專利名稱：用于對所模制物件進行模制后冷卻的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體來說涉及但不限于一種用于對所模制物件進行模制后冷卻的方法、模 制機器及計算機可讀產(chǎn)品，其包含平衡所述所模制物件的部分之間的冷卻速率以(除 其它以外)大致減少所述所模制物件的與模制后冷卻相關(guān)的缺陷。
背景技術(shù)：
一些注射模制物件(舉例來說，用于吹塑模制成飲料瓶的各種塑料預(yù)成形件)需 要延長的冷卻周期以凝固為大致無缺陷的所模制物件。如果可通過一個或一個以上模 制后裝置在注射模具外部實現(xiàn)對所模制物件的冷卻，那么可提高注射模具的生產(chǎn)率 (即，更低的循環(huán)時間)。已知各種所述模制后裝置及相關(guān)方法且其己證明對于注射 模制機器循環(huán)時間的最優(yōu)化有效。
在典型的注射模制系統(tǒng)(例如，參照圖1描繪的系統(tǒng)10，且如在共同受讓的美 國專利6,171,541 (發(fā)明人奈特爾、維托爾德(NETER、 Witold)等人；發(fā)表日期 2001年1月9日)中大體說明)中，剛剛模制(且因此部分冷卻)的所模制物件2 在模具半件8、 9分開時從模具半件8頂出，且進入夾持器50 (即，通常稱作(除其 它以外)冷卻夾持器、取出夾持器或冷卻管)中。夾持器50布置于模制后裝置15(即， 通常稱作(除其它以外)臂端工具、載體板組合件、移除裝置、冷卻后設(shè)備)，模制 后裝置15經(jīng)配置以循環(huán)地將布置于支撐板16上的夾持器50定位在模具半件8、 9之 間的模內(nèi)位置(以接納所模制物件2)與外側(cè)位置(以允許模具半件8、 9閉合并開 始另一模制循環(huán))之間，如所描繪。模制后裝置15的構(gòu)造及操作(包括具有多個位 置的那些裝置)大體說明于共同受讓的美國專利RE33,237 (發(fā)明人戴夫樂、弗蘭 克(DEFLER、 Frank);發(fā)表日期19卯年6月19日)中。優(yōu)選地，將所模制物件 2夾持于夾持器50中直到所模制物件2已充分冷卻使得其可在不存在進一步變形風(fēng) 險的情況下頂出。所述注射模制機器包括用于控制機器控制功能的控制器30，例如 說明于共同受讓的美國專利6,275,741 (發(fā)明人喬伊、克里斯多夫(CHOI、 Christopher);發(fā)表日期2001年8月14日)中的控制器。
可通過使用用于將冷卻流體噴射到所模制物件2的內(nèi)部部分上的銷14來輔助所 模制物件2的冷卻，如進一步參照圖2B所顯示。銷14布置于另一模制后裝置12(即， 通常稱作COOLJET，其為赫斯基注射模制系統(tǒng)有限公司的商標)上，模制后裝置12 經(jīng)布置以循環(huán)定位于冷卻位置(其中銷14鄰近所模制物件2的部分而定位)與外側(cè) 位置之間，如所描繪。還已知使用所模制物件模制后裝置12來從夾持器50抽取所模 制物件2以將其重新搬運到(例如傳送器)。參照圖2A及2B顯示描繪布置于支撐板16上的夾持器50的模制后裝置15的一 部分。根據(jù)共同受讓的美國專利4,729,732 (發(fā)明人謝德(SCHAD)等人；發(fā)表日 期1988年3月4日)的一般教示配置夾持器50。特定來說，夾持器50包括界定用 于接納所模制物件2的一部分的空腔的錐形表面52，表面52小于加熱的所模制物件。 所述夾持器包括操作以在冷卻時收縮所模制物件的冷卻結(jié)構(gòu)，其中滑入所述空腔內(nèi)部 的所模制物件緊貼在所述空腔內(nèi)。夾持器50進一步包括鄰近所述空腔的關(guān)閉端的抽 吸結(jié)構(gòu)，其用于將所模制物件維持在夾持器50中。
如參照圖2B所示，可通過使用模制后裝置13的用于將冷卻劑(例如，冷空氣) 散布于所模制物件的暴露的外部部分周圍的冷卻劑散布裝置19來輔助所模制物件2 的冷卻；如共同受讓的美國專利6,802,705 (發(fā)明人布蘭德、迪艾默(BRAND、 Tiemo) 等人；發(fā)表日期2004年10月12日)中所大體說明。
圖2A描繪所模制物件2緊在從模具接納之后在夾持器50中的初始位置。
圖2B描繪所模制物件2在所模制物件2的冷卻及相關(guān)收縮之后在夾持器50中 的完全落座位置。
夾持器50包含夾持器60及插入物70。插入物70布置于夾持器60中以提供空 腔的關(guān)閉端。所述抽吸結(jié)構(gòu)包含延伸穿過插入物70的壓力通道54,通道54可經(jīng)由 配置于夾持器60中的壓力通道18'連接到提供于模制后裝置15的板16中的空氣壓力 源18。同樣，所述冷卻結(jié)構(gòu)包含配置于夾持器60周圍且由夾持器套筒64圍繞的冷 卻劑通道62，冷卻劑通道62可經(jīng)由板16中的冷卻劑通道17'連接到提供于板16中的 冷卻劑源17。夾持器60及插入物70由結(jié)件72固定在板16上。
板16中的冷卻劑源17通常直接連接到廠際冷卻劑源。典型的廠際冷卻劑源包括 冷卻器或冷卻塔以從夾持器中的所模制物件移除添加到冷卻劑的熱量。目前，面臨改 善模制循環(huán)的效率的問題，模制技術(shù)領(lǐng)域中的共同常識是盡可能快地從所模制物件夾 持器移除熱量。優(yōu)選將冷卻劑(通常為水)冷卻到6-l(TC范圍中的溫度。在某些高濕 度模制環(huán)境中，可將冷卻劑保持得較暖和以避免夾持器50上的不需要水冷凝。
參照圖2A及2B可看到，將通過夾持器50以第一速率冷卻接納于經(jīng)冷卻夾持器 50中的所模制物件的第一部分2'，而將以第二速率冷卻夾持器50外部的所模制物件 的第二部分2"。在某些環(huán)境下，所模制物件的第二部分2"可比所模制物件的第一部 分27令卻更長的時間?？赏ㄟ^一個或一個以上變量(例如，除其它以外，所模制物件 2中的塑料的分布、所模制物件在從模具8、 9頂出時的熱曲線、冷卻的相對第一及 第二速率)影響所模制物件的第一及第二部分2'、 2"之間的相對冷卻。每當對所模制 物件的第二部分2"進行模制后冷卻所需要的時間是限制因素時，存在所模制物件的第 一部分2'可變得過冷卻的風(fēng)險。所模制物件的過冷卻第一部分2'易于變形。
