CN102652054A

CN102652054A - 共挤出适配器

Info

Publication number: CN102652054A
Application number: CN2010800558338A
Authority: CN
Inventors: 比安卡·劳韦尔斯; 阿希姆·考恩; 赫尔穆特·迈尔
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2012-08-29
Also published as: EP2332714A1; WO2011069661A1; US20120321733A1; CA2782795C; CA2782795A1; EP2509766A1

Abstract

本发明涉及一种制造由热塑性材料构成的多层复合物的装置，其包括可由热塑性材料流过的、具有输入口（110）和输出口（111）的共挤出适配器（1），其中，热塑性材料层状地汇聚到一起，其中，该共挤出适配器（1）具有由多个模块化相互堆叠的外壳（10.1、10.2）构成的模块化构造，这些外壳分别具有设置在外壳（10.1、10.2）中的中央通道（11）以及至少一个通入各自中央通道（11）中的共挤出通道（12），其中，相互堆叠的外壳（10.1、10.2）的中央通道（11）彼此延伸，而该中央通道（11）和共挤出通道（12）在输出口（111）方向上可以由热塑性材料流过，而且每个外壳（10.1、10.2）还具有贯穿中央通道（11）的容纳孔（100），在该容纳孔中可以插设共挤出销（13），共挤出销在侧面具有使中央通道（11）延伸的通道孔（130），并且区域式地在共挤出销的外表面（131）和容纳孔（100）的内壁之间形成至少一个共挤出通道（12）的部分区段。

Description

共挤出适配器

技术领域

本发明涉及一种制造由热塑性材料构成的多层复合物的装置，其包括可以由热塑性材料流过的共挤出适配器，该共挤出适配器具有输入口和输出口，使热塑性材料层状地汇聚在该共挤出适配器中。

背景技术

这样的装置例如在制造膜、板和片的范围内用于将多种热塑性材料合并，这些热塑性材料通常来源于相应的多个挤出机。在此，将单一热塑性材料作为热塑性熔化物在共挤出适配器中以预期的层位置彼此引导，而且接着引至挤出工具用于制造多层复合物。在此，在中央通道中流动的热塑性材料形成至少一个内层，而经共挤出通道引导的热塑性材料设置在外侧。

这类共挤出适配器的实例为文献DE-OS 3741793、DE 19757827A1、EP 1621320A1。在此所描述的共挤出适配器的特征在于，在设备运行期间可以从外侧对层分布产生影响。调节经多件式调节元件完成。这对于在质量上要求非常高的产品是必要的，然而以此为条件需要昂贵的而且高价值的共挤出适配器。

结构上简单的共挤出适配器的实例为文献US-A-3743460。由文献JP 61241121A已知前述类型的装置，其中，共挤出适配器设置有外壳，该外壳具有中央通道以及通入中央通道的共挤出通道。该中央通道具有贯穿的容纳孔，可以在其中插入共挤出销，该共挤出销在侧面具有延伸中间通道（11）的通道孔，而且该共挤出销区域式地在共挤出销的外表面和容纳孔的内壁之间形成有至少一个共挤出通道的部分区段。用这样的共挤出适配器可以制造三层复合物。如果将层数目例如提高到五层，那么该共挤出适配器的外壳相应地可以增大，从而于中央通道中例如可以设置两个相继的容纳孔用于共挤出销。这类装置的缺陷在于，分别在共挤出适配器中汇聚的层数目是确定的，而层数目的变化不会实现，或只有以较高耗费才能实现。这使已知的设备不灵活而且耗费巨大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种以相对低成本制造的、同时能够灵活而快速地与不同的生产实际情况相适应的装置，该装置此外还实现了较高生产质量。

