驅動單元265將第一模具承載架220樞轉至其完全敞開組態期間或之後，可釋放或啟動鎖定或閂鎖機構(參見圖7B)。隨著釋放鎖定機構，第二模具承載架230可接著相對於連接部件320旋轉一預定量。例如，如圖7B之實施例中所示，第二模具承載架230可被旋轉到將其維持平行於(或實質上平行於)第二壓板140所必需之一角度。一擋止或其他限制器(未展示)可具備鎖定或閂鎖機構，以限制旋轉量(例如，以免容許第二模具承載架230之自由端降低至一預定位準以下(例如，低於一水平平面))。
隨著第一模具承載架220及第一模具部分20位於壓板體積150外 部(或至少部分位於壓板體積150外部)，一模具操作者可安全地且符合人體工程學得接達第一模具部分20。例如，參考圖8B，一模具操作者可安全地自第一模具部分20移除輔助板23(若有)，且亦從第一模具部分20移除模製部分，及/或將待模製之材料放置於模具腔內。同樣地，隨著第二模具承載架230及第二模具部分30位於壓板體積150外部(或至少部分位於壓板體積150外部)，一模具操作者可安全地且符合人體工程學地接達第二模具部分30。例如，參考圖8B，一模具操作者可安全地自第二模具部分30移除輔助板33(若有)，且亦自第二模具部分30移除模製部分，及/或將待模製材料放置於模具腔內，且無需伸到模具總成100之工作或壓板體積150內部。
可顛倒圖3至圖8中所示用於打開模製總成200之步驟以封閉模製總成200。在某些實施例中，無需以上文呈現之順序進行此等步驟。例如，在第一模具承載架220被樞轉之前，可將第三模具承載架240水平位移至其敞開或封閉位置中。在其他實施例中，可消除某些步驟。作為一實例，第三模具承載架240完全無需水平位移。
圖9展示另一可能的活節式機構300，其用於將第二模具承載架230耦合至第一模具承載架220，且用於導引第二模具承載架230相對於第一模具承載架220及相對於第一壓板120及/或機框110之移動。具體言之，在此特定實施例中，活節式機構300包含複數個連桿部件312、314，此等連桿部件312、314將第二模具承載架230耦合至壓板120(或視情況耦合至機框110)。各連桿部件具有一第一端及一相對的第二端。一對連接部件320將第二模具承載架230耦合至第一模具承載架220。圖9亦繪示在模製操作期間用於自第二模具30排出氣體或滯留空氣之一氣壓缸或排氣裝置350。此外，在此實施例中提供在例示性實施例中顯示為一壓縮彈簧之一減震器元件322。當模製總成200之組件彼此接觸時，減震器元件322防止模製總成200之部分損壞或震動其 他部分。
參考圖10，如上文關於圖3A及圖3B之實施例描述，一模製機100係顯示為具有一機框110、第一壓板120、第二壓板140及壓板驅動器160。一模製總成200位於壓板120與壓板140之間。模製總成200包含經定位與第一壓板120相鄰之一第一模具承載架220及經定位與第二壓板140相鄰之一第三模具承載架240。進一步言之，模製總成200包含一第二模具承載架230。分別藉由第一模具承載架220、第二模具承載架230及第三模具承載架240承載第一模具部分20、第二模具部分30及第三模具部分40。在此特定實施例中，將模具部分20、30、40繪示為各自具有一單一模具板，例如，主要模具板22、32、42，但是各模具部分亦可由複數個模具板組成。
仍然參考圖10，示意地繪示一活節式機構300之一實施例。一支架或臂310係緊固於第一壓板120。替代地，活節式機構300之臂310可耦合至機框110，而非耦合至第一壓板120。一第一連桿部件312之一第一端係可旋轉地耦合至臂310。這可經由一耳鉤鉸接接頭或如一般技術者所知之其他鉸接接頭或鉸鏈式接頭完成。第二連桿部件314之一第一端係可旋轉地耦合至第一連桿部件312之第二端。第二連桿部件314之第二端係耦合至第二模具承載架230，且亦耦合至連接部件320之下端(經由，例如，一水平軸)。在此特定實施例中，第二連桿部件314之第二端係緊固地固定至第二模具承載架230且在軸321處經旋轉耦合至連接部件320。第一連桿部件312及第二連桿部件314之長度及相對長度可經選擇以容納衝程長度或工作體積量及第二模具承載架230之所要的位移。
