CN1009629B - 制造多层板的布料器 - Google Patents

Abstract

对引入制造多层板用模具喂料装置内的热塑材料进行分布的一种布料器，它连到至少两个供料口并包括一组合件，后者的各部件确定出一中央通道且至少有一通向此通道的径向槽。该布料器在此径向槽的接合区中包括有配置在相应的所说各部件中的分级调节装置，得以在热塑材料的叠置平面中及时地变动中央通道中相应附加材料流的横截面形状，以使此种多层板中的这类材料在模具的出口处能取得所需的分布。

Description

本发明涉及到，通过将各种材料同时挤压，并在它们进入模具之前使其结合，来制造热塑材料或其它材料的叠层板。

为了将上述材料结合成一整体同时又避免让其混合，这些材料是以共轴的或至少是以平行的方式，流入模具的进料通道的。采用共轴的筒状流可以获取这样的板材，即包含有一个内层和至少一个包封住此内层的外层。这样的板材常常是一种夹层材料结构，其中各层是以对称方式或者说是以相对于内层的对称方式配置。

为了实现上述目的，已然设想过在料流通道中设置径向的隔墙，便于将外层的料流分开，并得以在内层的各侧注入不同的材料。在另外一些情形下，则用隔墙分开引入各种材料的平行导管，而这些材料只在给定平行路线的终端才发生接触，从而能避免任何紊流和混合的危险。

本申请人在法国专利FR-A-2437289中，曾公开了一种用于制造多层热塑料板之模具的喂料器，它至少是连接到两台热塑料挤压机上，并于其中将一批料流汇合至与该模具进料口相连接的中央通道内。这种喂料器包括有由一些确定出此中央通道之毗邻部件构成的组合件;在该组合件一端设置的进料装置中形成有，分别连接以上所述的至少为两台挤压机的一些通道，每个毗邻部件则至少包括一与上述中央通道及该进料装置的一个通道沟通的径向槽，此径向槽随意地经过在料流下游侧上的上述部件上形成的通道。

采用以上装配方式，该毗邻部件所形成的组合件中的每一个部件，可把多层料卷的一层或完全确定的几层引入模具中。

这样的装配方式说明，每层料流是连续到达中央料卷的，而此中央料卷本身最后将引进模具中。

输向模具中之料卷的规则性与均匀性，特别要取决于挤压机的规则性与均匀性，取决于所用塑性材料的相对粘度和取决于各种喂料槽和通道的尺寸。除此，各种通道与沟槽的轮廓在很大程度上决定着输至中央通道内料卷的料流其横截面形状。

因此，输出料卷之各种液流的横截面形状，必须通过确定通道与沟槽的适当尺寸来事先加以选择。

此外，为了能使一定的部件与挤压机输出的一定材料相适应，此相应部件的径向槽必须变化。为此，必须在这种设备工作之前，将此布料器拆卸，来进行上述这些相应的修正作业。

作业期间，可以通过调节所引进材料之温度来改变材料的相对粘度，以修正各层材料在相邻料面上的分布。

但此时，调温的范围是很窄的，这是因为温度过低，存在着堵塞上述环形部件径向通道的危险，而温度过高，又可能会使材料燃烧。还有，随着每次温度变化的反应时间也较长，因而在作业中仅仅用这种调节手段，是不能以一种快速和容易的方式使各层的轮廓具备满意的精确外形的。

本发明之目的即在于提供一种机器，来分布引入的热塑材料，用以喂入一成形多层板的模具，此种布料器的结构很简单，能通过易于实行的操作，在作业过程中控制和调节此布料器内各种料流的轮廓，从而在此模具的出料处获得合适的分布，并在调节中避免紊流。

于是，本发明提供了一种布料器，用来分配引入一模具喂料装置内的热塑材料，而该模具是用作制造多层板的。此布料器至是连接到两个热塑材料的进料口，它包括有这样一些部件的组合件，即这些 部件的毗邻方式确定出一条连接此模具进口的中央通道，在上述由一些毗邻部件组成的组合件一端配置有一台进料装置，且在此布料器中还设有分别连至所说的这些进料口的通道，每个这样的部件至少包括一条通入所说中央通道的径向槽，同时与该进料装置的通道之一沟通，这种布料器，在将附加材料引进事先已输入中央通道内之接收料中时用到的径向供料槽的接合区，包括有配置在此喂料组合件各相应部件中的分级调节装置，以便及时地在热塑材料的叠置平面中，于该中央通道内改变相应附加料流的横截面形状，使在此模具的出口处获得这种材料在板材中的所需分布。