为实现该目的，本发明提供了根据权利要求1所述特征的设计方案。

用从属权利要求给出了本发明有利的设计方案和扩展方案。

在本发明的范围内提供了，为共挤出适配器提供模块化相互堆叠的外壳结构，这些外壳分别具有设置在外壳中的中央通道以及至少一个通入各自中央通道中的共挤出通道，其中，模块化相互堆叠的外壳的中央通道相互延伸，而中央通道和共挤出通道在输出口方向上可以由热塑性材料流过，而每个外壳进一步具有贯穿中央通道的容纳孔，在该容纳孔中可以插入共挤出销，该共挤出销在侧面具有使中央通道延伸的通道孔，并且区域式地在共挤出销的外表面和容纳孔内壁之间形成至少一个共挤出通道的部分区段。

通过相应地对模块化彼此堆叠的外壳的数目的选择，这些外壳的中央通道相互延伸，可以由此使在装置中逐层地合并的热塑性材料的数目随意变化。只要预期的层数超过一个外壳的层的最大数目，另一外壳就模块化地接合在前一个外壳上，由此使层数相应地提高。由此可以用一个外壳将直至三个、用两个外壳将直至五个、用三个外壳将直至七个、用四个外壳将直至九个层彼此接合，其中，该数目通过相应的另一模块化彼此堆叠的外壳进一步得到提高。同样，一个生成的共挤出适配器还可以通过去除单个外壳而在外壳的最大的可处理层数上进行降低。由于模块化外壳尽可能广泛的协调一致，使制造和存储耗费很小，而且生产转换可以以小的重装时间和最短的材料更换损失来实现。

根据本发明，在各个外壳中形成的中央通道由贯穿的容纳孔优选横向贯穿，然而在插入的共挤出销处穿过共挤出销的通道孔继续延伸，从而在外壳的输入口和输出口之间形成持续的、在部分区段中通过共挤出销延伸的中央通道，热塑性材料能够在制造多层复合物的过程中流经该中央通道。

此外，这样来形成共挤出销，即，至少部分地在它的外表面和容纳孔的内壁之间提供一定间距，该间距形成至少一个共挤出通道的部分区段。

就此而言，流经中央通道和至少在部分区段中流经共挤出销的通道孔的热塑性材料用于形成至少一个中间层，同时，经共挤出通道引导并至少区域式地在共挤出销的外表面和容纳孔的内壁之间引导的热塑性材料用于形成至少一个外层，例如待制造的多层复合物的覆盖层。

在中央通道中的和/或在至少一个共挤出通道中引导的热塑性材料的层厚与各个产品条件、所使用的原料和流变学性能相匹配，由这样的匹配可以在制造技术上以简单的方式通过不同成型的共挤出销进行，该共挤出销根据使用条件可以插入到外壳的容纳孔中，而且特征在于，在通道孔区域和/或至少一个共挤出通道的部分区段区域的外壁区域具有不同的尺寸。

本发明提供了，共挤出销中的通道孔和/或至少一个共挤出通道的部分区段具有一个横截面，该共挤出通道在容纳孔的内壁和共挤出销的外表面之间延伸，该横截面的构造从输出口方向上观察由圆形变为矩形。就此而言，共挤出销首先用于在通道中将用圆形横截面引导的热塑性材料的熔化物引导转换为矩形横截面流，然后该矩形横截面流为制造薄膜、板或片由具有这样矩形横截面的宽口喷嘴挤出。

圆形构造不仅可以理解为精确的圆，还可以理解为相似的横截面形状，例如椭圆形横截面。

本发明提供了，在每个模块化外壳的中央通道的两侧各形成有共挤出通道，从而使每个外壳能够获得三层式结构，即两个经各自共挤出通道生成的外层和一个经中央通道生成的内侧。

本发明提供了，至少一个共挤出通道为前述流体横截面而装配有调整装置，用以对层厚产生进一步影响，该层厚由经共挤出通道引导的热塑性材料构成。这样的调整装置例如可以由部分贯穿共挤出通道的销来构成，该销作为节流装置起作用，并且在销的贯穿共挤出通道的区域上可以具有不同的结构。由此有可能，在运行期间通过从外侧使销进行旋转而对流动横截面以及由此对层构成产生一定影响，该层构成通过共挤出通道产生影响。通过相应的经结构处理的销也可以使共挤出通道完全封闭，从而可以使层数目实现其它变化方案并进行定位。

