CN1063841A - 热塑树脂蜂窝状结构型材、生产该型材的挤塑装置及其生产方法 - Google Patents

热塑树脂蜂窝状结构型材、生产该型材的挤塑装置及其生产方法 Download PDF

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Abstract

一种热塑树脂蜂窝结构型材，其蜂窝与型材轴成 垂直定向。用一台由挤塑头和挤塑设置构成的挤塑 装置制造型材，挤塑头分成三重叠的通道，其出口和 挤塑设备三通道同水平，另一边与至少一挤塑机供料 通道相连，两外通道用于让形成型材或管的内外壁的 物料通过，中间通道用于让制造蜂窝间隔板的物料通 过，外通道由附助通道与中间通道相隔，附助通道出 口与其它通道出口排齐，其进口与改变压力的部件相 连。附助通道产生交替压力变化以制成型材。

Description

本发明涉及用热塑树脂生产单件蜂窝状结构型材。它是由彼此用一些内隔板紧紧连接起来的两个外壁构成，这样形成了蜂窝状结构，其内隔板实质上与型材纵向轴垂直定向。
更具体地说，本发明涉及一种热塑树脂的蜂窝状结构型材，这种型材是由用一些内隔板彼此连接起来的两个外壁构成的，而这些内隔板又互相隔开空隙，形成蜂窝状结构，此型材的特征在于所述蜂窝状结构实质上与型材纵轴垂直定向。
本发明还涉及挤塑机的分配（分离）头或分成三个重叠通道的挤压头，这些通道用于使一种或多种热塑树脂通过，中间通道用于形成内隔板的物料通过。这个分配头在其出口有一配件，它能造成压力的交替变化以改变（偏转）中间通道的物料流，一会儿朝向可使形成型材上壁的物料流通过的通道，一会儿朝向可使形成型材下壁的物料流通过的通道。
根据本发明，开始实质上平行地对三个热塑树脂坯料进行挤塑或共挤塑。外面的两个坯料用于生成最终蜂窝状型材的上、下壁，这两个坯料处在中间第三个坯料两侧，这第三个坯料在挤塑设备中以交替方式偏转，以便相继固定在上壁与下壁上。
尽管本发明涉及所有类型的型材，但尤其可用于前面定义的呈蜂窝状结构的管。
人们都知道，蜂窝结构的型材，也就是说由留下空隙间隔的许多内间隔板使其彼此相连的两个面形成的型材，取代具有实质上等效性质的笨重而费钱的实心型材，这种型材重而贵是由于制成硬而结实的材料所必需的物料量所致。目前，商品化的热塑树脂蜂窝状结构的型材只是由用与型材轴纵向配置的许多内隔板将其彼此相连的两个壁构成的。这些呈圆形或矩形截面的纵向蜂窝型材符合减轻的准则。然而，尤其在管道筒的情况下，这些型材在其壁之间的蜂窝中产生流体的寄生通道，这可由特殊的接头或特定的连接部件得到补救。
本发明的型材特别能克服这些缺陷，因为这些蜂窝是横向（因此密封）而不是纵向分布，对于材料间的相同性质而言是这样。
能制造这种型材的装置由可加热和能调整的挤塑头构成，这种挤塑头能让三股熔融态热塑物料流通过。由至少一台供料挤塑机提供的这些热塑物料流差不多是以重叠方式安排的。
在这些物料流之间备有一个可改变压力的部件，如可进行空气循环或气体循环或者抽真空的附助通道。
该装置还由挤塑设备组成，在挤塑设备中汇集了三股物料流，并且在挤塑设备中，两股外面的物料流在交会点构成最终型材的上表面和下表面，而中间的物料流交替地与每一个面接触。
中间物料流与两个面的这种接触不仅产生蜂窝，而且保持上、下面之间的间隔，直到最终型材冷却。中间物料流与其它两股物料流交替接触是由于一方面在中间物料流与上面物料流之间而另一方面在中间物料流与下面物料流之间产生的交替压力变化所引起的。这种中间物料流交替偏移可由在挤塑头中配置的至少两个附助通道中送入的空气或气体，或吸气产生的，其附助通道延伸到挤塑模中，并且在中间物料流与上面物料流之间以及，中间物料流与下面物料流之间的会流点处出来。
