阅读说明：本技术 用于在扶手或其他细长物品中形成拼接接头的模具组合件 (Mold assembly for forming a splice joint in a handrail or other elongated article ) 是由 A·O·肯尼 G·S·狄克逊 R·A·布特韦尔 于 2018-11-29 设计创作，主要内容包括：型芯模具元件可以安装在第一模具部件和第二模具部件之间。第一模具部件、第二模具部件和型芯模具元件可以安装在第一热压板和第二热压板之间。热压板可以具有基本平坦的表面,用于安装在压力机中,以维持模具组合件内期望的压力。热压板可以提供加热和冷却模具组合件,并且每个热压板可以包括中央部分和端部部分,在中央部分和端部部分之间具有断热部。孔可以延伸穿过中央部分和端部部分,用于接收加热元件和用于冷却流体的管道。端部部分可以包括用于用来冷却端部部分的冷却流体的孔。(The core mold element may be mounted between the first mold part and the second mold part. The first mold component, the second mold component, and the core mold element may be mounted between a first hot press plate and a second hot press plate. The hot press plate may have a substantially flat surface for mounting in a press to maintain a desired pressure within the mold assembly. The hot platens may provide heating and cooling of the mold assemblies, and each hot platen may include a central portion and end portions with a thermal break therebetween. Holes may extend through the central portion and the end portions for receiving the heating elements and conduits for cooling fluid. The end portion may comprise a hole for a cooling fluid for cooling the end portion.)

用于在扶手或其他细长物品中形成拼接接头的模具组合件

相关申请的交叉引用

该申请要求于2017年11月29日提交的第62/591,971号美国临时申请的优先权，该美国临时申请的全部内容在此通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容总体上涉及用于在扶手或恒定横截面的其他细长物品中形成拼接接头的模具组合件。

背景技术

以下段落不承认在这些段落中讨论的任何内容是现有技术或本领域技术人员的知识的一部分。

第6,086,806号美国专利公开了一种在用于自动扶梯或移动走道的扶手中形成接头的模具和方法。扶手可以具有基本C形的横截面，该C形的横截面限定内部的基本T形的槽。扶手通过挤压形成，并且包括围绕T形的槽延伸的热塑性材料的第一层。热塑性材料的第二层围绕第一层的外侧延伸，并且限定扶手的外部轮廓。滑块层在T形的槽中排成一排，并且结合到第一层。拉伸抑制剂在第一层内延伸。第一层可以由比第二层更硬的热塑性塑料形成。第6,086,806号美国专利的全部内容通过引用并入本文。

发明内容

以下段落旨在向读者介绍随后的更详细的描述，而不是限定或限制要求保护的主题。

根据本公开内容的第一方面，提供一种用于在细长物品中模制接头的模具组合件，模具组合件包括：第一模具部件；第二模具部件；用于安装在第一模具部件和第二模具部件之间的型芯模具元件；第一热压板；以及第二热压板，其中，第一模具部件、第二模具部件以及型芯模具元件安装在第一热压板和第二热压板之间。

根据本公开内容的另一方面，提供一种用于在细长物品中模制接头的模具组合件，模具组合件包括：第一模具部件；第二模具部件；以及用于安装在第一模具部件和第二模具部件之间的型芯模具元件，其中，型芯模具元件和第一模具部件构造成在型芯模具元件的至少中央部分和第一模具部件之间维持间隔，以减少它们之间的热传递。

型芯模具元件可以包括中央部件和在中央部件的每端处的端部部件，并且其中，第一模具部件包括中央件和侧件，其中，侧件限定用于与第二模具部件配合的第一表面，并且中央件从第一表面移开。

本公开内容的另一方面提供一种用于在扶手或其他细长物品中模制接头的模具组合件，模具组合件包括：第一压板；第一隔热垫；第一热压板；第一模具部件；第二模具部件；用于安装在第一模具部件和第二模具部件之间的型芯模具元件；第二热压板，其中，第一热压板和第二热压板加热和冷却模具部件；以及第二隔热垫；第二压板，其中，第一压板、第一隔热垫、第一热压板和第一模具部件固定在一起，并且第二模具部件、第二热压板、第二隔热垫和第二压板固定在一起。