根据本发明的另一特点，上述分级调节装置包括：用来将来自径向槽的附加材料导引至中央通道的装置;以及相对于中央通道宽度来调节所引入料流之宽度的装置，其中把后一宽度作为以下几个变量的函数，即所注入之附加材料的相对粘度、接收材料的相对粘度以及所使用的每一种材料的温度。

本发明的另一些特点与优点，将可由下面对照附图以非限制性的举例方式给出的描述中弄清，附图中：

图1是用来制造多层热塑材料板之设备的示意图;

图2是装配有本发明布料器之喂料组合件的示意透视图;

图3是垂直于本发明布料器中央通道轴线的截面图;

图4是沿图3中Ⅳ-Ⅳ线截取的轴向截面图;

图5是本发明布料器在不同位置上的示意图;

图6是本发明布料器的另一实施例之示意图;而

图7是注料塞之另一实施例的示意图。

图1中示明了制造热塑材料或类似材料多层板之设备的示意图，此设备包括了一喂料组合件，该组合件装配有本发明的引入材料用的 布料器。该设备包含一套模具A，它的进料口B与一喂料组合件1连接。此喂料组合件直接地或通过一岐管装置C，接受一批不同类型的热塑料流。在图示的实施例中，该组合件连接到四个挤压机D1至D4上。

如图2所示，此喂料组合件包含四个毗邻的部件，具体地说，是由四个部件10至13组成，它们设置在与此四个部件10至13本身共轴的进料装置14与出料装置15之间。

所有这些部件是相互连接的，例如用螺栓（未示明）连接。

进料装置14有四个通道14a至14d，它们在上游端适合用来连接到相应的挤压机D1至D4上（图1）。

部件10至13包含一个居中的孔，对准它的中心确定出喂料组合件13的一个中央通道16，此通道通入出料装置15中所设的一条中央出料通道17内，且适合与模具A的进料道B连接。

部件10在其对着进料装置14的面上有一径向槽18，它和进料装置14的通道14C通连，同时通入中央通道16内。此种部件还包括三个轴向通道19、20、21，它们是通孔并围绕此部件的轴线以相隔90°的角度分开。

部件11首先有两个轴向通道22与23，它们分别和部件10的通道19与21通连。部件11还包括一对准部件10之通道20的轴向通道24，它经由一径向槽25与设在部件11内的垂直孔道26通连。此垂直通道26穿伸过部件11的上部并与中央通道16相通。在此垂直通道内设有一装置50，用来分级地调节引入中央通道16内且来自径向槽25之材料分布。

上述调节装置50将于下面参照图3与4作更详细的描述。

部件12包含有第一轴向通道27，它相应地与部件11和10 的轴向通道22和19通连。此部件12还包括对准部件11之通道23的轴向通道28，它经由径向槽29与设在部件12内的垂直孔道30通连。此垂直通道30穿越部件12的上部并通入中央通道16。在这一垂直通道内也设有一个装置50，用来分级地调节引入中央通道16且来自径向槽29的材料分布。

部件13具有一轴向通道31，它相应地与部件12、11和10的轴向通道27、22和19通连。此轴向通道31经由一径向槽32与设在部件13内的一垂直孔道33沟通。在此垂直孔道内也备有一个装置50，用来分级地调节引入中央通道16且来自径向槽32的材料分布。至于部件13，它是喂料组合件1最后的一个部件，所以没有其它的连接通道。

每个调节装置50是在将附加材料引入中央通道与径向槽（25、29、32）之间的接合区内起作用。

下面参看图3与4，其中较详细地描述了例如安置在部件11中的调节装置，而设在部件12与13中的其它调节装置50则与此绝对一致。

在图3与4所示的部件11中，通入其中央通道16内的垂直孔道26与将向中央通道16供给材料的径向槽25通连。

在上述垂直孔道26内设有调节装置50，它包括有一个装置，该装置一方面将来自径向槽25的材料输入到中央通道16，另一方面还相对于此中央通道16的宽度，来改变引入的料流宽度之器件。