連接部件320在第一模具承載架220與第二模具承載架230之間延伸。連接部件320之上端係緊固地固定至第一模具承載架220。連接部件320之下端繞軸321係可旋轉地耦合至第二模具承載架230，且亦耦 合至第二連桿部件314之第二端。進一步言之，連接部件320容許第二模具承載架230平移移動朝向及遠離第一模具承載架220。
參考圖10、圖11及圖12，示意地繪示活節式機構300隨著模製總成200自一封閉位置(參見圖10)至一敞開位置(參見圖12)時之操作。在圖10中，模製總成200在其封閉組態中，其中第二壓板140向上驅動朝向第一壓板120，以抵靠模具部分30傳動模具部分40且抵靠模具部分20驅動模具部分30。(如上文關於圖3A所提及，在圖10中展示介於模製部分20、30及40之間的「間隙」僅為便於看出圖式中之各種個別組件。)
圖11中，第二壓板140移動至其最低位置，且在向下移動時容許第二模具承載架230(與第二模具部分30一起)垂直位移遠離第一模具承載架220及第一模具部分20。活節式機構300之連桿部件312、314使第二模具承載架230維持在近似平行於第一模具承載架220之一穩定定向。進一步言之，在圖11中，第三模具承載架240及第三模具部分40自壓板120與壓板140之間水平位移。第三模具承載架240之平移移動可被驅動(例如，如上文關於圖5A及圖5B描述)或可視情況藉由模具操作者手動移動。
在圖12中，第一模具承載架220可繞樞轉軸261樞轉地位移。第一模具承載架220之旋轉移動可被驅動(例如，如上文關於圖7A及圖7B描述)或可視情況藉由模具操作者手動移動。隨著第一模具承載架220樞轉，連接部件320亦垂直及水平地樞轉及位移。特定言之，連桿部件312及314亦向下擺動，藉此結合連接部件320及第一模具承載架220之樞轉控制第二模具承載架230之位移及定向。在此實施例中，當第二模具承載架230自壓板之間移出時，其被維持在近似平行於與第一壓板120及第二壓板140。熟習此項技術者瞭解，活節式機構之個別組件可設定大小以提供第二模具承載架230之所要最終放置及定向。 可顛倒圖10至圖12中展示用於敞開模製總成200之步驟以封閉模製總成200。
圖13至圖17中示意地繪示一替代實施例。參考圖13A及圖13B，展示具有如上文關於圖3A及圖3B之實施例描述之一機框110、第一壓板120、第二壓板140及壓板驅動器160之一模製機100。一模製總成200位於壓板120與壓板140之間。模製總成200包含經定位與第一壓板120相鄰之一第一模具承載架220及經定位與第二壓板140相鄰之一第三模具承載架240。進一步言之，模製總成200包含一第二模具承載架230。分別藉由第一模具承載架220、第二模具承載架230及第三模具承載架240承載第一模具部分20、第二模具部分30及第三模具部分40。在封閉位置中(未展示)，第一模具部分20、第二模具部分30及第三模具部分40彼此鄰接。更確切而言，在圖13A及圖13B中，第二壓板140係顯示為從其完全封閉位置向下移動，使得第三模具承載架240及第二模具承載架230自其等封閉位置向下垂直位移。因而，第一模具部分20不再鄰接或接觸第二模具部分30。然而，第二模具部分30仍然接觸第三模具部分40(且位於第三模具部分40上)。
仍然參考圖13A及圖13B，示意地繪示一活節式機構300之另一實施例。正如先前實施例，至少一連接部件320在第一模具承載架220與第二模具承載架230之間延伸。各連接部件320之上端係緊固地固定至第一模具承載架220。各連接部件320之下端係繞軸321可旋轉地耦合至第二模具承載架230。進一步言之，當連接部件320相對於第一模具承載架220垂直向下(及向上)移動時，其導引第二模具承載架230。在此實施例中，作為一實例，各連接部件320可包含在連接部件320與第二模具承載架230之間具有一鉸鏈式連接之一軌道及滑塊配置。