如前所述，对于具有两个共挤出通道的共挤出适配器的模块化外壳的设计方案，形成三层复合物是可能的。如果期望在制造的复合物中制造多于三个层，那么由于根据本发明的模块化的构造可以对多个具有插入的共挤出销的外壳这样进行相互堆叠，从而使各个中央通道彼此相继延伸。由此从流动方向上观察，首先在第一外壳中生成最多为三层的复合物，然后该复合物朝向第二外壳共同引入第二外壳的中央通道，从而使直至两个另外的层能够在外侧涂覆在此前制造的三层复合物上。通过相应的多次串联，可以将多层熔化物长带以例如4、5、6、7、8、9等层生成，该长带最后引入一个工具，该工具与共挤出适配器相串联。

在此，以有意义的数目模块化地彼此堆叠的外壳在彼此相对的接合面上具有适宜的连接和密封件，从而使这些外壳模块化地接合到预期层数的共挤出适配器上。

此外，为了可变的层分布可以在中央通道以及至少一个共挤出通道的输入口区域设置适配器板，用于连接热塑性材料的引导装置，该引导装置可以进行替换，用以改变对各个层的熔化物配置。

附图说明

下面，凭借附图中的实施例进一步阐明本发明的另外的设计方案和细节。附图中：

图1示出了本发明装置的第一实施例的垂直截面图；

图2示出了本发明的共挤出适配器的第一实施例在相对于图1旋转90°的截平面上的垂直截面；

图3示出了本发明的第一实施例的共挤出适配器的立体图；

图4示出了本发明的共挤出适配器的第二实施例的垂直截面图；

图5示出了本发明的共挤出适配器的第二实施例在相对于图4旋转90°的截平面上的垂直截面图；

图6示出了本发明的共挤出适配器的第二实施例的立体图；

图7a示出了本发明的销的一个实施例的侧视图；

图7b示出了沿图7a中A-A线的截面图；

图8示出了本发明的销的第二实施例的侧视图。

具体实施方式

由图1至3可见这样的共挤出适配器，其用于在一个在此未示出的工具中形成由热塑性材料构成多层复合物，该工具排列在共挤出适配器1之后，例如为用作制造膜、板或片的宽口工具。

为了这个目的，共挤出适配器1包括多个分别具有熔化物通道30、50、60的熔化物管道3、5、6，通过这些通道在用箭头示出的挤出机（未具体示出）的流动方向上、分别将由热塑性材料构成的熔化物引至共挤出适配器1。

各自受到引导的熔化物在角连接件2之内的以附图标记20、21表示的转向通道中、由原先的引导方向转向至朝向外壳10.1的流动方向，然后进入用附图标记10.1表示的外壳中，该外壳如同共挤出适配器1的剩余部分那样、经外部加热器15以适于热塑性熔化物运输的温度进行加温。

在此，转向通道20经输入口110通入构建在外壳10.1内的中央通道11中，同时，两条转向通道21通入相应地在外壳10.1中延伸的共挤出通道12中。

中央通道11以及两个共挤出通道12被水平的、即横向相对于流动方向（在此垂直向下）延伸的容纳孔100贯穿，该容纳孔横向通过外壳10.1而延伸。在容纳孔100中，密封地插入共挤出销13，该共挤出销在它的侧面具有径直地通过共挤出销13延伸的通道孔130，该通道孔这样进行设置，即，该通道孔使中央通道11在输出口111方向上继续延伸，并由此形成中央通道11的部分区段。