與冷卻夾持器50中的所模制物件相關(guān)聯(lián)的問題可包括局部化凹陷痕跡及橢圓變形。
在過去相對長的模制循環(huán)時間的情況下，通常可能調(diào)整夾持器50中的空腔的幾
9何形狀以解決已知缺陷。舉例來說，可通過將夾持器50中的空腔稍微調(diào)整得更小來 解決橢圓變形缺陷。
在越來越快速的模制循環(huán)時間的情況下，不總是可能通過對夾持器中的空腔幾何 形狀的簡單調(diào)整解決所述缺陷，因為針對一個缺陷調(diào)整幾何形狀可具有使另一缺陷更 加突出的影響。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一廣泛方面，提供一種對所模制物件進行模制后冷卻的方法。所 述方法包含在所述模制后冷卻期間平衡冷卻速率，使得所述所模制物件在與從所述模 制后冷卻移除所述所模制物件時的時間點大致重合的時間點達到目標退出溫度。在某 些實施方案中，所述平衡包含控制第一模制后冷卻部分及第二模制后冷卻部分處的冷 卻速率。在其它實施方案中，所述平衡包含平衡所述所模制物件的部分之間的冷卻速 率。
根據(jù)本發(fā)明的另一廣泛方面，提供一種用于與控制器一起使用的計算機可讀產(chǎn) 品，其包含計算機可讀媒體，所述計算機可讀媒體包含可由所述控制器執(zhí)行的一個或 一個以上指令，所述一個或一個以上指令包括控制器可執(zhí)行指令，其用于指令模制 后裝置在模制后冷卻期間平衡冷卻速率，使得所述所模制物件在與從所述模制后冷卻 移除所述所模制物件時的時間點大致重合的時間點達到目標退出溫度。
根據(jù)本發(fā)明的另一廣泛方面，提供一種模制機器。所述模制機器包含模制后裝 置，其用于冷卻所模制物件的一部分；及溫度控制裝置，其用于控制一個或一個以上 模制后裝置施加在所述所模制物件的部分上的冷卻速率以在所述部分之間實現(xiàn)冷卻 速率的平衡。
根據(jù)本發(fā)明的另一廣泛方面，提供一種模制機器。所述模制機器包含模制后裝 置，其用于冷卻所模制物件；及溫度控制裝置，其用于控制所述模制后裝置所施加的 冷卻速率。
根據(jù)本發(fā)明的又一廣泛方面，提供一種用于對所模制物件進行模制后冷卻的方 法。所述方法包含平衡所述所模制物件的部分之間的冷卻速率。


參照對實例性實施例的詳細說明以及以下圖式，可獲得對本發(fā)明的實例性實施例 (包括其替代及/或變化形式)的更好理解，圖式中 圖1是已知注射模制系統(tǒng)的俯視圖2A是在所模制物件完全落座于在圖1的注射模制系統(tǒng)中所描繪的模制后裝置 內(nèi)之前的時間穿過所述模制后裝置的截面圖2B是在所述所模制物件完全落座于在圖1的注射模制系統(tǒng)中所描繪的模制后裝置內(nèi)之后的時間穿過所述模制后裝置的截面圖3是根據(jù)本發(fā)明的非限制性實施例的注射模制系統(tǒng)的俯視圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一非限制性實施例的注射模制系統(tǒng)的俯視圖。
所述圖式未必按比例描繪，且可以假想線、圖形表示及局部視圖來圖解說明。在
某些實例中，可能已省略對理解所述實例性實施例非必需或致使其它細節(jié)難以理解的細節(jié)。
具體實施例方式
圖3是根據(jù)本發(fā)明的非限制性實施例的注射模制系統(tǒng)110。模制系統(tǒng)110類似于 前文所說明的包括模制后裝置12、 15的己知模制系統(tǒng)10。模制系統(tǒng)110進一步包括 用于控制模制后裝置15上的夾持器50的溫度的溫度控制裝置20，以避免將與冷卻 相關(guān)的缺陷傳遞到所模制物件2。
根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法包括平衡所模制物件2的部分2'、 2"、 2'"(如參照圖 2B顯示)之間的冷卻速率，以大致減少所模制物件的與模制后冷卻相關(guān)的缺陷。
優(yōu)選地控制部分2'、 2"、 2'"之間的冷卻速率的平衡，使得所模制物件的部分2'、 2"、 2'"中的每一者在大致相同的時間到達大致排除頂出后缺陷的相應(yīng)頂出溫度。
所述方法優(yōu)選地包括控制一個或一個以上模制后裝置12、 13、 15施加到所模制 物件的部分2'、 2"、 2'"中的一者或一者以上上的冷卻速率，以實現(xiàn)部分2'、 2"、 2'"之 間的冷卻速率的平衡。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述方法包括將所模制物件的第一部分2'布置于模制后裝 置15的夾持器50中及控制夾持器50的溫度以避免將與冷卻相關(guān)的缺陷傳遞到所模 制物件(2)。
優(yōu)選地，控制夾持器50的溫度使所模制物件2在所模制物件的布置于夾持器50 中的第一部分2'與所模制物件的在夾持器50外部的第二部分2"之間的轉(zhuǎn)換處的溫度 差降到最低。
優(yōu)選地，控制夾持器50的溫度包括控制冷卻劑介質(zhì)的溫度，所述冷卻劑介質(zhì)經(jīng) 循環(huán)以控制夾持器50的溫度?？赏ㄟ^使所述冷卻劑介質(zhì)循環(huán)穿過溫度控制裝置20來 執(zhí)行對所述冷卻劑介質(zhì)的溫度控制。
另一選擇為，控制夾持器50的溫度包括控制冷卻劑的流動速率，所述冷卻劑經(jīng) 循環(huán)以控制夾持器50的溫度。
優(yōu)選地，控制夾持器50的溫度包括選擇夾持器50的溫度，從而以第一及第二冷 卻速率可控制地冷卻所模制物件的第一及第二部分2'、 2'"，使得所模制物件部分2'、 2'"在大致相同的時間到達頂出安全溫度。