在此實施例中，提供活節式機構300之一配件。支撐部件340可輔助支撐、定位及/或位移導引第二模具承載架230。作為一實例，支 撐部件340可包含藉由一軌條、軌道、導向滑輪或其他位移導引部件提供之一滑動表面。支撐部件340可附接至第三模具承載架240。如圖13至圖17中繪示，支撐部件340通常經水平定向，且可在第三模具承載架240之任一側(或兩側)上自前面延伸至後面。可在第二模具承載架230上互補地設置一滾動元件、滑動元件、滑動表面或其他導引元件342。在此特定實施例中，在第二模具承載架230之前方角落附近設置第一及第二滾筒或滾輪342。滾筒342位於軌道340上且沿軌道340之長度行進。參考圖13B、圖14B、圖15、圖16及圖17B，軌道340之一前部可設有一凹陷區域343以容許滾筒342掉下(相對於軌道340之主澆道344)，使得第二模具部分30與第三模具部分40之間的接觸是可能的。換言之，軌道340之凹陷區域343容許滾筒342向下位移，使得在模製組態中，第二模具部分30可位於第三模具部分40上，且被壓著抵靠於第三模具部分40。在此系列步驟中，第二模具部分30實質上平行於第一模具部分20及第三模具部分40二者，及第一壓板120及第二壓板140定向。
現參考圖14A及圖14B，第二壓板140更進一步向下移動，使得第二模具部分30不再鄰接或接觸第三模具部分40。在此系列步驟中，第二模具承載架230及第二模具部分30不再實質上平行於第一模具部分20及第三模具部分40二者定向。實際上，隨著第二壓板140向下移動，第二模具承載架230及第二模具部分30繞軸321旋轉。滾筒342維持與軌道340接觸。然而，滾筒342現可退出凹陷區域343，使得滾筒342現位於軌道340之主澆道344上。在此系列步驟處，第二模具承載架230及第二模具部分30經定向為與第一模具部分20及第三模具部分40二者及第一壓板120及第二壓板140成一角度。
在圖15中，第二壓板140更進一步向下移動至其最低位置，且在向下移動時容許第二模具承載架230(與第二模具部分30)繞軸321更加 旋轉。滾筒342維持與軌道340接觸。
現參考圖16，第三模具承載架240及第三模具部分40顯示為水平位移朝向模製機100的前面，使得第三模具部分40至少部分位於壓板體積150外部。當第三模具承載架240向前滑動時，滾筒342維持與軌道340接觸(滑動或滾動)。在此系列步驟期間，第二模具承載架230之角度定向可維持固定。在此系列步驟下，模具操作者可安全地且符合人體工程學地自第三模具部分40移除輔助板43(若有)，且清空及/或填充第三模具部分40之模具腔。
在圖17A及圖17B中，第一模具承載架220繞樞轉軸261樞轉位移。隨著第一模具承載架220樞轉，連接部件320亦樞轉且垂直及水平地位移。在此實施例中，第二模具承載架230與滾筒342一起向前移動，維持接觸及沿著軌道340滑動(或滾動)。此外，第二模具承載架230相對於連接部件320繞軸321旋轉。當與圖15及圖16相比較時，隨著第二模具承載架230向前位移，第二模具部分30之角度方位可減小或變平坦(或變得不陡峭)。因此，圖17B中展示：第二模具承載架230繞軸261樞轉(結合第一模具承載架220及樞轉機構260之樞轉)且亦繞軸321旋轉。在此實施例中，繞軸261之角位移係順時針的，而繞軸321之角位移係逆時針的。
在此系列步驟中，模具操作者可安全且符合人體工程學地自第一模具部分20及第二模具部分30移除輔助板23、33(若有)，且清空並填充模具部分20、30之模具腔。可顛倒圖13至圖17中展示用於打開模製總成200之步驟以封閉模製總成200。
圖18A及圖18B繪示類似於圖16中示意繪示之一模製總成200之一例示性實施例。在圖18A中，一第三模具承載架240係展示為向前位移，使得其定位於一壓板體積150外部。一第二模具承載架230係展示為位於壓板體積150內，且經定向與第三模具承載架240成一角度。滾 筒342是位於第二模具承載架230之左前角落及右前角落處，且分別位於左軌道340及右軌道340上。第二模具承載架230在其之後邊緣處鉸鏈式附接至一連接部件(未展示)。
對於本文描述之實施例之任一者，模具承載架220、230、240可形成為中空框架，例如中空鋼架。參考圖18A，可在模具承載架220、230、240之任一者或多者上或其內部設置一加熱或冷卻元件(參見項目245，示意地表示一加熱器元件)。特定言之，可在第二模具承載架230上設置一或多個加熱(或冷卻)元件245。例如，可在第二模具承載架230之框架形成部分的相對側上設置加熱元件245。視情況，一加熱元件245可完全繞一模具承載架之框架延伸(完全延伸在該模具承載架之框架上或之內)。參考圖18B，模具部分20(未展示)、30、40係可移除地附接在模具承載架220(未展示)、230、240之框架內。