附图的说明可以较好的理解本发明的装置和方法，并举例说明所制得的型材。
图1  表示本发明的挤塑设备的剖面图;
图2  表示本发明的另一实施例的挤塑设备的剖面图;
图3  为本发明的蜂窝状结构的部分剖面图;
图4  为本发明的蜂窝状结构的三种不同形状的内壁的部分剖面图。
图1表示出能制造蜂窝状结构板的装置剖面图，连接所述板的上面和下面的蜂窝结构的蜂窝间隔板实质上与该板纵轴垂直定向。该装置是由用常规装置将其彼此固定的两个元件组成：挤塑头（1）和用挤塑模（2）表示的挤塑设备。挤塑头被分成三个重迭通道（3）（4）和（5），它们的出口明显地和挤塑模三个相应通道在同一水平上，两个通道（3）和（5）用于让构成其板上、下壁的物料通过，中间通道（4）用于让生产该板内加强肋或蜂窝壁的物料通过，如果该装置由一台单一挤塑机供料，这些通道在供料通道（6）上游合并。
然而不排除，例如在由三种不同物料和/或不同色彩组成板的情况下，每一个通道应以已知的方式单独地与一台挤塑机相连。也不排除，也是以已知的方式仅两个通道与一台挤塑机的供料通道合并，第三个通道通到第二台挤塑机的供料通道。在这种情况下，可以使用两种不同的热塑树脂制造该种板。
用于使该板上、下壁物料通过的每一个通道（3）和（5）与中间通道（4）均由附助通道（7）（8）相隔，其附助通道由管道（11）与该装置外部相连，其管道（11）可能与进行加压或降低的任何一个系统相连。这些附助通道配置在其它通道之间，该通道在其一端部各有一出口实质上与所述其它通道的出口在同一水平上。通道（3）和（5）的出口厚度借助可移动楔子（9）和（10）单独进行调节，这种可移动楔子对这些出口管的截面起作用同时能或多或少地例如通过轴向或径向移动关闭它们。
可以使用常规的定形器件（14）控制其冷却与最终的成形。
图2是制造蜂窝状结构管的装置剖面图，其连接上、下面的蜂窝间隔板或者其管外表面和管内表面明显地都与该管纵向轴垂直配置。这个图表示了本发明较可取的外形。术语“管”可理解为沿着一定的方向有恒定几何截面、但不必是旋转对称的空心物体。
该装置是由用常规装置将其彼此固定的两个元件组成的：挤塑头（1）和挤塑工具（2），挤塑工具（2）本身由挤塑模（2a）和阳模（2b）组合而成。其挤压头被分成三个重叠环形通道（3）（4）和（5），它们的出口显然与挤塑模的三个相应通道在同一水平上。两个通道（3）和（5）用来让构成管的外壁和内壁的物料通过，中间通道（4）用于让制造内加强肋或管的蜂窝间隔板的物料通过，如果该装置由一台单一挤塑机供料，则这三个通道在三个物料流分配器的上游的供料通道（6）处合并。然而不排除，例如，在由三种不同物料和/或不同色彩构成管的情况下，这些通道的每种物料流分配器以已知的方式单独地与一台挤塑机相连。也不排除，在一台挤塑机供料通道中的物料分配器上游，也是以已知的方式仅两个通道合并，最后一个通道的第三个物料流分配器由第二台挤塑机供料;在这种情况下，构成该管的两种热塑树脂可能是不相同的。用于让构成管的内、外壁的物料通过的每一个通道（3）和（5）与中间通道（4）、是由中间的附助环形通道（7）（8）隔开的，其附助环形通道通过管道（11）与该装置的外部相连，该管道（11）与能进行加压或降压的任何一个系统相连接。这些附助通道在其它通道之间配置，该通道在其一端部各有一出口实质上与所述其它通道的出口在同一水平上。通道（3）和（5）的出口厚度可以借助可移动楔子（9）和（10）单独进行调整，其可移动楔子对这些通道的出口管的截面起作用，同时能或多或少地例如由轴向或径向移动关闭它们。