为此，该调节装置50包含有上面带可换注射楔52的圆柱体51，以免在孔道26内相对于此圆柱体51运动。

此注射楔52的上部有一在轴向剖面上呈T型的凸缘52a（图4），它被引入一设在柱体51内的相应沟槽51a中，便于当组合 件已从该圆筒形孔道26撤出时，快速地更换上述注射楔。

此注射楔52的内部有一喷嘴53，在其下部末端为一注射区，该注射区为一窄长形的轮廓，用来引入和分布中央通道16内的材料。此注射区例如是由一个具有矩形横截面的槽缝54构成。

上述圆柱体51具有一个环形槽55，它通过两个小孔56与57同注射楔52的喷嘴53连通。

圆柱体51与注射楔52例如是由两个销钉58与59保持在其垂直孔道56内，而其所在位置使得供料的径向槽能通过环形槽55、小孔56与57以及喷嘴53，与中央通道16沟通。销钉58与59插合到设在环形部件11以及也设置在圆柱体51的圆槽60的孔道内，销钉与圆槽的配合垂直地锁定该圆柱体，同时允许它随注射楔52转动。

此外，圆柱体51包括有这样的机构，即，用来在旋转时定位，并且使注射楔52之槽缝54的纵轴相对于中央通道16之纵轴定位。

为此，使上述圆柱体51的头部做成一调节轮61的形式，在它周缘的四分之一上有一些缺口62（图5），用于引入一小销钉63，锁住圆柱体51的组合件与注射楔52，并定住槽缝54的位置。

如图5所示，此调节轮61在其每个缺口62的前方有标号或参考号1至5，它们之中，例如标号1，对应于槽缝54垂直于中央通道16之料流51方向的位置;而例如标号5，则对应于一平行于此料流方向的位置;至于标号2至4，则对应于此槽缝的中间位置。

上述调节轮61的转动，与缺口62相对应，通过一止动器64（图4），限于90°。

根据另一实施例，槽缝54的角度位置可以借一种连续变化机 构，在所要求的90°范围内任何一个位置上实现，这种机构例如可以是蜗杆与蜗轮型的，在一足够精密的游标尺上带有分度。

在喂料组合件1的出口处，所引入的各塑性材料层以一致的速度运动，而由这些层组成的料卷即可这样进入模具A。最终成品的各层厚度是相应挤压机D1至D4所选出料量的一个函数。供给该模具之料卷的规则性与均匀性，特别取决于这些挤压机的规则性与均匀性，所用塑性材料的相对粘度，以及喂料组合件的各种槽与通道。

因此，根据所引入材料的粘度，所收纳材料的粘度以及使用各种材料时的温度，设置于各个部件11、12与13中的调节装置50，就确定和调节着这些装置50的槽缝54之位置，用来相应地将来自挤压机D2至D4的材料，引入到事先已引进部件10且来自挤压机D1接收材料上，由此按照所希望的分布成层。

此外，要是在模具A的出口处，对最终板材所做的各种控制过程中，发现了这些层状板中有某一层并不符合所希望的分布，能够立即调节这一层所对应的调节装置50，以便校正这一缺陷。

事实上，当此有缺陷的层具有过量凸的轮廓，即其两侧边较薄时，只须通过提高l/L的比值来改变槽缝54的位置就可以了，这里，l表示所引入料流之宽度，而L表示与事先引入的接收料流相对应的中央通道（图5）其宽度。

为此，转动调节轮61，使销钉63就位到相应的缺口，例如在标号1或2处，由此使槽缝54处在图5a或5b所示的位置，这样就能提高所引入之料流宽度，从而也就增多了引入到中央通道16侧边上的这种材料数量。

另一方面，要是该缺陷层具有过凹的轮廓，则可通过降低l/L的比值来变动槽缝54的位置。为此，按与上相反方向转动调节轮， 使销钉63就位于例如对应于图5d或5e所示的在标号4′或5′处的缺口。在这样的位置上，所引入的料流之宽度l减少，而引至中央通道中心上的材料量则因此而增大。