模製機100及模製總成200可用於替代性及/或額外的模製操作。在某些態樣中，可在一多階段模製程序中使用模製機100及模製總成200。例如，在模製程序之一第一階段中，可形成一模製部分之一第一部分，且在模製程序之一第二階段中，可模製該模製部分之一第二部分至模製部分之第一部分。因此，模製總成200可經組態以提供具有一或多個層、插入物、部份，或由不同材料(例如，具有不同色彩、不同聚合物、不同密度、不同固化特性等之材料)形成之其他特徵之模製部件。
如下文更詳細描述，用於模製一物件之方法可包含：提供界定一模具腔表面之一中間模具部分。具體言之，中間模具部分可包含一主要中間模具板及一輔助中間模具板。主要中間模具板在其頂面界定一第二模具腔表面。輔助中間模具板在其底面界定一第二模具腔表面。在模製程序之第一階段期間，主要中間模具板及輔助中間模具板之第二模具腔表面之互補對準提供具有一第二模具腔之中間模具部 分。中間模具部分可位於模製機之工作體積內。引入至第二模具腔之材料經塑形以形成一第一模製物件。第二模具腔內之材料可經由射出模製(例如，當中間模具部分位於工作體積內時)或作為一壓模材料充填物(例如，當中間模具部分在至少部分在工作體積外部之其接達位置中時)引入。
具有經塑形之第一模製物件之中間模具部分自其工作體積內之模製定向被移動至其至少部分在工作體積外部之接達定向。移動中間模具部分之步驟可包含繞與模製機之一固定結構相關聯之一第一軸樞轉中間模具部分，及繞與第一軸不同之一第二軸旋轉中間模具部分。自中間模具部分移除輔助中間模具板，且將中間模具部分(除去輔助中間模具板，但保留第一模製物件)自其接達定向移動返回至其模製定向。
一上模具部分定位於工作體積內。上模具部分包含一主要上模具板，該主要上模具板在其底面具有一第一模具腔表面。在模製程序之第二階段期間，設置在上模具部分之主要上模具板上之第一模具腔表面及設置在中間模具部分之主要中間模具板上之第二模具腔表面互相對準且封閉，以形成一第二模具腔或一上至中(upper-to-middle)模具腔。引入到上至中模具腔之材料經塑形以形成一第二模製物件。正如在第一階段期間引入模具腔之材料，在第二階段期間引入到上至中模具腔之材料可經由射出模製或作為一壓模材料充填物引入。因為第一模製物件未從主要中間模具板之第二模具腔表面移除，所以在模製程序之第二階段期間此第一模製物件併入第二模製物件中。
在模製程序之第一階段期間，該方法可進一步包含提供界定一第三模具腔表面之一下模具部分。具體言之，下模具部分可包含一主要下模具板及一輔助下模具板。主要下模具板在其頂面上界定一第三模具腔表面。輔助下模具板在其底面界定一第三模具腔表面。在模製 程序之第一階段期間，主要下模具板及輔助下模具板之第三模具腔表面之互補對準提供具有一第三模具腔之下模具部分。下模具部分可位於模製機之工作體積內，且引入至第三模具腔之材料經塑形以形成一第三模製物件。
具有經塑形第三模製物件之下模具部分自其工作體積內之模製定向移動至其至少部分在工作體積外部之接達定向。移動下模具部分之步驟可包含水平位移此下模具部分。自下模具部分移除輔助下模具板。接著，下模具部分之主要下模具板(具有保留在其第三模具腔表面內之第三模製物件)自其接達定向移動返回至其模製定向。
如上文提及，在模製程序之第二階段期間，中間模具部分亦位於工作體積內。主要中間模具板可不僅包含如上文描述般在其頂面之一模具腔表面，且亦可包含在其底面之一模具腔表面。在模製程序之第二階段期間，主要中間模具板之下表面上之模具腔表面及主要下模具板之上表面上之模具腔表面互補對準且封閉，以形成一第三模具腔或一中至下(middle-to-lower)模具腔。引入到中至第三模具腔之材料經塑形以形成一第四模製物件。因為第三模製物件未從主要下模具板之第三模具腔表面移除，所以在模製程序之第二階段期間此第三模製物件併入至第四模製物件中。