挤压头中物料流分配器本身是已知的，它用于挤塑设备出口处得到恒定的物料流。分配通道（3）（4）和（5）的形状可能与所使用热塑物料有关。
图3为按照本发明制成的蜂窝状管的部分剖面图。
由至少一种热塑物料挤塑或共挤塑得到本发明的蜂窝状结构型材。由至少一台挤塑机开始，将热塑物料送入该装置，在挤塑或共挤塑熟知的常规条件下，在挤塑设备出口得到其型材。
本方法能制造蜂窝状结构的型材，其蜂窝的内间隔板显然是与型材纵轴垂直分布的，该方法的特点主要在于处理供形成蜂窝间隔板的物料流。
本方法的特征在于，只要由挤塑头出来的中间物料流处于熔融态，在供生成上表面或外表面的热塑物料流与中间物料流之间以及在供生成下表面或内表面的热塑物料流与中间物料流之间，交替地引起压力变化，以便产生一种波浪，这种波浪显然与中间料脉的热塑物料挤塑或共挤塑轴垂直。
由上述压力变化产生的这种波动，例如可由下述方式得到：由中间料脉两边交替注入气体或空气产生超压，也由同一料脉两边交替产生真空造成减压，或者中间料脉的流出速度超过两个其它物料流出速度。
这种交替压力变化的大小量可增大或减小蜂窝间隔板的倾斜角。同样，每个压力变化之间的时间间隔能调节蜂窝的体积。压力变化的量（大小）取决于许多特殊参数：中间料脉的厚度、所使用的热塑物料、所要求的隔板倾斜角度、所希望的蜂窝体积。本领域的普通技术人员根据所有这些考虑可以按照其目的调整其压力的变化。该方法运行良好的唯一的一些明显条件是：一方面压力交替变化应是充分的，以便中间物料流与生成型材其它两壁的物料流以熔融态物料进行交替接触，另一方面不应太激烈，以避免中间物料流受到破坏。
中间物料流出速度超过形成内、外壁物料流的速度就可以保证中间料脉或料坯与其它料脉或料坯进行接触。这种速度的差别导致中间物料流的物料能与要和它连在一起的壁物料进行熔接。由于中间物料流的挤塑速度而出现的过量物料又被向后推到物料所连接的另一壁上，这种现象交替地再现。在这种情况下，压力的变化可被控制或不受约束，中间间隔板的移动吸进了充满蜂窝所必需的大量空气或气体。然而，最好是控制挤塑或共挤时的压力变化以便控制蜂窝的形成次数和规则性。
为了更好地阐明这一点，参考图1和2描述本方法，同时又看到这些图表明的是由一台单一挤塑机供料的装置，而当在通道（3）（4）和（5）中至少一个通路成为双通道（bipassage）后，该装置可由一个以上的挤塑机供料，这种方法一样适用。
由挤塑机（未示出）提供的热塑物料，由与该挤塑机相连的总供料通道（6）分散到该装置通道（3）（4）和（5）中。
至迟在热设备出口，一般地只要物料（流）处于熔融状态，在位于挤塑设备中交会点的地方物料流之间的区域（12）和（13）内压力交替变化就会产生中间物料流（4）的波浪。在型材的挤塑过程中，在这些区域中，这种压力的交替变化可由与设备的外部相连的附助通道（7）和（8）中的超压或降压产生。这些外部设备均可与在该装置中能产生加压和/或降压的整个部件相连。事实上不排除，为改善蜂窝间隔板的形成，同时交替地在一个中间通道造成加压，在另一个中间通道造成降压。在本装置中造成交替加压和/或降压的外部部件都是已知的，例如可以涉及与真空泵或压缩机相连的电动阀。正如已经说明的那样，这些外部设备同样能处于对空气开放的地方。
由在热设备出口处挤塑模能放置的冷却装置所给出的形成内外两壁的热塑物料相对流动确定其型材的厚度。例如传统的内冷却装置可置于阳模端，以保证管的内径恒定。一般地说，用传统的挤压冷却定形器件可以保证其型材的外壁冷却。
正如图4所示出的那样，内外两壁相对靠近可以改变蜂窝的间隔板形状。