本發(fā)明的實施例的技術(shù)效果是減少與所模制物件2的模制后冷卻相關(guān)的所模制 物件中缺陷的形成。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述技術(shù)效果在用于冷卻夾持器50的冷卻劑介質(zhì)的溫度 被加熱到高于環(huán)境溫度且低于用于形成所模制物件2的樹脂的玻璃溫度時突出。更優(yōu)
選的是，將夾持器50的溫度選擇為在約35X:與65T:之間。還要優(yōu)選地是，將夾持器 50的溫度選擇為約50'C。
優(yōu)選地，夾持器50的溫度是均勻的。另一選擇為，沿所模制物件的細微梯度可 用于減少局部缺陷(例如，凹陷痕跡)，同時仍避免橢圓變形缺陷。
優(yōu)選地，模制機器控制器30控制用于使用閉合回路控制來控制冷卻劑介質(zhì)的溫 度的溫度控制裝置20。另一選擇為，所述溫度控制可以是開放回路控制。另一選擇 為，溫度控制裝置20可包括專用控制器(未顯示)，所述專用控制器可以操作方式 連接或完全從機器控制器30獨立。因此，控制冷卻劑介質(zhì)的溫度的方法可進一步包 括將來自模制機器控制器30的冷卻劑溫度設(shè)定點發(fā)送到溫度控制裝置20中的專用控 制器。此外，可與模制機器控制器30共享來自溫度控制裝置20的操作反饋。
根據(jù)本發(fā)明的替代實施例，可通過控制模制后裝置13、 15以類似方式實現(xiàn)所模 制物件部分(2"、 2"')中的一者或兩者的冷卻速率。舉例來說，可通過模制后裝置12、 13的銷14及/或散布裝置19控制冷卻劑流動速率或冷卻劑溫度?？墒褂萌魏晤愋偷?控制器或處理器來平衡所模制物件(2)的部分(2'、 2"、 2'")之間的冷卻速率，如上文所 說明。舉例來說， 一個或一個以上通用計算機、專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理 器(DSP)、柵極陣列、模擬電路、專用數(shù)字及/或模擬處理器、硬接線電路等可從本文 所說明的反饋信號接收輸入。用于控制所述控制器或處理器中的一者或--者以上的指 令可存儲在任何所需計算機可讀媒體及/或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，例如軟盤、硬驅(qū)動器、 CD-ROM、 RAM、 EEPROM、磁性媒體、光學(xué)媒體、磁光媒體等?？稍诳刂破?0中 實施專家系統(tǒng)以自動控制模制后裝置12、 13、 15以基于關(guān)于所模制物件2的狀態(tài)的 數(shù)目及/或質(zhì)量反饋調(diào)整部分(2'、 2"、 2'")的冷卻速率。
參照圖4，現(xiàn)在將更加詳細地說明模制系統(tǒng)110'的另一非限制性實施例。除將在 下文中論述的特定差異以外，模制系統(tǒng)110'可大致類似于上文所說明的模制系統(tǒng)110， 且因此用相同的編號指示相同的元件。在本發(fā)明的這些非限制性實施例中，模制系統(tǒng) 110'包含與模制后裝置15相關(guān)聯(lián)的傳感器402。
一般來說，傳感器402的目的是確定與夾持器50的操作相關(guān)聯(lián)的溫度。應(yīng)清楚 理解，在本發(fā)明的某些實施例中，傳感器402經(jīng)配置以測量溫度，然而在其它實施例 中，傳感器402可測量另一參數(shù)，所述參數(shù)從而可用于確定溫度值?？墒褂玫牟僮鲄?數(shù)的此種代理值的實例包括但不限于預(yù)成形件2對夾持器50的壁施加的壓力及類似 物。在本發(fā)明的某些實施例中，可將傳感器402實施為熱電偶。在本發(fā)明的其它實施 例中，可將傳感器402實施為熱敏電阻器。在本發(fā)明的另外其它實施例中，可將傳感 器402實施為熱發(fā)射相機(例如，紅外線相機及類似裝置)。在本發(fā)明的又一些其它 非限制性實施例中，可將傳感器402實施為壓力測量裝置(例如，壓力變換器及類似 裝置)。當然，可存在其它替代實施方案。在本發(fā)明的某些實施例中，傳感器402可包含與模制后裝置15相關(guān)聯(lián)的單個傳 感器402。在本發(fā)明的其它實施例中，傳感器402可包含多個傳感器402;所述多個 傳感器402中的每一者與相應(yīng)的夾持器50相關(guān)聯(lián)。在本發(fā)明的尤其適用于其中模制 后裝置12、 15經(jīng)配置以實施所謂的多位置模制后冷卻功能的那些實施方案的替代非 限制性實施例中，傳感器402可包含多個傳感器402;所述多個傳感器402中的每一 者與夾持器50的在所述模制后冷卻循環(huán)的給定位置中的所選定一者相關(guān)聯(lián)。換句換 說，傳感器402可包含多個傳感器402;所述多個傳感器中的每一者與所述模制后冷 卻功能的給定位置相關(guān)聯(lián)。舉例來說，在實施三位置模制后冷卻功能的模制系統(tǒng)110' 中，可使用傳感器402的三個實例。
傳感器402經(jīng)配置以產(chǎn)生表示與夾持器50的操作相關(guān)聯(lián)的操作參數(shù)(例如，溫 度或類似參數(shù))的信號403。
傳感器402經(jīng)由通信鏈路404耦合到控制器30。在本發(fā)明的某些實施例中，可 將通信鏈路404實施為有線鏈路。如所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員將了解，在本發(fā)明的 這些實施例中，所述有線鏈路經(jīng)配置以經(jīng)受住與模制系統(tǒng)110'相關(guān)聯(lián)的操作溫度。在 本發(fā)明的其它非限制性實施例中，可將通信鏈路404實施為無線鏈路。所屬技術(shù)領(lǐng)域 中的技術(shù)人員將了解，可使用眾多可能的無線通信協(xié)議。可使用的無線通信協(xié)議實例 包括但不限于Wi-Fi、藍牙、Wi-Max及類似協(xié)議。傳感器402可操作以經(jīng)由通信鏈 路404將信號403傳輸?shù)娇刂破?0。實質(zhì)上，在本發(fā)明的替代非限制性實施例中， 傳感器402可耦合到與控制器30分開的專用控制器(未描繪)。