現在上模具部分、中間模具部分及下模具部分可全部自工作體積內之其等模製位置移動至其等接達位置。可由敞開之上至第二模具腔移除第二模製物件，且可由敞開之中至第三模具腔移除第四模製物件。第二模製物件及第四模製物件在一兩階段模製程序中由兩種分別導入材料形成。在某些較佳實施例中，第二模製物件及第四模製物件可完全相同且可來自用於鞋類物件之組件，尤其是鞋底或鞋底之部分。
根據本發明之態樣且現參考圖19至圖25，可在一模製機100上設 置一活節式模製總成200。此模製總成200包含一第一模具承載架220及一第二模具承載架230及一第三模具承載架240。此等模具承載架可(例如)類似於圖3A及圖3B之實施例中設置之模具承載架。進一步言之，此模製總成200包含一第一模具部分20、一第二模具部分30及一第三模具部分40。在此特定實施例中，第一模具部分20可包含一主要模具板22。第二模具部分30可包含一主要模具板32及一輔助模具板33。第三模具部分40可包含一主要模具板42及一輔助模具板43。
現參考圖23A至圖23D，第一模具部分20之主要模具板22可包含位於其下表面之一模具腔表面25。作為一實例且如圖23A中所示，模具腔表面25可包含凹部以形成一鞋類物件之一左鞋底及一右鞋底之部分。第二模具部分30之主要模具板32可包含設置在其上表面之一模具腔表面35a及設置在其下表面之一模具腔表面35b。下模具部分之主要模具板42可包含設置在其上表面之一模具腔表面45。輔助模具板33及43(參見例如圖20至圖22)可經提供為無凹部之平板。替代地，輔助模具板33及43可形成為具有模具凹部(未展示)，此等模具凹部(至少部分)互補地對準形成於各別主要模具板32及42中之模具腔表面35a及45。作為甚至另一替代方案，輔助模具板33及43可形成為具有正突出模具部分(未展示)，此等正突出模具部分(至少部分)互補地對準形成於各自主要模具板32及42中之模具腔表面35a及45。如上文所呈現，措詞「模具腔表面」係指形成塑形此模製部件之部分體積的一表面，無論表面是平坦的、凹陷的或突出的。因此，輔助板可包含模具腔表面。
因此，有利的是，在一單一模製程序期間可形成多個相同鞋底部分。根據某些實施例，形成於模具板42之上表面之模具腔表面45可與形成於模具板32之上表面的模具腔表面35a相同。進一步言之，形成於模具板22之下表面之模具腔表面25與形成於模具板32之下表面之 模具腔表面35b相同(圖23A中之模具腔表面25看起來與圖23C中之模具腔表面35b看起來相比稍微有按透視法縮短)。模具腔表面45及35a可形成(例如)一鞋類物件之左鞋底及右鞋底之一第一層。模具腔表面25及35b可形成(例如)用於鞋類物件之左鞋底及右鞋底的前腳及腳後跟區域之一第二層。根據此實施例，多階段模製程序有利地容許在一單一(多階段模製程序)期間形成各自具有複數層及/或複數種材料之多個相同鞋底部分。
現參考圖19，在模製程序之一第一階段中，模具部分20、30及/或40可分別具備且接合模具承載架220、230及/或240，或附接至模具承載架220、230及/或240。如圖19中所示，第二壓板140可被向上驅動，使得模具部分30及40被壓迫而封閉，且形成並封閉界定在主要模具板32與輔助模具板33之間及主要模具板42與輔助模具板43之間的模具腔。對於一射出模製程序，可將待模製材料注入至藉由模具部分30及40形成之模具腔中。對於一壓縮模製程序，在封閉模具部分30、40之前，可將待模製材料放置於模具腔表面35a及45內(參餐見例如圖23C及圖23D)。在壓迫模具部分30及40使其等封閉之步驟中，可抵靠模具部分20壓迫模具部分30。(再者，圖19之示意圖中之模具部分20、30、40之間所示之空間或間隙係為便於理解圖式。)在模具腔內，模製材料凝固或至少部分固化以形成第一階段模製部分。
在圖20中，類似於上文關於圖4A及圖4B描述之程序步驟，第二壓板140(與第三模具承載架240及位於其上之第三模具部分40)係向下移動，且第二模具承載架230及第二模具部分30移動遠離第一模具承載架220及第一模具部分20，或從第一模具承載架220及第一模具部分20位移。模具部分30可因重力而自模具部分20分離。視情況，彈簧元件(未展示)可輔助此分離。
