TWI640414B - Plastic injection gas foaming pressure supply system - Google Patents

Abstract

本發明係為一種塑料射出氣體發泡之供壓系統，包含有一氣體壓縮單元、系統控制單元與脈衝氣壓產生器，其中，該氣體壓縮單元係用以壓縮氣體，並將氣體傳送脈衝氣壓產生器；該系統控制單元係與氣體壓縮單元與脈衝氣壓產生器連接，藉以控制氣體壓縮單元及脈衝氣壓產生器；該脈衝氣壓產生器與氣體壓縮單元射出發泡成型機連接，用以受系統控制單元之控制以脈衝輸出氣壓予射出發泡成型機；藉此，俾提供一種可使塑料射出氣體發泡作業可穩定、順暢進行之供壓系統。

Description

塑料射出氣體發泡之供壓系統

本發明係為一種塑料射出氣體發泡之供壓系統，特別是一種可使塑料射出氣體發泡作業可穩定、順暢進行之供壓系統。

按，由於塑膠或橡膠類的發泡產品具有防撞、保溫、減少材料重量與可節省材料之優點，因此發泡產品係被廣泛應用於各種用途中，而該發泡產品皆利用添加適當發泡劑，以將塑膠加工成多孔性之結構，使所得發泡成品密度低於原來之塑膠材料。惟查，目前以添加發泡劑製備發泡產品之方式，由於該發泡劑多為物理或化學製品，而因現代人具備高度之環保意識與養生保健需求，該種添加化學發泡劑之方式以逐漸減少，而改以瓦斯或氣體作為介質來使用；然因瓦斯本身具有可燃性與爆炸可能性，於生產及儲存的過程中很容易造成工安意外，因此目前以純氣體(如：二氧化碳、氮氣)作為介質之方式顯然為最佳且安全之選擇。

就以射出型發泡機而言，其係利用步進馬達控制其旋轉角度，藉以間歇控制電磁閥之啟閉，使氣體可間歇輸入射出型發泡機料管中，氣體和塑料在射出型發泡機料管內產生發泡作用，即可在射出型發泡機料管內形成發泡塑料，再經螺桿或驅動桿推送輸入模具內，以完成發泡作業；然查，因發泡之塑料於料管中會因輸送速度、環境溫度、塑料本身差異…等因素，其很容易造成氣體輸入之起始點與螺桿(或驅動桿)推送塑料之 起始點無法準確配合，進而產生氣體與塑料無法充分及以適當之比例混合，造成後續發泡成品之品質不穩定的缺失。

本發明之目的，即在於改善上述之缺失，俾提供一種可使塑料射出氣體發泡作業可穩定、順暢進行之供壓系統。

為達到上述目的，本發明之塑料射出氣體發泡之供壓系統，包含有一氣體壓縮單元、系統控制單元與脈衝氣壓產生器；其中：氣體壓縮單元，包含有一氣體供應源，氣體供應源連接氣體輸送管路，該氣體輸送管路上上設有一壓縮機與儲壓槽，令氣體供應源輸出之氣體可經壓縮機壓縮後輸送至儲壓槽儲存，該儲壓槽並連接有壓縮氣體輸送管路，壓縮氣體輸送管路另一端係與脈衝氣壓產生器連接，且該壓縮氣體輸送管路上並設有一壓力控制閥，該壓力控制閥係用以使儲壓槽所輸出之壓力可穩壓輸入脈衝氣壓產生器；系統控制單元，係與氣體壓縮單元連接，並與脈衝氣壓產生器及發泡射出成型機連接，藉以接收發泡射出成型機之輸出需求而可控制氣體壓縮單元之氣體壓縮值及脈衝氣壓產生器之氣體輸出頻率與加熱溫度，該系統控制單元並與壓力控制閥連接，以控制壓力控制閥之啟閉；脈衝氣壓產生器，係與氣體壓縮單元之壓縮氣體輸送管路連接，脈衝氣壓產生器並與系統控制單元連接，脈衝氣壓產生器之並設有一脈衝輸送管路，脈衝輸送管路另一端係與射出發泡成型機連接，且脈衝輸送管路上並設有一加熱裝置，令氣體壓縮單元所輸出氣體輸入脈衝氣壓產生器後，藉由系統控制單元之控制而可脈衝輸出至脈衝輸送管路，且可經 加熱裝置加熱後輸入射出發泡成型機；藉由上述裝置，俾提供一種可使塑料射出氣體發泡作業可穩定、順暢進行之供壓系統。