并不特定限制傳感器402產(chǎn)生及傳輸信號403的方式。舉例來說，傳感器402 可感測操作參數(shù)，產(chǎn)生表示所述所感測操作參數(shù)的信號403且以規(guī)則的時間間隔將信 號403傳輸?shù)娇刂破?0。在本發(fā)明的其它非限制性實施例中，傳感器402可感測操 作參數(shù)，產(chǎn)生表示所述所感測操作參數(shù)的信號403且在模制后冷卻循環(huán)的給定位置的 開始將信號403傳輸?shù)娇刂破?0。舉例來說，在四位置模制后冷卻循環(huán)中，傳感器 402可在所述模制后冷卻循環(huán)的四個位置中的每一者的開始重復(fù)此例行程序。
另一選擇為，傳感器402可在多位置模制后冷卻循環(huán)的第一位置的開始執(zhí)行類似 例行程序。在又一些其它非限制性實施例中，傳感器402可在從控制器30接收請求 信號(未描繪)時執(zhí)行相同的例行程序。
給定圖4的架構(gòu)，可能根據(jù)本發(fā)明的另一非限制性實施例來實施用于模制后冷卻 的方法。
在第一時間實例(即，在模制后冷卻循環(huán)的開始)，將所模制物件2接納于夾持 器50內(nèi)且所述模制后冷卻循環(huán)的第一部分開始。在所述模制后冷卻循環(huán)的所述第一 部分內(nèi)，溫度控制裝置20控制冷卻劑介質(zhì)，所述冷卻劑介質(zhì)經(jīng)循環(huán)以將夾持器50的 溫度控制為第一冷卻溫度。作為非限制性實例且并非作為限制，所述第一冷卻溫度可 以是l(TC。
在第二時間實例(即，在所述第一時間實例之后的某一時間點)，所述模制后冷卻循環(huán)的第二部分起始。在所述模制后冷卻循環(huán)的所述第二部分內(nèi)，溫度控制裝置20控制冷卻劑介質(zhì)的溫度，所述冷卻劑介質(zhì)經(jīng)循環(huán)以將夾持器50的溫度控制為第二
冷卻溫度，所述第二冷卻溫度大于所述第一冷卻溫度。作為非限制性實例且并非作為
限制，所述第二冷卻溫度可以是65'C。
所述第一模制后冷卻部分結(jié)束且所述第二模制后冷卻部分起始的時間點可在廣義上稱作切換點。并不特定限制確定所述切換點的方式且可以若干可能的替代形式實施所述切換點。
預(yù)定時間點
在本發(fā)明的某些實施例中，可將所述切換點實施為預(yù)定時間點。舉例來說，操作模制系統(tǒng)110'的操作者可使用(舉例來說)模制系統(tǒng)110'的人機接口 (未描繪)來設(shè)
立所述切換點。此切換點可表達為表示自從模制后冷卻循環(huán)的開始以來逝去的時間的
值(例如，2秒、3秒、4秒、5秒或任何其它適當值)。另一選擇為，可將此切換點表達為表示在所述模制后冷卻循環(huán)的開始之后期滿的所述模制后冷卻循環(huán)的位置的數(shù)目的值(例如，在1個位置完成、2個位置完成、3個位置完成、4個位置完成、2.5個位置完成、3.2個位置完成等等之后的切換點)。另一選擇為，可使用位置的數(shù)目與自從最后位置的開始以來逝去的時間的組合(例如，2個位置與1秒等)。
在本發(fā)明的這些實施例中，可從時間到時間地調(diào)整所述切換點。舉例來說，操作者可使用(舉例來說)所述人機接口 (未描繪)來改變所述切換點以將所述切換點移動得更接近或更遠離所述模制后冷卻循環(huán)的開始。
在本發(fā)明的替代非限制性實施例中，可將所述切換點實施為與夾持器50的操作相關(guān)聯(lián)的溫度值(即，目標溫度)。舉例來說，可將所述切換點表達為與正在所述模制后冷卻循環(huán)的給定位置中或夾持器50中處理的所模制物件2相關(guān)聯(lián)的溫度值。作為實例且并非作為限制，可將所述切換點表達為65°C。換句換說，當所模制物件2達到65'C的溫度時，所述第一模制后冷卻部分與所述第二模制后冷卻部分之間的切換發(fā)生。
在本發(fā)明的這些實施例中，控制器30監(jiān)視從傳感器402或多個傳感器402接收的信號403。當給定信號403指示給定所模制物件2達到所述目標溫度時，做出已達到所述切換點的確定。
在本發(fā)明的那些實施例中，其中傳感器402實施為多個傳感器402;所述多個傳感器中的每一者與給定夾持器50相關(guān)聯(lián)；控制器30從所述多個傳感器402中的每一者接收多個信號403?？刂破?0然后以個別方式分析所述多個信號403中的每一者。
在本發(fā)明的那些實施例中，其中傳感器402實施為多個傳感器402:所述多個傳感器中的每一者與所述模制后冷卻功能的給定位置相關(guān)聯(lián)；控制器30從所述多個傳感器402中的每一者接收多個信號403?？刂破?0然后針對所述模制后冷卻循環(huán)的給定位置以個別方式分析所述多個信號403中的每一者。在本發(fā)明的這些實施例中，假設(shè)正在所述模制后冷卻循環(huán)的相同位置內(nèi)處理的所模制物件2具有大致相同的溫度。
在本發(fā)明的那些實施例中，其中傳感器420實施為單個傳感器，控制器30從所述單個傳感器402接收單個信號403。然后，控制器30分析所述單個信號403且執(zhí)行計算例行程序以確定與所述多位置模制后冷卻循環(huán)的每一位置相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)溫度。
可通過將冷卻劑介質(zhì)循環(huán)穿過溫度控制裝置20來執(zhí)行對所述冷卻劑介質(zhì)的溫度控制。并不特定限制溫度控制裝置20控制冷卻劑介質(zhì)的方式。在本發(fā)明的某些實施例中，溫度控制裝置20可通過加熱及/或冷卻冷卻劑介質(zhì)來控制所述冷卻劑介質(zhì)。在替代非限制性實施例中，溫度控制裝置20可通過控制冷卻劑介質(zhì)的流動速率來控制所述冷卻劑介質(zhì)。在本發(fā)明的又一些其它非限制性實施例中，溫度控制裝置20可通過在第二模制后冷卻部分處關(guān)掉冷卻劑介質(zhì)的供應(yīng)來控制所述冷卻劑介質(zhì)。當然，也可存在其它替代形式。另外在本發(fā)明的其它非限制性實施例中，溫度控制裝置20可通過將冷卻劑介質(zhì)從第一類型的冷卻劑介質(zhì)變?yōu)榈诙愋偷睦鋮s劑介質(zhì)來控制所述冷卻劑介質(zhì)。當然，也可存在其它替代形式。
