具体实施方式

以下配合图式及本发明的实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段，其中图式仅为了说明目的而已被简化，并通过描述本发明的元件和元件之间的关系来说明本发明的结构或方法发明，因此，图中所示的元件不以实际数量、实际形状、实际尺寸以及实际比例呈现，尺寸或尺寸比例已被放大或简化，借此提供更好的说明，已选择性地设计和配置实际数量、实际形状或实际尺寸比例，而详细的元件布局可能更复杂。

请参阅图1至图2所示，本发明的用于发泡材料的押出成型设备的模头包含有一整流元件10、一引流元件20、一压力调整元件30及一成型元件40。前述各元件可一体成型为一单一构件、或分别成型为独立元件，当构成独立元件时，各元件之间的固定方式，以螺栓、铆钉或其余连接件方式为之，在此不加以赘述。

请参阅图2至图5所示，前述的整流元件10包含一内部空间11、一进料口12及一出料口13，该内部空间11分别与该进料口12及该出料口13相连通，出料口13与终端成品的截面形状相关连，而进料口12则与料流供应源的截面形状相关连，内部空间11则是提供从进料口12到出料口13的截面转换缓冲空间。例如进料口12为圆形，终端产品截面为横向较长的矩形，则该内部空间11由该进料口12处自该出料口13处呈截面积渐小。在一实施例中，该内部空间11的纵向高度H1由该进料口12处自该出料口13处呈渐窄，而该内部空间11的横向宽度W1由该进料口12处自该出料口13处呈渐宽，但该纵向高度H1的变化程度大于该横向宽度W1的变化程度。在一实施例中，该出料口13的两侧部位131相较于该出料口13的中段部位132而言具有较宽的截面，以图2所示为例，该出料口13呈现中段部位132凹陷而两侧部位131扩张的截面，该内部空间11配合该出料口13的形状亦在接近出料口13处逐渐变化为该中间凹陷而两侧扩张的截面形状。在一实施例中，该整流元件10的端面相对于该出料口13的周缘内凹成形有一环凹槽14。

发泡材料的料流由该整流元件10的进料口12进入该整流元件10的内部空间11中，由于其内部空间11的截面积逐渐缩小，使得料流中的内部压力逐渐增加。进一步而言，一般而言在流体流动时，中央较两侧而言具有较快的流速，故在该出料口13的两侧部位131相较于该出料口13的中段部位132而言具有较宽的截面，可通过截面积的不同来调整中央及两侧的流速，使其维持一致。

请参阅图2至图6所示，前述的引流元件20连接于该整流元件10的出料口13，该引流元件20包含一内部空间21、一进料口22及一出料口23，该引流元件20的内部空间21与该引流元件20的进料口22及出料口23相连通，该引流元件20的进料口22与该整流元件10的出料口13对接且相连通，该引流元件20的内部空间21的横向宽度W2由该进料口22处至该出料口23处呈渐宽，但该引流元件20的内部空间21在两侧处(如图6的剖面图所示)的纵向高度H2由该进料口22处至该出料口23处呈渐窄。在一实施例中，该引流元件20的进料口22的截面形状与该整流元件10的出料口13的截面形状相同。在一实施例中，该引流元件20的端面相对于该进料口22的周缘突设成形有一环凸缘24，该引流元件20的环凸缘24对接于该整流元件10的环凹槽14中，以使该引流元件20的进料口22与该整流元件10的出料口13能快速对位并对接。在一实施例中，该引流元件20的端面相对于该出料口23的周缘内凹成形有一环凹槽25。