10‧‧‧氣體壓縮單元

11‧‧‧氣體供應源

12‧‧‧氣體輸送管路

13‧‧‧壓縮機

14‧‧‧儲壓槽

15‧‧‧壓縮氣體輸送管路

16‧‧‧壓力控制閥

20‧‧‧系統控制單元

30‧‧‧脈衝氣壓產生器

31‧‧‧脈衝輸送管路

32‧‧‧加熱裝置

40‧‧‧射出發泡成型機

第1圖係本發明之系統圖。

第2圖係本發明之系統圖，及其動作示意圖。

第3圖係本發明脈衝氣壓產生器運作之壓力-時間示意圖。

有關本發明為達到目的所運用之技術手段，茲謹再配合第1圖至第3圖所示之實施例，詳細說明如下：如第1圖所示，實施例中之塑料射出氣體發泡之供壓系統，包含有一氣體壓縮單元10、系統控制單元20與脈衝氣壓產生器30；其中：氣體壓縮單元10(請參閱第1圖所示)，包含有一氣體供應源11，氣體供應源11連接氣體輸送管路12，該氣體輸送管路上12上設有一壓縮機13與儲壓槽14，令氣體供應源11輸出之氣體可經壓縮機13壓縮後輸送至儲壓槽14儲存，該儲壓槽14並連接有壓縮氣體輸送管路15，壓縮氣體輸送管路15另一端係與脈衝氣壓產生器30連接，且該壓縮氣體輸送管路15上並設有一壓力控制閥16，該壓力控制閥16係用以使儲壓槽14所輸出之壓力可穩壓輸入脈衝氣壓產生器30。

系統控制單元20(請參閱第1圖所示)，係與氣體壓縮單元10連接，並與脈衝氣壓產生器30及射出發泡成型機40連接，藉以接收發 泡射出成型機之輸出需求而可控制氣體壓縮單元10之氣體壓縮值及脈衝氣壓產生器30之氣體輸出頻率與加熱溫度，該系統控制單元20並與壓力控制閥16連接，以控制壓力控制閥16之啟閉。

脈衝氣壓產生器30(請參閱第1圖所示)，係與氣體壓縮單元10之壓縮氣體輸送管路15連接，脈衝氣壓產生器30並與系統控制單元20連接，脈衝氣壓產生器30之並設有一脈衝輸送管路31，脈衝輸送管路31另一端係與射出發泡成型機40連接，且脈衝輸送管路31上並設有一加熱裝置32，令氣體壓縮單元10所輸出氣體輸入脈衝氣壓產生器30後，藉由系統控制單元20之控制而可脈衝輸出至脈衝輸送管路31，且可經加熱裝置32裝置加熱後輸入射出發泡成型機40。

藉由上述裝置，如第2圖所示，使用者可依據發泡需求設定射出發泡成型機40，該射出發泡成型機40並將需求命令(如：溫度、壓力、脈衝頻率)傳送至系統控制單元20，該系統控制單元20即可控制氣體壓縮單元10壓縮氣體之參數，該系統控制單元20並計算對壓力控制閥16啟、閉之時點。當儲壓槽14將壓縮後之氣體經壓縮氣體輸送管路15輸送至壓力控制閥16後，該壓力控制閥16可對該壓縮氣體進行穩壓(或減壓)至設定值後，再將穩壓氣體輸入脈衝氣壓產生器30內，接著，該脈衝氣壓產生器30可依據需求命令，使穩壓氣體可以產生壓力脈衝，以間歇輸入射出發泡成型機40中，使該穩壓氣體與待發泡之塑料均勻混合輸出。