因此，現(xiàn)在應(yīng)變得明了，控制模制后冷卻的方法廣義上包括在模制后冷卻功能期間平衡冷卻速率的步驟。更具體來說，冷卻速率的平衡可包括所模制物件2的各個部分2'、 2"、 2'"之間的冷卻速率的平衡。冷卻速率的平衡可進一步使用本發(fā)明的各種實施例的兩種方法實施
(a) 提高初始冷卻速率(舉例來說，通過提高冷卻溫度)以確保所模制物件2的各個部分2'、 2"、 2'"在大致相同的時間達到目標退出溫度。在本發(fā)明的某些實施例中，此大致相同的時間與所述模制物件2準備從模制后裝置15頂出的時間實例大致重合。換句換說，所述平衡可包括控制初始冷卻速率以減小剛剛模制物件2與冷卻介質(zhì)之間的溫度差。
(b) 最初以第一溫度冷卻所模制物件2，然后在切換點起始以第二溫度的冷卻；以確保所模制物件2的各個部分2'、 2"、 2'"在大致相同的時間達到所述目標退出溫度。在本發(fā)明的某些實施例中，此大致相同的時間與所模制物件2準備從模制后裝置15頂出的時間實例大致重合。
因此，本發(fā)明的某些實施例的技術(shù)效果導(dǎo)致減少慢速冷卻所引起的缺陷(例如，結(jié)晶性、橢圓變形等)。本發(fā)明的實施例的另一技術(shù)效果是所模制物件2在與從模制后裝置15移除所模制物件2時的時間點大致重合的時間點達到目標退出溫度。
對所述實施例的說明提供本發(fā)明的實例，且這些實例并不限定本發(fā)明的范圍。舉例來說，冷卻速率的平衡對于所模制物件(例如，預(yù)成形件)設(shè)計及模制循環(huán)時間兩者將是特定的。應(yīng)了解，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書限定。上文所說明的概念可適用于特定條件及/或功能，且可進一步延伸到本發(fā)明范圍內(nèi)的各種其它應(yīng)用。盡管已如此說明所述實例性實施例，但將明了的是，可存在修改及增進形式，而此并不背離所說明的概念。因此，將以專利特許證方式保護的內(nèi)容僅由以上權(quán)利要求書的范圍限定。
權(quán)利要求
1、一種對所模制物件(2)進行模制后冷卻的方法，其包含在所述模制后冷卻期間平衡冷卻速率，使得所述所模制物件(2)在與從所述模制后冷卻移除所述所模制物件(2)時的時間點大致重合的時間點達到目標退出溫度。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述平衡包含控制第一模制后冷卻部分及第二模制后冷卻部分處的冷卻速率。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述控制包含 以第一溫度實施第一模制后冷卻部分；及以第二溫度實施第二模制后冷卻部分，所述第二模制后冷卻溫度大于所述第一模 制后冷卻溫度。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其進一步包含在切換點處在所述第一模制后冷卻部分到所述第二模制后冷卻部分之間進行轉(zhuǎn)換。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述切換點包含溫度值；且其中所述方法進一步包含確定與模制后裝置的操作相關(guān)聯(lián)的溫度。
6、 如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述確定包含從傳感器(402)接收信號(403)， 所述信號(403)指示與模制后裝置(15)的操作相關(guān)聯(lián)的溫度。
7、 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述傳感器(402)包含單個傳感器(402)，且其 中所述模制后裝置(15)實施多位置模制后冷卻功能；且其中所述方法進一步包含基于 所述信號(402)確定與所述多位置模制后冷卻功能的每一位置相關(guān)聯(lián)的溫度值。
8、 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述模制后裝置(15)實施多位置模制后冷卻 功能；且其中所述傳感器(402)包含多個傳感器(402)，所述多個傳感器中的每一者與 所述多位置模制后冷卻功能的給定位置中的給定夾持器(50)相關(guān)聯(lián)。
9、 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述傳感器(402)包含多個傳感器(402)，所述 多個傳感器中的每一者與所述模制后裝置(15)的給定夾持器(50)相關(guān)聯(lián)。
10、 如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述切換點包含時間點的指示。
11、 如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述時間點的指示包含時間值、表示所述 模制后冷卻循環(huán)的位置的數(shù)目的值及其組合中的一者。
12、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述平衡包含控制初始冷卻速率以減小剛剛 模制的物件(2)與冷卻介質(zhì)之間的溫度差。
13、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述平衡包含 平衡所述所模制物件(2)的部分(2'、 2"、 2'")之間的冷卻速率。