当发泡材料的料流通过该引流元件20时，借由该引流元件20的内部空间21的形状变化，来整理料流的截面形状。

请参阅图2至4所示，前述的压力调整元件30连接于该引流元件20的出料口23，在一实施例中，该压力调整元件30的一端对接于该引流元件20的环凹槽25中。该压力调整元件30包含有多组压力调整通道300，各组压力调整通道300具有至少一转折处，以控制在入料或出料段整流为相同截面形状的料流，其中位于中央的压力调整通道300可不具有转折处。请进一步参阅图7至图8所示，在本实施例中，各组压力调整通道300包含有依序连通的一入料孔31、一入料通道32、一中介通道33、一出料通道34、及一出料孔35，该入料孔31的截面形状与该出料孔35的截面形状相同，。该入料通道32与该入料孔31为同轴且相对齐、并具有相同截面形状，该出料通道34与该出料孔35为同轴且相对齐、并具有相同截面形状，该中介通道33的两端分别与该入料通道32及该出料通道34相连接，该中介通道33与该入料通道32及该出料通道34皆不同轴，使各组压力调整通道300的入料通道32与出料通道34不相对齐，该中介通道33相较于该入料通道32向外侧倾斜，具体而言，该中介通道33与该入料通道32呈一小于180度的夹角θ1，该中介通道33与该出料通道34呈一大于180度的夹角θ2。所述多组压力调整通道300的入料孔31与该引流元件20的出料口23相连通，所述多组压力调整通道300的入料孔31呈邻接排列设置，而排列为一入料区域301，在一实施例中，相邻的入料孔31之间的壁厚在材料所能允许的范围内尽量设置为最薄。该入料区域301与该引流元件20的出料口23对接且相连通，该入料区域301的形状与该引流元件20的出料口23的形状相对应，所述多组压力调整通道300的出料孔35呈分散排列设置，而排列为一出料区域302，该出料区域302的分布面积大于该入料区域301的分布面积。意即，借由该中介通道33向外侧倾斜、且分别与入料通道32及出料通道34均不同轴的设置，来拉开出料孔35之间的间距，使得出料孔35可分散排列为面积较大的出料区域302。在一实施例中，亦可不具有该引流元件20，而直接由压力调整元件30与该整流元件10对接，该整流元件10的出料口13的形状与该入料区域301的形状相对应，由该整流元件10的出料口13与该压力调整元件30的入料区域301对接且相连通。

就各组调压通道300而言，由于须通过斜向设置的中介通道33来扩张出料区域302的涵盖面积，但斜向设置的中介通道33势必会产生截面形状的变形，则借由入料孔31与入料通道32具有相同的截面形状、出料孔35与出料通道34具有相同的截面形状，来可控制发泡材料的料流的截面形状，以达到整流的效果。在一实施例中，可仅具有入料通道32或仅具有出料通道34。

进一步而言，发泡材料的料流由引流元件20的出料口23进入该压力调整元件30的入料区域301时，受到多个入料孔31的设置而将一束总料流切分为多束分支料流，随后分支料流在通过压力调整通道300的过程中，受到入料孔31及入料通道32、与出料通道34及出料孔35的截面积变化的设计，而使得分支料流的压力可为发泡材料的不同熔体张力而调整。在一实施例中，该入料孔31的截面积小于该出料孔35的截面积，该出料孔35的截面积与该入料孔31的截面积的比值为1.5至3，而入料通道32及该出料通道34的截面积则逐渐变大，以适用于熔体张力较小的发泡材料，使其在通过压力调整通道300的过程中，进行分段降压，但该中介通道33的截面积则不限，可维持一致、或逐渐变大、或逐渐变小。在另一实施例中，该入料孔31的截面积大于该出料孔35的截面积，该入料孔31的截面积与该出料孔35的截面积的比值为1.5至3，而该入料通道32及该出料通道34的截面积则逐渐变小，以适用于熔体张力较大的发泡材料，使骑在通过压力调整通道300的过程中，进行逐渐加压，但该中介通道33的截面积则不限，可维持一致、或逐渐变大、或逐渐变小。

所述压力调整元件30的压力调整通道300的入料孔31与出料孔35可设计为各种截面形状，如图7及图8所示，所述入料孔31与所述出料孔35的截面形状为正六边形或正六边形的部分；如图10及图11所示，所述入料孔31A与所述出料孔35A的截面形状为圆形；如图12及图13所示，所述入料孔31B与所述出料孔35B的截面形状为四边形，但本发明不在此限。

请参阅图2至5所示，前述的成型元件40连接于该压力调整元件30的出料区域302，该成型元件40包含有一内部空间41、一进料口42及一出料口43，该成型元件40的内部空间41与该成型元件40的进料口42及出料口43相连通，该成型元件40的进料口42与该压力调整元件30的出料区域302对接、且与该出料区域302的各出料孔35相连通。在一实施例中，该成型元件40的进料口42周缘内凹成形有一环凹槽44，该压力调整元件30的一端对接于该成型元件40的环凹槽44中。在一实施例中，一隔热板50围绕设置于该成型元件40的进料口42周缘，并围绕设置于该压力调整元件30的出料区域302周缘，以隔绝成型元件40与压力调整元件30间的热传导。