而如第3圖所示，其係脈衝氣壓產生器30運作之壓力-時間示意圖，該T1時間為射出發泡成型機40將其需求命令傳送予系統控制單元20及系統控制單元20開始控制脈衝氣壓產生器30時，該脈衝氣壓產生 器30則再輸出氣體之延遲設定時間，該延遲設定時間T1係用以使射出發泡成型機40可先射出塑料，使塑料在模具內形成前端閉合層，進而可避免後輸輸入之氣體過早洩出溢散而影響發泡成品之品質；而T2時間為脈衝氣壓產生器30受系統控制單元20供壓之脈衝時間，其可與塑料混合並產生均勻之氣泡珠；而該T3時間係為脈衝氣壓產生器30受系統控制單元20供壓脈衝之間隔時間，其係氣體停止輸入塑料之停止時間，用以控制調整射出發泡成型機40中塑料內氣泡珠之數量；而該T4時間係為預設脈衝氣壓產生器30之整體供壓時間，其係由複數的T2時間與T3時間之總成，而該T5時間係脈衝氣壓產生器30停止供壓且為延遲停止控制之時間，同時，該T1時間、T4時間與T5時間之總和即為射出發泡成型機40輸出一次塑料至模具之時間；藉由上述時間之控制，其可調整控制塑料經射出發泡成型機40注入射出模具之總氣體量、總氣泡珠之數量及氣泡珠分佈狀況，進而可達到最佳之射出發泡效益，使氣體可確實與塑料均勻混合，提高發泡產品之品質與良率。

藉由上述裝置，本發明具有如下之優點：

(一)由於本發明之氣體係藉由脈衝氣壓產生器30依據系統控制單元20之命令以脈衝輸出氣體，使氣體得以跟隨射出發泡成型機40輸出塑料時均勻混合其中，提高塑料中氣泡珠之分佈與發泡效益。

(二)由於本發明可藉由系統控制單元20接收射出發泡成型機40之需求命令後，再控制脈衝氣壓產生器30跟隨射出發泡成型機40之注料來脈衝輸出氣體，其可有效控制配合氣體進入塑料之起始點，並可使塑料中氣泡珠之分佈更為均勻，相較習用以電磁閥控制之方式，本發明確 可提高整體發泡效益。

(三)再，本發明藉由設定脈衝氣壓產生器30脈衝控制輸入射出發泡成型機40之氣體頻率，使氣體可間歇輸入塑料中，而藉由調整控制脈衝之頻率，其可調整控制塑料中氣泡珠之數量，進而可確保發泡產品之良率、品質與效益。

由是，從以上所述可知，本發明確可提供射出發泡作業可穩定、順暢進行之塑料射出氣體發泡之供壓系統，且本發明之系統裝置確實未曾有過；因此，本發明之確具有顯著之新穎性與進步性，誠已符合發明專利要件，爰依法提出專利申請，並祈賜專利為禱，至感德便。

惟以上所述，僅為本發明用以說明之可行實施例，因此並不能以其限制本發明之保護範圍，舉凡熟習此技藝者依本發明說明書及申請專利範圍所為之均等變化或修飾，皆應仍屬本發明所涵蓋之保護範圍。

Claims (1)

1. 一種塑料射出氣體發泡之供壓系統，包含有一氣體壓縮單元、系統控制單元與脈衝氣壓產生器；其中：氣體壓縮單元，包含有一氣體供應源，氣體供應源連接氣體輸送管路，該氣體輸送管路上上設有一壓縮機與儲壓槽，令氣體供應源輸出之氣體可經壓縮機壓縮後輸送至儲壓槽儲存，該儲壓槽並連接有壓縮氣體輸送管路，壓縮氣體輸送管路另一端係與脈衝氣壓產生器連接，且該壓縮氣體輸送管路上並設有一壓力控制閥，該壓力控制閥係用以使儲壓槽所輸出之壓力可穩壓輸入脈衝氣壓產生器；系統控制單元，係與氣體壓縮單元連接，並與脈衝氣壓產生器及發泡射出成型機連接，藉以接收發泡射出成型機之輸出需求而可控制氣體壓縮單元之氣體壓縮值及脈衝氣壓產生器之氣體輸出頻率與加熱溫度，該系統控制單元並與壓力控制閥連接，以控制壓力控制閥之啟閉；脈衝氣壓產生器，係與氣體壓縮單元之壓縮氣體輸送管路連接，脈衝氣壓產生器並與系統控制單元連接，脈衝氣壓產生器之並設有一脈衝輸送管路，脈衝輸送管路另一端係與射出發泡成型機連接，且脈衝輸送管路上並設有一加熱裝置，令氣體壓縮單元所輸出氣體輸入脈衝氣壓產生器後，藉由系統控制單元之控制而可脈衝輸出至脈衝輸送管路，且可經加熱裝置裝置加熱後輸入射出發泡成型機。