这样，本发明的这种分布注射料的机器，就在叠置热塑材料的平面中提供一种快速而有效的手段，得以在作业过程中立即进行校正并能进行连续的调节，提高了所引入材料的分布精度，获得了质量稳定的产品。

此外，这种布料器当各种材料的参数有一个改变了时，能及时地变动调节结果而不需拆卸该喂料组合件。

最后，这种布料器能作出大量的调节选择，使在两种极限情况中有无穷的分布形式，而在调节过程中不会发生紊流。

图6表明了本发明布料器的另一实施例。在此实施例中，于调节装置50的圆柱体51内设有一阀门70。为此，该圆柱体51上有一轴向孔66，其中拧入了一螺纹杆71，在其下部支承着一空心的罩件72，后者通入环形槽55台面处的孔56中。借一六角头73转动上述螺纹杆，可以改变罩件72在孔56中的位置，这就能增加或减少材料对上游侧的供给压力，因而就使得挤压机的运行均匀一致。

前述可换注射楔52可以具有图3至5中所示的矩形横截面。

应该知道，槽缝54可以改变成任何形状，特别是成为一种具有空心陀螺横截面的形状（图7），这样就能获得槽缝中心处的料流小于槽缝边部处料流的一种结果。

Claims (6)

1、一种用来分配引入一模具喂料装置内热塑材料或类似材料的布料器，此模具具有用作制造多层板的一个进料口，此布料器至少是连接到两个热塑材料或类似材料的供给源上，它包括着这样一些中空部件的组合件，这些部件的毗邻方式确定出一条连接此模具进料口的中央通道，用来接收热塑材料或类似材料，在上述的由一些毗邻部件组成的组合件一端配置有一台进料装置，且在此布料器中还设有分别连至所说的这些供给源的通道，每个这样的部件至少包括一条在一接合点通入所述中央通道的径向槽，该槽用来提供附加材料，同时与该进料装置的相应的通道之一沟通，这种布料器在每一毗邻部件中，在中央通道和径向通道之间将附加材料引进事先已输入中央通道内的热塑材料或类似材料接收料中时用的接合点区域，包括有配置在此喂料组合件各相应毗邻部件中的分级调节装置，以便及时地在材料的叠置平面中，于该中央通道内改变此相应附加料流的横截面形状，使在此模具的出口处获得这种附加材料在板材中的所需分布，上述的分级调节装置包括一种装置，用来将来自径向槽的附加材料输送至中央通道，以及相对于该中央通道宽度来调节所引入附加材料流之宽度的装置，其中把后一宽度作为以下几个变量的函数，即所引入之附加材料的相对粘度，接收材料的相度粘度以及这每一种材料的使用温度，所述的调节装置还包含有上面带注射楔的圆柱体，以免其相对于此圆柱体转动，注射楔限定了一喷嘴，该喷嘴通向所说的中央通道，所述的圆柱体具有一个环形槽，和一些连接环形槽的小孔，它使供给附加材料的径向槽与前面说到的注射楔之喷嘴通连。

2、根据权利要求1所述的一种布料器，其中所述的喷嘴在前述中央通道区中终结于一个为窄长形轮廓所界定的注射区。

3、根据权利要求2的一种布料器，其中所说的调节装置包括有用来在转动时定位，以及使所述的注射楔之注射区的纵轴相对于此中央通道之纵轴定位的器件。

4、根据权利要求3的一种布料器，其中，用来使所述调节装置固定和换档的机构包括一个设置在所述圆柱体上部的一个调节轮，而此调节轮周缘的约四分之一部位上设有许多用来插入小销钉的缺口。

5、根据权利要求1的一种布料器，其中，所述的调节装置包括一个阀门，用来调节相应供给的附加材料的上游压力，该阀门包括一个阀心座，它通入此调节装置圆柱体之环形槽区域内的至少一个孔口中。

6、一种分配引入喂料装置内的可挤塑材料的喂料装置，该喂料装置具有一个可连接到制造多层板的模具进料口的出料口，该装置的一端还具有一进料装置，所述进料装置至少具有两个通道，每一通道可连接到一单独的可挤塑材料源上，所述喂料装置还包括权利要求1至5中所述的布料器。

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