在此，如此选择通道孔130的构造，即，其横横截面由靠近输入口110的一端出发，直至靠近输出口111的一端，由起先圆形的构造变为矩形的构造，并且就此而言，经熔化物通道30、20进入中央通道11的热塑性材料流由起先的圆柱状转变至方形长带，该长带最后由中央通道11经输出口111过渡到在后继设置的工具连接件4中，该工具连接件具有相应的熔化物通道40。

此外，销在中央通道11和共挤出通道12的贯穿区域之外具有圆柱的形状，而且就此而言完全占据通道孔130；在由容纳孔100贯穿的、位于中央通道11两侧的共挤出通道12区域中，销在外表面131的区域这样定型并成型，即，存在一个抵达容纳孔100内壁的间隔或缝隙，从而使该缝隙形成共挤出通道12的部分区段120，并且就此而言，使由容纳孔100贯穿的共挤出通道12继续延伸。在该区域，对横截面构造如此选择，即，至少一个共挤出通道12的部分区段120的起先的圆形横截面逐渐过渡为矩形横截面，从而使在共挤出通道12中引导的熔化物经受这样的横截面变化。

最后，各个共挤出通道12的在共挤出销13的外表面131和容纳孔100的内壁之间形成的部分区段120通入中央通道11中，具体而言指的是这样的位置，即，在该位置上，经通道孔130在共挤出销13中引导的热塑性材料在中央通道的输出口111的方向上离开通道孔130，从而使经部分区段120引导的热塑性材料在两侧于外侧置于从通道孔130出来的热塑性材料上。由此生成三层复合物，该复合物经输出口111共同过渡至工具连接件4的熔化物通道40中，并在那里输送至在此未示出的工具。在此，引入通道孔130中的热塑性材料构成了内层，而两路在共挤出通道12或120中引导的热塑性材料分别构成多层复合物的覆盖层或外层。

此外，由图1的图示可以得出，为影响流动横截面以及经共挤出通道12或120引入的热塑性材料的成型厚度，调整装置以销14的形式构成，这里的销在部分区段120中部分贯穿共挤出通道12，该销根据所使用的热塑性材料的生产任务和流变学而具有相应的外轮廓，并且用作节流位置。此外，该销可以从外部围绕自身轴进行旋转，以获得一定的调整游隙空间。由图7a和7b可以看出，大体上圆柱形的销14具有经部分周长缩进的区域140，经该缩进区域，相应的热塑性材料流入共挤出通道12。因此根据区域140的旋转位置或定位，获得不同的流动横截面。

用由图8可以看出的、可代替图7a、7b中使用的销14的销14可以实现，使共挤出通道12完全封闭，从而使外壳10.1中的层数相应地缩减，例如，从三层缩减为两层。图8的销14在此具有连续的圆柱形横截面，并完全占据外壳10.1中所属的容纳孔。

对于更大的生产调整和匹配可以便于实现，将在图1和2中备用的共挤出销13从外侧由外壳10中取出，并相对于另一具有相匹配的横截面形状的共挤出销13在通道孔130和/或外表面131区域中进行替换，为此，从共挤出适配器的外侧1可以轻易地抵达至共挤出销13，如图3所示。

这类共挤出销13机械上可以简单制造，并且可以以较短的换装时间在共挤出适配器1内进行更换。

图4至6示出了相对于前述根据图1至3的实施例发生变化的共挤出适配器的设计方案，该方案的特征在于数量更多的待处理层。

为此，采用共挤出适配器的模块化构造，该构造实现了，多个前述外壳彼此延续地进行堆叠。据此在根据图4至6示出的实施例中，相继设置了两个外壳10.1、10.2，用于在角连接件2和工具连接件4之间形成共挤出适配器1，其中，各个中央通道11相继延伸。