14、 如權(quán)利要求13所述的方法，其中控制部分(2'、 2"、 2'")之間的所述冷卻速率的所述平衡，使得所述所模制物件的 所述部分(2'、 2"、 2'")中的每一者在大致相同的時間到達相應(yīng)的頂出溫度，此大致排除頂出后缺陷。
15、 如權(quán)利要求13或14所述的方法，其進一步包含控制一個或一個以上模制后裝置(12、 13、 15)施加在所述所模制物件的所述部分 (2'、 2"、 2'")中的一者或一者以上上的所述冷卻速率以在所述部分(2'、 2"、 2'")之間實 現(xiàn)所述冷卻速率的所述平衡。
16、 如權(quán)利要求15所述的方法，其進一步包含將所述所模制物件的第一部分(2')布置于模制后裝置(15)的夾持器(50)中； 控制所述夾持器(50)的所述溫度以避免將與冷卻相關(guān)的缺陷傳遞到所述所模制 物件(2)。
17、 如權(quán)利要求16所述的方法，其進一步包含控制所述夾持器(50)的所述溫度以使所述所模制物件(2)在所述所模制物件的布 置于所述夾持器(50)中的所述第一部分(2')與所述所模制物件的在所述夾持器(50)外部 的第二部分(2")之間的轉(zhuǎn)換處的溫度差降到最低。
18、 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述控制所述夾持器(50)的所述溫度包括控制冷卻劑介質(zhì)的溫度，所述冷卻劑介 質(zhì)經(jīng)循環(huán)以控制所述夾持器(50)的所述溫度。
19、 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述控制所述夾持器(50)的所述溫度包括控制冷卻劑的流動速率，所述冷卻劑經(jīng) 循環(huán)以控制所述夾持器(50)的所述溫度。
20、 如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述控制所述夾持器(50)的所述溫度包括選擇所述夾持器(50)的溫度，藉此以第 一及第二冷卻速率可控制地冷卻所述所模制物件的所述第一及第二部分(2'、 2'")，使 得所述所模制物件部分(2'、 2"')在大致相同的時間到達頂出安全溫度。
21、 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述夾持器(50)的所述溫度經(jīng)控制以具有沿其長度的至少一部分的熱梯度。
22、 如權(quán)利要求17所述的方法，其中通過配置溫度控制裝置(20)來執(zhí)行所述控制所述冷卻劑介質(zhì)的所述溫度。
23、 如權(quán)利要求22所述的方法，其中在所述溫度控制裝置(20)中所述控制所述冷卻劑介質(zhì)的所述溫度是開放回路。
24、 如權(quán)利要求22所述的方法，其中在所述溫度控制裝置(20)中所述控制所述冷卻劑介質(zhì)的所述溫度是閉合回路。
25、 如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述控制所述冷卻劑介質(zhì)的所述溫度進一步包括將來自模制機器控制器(30)的 冷卻劑溫度設(shè)定點發(fā)送到所述溫度控制裝置(20)。
26、 如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述控制所述冷卻劑介質(zhì)的所述溫度進一步包括將來自所述溫度控制裝置(20)中的操作反饋發(fā)送到模制機器控制器(30)。
27、 一種用于與控制器(30)—起使用的計算機可讀產(chǎn)品，其包含 計算機可讀媒體，其包含可由所述控制器(30)執(zhí)行的一個或一個以上指令，所述一個或一個以上指令包括-控制器可執(zhí)行指令，其用于指令模制后裝置(12、 13、 15)在所述模制后冷卻 期間平衡冷卻速率，使得所述所模制物件(2)在與從所述模制后冷卻移除所述所模 制物件(2)時的時間點大致重合的時間點達到目標退出溫度。
28、 如權(quán)利要求27所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中所述平衡包含控制第一模制后 冷卻部分及第二模制后冷卻部分處的冷卻速率。
29、 如權(quán)利要求28所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中所述控制包含-以第一溫度實施第一模制后冷卻部分；及以第二溫度實施第二模制后冷卻部分，所述第二模制后冷卻溫度大于所述第一模 制后冷卻溫度。
30、 如權(quán)利要求29所述的計算機可讀產(chǎn)品，其進一步包含在切換點處在所述第 一模制后冷卻部分到所述第二模制后冷卻部分之間進行轉(zhuǎn)換。
31、 如權(quán)利要求28所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中所述切換點包含溫度值；且其 中所述方法進一步包含確定與模制后裝置的操作相關(guān)聯(lián)的溫度。
32、 如權(quán)利要求31所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中所述確定包含從傳感器(402)接 收信號(403)，所述信號(403)指示與模制后裝置(15)的操作相關(guān)聯(lián)的溫度。
33、 如權(quán)利要求32所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中所述傳感器(402)包含單個傳感 器(402)，且其中所述模制后裝置(15)實施多位置模制后冷卻功能；且其中所述方法進 一步包含基于所述信號(402)確定與所述多位置模制后冷卻功能的每一位置相關(guān)聯(lián)的 溫度值。