根据本公开内容的另一方面，提供一种用于使用模具组合件模制扶手或其他细长物品的组合接头的方法，方法包括：将模具组合件的型芯元件装配到组合接头的T形槽中；将型芯元件和已装配的接头放置在模具组合件的第一模具部件和第二模具部件之间；向第一模具部件和第二模具部件施加压力以闭合模具组合件，并且将模具组合件中的压力增加至大致的闭合压力；在整个加热阶段向模具组合件和拼接接头施加热量，以将模具组合件中的温度从环境温度增加至均热温度，同时在整个加热阶段将模具组合件中的压力维持在大致的闭合压力；在加热阶段之后，将模具组合件中的温度至少维持在均热温度，并且在整个均热阶段将模具组合件中的压力维持在大致的闭合压力；在均热阶段之后，通过在整个冷却阶段从模具组合件和拼接接头移除热量，将模具组合件中的温度降低到环境温度，同时在整个冷却阶段将模具组合件中的压力维持在大致的闭合压力；通过使模具中的压力从闭合压力降低而从模具组合件中移除型芯元件和已装配的拼接接头；以及从模制的拼接接头的T形槽中移除型芯元件。

通过阅读以下对本公开内容的具体示例的描述，对于本领域普通技术人员而言，本文中公开的教导的其他方面和特征将变得显而易见。

附图说明

这里包括的附图用于图示本公开内容的设备和方法的各种示例，并且无意于以任何方式限制所教导的内容的范围。在附图中：

图1是以分解构造示出的立体图，示出了模具组合件的元件，其中省略了上部压板和下部压板；

图2a是以分解构造示出的图1的模具组合件的端部视图；

图2b是以闭合构造示出的图1的模具组合件的端部视图；

图3是型芯模具元件的立体图；

图4是型芯模具元件的端部视图；

图5是下部热压板、下部隔热垫和下部压板的立体图；

图6是下部热压板、下部隔热垫、下部压板和下部模具部件的立体图；

图7是上部热压板、上部隔热垫、上部压板和上部模具部件的立体图；示出了激活的型芯脱模器；

图8是上部热压板、上部隔热垫和上部压板的立体图；

图9是下部热压板沿着图10的9-9线的横截面图，示出了加热功能和冷却功能；

图10是下部热压板、隔热垫和压板的侧视图，以示出图9的横截面图的位置；

图11是上部热压板、上部隔热垫和上部压板的立体图，示出了型芯脱模器；

图12是图11的上部热压板、上部隔热垫和上部压板的侧视图；

图13a是以分解构造示出的模具组合件的型芯脱模器、上部压板、上部隔热垫、上部热压板、上部模具部件、型芯模具元件、下部模具部件、下部热压板、下部隔热垫和下部压板的立体图；

图13b是以分解构造示出的模具组合件的型芯脱模器、上部压板、上部隔热垫、上部热压板、上部模具部件、型芯模具元件、下部模具部件、下部热压板、下部隔热垫和下部压板的侧视图；

图14a和图14b是拼接的扶手接头的示意图；以及

图15是示出了在模具操作期间温度和压力的变化的曲线图。

具体实施方式

下面将描述各种设备或方法以提供每个所要求保护的发明的实施例的示例。下面描述的实施例不限制任何要求保护的发明，并且任何要求保护的发明可以覆盖与下面描述的设备和方法不同的设备和方法。要求保护的发明不限于具有下面描述的任何一个设备或方法的所有特征的设备和方法，也不限于下面描述的多个或所有设备或方法的共有的特征。下面描述的设备或方法可能不是任何要求保护的发明的实施例。在下面描述的设备或方法中公开的任何本文件中未要求保护的发明，可能是另一种保护性仪器的主题，例如，继续专利申请，以及申请人、发明人和/或所有者无意放弃、舍弃或通过在该文件中的公开内容而将任何此类发明奉献给公众。