在两个外壳10.1和10.2中分别设置有容纳孔100.1或100.2，在该容纳孔中插入前文所述的共挤出销13.1、13.2。

从流动方向观察，第一外壳10.1除了中央通道11和两个共挤出通道12.1之外还具有共挤出通道12.2，该共挤出通道12.2在外壳10.1内尚未通入中央通道11中，而是延伸进入到后继的外壳10.2中，并且，在那里沿着所采用共挤出销13.2的外周作为最外层置于在中央通道11中引导的层结构上。该对共挤出通道12.2的引导是与外壳10.2的唯一结构区别。

就此而言，从第一外壳10.1中从它的输出口中首先涌出三层复合物，该三层复合物由经熔化物通道30、20引出的内层和两个由共挤出通道12.1引出的涂覆在外侧的层构成，该三层复合物通入第二外壳10.2的中央通道11中，并且在那里一起贯穿通过那里的共挤出销13.2的通道孔130，其中，另一方面，经共挤出通道12.2将两个另外的、然后作为最外的或覆盖层使用的外层涂覆在这样在共挤出通道130中引导的三层预复合物上。

因此根据图4至6的设计方案可以实现，制造最多五层的复合物。

可以理解，与图4至6所示出的对模块化外壳10.1、10.2双层堆叠结构相类似，还可以进行对模块化外壳10.1、10.2的更多数量的堆叠，从而实现更多的层数，同时，以最小的改装耗费来进行。

通过单个模块化外壳10.1、10.2的短流动路径，在以前述方式改装后在最短时间内得到了预期的层和质量，从而使生产的次品份额最小化。这一点对颜色改换也有效。

Claims

1.一种制造由热塑性材料构成的多层复合物的装置，其包括可由热塑性材料流过的、具有输入口（110）和输出口（111）的共挤出适配器（1），其中，热塑性材料层状地汇聚到一起，其特征在于，所述共挤出适配器（1）具有由多个模块化相互堆叠的外壳（10.1、10.2）构成的模块化构造，所述外壳分别具有设置在外壳（10.1、10.2）中的中央通道（11）以及至少一个通入各自中央通道（11）中的共挤出通道（12），其中，相互堆叠的外壳（10.1、10.2）的中央通道（11）彼此延伸，而所述中央通道（11）和共挤出通道（12）在输出口（111）方向上由热塑性材料流过，而且每个外壳（10）还具有贯穿中央通道（11）的容纳孔（100），在该容纳孔中插设共挤出销（13），所述共挤出销在侧面具有使中央通道（11）延伸的通道孔（130），并且区域式地在所述共挤出销的外表面（131）和容纳孔（100）的内壁之间形成至少一个共挤出通道（12）的部分区段。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述共挤出销（13）中的通道孔（130）和/或至少一个共挤出通道（12）的部分区段在输出口（111）方向上观察具有由圆形变为矩形的横截面构造。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在外壳（10.1、10.2）的中央通道（11）的两侧分别形成有共挤出通道（12）。

4.根据权利要求1至3的任意一项所述的装置，其特征在于，至少一个共挤出通道（12）装配有用于流动横截面的调整装置。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述调整装置由部分贯穿共挤出通道（12）的销（14）构成。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述销（14）围绕自身纵轴可旋转地置于外壳（10.1、10.2）之中，并根据旋转位置限定出不同的共挤出通道（12）的流动横截面。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述共挤出通道（12）能够用销（14）完全地进行封闭。

8.根据权利要求1至7的任意一项所述的装置，其特征在于，多个共挤出销（13）的外表面（131）在靠近通道孔（130）区域和/或在靠近至少一个共挤出通道（12）部分区段的区域设置有不同的几何形状，而且，使多个共挤出销可选地插入所述外壳（10.1、10.2）的容纳孔（100）中。

9.根据权利要求1至8的任意一项所述的装置，其特征在于，在所述中央通道（11）的以及至少一个共挤出通道（12）的输入口（110、120）区域中设置适配器板（5），用于连接热塑性材料的引导装置（2、3、5、6）。