Claims (8)

1、可使用在制造热塑树脂蜂窝状结构型材或管的挤塑装置中的挤塑头，其中该型材或管是由内间隔板将其彼此连接起来的内面和外面组成的，而这些内间隔板相互又是由形成蜂窝结构的空间分隔开的，其蜂窝结构实质上与型材或管的纵轴垂直分布，所述的挤塑头被分成三个实质上重叠的通道用以让至少一种热塑树脂通过，中间通道用来让形成型材或管内隔板的物料通过，挤塑头的特征在于：在其出口处有一个能造成使中间通道物料流偏移的交替改变压力的部件，一会儿朝向能使形成其中一个表面壁的物料流通过的那个通道，一会儿又朝向另一个通道，这个通道能让形成另外一个表面壁的物料流通过。
2、由挤塑头（1）和挤塑设备（2）构成的挤塑装置，根据权利要求1，该挤塑装置的挤塑头被分成实质上重叠的三个通道（3）（4）（5），该三个通道的出口明显地和挤塑设备的三个相应通道在同一水平上，而在另一边则至少与一台挤塑机的供料通道相连，两个通道（3）（5）用于让形成型材的外壁或管的内、外壁的物料通过，中间通道（4）用于让生成蜂窝间隔板的物料通过，其特征在于：用于让形成壁的物料通过的每一个通道与中间通道用一个附助通道（7）、（8）隔开，其中通道（7）、（8）通过管（11）与该装置外部相连，并且通到显然与上述通道在出口的同一水平上的一端，这些通道都是让形成那些壁的物料通过的。
3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于其挤塑设备由挤塑模（2a）和阳模（2b）组成而成。
4、根据权利要求2或3中任何一个权利要求所述的装置，其特征在于两个外通道的出口厚度由可移动楔子（9）（10）进行调整，其可移动楔子能对所述通道出口截面起作用。
5、制造热塑树脂蜂窝状结构型材或管的方法，其型材或管由用内间隔板将其彼此连接的内表面和外表面所构成的，而内间隔板又是由形成蜂窝状结构的空间将其彼此分隔开，这种蜂窝状结构实质上与型材或管的纵轴呈垂直定向，上述挤塑或共挤塑的制造方法用至少一台有挤塑头的挤塑机，其挤塑头分成与挤塑设备三个通道相连的，且显然重迭的三个通道，以便由显然平行的三股热塑物料流生成三股坯料，其特征在于：从挤塑头出来的中间物料流呈熔融态，以交替方式，在供形成下表面或内表面的热塑物料流与中间物料流之间，造成以引起波浪的压力变化，这种波浪与中间坯料的热塑物料挤压轴实质上垂直，以便将这种坯料交替地粘附在其它两个壁的任何一个壁上。
6、根据权利要求5所述的生产方法，主要在于以热塑物料供给该装置的三个通道（3）（4）（5），该装置由挤塑头（1）和挤塑设备（2）构成，其特征在于：由位于挤塑设备交会点处物料流之间的空区（12）（13）内交替的压力变化形成中间物料流（4）的波浪。
7、根据权利要求5或6中任何一个权利要求所述的方法，其特征在于在挤塑设备的附助通道（7）（8）中交替产生加压或降压时，造成其压力的变化。
8、根据权利要求5-7中任何一个权利要求所述的方法，其特征在于：形成中间坯料的中间物料流的流出速度高于形成其它两个坯料的那两种物料流的速度。
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