34、 如權(quán)利要求32所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中所述模制后裝置(15)實施多位 置模制后冷卻功能；且其中所述傳感器(402)包含多個傳感器(402)，所述多個傳感器 中的每一者與所述多位置模制后冷卻功能的給定位置中的給定夾持器(50)相關(guān)聯(lián)。
35、 如權(quán)利要求32所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中所述傳感器(402)包含多個傳感 器(402)，所述多個傳感器中的每一者與所述模制后裝置(15)的給定夾持器(50)相關(guān)聯(lián)。
36、 如權(quán)利要求30所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中所述切換點包含時間點的指示。
37、 如權(quán)利要求36所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中所述時間點的指示包含時間值、 表示所述模制后冷卻循環(huán)的位置的數(shù)目的值及其組合中的一者。
38、 如權(quán)利要求27所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中所述平衡包含控制初始冷卻速 率以減小剛剛模制的物件(2)與冷卻介質(zhì)之間的溫度差。
39、 如權(quán)利要求27所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中所述平衡包含平衡所模制物件 (2)的部分(2'、 2"、 2'")之間的冷卻速率。
40、 如權(quán)利要求39所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中控制用于部分(2'、 2"、 2"')之間的所述冷卻速率的所述平衡的所述控制器可執(zhí)行 指令，使得所述所模制物件的所述部分(2'、 2"、 2"')中的每一者在大致相同的時間到 達相應(yīng)的頂出溫度，此大致排除頂出后缺陷。
41、 如權(quán)利要求39或40所述的計算機可讀產(chǎn)品，其進一步包含 控制器可執(zhí)行指令，其用于控制一個或一個以上模制后裝置(12、 13、 15)施加在所述所模制物件的所述部分(2'、 2"、 2'")中的一者或一者以上上的所述冷卻速率以在 所述部分(2'、 2"、 2'")之間實現(xiàn)所述冷卻速率的所述平衡。
42、 如權(quán)利要求41所述的計算機可讀產(chǎn)品，其進一步包含 控制器可執(zhí)行指令，其用于將所述所模制物件的第一部分(2')布置于模制后裝置(15)的夾持器(50)中;及控制所述夾持器(50)的所述溫度以避免將與冷卻相關(guān)的缺陷傳遞到所述所模制 物件(2)。
43、 如權(quán)利要求42所述的計算機可讀產(chǎn)品，其進一步包含-控制器可執(zhí)行指令，其用于控制所述夾持器(50)的所述溫度以使所述所模制物件(2)在所述所模制物件的布置于所述夾持器(50)中的所述第一部分(2')與所述所模制物 件的在所述夾持器(50)外部的第二部分(2")之間的轉(zhuǎn)換處的溫度差降到最低。
44、 如權(quán)利要求42所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中-用于所述控制所述夾持器(50)的所述溫度的所述控制器可執(zhí)行指令包括控制冷 卻劑介質(zhì)的溫度，所述冷卻劑介質(zhì)經(jīng)循環(huán)以控制所述夾持器(50)的所述溫度。
45、 如權(quán)利要求42所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中用于所述控制所述夾持器(50)的所述溫度的所述控制器可執(zhí)行指令包括控制冷 卻劑的流動速率，所述冷卻劑經(jīng)循環(huán)以控制所述夾持器(50)的所述溫度。
46、 如權(quán)利要求43所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中用于所述控制所述夾持器(50)的所述溫度的所述控制器可執(zhí)行指令包括選擇所 述夾持器(50)的溫度，藉此以第一及第二冷卻速率可控制地冷卻所述所模制物件的所 述第一及第二部分(2'、 2'")，使得所述所模制物件部分(2'、 2'")在大致相同的時間到達 頂出安全溫度。
47、 如權(quán)利要求42所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中用于所述夾持器(50)的所述溫度的所述控制器可執(zhí)行指令經(jīng)控制以具有沿其長 度的至少一部分的熱梯度。
48、 如權(quán)利要求43所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中通過配置溫度控制裝置(20)來執(zhí)行用于所述控制所述冷卻劑介質(zhì)的所述溫度的 所述控制器可執(zhí)行指令。
49、 如權(quán)利要求48所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中用于在所述溫度控制裝置(20)中所述控制所述冷卻劑介質(zhì)的所述溫度的所述控 制器可執(zhí)行指令是開放回路。
50、 如權(quán)利要求48所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中用于在所述溫度控制裝置(20)中所述控制所述冷卻劑介質(zhì)的所述溫度的所述控制器可執(zhí)行指令是閉合回路。
51、 如權(quán)利要求48所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中用于所述控制所述冷卻劑介質(zhì)的所述溫度的所述控制器可執(zhí)行指令進一步包括將來自模制機器控制器(30)的冷卻劑溫度設(shè)定點發(fā)送到所述溫度控制裝置(20)。