在圖21中，類似於上文關於圖5A至圖6B描述之程序步驟，第三 模具承載架240及其上之第三模具部分40至少部分自壓板120與壓板140之間移出。雖然此位移通常可能為水平的，但是亦可設置非水平運動組件。進一步言之，雖然此位移可為一滑動運動且該滑動運動可為線性的，但是亦可容許非線性滑動運動。如圖21中所展示，移除輔助模具板43，曝露模具腔表面45及其中之模製部件。在此實施例中，此等(若干)下模製部件未從藉由模具腔表面45界定之第三模具腔部分移除。
在圖22中，類似於上文關於圖7A至圖8B描述之程序步驟，第一模具承載架220及第一模具部分20可(至少部分)自壓板120與壓板140之間樞轉出來。結合此樞轉運動，第二模具承載架230及第二模具部分30亦移動到至少部分位於壓板120與壓板140之間外的一接達位置。鑑於本文呈現之本發明的廣泛揭示態樣之優勢，一般技術者將明白，可如關於上文呈現之實施例及其等之變化之任一者描述般完成第二模具部分30自模製位置至接達位置之移動。輔助模具板33可予以移除，曝露模具腔表面35a及其中的中模製部件。在此實施例中，此等(若干)中模製部件未自藉由模具腔表面35a形成之第二模具腔之部分移除。
圖23A係模製機100及具有模具承載架220、230及230及其等接達位置中之模具部分20、30及40的模製總成200之一示意正視圖。具體言之，分別藉由模具承載架220、230、240承載模具板22、32、42。模具腔表面25係展示於第一模具部分20之模具板22之下表面中。圖23B係如圖23A之線段B-B處所見之設置在模具部分30之模具板32的上表面中之模具腔表面35a之一視圖。圖23C係如圖23A之線段C-C處所見之設置在模具部分30之模具板32之下表面中之模具腔表面35b之一視圖。圖23D係如圖23A之線段D-D處所見之設置在模具部分40之模具板42之上表面中之模具腔表面45之一視圖。因此，可知第二模具部 分30可在一第一表面上界定一第一模具腔表面35a，且可在與第一表面相對之一第二表面上界定一第二模具腔表面35b。
在圖24中，將圖21及圖22之步驟顛倒。因此，第一模具承載架220及第二模具承載架230及其等各自模具部分20及30自其等接達位置移動返回至壓板體積150內。第三模具承載架240及其各自模具部分40亦移動返回至壓板體積150內。在圖24中，展示彼此平行定向且彼此垂直對準之所有三個模具承載架220、230、240及所有三個模具部分20、30、40。
在圖25中，第二壓板140已被向上傳動，且將模具部分20、30及40在第一壓板120與第二壓板140之間壓在一起。具體言之，第一模具部分20及第二模具部分30被壓在一起，使得互補的模具腔表面25及35a對準，且在這兩個模具部分之間形成一第二階段第一模具腔/第二模具腔。在此第二階段第一模具腔/第二模具腔內，在模製程序之第一階段期間形成之中模製部件位於模具腔表面35a內，且部分填充第二階段第一模具腔/第二模具腔。類似地，第二模具部分30及第三模具部分40被壓在一起，使得互補的模具腔表面35a及45對準。在此等兩個模具部分之間形成一第二階段第二模具腔/第三模具腔。在此第二階段第二模具腔/第三模具腔內，在模製程序之第一階段期間形成之下模製部分位於模具腔表面45內，且部分填充第二階段第二模具腔/第三模具腔。
在如圖25中所示般封閉第二階段模具部分之後，可將在模製程序之第二階段期間待模製之材料注入或引入至第二階段模具腔中。或者，當第二階段模具腔開啟且模具部分30、40在接達位置中(即，至少部分在壓板體積150外部)時，可將在模製程序之第二階段期間待模製之材料成型或引入至第二階段模具腔中。
在材料成型、固化、至少部分固化(等等)之後，模具承載架 220、230、240可如上文描述般呈活節式到達接達位置。最後兩階段模製部件可由模具操作者安全地、符合人體工程學且有效地自可接達模具部分移出且程序可重新開始。
上文描述之模製裝置可用於使用習知現有模具程序之射出模製及壓縮模製二者。例如，可將用於形成模製部件之材料灌入、注入、加入或以其他方式放置或引入至模製腔中。可施加熱量(或視情況，冷卻)至模製總成200內之材料。容許材料成型。模製總成200可接著呈活節式，使得可對一模具操作者呈現敞開的模具腔，且自模具部分20、30、40移除模製部件。進一步言之，可在翻新機器或新機器中使用上文描述之模具及模製程序。