在本公开内容中，各种元件或组件可以指定为“第一”和“第二”，或者可替代地指定为“上部”和“下部”。一般而言，应当理解的是，模具组合件和其他组件可以在任何方向上使用，为方便起见，引用为“上部”和“下部”。模具组合件可以被描述为用于将扶手模制成倒置位置，但是应当理解，扶手中的接头通常可以与扶手和模具的任何方向的组件形成。

另外，虽然可以用指示方向的描述来标识模具组合件的各个组件和扶手，诸如“下部”和“上部”，但是这仅是为了便于理解，没有必要以该方向使用或呈现它们。特别地，扶手具有一表面，该表面是在正常使用中可以抓握的顶表面，但是当模制拼接接头时，扶手被倒置，如下所述。无论如何，在扶手安装中，扶手在回程中会倒置。

在图1、图2a、图2b和图3中示出了模具组合件10。模具组合件10包括上部模具部件12和下部模具部件14。型芯模具元件16设置在上部模具部件12和下部模具部件14之间。

上部模具部件12包括通过凸起的中央件22连接在一起的第一侧件20和第二侧件21。侧件20、21具有共同的顶表面24，该顶表面24是平坦的并且平行于底表面26(图2a)。如下面详细描述的，底表面26旨在与下部模具部件14的对应顶表面50配合。

每个侧件20、21具有两个端部部件30，两个端部部件30通过断热部32与中央部件28分开。

凸起的中央件22连接到侧件20和侧件21，并且限定矩形通道34，如图1和图2a最佳所示，该矩形通道34在侧件20、21之间延伸。

凸起的中央件22还设置有多个开口36，以提供下面详细描述的用于使型芯模具元件16脱模的型芯脱模器的通道。

为了将模具部件12、14附接在一起，侧件20、21包括用于对准销的开口38、40，并且示出了示例性对准销或引导销42，延伸穿过开口38之一以接合互补的衬套43。开口38和40旨在用于从相反方向***的对准销或引导销。

如图所示，上部模具部件12设置有弯曲部分46以限定扶手中的拼接接头中的唇缘区域。

下部模具部件14对应于上部模具部件12，并且包括对应于底表面26的顶表面50。下部模具部件14具有中央部分52和侧部分53、54，中央部分52提供对应于扶手的顶表面的成形的中央通道55。每个侧部分53、54包括通道56，该通道56旨在用作用于接纳过量的热塑性塑料的溢流的溢流通道。

对于上部模具部件12，侧部分53、54各自包括由断热部62分开的中央部件58和端部部件60。

对应于开口38、40，下部模具部件14包括用于对准销的开口68和开口70。开口72被设置为用于螺栓，以将模具部件12、14固定至热压板。

主要参照图2a、图2b、图3和图4，型芯模具元件16包括中央部件80和端部部件81、82。这些部件80、81和82都具有对应于扶手中的T形槽的轮廓。如图4所示，每个部件80、81和82具有倒圆的平的底表面84、基本半圆形的外边缘表面88。然后，每个部件80、81和82具有外竖直表面90，该外竖直表面90通过台阶部延续至内竖直表面92。内竖直表面92对应于矩形通道34的侧部。在组合状态下，外竖直表面90提供作为弯曲部分46的延伸的表面94的延续。

如图所示，在每个端部处，隔热件100可以设置在中央部件80和端部部件81、82之间。为了使中央部件80和端部部件81、82对准，设置了孔和对应的机器销钉102。细长螺钉104穿过端部部件81、82的孔延伸至中央部件80的螺纹孔中。

至少为了在循环结束时帮助将型芯与上半模具分开，可以通过螺栓或螺钉108将推出板106固定至中央部件80的端部。如图1所示，端部部件81、82设置有对应于附接有推出板106的中央部件80的横截面轮廓，即，端部部件81、82比没有板106的中央部件80深。推出板106之间的间隔对应于上部模具部件12的凸起的中央件22的长度。