52、 如權(quán)利要求48所述的計算機可讀產(chǎn)品，其中用于所述控制所述冷卻劑介質(zhì)的所述溫度的所述控制器可執(zhí)行指令進一步包括 將來自所述溫度控制裝置(20)中的操作反饋發(fā)送到所述模制機器控制器(30)。
53、 一種模制機器(IO)，其包含模制后裝置(12、 13、 15)，其用于冷卻所模制物件(2)的一部分(2'、 2"、 2'");及 溫度控制裝置(20)，其用于控制一個或一個以上模制后裝置(12、 13、 15)施加在所述所模制物件(2)的所述部分(2'、 2"、 2'")上的冷卻速率以在所述部分(2'、 2"、 2'")之間實現(xiàn)所述冷卻速率的平衡。
54、 如權(quán)利要求53所述的模制機器，其中所述模制后裝置(15)包括夾持器(50)以用于將所模制物件的第一部分(2')接納于 所述夾持器(50)中。
55、 如權(quán)利要求53所述的模制機器，其中所述溫度控制裝置(20)包括經(jīng)配置以控制所述夾持器(50)的所述溫度以避免將與 冷卻相關(guān)的缺陷傳遞到所述所模制物件(2)的控制器(30)。
56、 一種模制機器(IO)，其包含模制后裝置(12、 13、 15)，其用于冷卻所模制物件(2);及 溫度控制裝置(20)，其用于控制由所述模制后裝置(15)施加的冷卻速率。
57、 如權(quán)利要求56所述的模制機器(10)，其中所述溫度控制裝置(20)經(jīng)配置以 以第一冷卻溫度實施模制后冷卻循環(huán)的第一部分；及 以第二冷卻溫度實施所述模制后冷卻循環(huán)的第二部分。
58、 如權(quán)利要求56所述的模制機器(10)，其中所述溫度控制裝置(20)經(jīng)配置以 控制初始冷卻速率以減小剛剛模制的物件(2)與冷卻介質(zhì)之間的溫度差。
59、 一種用于對所模制物件(2)進行模制后冷卻的方法，其包含 平衡所述所模制物件(2)的部分(2'、 2"、 2'")之間的冷卻速率。
60、 如權(quán)利要求59所述的方法，其中控制部分(2'、 2"、 2'")之間的所述冷卻速率的所述平衡，使得所述所模制物件的 所述部分(2'、 2"、 2'")中的每一者在大致相同的時間到達相應(yīng)的頂出溫度，此大致排 除頂出后缺陷。
61、 如權(quán)利要求59或60所述的方法，其進一步包含控制一個或一個以上模制后裝置(12、 13、 15)施加在所述所模制物件的所述部分(2'、 2"、 2'")中的一者或一者以上上的所述冷卻速率以在所述部分(2'、 2"、 2'")之間實 現(xiàn)所述冷卻速率的所述平衡。
62、 如權(quán)利要求61所述的方法，其進一步包含將所述所模制物件的第一部分(2')布置于模制后裝置(15)的夾持器(50)中； 控制所述夾持器(50)的所述溫度以避免將與冷卻相關(guān)的缺陷傳遞到所述所模制 物件(2)。
63、 如權(quán)利要求62所述的方法，其進一步包含控制所述夾持器(50)的所述溫度以使所述所模制物件(2)在所述所模制物件的布 置于所述夾持器(50)中的所述第一部分(2')與所述所模制物件的在所述夾持器(50)外部 的第二部分(2")之間的轉(zhuǎn)換處的溫度差降到最低。
64、 如權(quán)利要求62所述的方法，其中所述控制所述夾持器(50)的所述溫度包括控制冷卻劑介質(zhì)的溫度，所述冷卻劑介 質(zhì)經(jīng)循環(huán)以控制所述夾持器(50)的所述溫度。
65、 如權(quán)利要求62所述的方法，其中所述控制所述夾持器(50)的所述溫度包括控制冷卻劑的流動速率，所述冷卻劑經(jīng) 循環(huán)以控制所述夾持器(50)的所述溫度。
66、 如權(quán)利要求63所述的方法，其中所述控制所述夾持器(50)的所述溫度包括選擇所述夾持器(50)的溫度，藉此以第 一及第二冷卻速率可控制地冷卻所述所模制物件的所述第一及第二部分(2'、 2'")，使 得所述所模制物件部分(2'、 2'")在大致相同的時間到達頂出安全溫度。
67、 如權(quán)利要求62所述的方法，其中所述夾持器(50)的所述溫度經(jīng)控制以具有沿其長度的至少一部分的熱梯度。
68、 如權(quán)利要求63所述的方法，其中通過配置溫度控制裝置(20)來執(zhí)行所述控制所述冷卻劑介質(zhì)的所述溫度。
69、 如權(quán)利要求68所述的方法，其中在所述溫度控制裝置(20)中所述控制所述冷卻劑介質(zhì)的所述溫度是開放回路。
70、 如權(quán)利要求68所述的方法，其中在所述溫度控制裝置(20)中所述控制所述冷卻劑介質(zhì)的所述溫度是閉合回路。
71、 如權(quán)利要求68所述的方法，其中所述控制所述冷卻劑介質(zhì)的所述溫度進一步包括將來自模制機器控制器(30)的 冷卻劑溫度設(shè)定點發(fā)送到所述溫度控制裝置(20)。
72、 如權(quán)利要求68所述的方法，其中所述控制所述冷卻劑介質(zhì)的所述溫度進一步包括將來自所述溫度控制裝置(20) 中的操作反饋發(fā)送到模制機器控制器(30)。
全文摘要
在傳統(tǒng)吹塑模制設(shè)備中，與冷卻所模制物件相關(guān)聯(lián)的問題可包括局部化凹陷痕跡及橢圓變形。本發(fā)明揭示一種用于對所模制物件(2)進行模制后冷卻的方法、模制機器及計算機可讀產(chǎn)品，其包含在所述模制后冷卻期間平衡冷卻速率，使得所述所模制物件(2)在與從模制后冷卻移除所述所模制物件(2)時的時間點大致重合的時間點達到目標退出溫度。
文檔編號B29C49/64GK101466527SQ200780021588
公開日2009年6月24日 申請日期2007年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月12日
發(fā)明者喬基姆·約翰尼斯·尼韋爾斯 申請人:赫斯基注射器成型系統(tǒng)有限公司