同樣地，本文描述之模具及模製程序之特性容許其用於大量製造案例及模製技術。例如，僅舉幾例，如將由該描述中可知，當前模具及模製程序可用於(例如)射出模製、壓縮模製及開放室模製(open-cell molding)。進一步言之，所描述之模具及模製程序可用於如此項技術中已知之傳統模製技術之混合或組合。例如，某些部件可形成於比一習知射出模製程序更「開放室」之一射出模製程序。因此，較佳的模製特性及具有獨特特質、尺寸、特性、厚度或薄度或類似者之更廣泛的產品係可能的。
鑑於本發明之前述揭示內容及較佳實施例之描述，熟習此項技術者將容易理解可在不脫離本發明之範疇及精神之情況下做出各種修改及調適。所有此等修改及調適欲藉由以下申請專利範圍所涵蓋。
20‧‧‧第一模具部分
30‧‧‧第二模具部分
40‧‧‧第三模具部分
100‧‧‧模製機
150‧‧‧工作體積/壓板體積
200‧‧‧模製總成
220‧‧‧第一模具承載架
240‧‧‧第三模具承載架

Claims (16)

  1. 一種用於模製物件之裝置，該裝置包括：一第一模具承載架，其耦合至一固定結構且經組態以相對於該固定結構自一第一模製位置成角度地位移至一第一接達位置；一第二模具承載架，其與該第一模具承載架一起行進且經組態以相對於該第一模具承載架自一第二模製位置成角度地位移至一第二接達位置；一驅動單元，其相對於該固定結構成角度地位移該第一模具承載架；及一活節式機構，當該第一模具承載架相對於該固定結構成角度地位移時，其控制該第二模具承載架相對於該第一模具承載架之該相對運動；其中該活節式機構包含至少一連接部件，其耦合至該第一模具承載架及該第二模具承載架且經組態以容許在其等之間進行相對線性位移；其中該活節式機構進一步包含介於該至少一連接部件與該第二模具承載架之間的一旋轉接頭；其進一步包括一第三模具承載架，其經組態以當該第一模具承載架在該第一模製位置中時，在一第一方向上自一第三模製位置移動朝向該第一模具承載架，且經組態以在橫向於該第一方向之一第二方向上移動至一第三接達位置，其中當該第一模具承載架在該第一模製位置中時，且當該第三模具承載架在該第三模製位置中時，該第二模具承載架位於該第一模具承載架與該第三模具承載架之間，及 其進一步包含設置在該第三模具承載架上之一位移導引部件及設置在該第二模具承載架上之一互補導引元件，該互補導引元件經組態以沿著該位移導引部件相對位移。
  2. 如請求項1之裝置，其中一樞轉機構將該第一模具承載架耦合至該固定結構，且其中一連接部件將該第二模具承載架可滑動地且可旋轉地耦合至該第一模具承載架。
  3. 如請求項1之裝置，其進一步包括：一第三模具承載架，其經組態以在該第一模具承載架在該第一模製位置中時，在一第一方向上自一第三模製位置移動朝向該第一模具承載架，且經組態以在橫向於該第一方向之一第二方向上移動至一第三接達位置，及其中當該第一模具承載架在該第一模製位置中時，且當該第三模具承載架在該第三模製位置中時，該第二模具承載架位於該第一模具承載架與該第三模具承載架之間。
  4. 如請求項3之裝置，其進一步包括：一第一壓板、一第二壓板及界定於其等之間的一壓板體積，其中在該第一模製位置中之該第一模具承載架位於該壓板體積內，且在該第一接達位置中之該第一模具承載架至少部分位於該壓板體積外部，其中在該第二模製位置中之該第二模具承載架位於該壓板體積內，且在該第二接達位置中之該第二模具承載架至少部分位於該壓板體積外部，及其中在該第三模製位置中之該第三模具承載架位於該壓板體積內，且在該第三接達位置中之該第三模具承載架至少部分位於該壓板體積外部。
  5. 如請求項1之裝置， 其中在該第二接達位置中之該第二模具承載架近似水平地定向。
  6. 如請求項1之裝置，其中該第一模具承載架相對於該固定結構繞固定於該固定結構之一第一軸成角度地位移，及其中該第二模具承載架相對於該第一模具承載架繞與該第一模具承載架相關聯之一第二軸成角度地位移。
  7. 如請求項6之裝置，其中該第一模具承載架繞該第一軸在一順時針方向上成角度地位移，且其中該第二模具承載架繞該第二軸在一逆時針方向上成角度地位移。