参照图5和图6，示出了下部热压板，以120表示。下部热压板120包括中央部分122以及端部部分123和124，每个部分都是矩形长方体。

每个端部部分123、124包括用于将相应的端部部分和下部隔热垫或垫板140固定在下部压板142上的沉头开口126。如图9和图10所示，每个端部部分123、124包括用于冷却流体的管道的一对孔128，以及用于加热元件131的孔130。每个端部部分123、124还具有用于用来冷却相应的端部部分的冷却剂的一对开口132。

中央部分122具有沉头开口134，用于将中央部分122和隔热垫或垫板140固定至下部压板142，如端部部分一样。中央部分122还具有对应于下部模具部件14的开口的螺纹孔138，用于将下部模具部件14固定就位。

中央部分122包括细长孔146、148，该细长孔146、148在中央部分122的长度上延伸并且分别对应于用于冷却流体的管道的孔128和用于加热元件的孔130。以144示意性地示出了用于冷却流体的管道。

在图7中示出了上部热压板150、上部隔热垫或垫板180和上部模具部件12的组合件，并且整体布置对应于下部压板142、下部隔热垫140、下部热压板120和下部模具部件14，图8示出了没有上部模具部件12的相似视图。

上部热压板150包括中央部分152以及端部部分153和154。

每个端部部分153、154均设置有沉头开口156。端部部分153、154具有用于冷却流体的管道的孔158和用于加热元件的孔160。另外的开口162被设置为用于冷却流体，该冷却流体用于端部部分153、154。

中央部分152具有沉头开口164、用于对准的开口166和用于连接螺栓的螺纹孔168。分别为冷却管道和加热元件设置细长孔(未示出)。同样，以174示出了示例性的冷却管道。

设置四个对准销170，其中图7中示出了两个，以确保上部模具部件12和下部模具部件14的对准。

与下部热压板120不同，上部热压板150在中央部分152中设置有中央凹部176，该中央凹部176对应于上部模具部件12的凸起的中央件22。这可以与上部模具部件12的凸起的中央件22间隔开。另外，设置浅矩形沟槽178，该浅矩形沟槽178从中央凹部延伸穿到端部部分153、154中，对应于型芯的端部部件81、82的顶表面。

在使用中，上部模具部件12的凸起的中央件22防止型芯模具元件16的平的底表面84与上部热压板150直接接触。凸起的中央件22允许顶部模具表面接触上部热压板150但是型芯元件16不接触上部热压板150。该想法是最小化模具的热质量并且建立型芯元件16的热隔离，以便尽可能快地加热和冷却。主要从外表面冷却拼接部可能是有利的。这在拼接接头冷却时在热塑性塑料中建立应力梯度，使得在模具打开之后，扶手在拼接处的轮廓不会倾向于张开。换句话说，这增加了扶手的唇缘强度，并且可以对应于在制造期间施加到扶手上的具有相同效果的冷却。

如图11和图12所示，设置三个气动致动器190，该三个气动致动器190安装在上部压板182的外侧，并且如图7和图13b所示，每个气动致动器都设置有延伸至上部模具部件12并且穿过上部模具部件12的脱模销192。如图8所示，用于气动致动器的开口194和196分别设置在上部热压板150的中央部分152的中央和端部。中央开口194与上部模具部件12中的开口36对准。

脱模销192用于在循环结束时随着模具打开向下推动型芯元件16。在热循环期间，销192还用于向下推动型芯元件16的边缘，这可以在产品的模制部段和未模制部段之间提供更好的过渡。

图13a和图13b分别以立体图和侧视图示出了模具组合件的分解构造。

在使用中，在图14a和图14b中以250示意性地表示的拼接的扶手接头组合有位于扶手的T形槽内的型芯元件16。然后，将如图所示的倒置位置的扶手拼接接头放置在已经就位、定位并且固定到下部热压板120的下部模具部件14上。然后，将上部模具部件12放置在下部模具部件14的顶部，并将上部热压板150放置在上部模具部件12的顶部。然后将两个压板120、150和模具部件12、14固定在一起。