前述的分支料流进入该成型元件40的内部空间41后，即失去限制而完全降压，并开始发泡膨胀成型，各分支料流将与相邻分支料流所发泡膨胀成型形成对接，最后组成一完整的发泡成型的成品，因此入料孔及出料孔的截面形状，将影响每束分支料流在最后发泡膨胀成型时所开始向外扩张的形状、以及与相邻分支料流对接的连接面，进而影响各分支料流的成型后的结合强度。以截面形状为正六边形或正六边形的部分为例，请参阅图14所示，每束分支料流MF在最终出料处，都依照出料孔35A的截面形状而呈截面六边形或六边形的部分，并由各边开始向外膨胀扩张成型，则与各方向相邻的分支料流MF膨胀到对接时，由面与面对接而构成较稳固的连接关系，且基于正六边形各边夹角非垂直的关系，在整体结构中的各分支料流MF的对接面分布在不同的角度方向，亦即相较于最终结构的各表面而言，无论是垂直于各表面、平行于各表面、或既不垂直也不平行于各表面的对接面均所在多有，则无论最终结构受到来自任何一方向的外力作用时，内部结构基于各个不同角度的对接面，均能承受各方向的外力作用，而不至于在特定方向会产生结构性特别脆弱的现象。再者，借由中介通道33、入料通道32与出料通道34为不同轴的设置，且入料孔31与入料通道32同轴、出料孔35与出料通道34同轴，则出料的分支料流的截面形状可不受中介通道33倾斜而变形的截面形状所影响，则在扩张出料区域302的面积的前提下，仍能通过出料孔35及出料通道34的截面形状而限制为所欲的分支料流MF的截面形状。

进一步而言，本发明的押出成型设备的模头可包含有多个前段压力调整子组件来组合构成前述的压力调整元件，以下具体提供多种实施态样，但本发明不在此限。

请参阅图15及图16所示，该压力调整元件30C包含有多个轴向对接的子压力调整元件(在本实施例中，以两个子压力调整元件为例，但不在此限)，各子压力调整元件的细部结构如图2至9所示的压力调整元件30的细部结构，不再赘述。其中所述多个子压力调整元件包含最接近该引流元件20C的前端子压力调整元件60、及最接近该成型元件40C的末端子压力调整元件70，该前端子压力调整元件60的入料区域61与该引流元件20C的出料口23C对接且相连通，该末端子压力调整元件70的出料区域72与该成型元件40C的进料口42C对接且相连通，而该前端子压力调整元件60的出料区域62与相邻的该第二组件70的入料区域71对接、相连通、且形状相符。该前端子压力调整元件60的出料区域62的各出料孔621的截面积与其入料区域61的各入料孔611的截面积的比值为1.5至3，该末端子压力调整元件70的出料区域72的各出料孔721的截面积与其入料区域71的各入料孔711的截面积的比值为1.5至3，而该前端子压力调整元件60的出料区域62的各出料孔621的截面积与该末端子压力调整元件70的入料区域71的各入料孔711的截面积比值为1至1.2。亦即，流经每道压力调整通道的分支料流的截面积假设一开始为A，由前端子压力调整元件60的入料区域61至前端子压力调整元件60的出料区域62，每束分支料流的截面积变大为1.5A至3A，再至末端子压力调整元件70的入料区域71，每束分支料流的截面积不变仍为1.5A至3A、或略为缩小为1.23A至2.5A，最后至末端子压力调整元件70的出料区域72，每束分支料流的截面积再变大为2.25A至9A、或1.845A至7.5A。在此实施例中，分支料流在进入前端子压力调整元件60时，基于截面积的变化而产生第一段降压，而进入末端子压力调整元件70时，基于截面积的变化又产生第二段降压。

请参阅图17及图18所示，该压力调整元件30D包含有多个呈矩阵排列堆叠设置的子压力调整元件80(在本实施例中，以六个子压力调整元件为例，但不在此限)，各子压力调整元件80的细部结构如图2至9所示的压力调整元件30的细部结构，不再赘述。各子压力调整元件80的入料区域81随着各子压力调整元件80的堆叠而排列构成一总入料区域810，各子压力调整元件80的出料区域82随着子压力调整元件80的堆叠而排列构成一总出料区域820。在一实施例中，所述多个子压力调整元件80所构成的总入料区域810与单一引流元件的出料口对接且相连通，所述多个子压力调整元件80所构成的总出料区域820与单一成型元件的进料口对接且相连通，则料流可通过堆叠的子压力调整元件80而分散至更广的面积范围。在一实施例中，所述多个子压力调整元件80的入料区域81分别与不同引流元件的出料口对接且相连通，该子压力调整元件80的总出料区域820与单一成型元件的进料口对接且相连通，则不同的引流元件可导入不同材质、或不同颜色的料流，而让最终出料时所成型的成品在不同位置系由不同材质、或不同颜色、或不同密度、或不同气泡大小、或不同气泡壁厚度所构成，则因应制造上的需求，可制造出由不同材质或结构所构成的成品、或由不同颜色所构成的成品。