  8. 如請求項1之裝置，其中該活節式機構進一步包含在該固定結構與該第二模具承載架之間延伸的至少兩個連桿部件。
  9. 一種用於模製物件之裝置，該裝置包括：一固定結構；一活節式模具總成，其附接至該固定結構，其中該活節式模具總成係包含：一第一模具承載架，其係可旋轉地耦合至一可樞轉部件，一第二模具承載架，其與該第一模具承載架一起行進，及一第三模具承載架，其經組態以在一第一方向朝向該第一模具承載架且在一第二方向橫向於該第一方向移動，其中該第二模具承載架係定位於該第一及第三模具承載架之間，其中該可樞轉部件經組態以繞與一固定結構相關聯之一第一軸樞轉，及其中該至少一模具承載架繞與該可樞轉部件相關聯之一第 二軸可旋轉地耦合，該第二軸不同於與該第一軸，其中該活節式模具總成進一步包括有至少一連接部件，其耦合至該第一模具承載架及該第二模具承載架且經組態以容許在其等之間進行相對線性位移；其進一步包含設置在該第三模具承載架上之一位移導引部件及設置在該第二模具承載架上之一互補導引元件，該互補導引元件經組態以沿著該位移導引部件相對位移。
  10. 如請求項9之裝置，其中該第二軸係可滑動地耦合至該可樞轉部件。
  11. 如請求項9之裝置，其進一步包含：一可移動壓板，其經組態以在一第一方向上移動朝向一固定壓板；一上模具承載架，其附接至該可樞轉部件；及一下模具承載架，其附接至該可移動壓板，該下模具承載架經組態以在橫向於該第一方向之一方向上相對於該可移動壓板移動。
  12. 一種使用一模製機模製物件之方法，該模製機具有在其中設置一工作體積之一固定結構，該方法包括：提供界定一第一模具腔表面之一第一模具部分；將該第一模具部分自在該工作體積內之一模製定向移動到至少部分在該工作體積外部之一接達定向，其中移動該第一模具部分之該步驟包含：繞與該固定結構相關聯之一第一軸樞轉該第一模具部分；及繞與該第一軸不同之一第二軸旋轉該第一模具部分；將該第一模具部分自該接達定向移動至該模製定向；及 塑形被引入到一第一模具腔中之一材料，該第一模具腔至少部分藉由該第一模具腔表面界定，以形成一第一模製物件，其中將該第一模具部分自一模製定向移動至一接達定向之該步驟進一步包含相對於該第一軸線性位移該第二軸；提供界定一第二模具腔表面之一第二模具部分；將該第二模具部分自在該工作體積內之一模製定向移動到至少部分在該工作體積外部之一接達定向，其中移動該第二模具部分之該步驟包含：繞該第一軸樞轉該第二模具部分；將該第二模具部分自該接達定向移動至該模製定向；及塑形被引入到一第二模具腔中之一材料，該第二模具腔至少部分由該第二模具腔表面界定，以形成一第二模製物件；提供界定一第三模具腔表面之一第三模具部分；將該第三模具部分自在該工作體積內之一模製定向移動到至少部分在該工作體積外部之一接達定向，其中移動該第三模具部分之該步驟包含：水平位移該第三模具部分；將該第三模具部分自該接達定向移動至該模製定向；及塑形被引入到一第三模具腔中之一材料，該第三模具腔至少部分由該第三模具腔表面界定，以形成一第三模製物件其進一步包含設置在該第三模具部分之一位移導引部件及設置在該第二模具部分之一互補導引元件，該互補導引元件經組態以沿著該位移導引部件相對位移。
  13. 如請求項12之方法，其中該樞轉步驟包含繞該第一軸樞轉一可樞轉部件，及其中該第二軸與該可樞轉部件一起行進。
  14. 如請求項12之方法，其進一步包含：當該第一模具部分在該工作體積內時，施加壓力至該第一模具部分。
  15. 如請求項12之方法，其中該第二模具腔至少部分藉由該第一模具腔表面進一步界定，且其中該第二模製物件包含該第一模製物件。
  16. 如請求項12之方法，其中該第一模具部分在一第一表面上界定該第一模具腔表面，其中該第一模具部分在與該第一表面相對之一表面上進一步界定一第四模具腔表面；及進一步包含：塑形被引入到一第四模具腔中之一材料，該第四模具腔至少部分由該第四模具腔表面界定，以形成一第四模製物件，其中該第四模具腔至少部分藉由該第三模具腔表面予以進一步界定，且其中該第四模製物件包含該第三模製物件。
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