螺栓184和186用于将下部热压板120的中央部分和端部部分与隔热垫140一起固定到下部压板142。另外的螺栓188用于将下部模具部件14固定到下部热压板120。为组合件的上部元件设置螺栓的对应布置，并且螺栓189被示出为用于将上部模具部件12固定就位。

然后，使用压力机向压板120、150和模具部件12、14施加压力。现在将参照图15，该图示出了拼接过程循环。组合的但未模制的拼接接头可以例如根据2017年11月29日提交的第62/591,954号美国临时申请和发明名称为“在扶手或其他细长物品中形成拼接接头的方法”的对应的国际申请中所公开的那样进行制备，每个申请的全部内容通过引用并入本文。

根据需要，组合完整的拼接接头，并且通过弯曲接头的唇缘以能够***型芯元件16而将型芯元件16装配到拼接接头中。在不将型芯元件16固定到模具的其他元件的意义上，型芯元件16被安装在浮动位置。如图所示，将具有型芯元件16的拼接接头放置在已经安装到压板142、182的上部模具部件12和下部模具部件14之间。

然后将压力施加到压板142、182；如图15所示，压力产生例如至少1000psig的压力，如图15中以254所表示的。然后致动上部模具部件12和下部模具部件14中的加热元件，以加热模具和拼接接头。如曲线256、258所示，上部模具部件12和下部模具部件14的温度遵循相似的轮廓，从高于50℃的初始温度增加到超过170℃的温度。可以在多个循环之间将模具预热到大约40℃至50℃，以减少循环时间并且消除前一循环的冷凝，冷凝可能会使模具在大约10℃至15℃。

如图15所表示的，循环的加热阶段以260表示，压力维持如以254表示的；如图所示，当达到所期望的温度时，在均热阶段262期间，温度维持高于模制所需的温度至少30秒的时间段，从而各种热塑性组件熔融并且结合在一起，以形成完整的拼接接头，并且在从模具中移除之前冷却组合的拼接接头。在均热阶段结束时，关闭加热元件，并且可以在冷却阶段264中开始冷却。

如图所示，在加热阶段260、均热阶段262和冷却阶段264期间，压力254维持在所需的最小值之上。模具在1000psig的液压压力下闭合，并且在加热期间压力随着模制部件的膨胀而增加。当部件熔融时，压力下降，这会导致液压系统打开以使压力增加回到设定点。一旦模具闭合，压力稳定。当冷却开始时，所有组件都会收缩，从而导致压力减小，液压系统根据需要被再次致动，以维持压力。

可替代的实施例在该过程期间不使液压系统运行。在这种情况下，模具在大约1000psig的压力下闭合并且关闭液压泵。然后，通过一组大弹簧控制运动，这些大弹簧在模具闭合时预加载。在这种情况下，加热期间压力上升到大约1200psi，并且在冷却循环结束时下降到800psi。

如上面详细描述的，通过使冷却流体穿过冷却通道来实现冷却。

如上面详细描述的，在模制操作期间，可以使用气动致动器190向浮动型芯元件16施加压力，这可以为模制接头提供改善的特性。如上面详细描述的，在冷却阶段264期间，通过冷却导管供应冷却流体。在冷却阶段264结束时，可以从压板142和182移除压力，并且打开模具。在打开模具期间，气动致动器190还用于使型芯元件16远离上部模具部件12移位，拼接接头从下部模具部件14移除，并且可以从扶手中抽出型芯元件16。

然后检查完成的接头是否有任何瑕疵或缺陷。可以根据需要修整在模制过程中可能挤出的少量的过量的热塑性塑料。

尽管以上说明书提供了设备或方法的一个或多个示例，但是应当理解，其他设备或方法可以在所附权利要求的范围内。