请参阅图19及图20所示，该压力调整元件30E包含有多个呈同心圆排列套接设置的子压力调整元件90(在本实施例中，以两个子压力调整元件为例，但不在此限)，各子压力调整元件90的细部结构如图2至9所示的压力调整元件30的细部结构，不再赘述。各子压力调整元件90的入料区域91随着各子压力调整元件90的套接而排列构成一总入料区域910，各子压力调整元件90的出料区域92随着子压力调整元件90的套接而排列构成一总出料区域920。在一实施例中，所述多个子压力调整元件90所构成的总入料区域910与单一引流元件的出料口对接且相连通，所述多个子压力调整元件90所构成的总出料区域20与单一成型元件的进料口对接且相连通，则料流可通过套接的子压力调整元件90而分散至更广的面积范围。在一实施例中，所述多个子压力调整元件90的入料区域91分别与不同引流元件的出料口对接且相连通，该子压力调整元件90的总出料区域920与单一成型元件的进料口对接且相连通，则不同的引流元件可导入不同材质、或不同颜色的料流，而让最终出料时所成型的成品在内外圈的不同位置系由不同材质、或不同颜色、或不同密度、或不同气泡大小、或不同气泡壁厚度所构成，则因应制造上的需求，可制造出由不同材质或结构所构成的成品、或由不同颜色所构成的成品。

再者，所述多个子压力调整元件亦可呈异型排列设置，即排列为所需的形状，而无特定形状限制。

请参阅图21所示，本发明的发泡材料的押出成型方法包含以下步骤：提供一发泡材料(S11)；对该发泡材料的总料流进行加压(S12)；将发泡材料的总料流分为多个分支料流(S13)；使各分支料流通过具有至少一转折处的通道并于通道中进行压力调整(S14)；压力调整后的分支料流汇总为大于该总料流的截面积的集合料流，并汇总于成型空间中(S15)；进行最终降压而发泡膨胀，进而成型出成品(S16)。以下针对各步骤配合图4及图7至9进行详细说明。

首先将发泡材料导入该整流元件10的进料口12(S11)；该发泡材料所构成的总料流在通过该整流元件10的内部空间11时，由于该整流元件10的内部空间11的截面积逐渐变小，故总料流的体积被压缩而对其中的发泡材料产生加压(S12)；当总料流通过该整流元件10及该引流元件20后，在进入该压力调整元件30的各入料孔31时，受限于多个入料孔31的设置而被分隔为多个分支料流(S13)；当分支料流通过压力调整通道300时，基于入料通道32与中介通道33非同轴、中介通道33与出料通道34亦非同轴，则分支料流的路径转折两次而朝外侧延伸，且其中基于入料通道32与出料通道34的截面积的变化，而产生降压或加压的效果(S14)；当各分支料流离开压力调整元件30的各出料孔35时，通过成型元件40的进料口42而进入成型元件40的内部空间41中(S15)；此时各分支料流的体积限制已消除，则各分支料流在成型元件40的内部空间41中完全施放压力，而开始发泡膨胀成型，最终各分支料流结合构成所需的成品(S16)。

于步骤S14中，当分支料流通过截面积逐渐变大的通道时，产生降压的效果；而当分支料流通过截面积逐渐变小的通道时，产生加压的效果。在一实施例中，当入料孔31的截面积小于出料孔35的截面积，且入料通道32、中介通道33及出料通道34的截面积逐渐变大时，则在步骤S14中，分支料流在该压力调整通道中进行降压。在一实施例中，当入料孔31的截面积大于出料孔35的截面积，且入料通道32、中介通道33及出料通道34的截面积逐渐变小时，则在步骤S14中，分支料流在该压力调整通道中进行加压。在一实施例中，当入料孔31的截面积小于出料孔35的截面积，且入料通道32及出料通道34的截面积逐渐变大、又中介通道33的截面积逐渐变小时，则在步骤S14中，分支料流在该压力调整通道中先进行降压、再进行加压、最后进行降压。

因此，发泡材料在本发明的押出成型设备的模头的行进过程中，首先通过加压件10的加压，再通过压力调整元件30的分流及初段压力调整，最后至成型元件40的内部空间41中完全降压，而发泡膨胀成型为成品，借由分段调整压力的方式，让材料在发泡的过程中，能因应其熔体张力的特性，而获得分段降压、或逐渐加压的效果，最后再到后段进行完整的泄压膨胀，而使得发泡材料借由压力调整的方式，完整的膨胀成型到所欲的成品大小，由于发泡材料为先因应其熔体张力的不同而调整压力，则可有效避免发泡材料在膨胀的过程中因不当膨胀而有破裂的现象。再者，借由压力调整元件30具有至少一转折的通道，来维持料流在入口或出口处能维持截面形状相同，而达到整流的效果。

进一步而言，当采用图15、16所示的压力调整元件30C，各分支料流进入第一子压力调整元件60时，开始产生第一段发泡膨胀，而再进入第二子压力调整元件70时，又产生第二段发泡膨胀，最后才进入成型元件40C中完整发泡成型为所需成品，如此经过多段发泡膨胀的过程，可进一步能达到分段泄压、分段膨胀的效果，而避免熔体张力较小的发泡材料在膨胀的过程中因过于快速膨胀而有破裂的现象。

以上所述仅是本发明的实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。