CN113453867A - 用于生产具有导电元件的挤出长丝的方法 - Google Patents

用于生产具有导电元件的挤出长丝的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113453867A
CN113453867A CN201880100211.9A CN201880100211A CN113453867A CN 113453867 A CN113453867 A CN 113453867A CN 201880100211 A CN201880100211 A CN 201880100211A CN 113453867 A CN113453867 A CN 113453867A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wires
pair
extruded
temperature
extrusion head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880100211.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113453867B (zh
Inventor
蒂齐亚诺·卡佩莱蒂
西莫内·马卡南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Engineering Corp
Original Assignee
Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Engineering Corp filed Critical Engineering Corp
Publication of CN113453867A publication Critical patent/CN113453867A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113453867B publication Critical patent/CN113453867B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/15—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. extrusion moulding around inserts
    • B29C48/156—Coating two or more articles simultaneously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/05—Filamentary, e.g. strands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07—Flat, e.g. panels
    • B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/12—Articles with an irregular circumference when viewed in cross-section, e.g. window profiles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/15—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. extrusion moulding around inserts
    • B29C48/154—Coating solid articles, i.e. non-hollow articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/15—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. extrusion moulding around inserts
    • B29C48/157—Coating linked inserts, e.g. chains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/285—Feeding the extrusion material to the extruder
    • B29C48/288—Feeding the extrusion material to the extruder in solid form, e.g. powder or granules
    • B29C48/2883—Feeding the extrusion material to the extruder in solid form, e.g. powder or granules of preformed parts, e.g. inserts fed and transported generally uninfluenced through the extruder or inserts fed directly to the die
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30—Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/32—Extrusion nozzles or dies with annular openings, e.g. for forming tubular articles
    • B29C48/34—Cross-head annular extrusion nozzles, i.e. for simultaneously receiving moulding material and the preform to be coated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L53/00—Heating of pipes or pipe systems; Cooling of pipes or pipe systems
    • F16L53/30—Heating of pipes or pipe systems
    • F16L53/35—Ohmic-resistance heating
    • F16L53/38—Ohmic-resistance heating using elongate electric heating elements, e.g. wires or ribbons
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/54—Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
    • H05B3/56—Heating cables
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/54—Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
    • H05B3/56—Heating cables
    • H05B3/565—Heating cables flat cables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2705/08—Transition metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0003—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B29K2995/0005—Conductive
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/017—Manufacturing methods or apparatus for heaters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Wire Processing (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

一种用于生产能够调节温度的长丝(A)的方法，包括以下步骤：‑将待挤出材料和导电材料的一对线材(B)供给至挤出头(1)；‑挤出待挤出材料，且同时促使一对线材(B)从挤出头(1)中脱出，使得待挤出材料卷绕一对线材(B)；在挤出期间，产生长丝(A)的至少一个耦接部分(Y)，其中，一对线材(B)被电连接。

Description

用于生产具有导电元件的挤出长丝的方法
技术领域
本发明涉及用于制造挤出材料的工艺的领域。
具体地，本发明涉及一种用于生产能够调节温度的长丝的方法和装置，特别适用于制造能够调节温度的螺旋管。
背景技术
在挤出加工的工业领域中，通常的做法是使用合适的材料(例如聚合物材料)来制造塑料长丝，该塑料长丝因此可用于各种产品。例如，这些长丝可以简单地通过围绕管状结构卷绕(优选地沿螺旋路径卷绕)而用作管状结构的支撑件。
将长丝应用于管的结构增加了管的抗挤压性，使管的壁具有足够的柔韧性以在管不断裂或弯曲的情况下形成短半径曲线。
这种类型的管的多功能性突出表现在其在诸如建筑、工业厂房、医疗设备、供暖系统、家用电器等不同领域的广泛适用性。
然而，许多应用需要对这些管内的体积进行温度调节的可能性或通过对这些管内的体积进行温度调节的可能性而得到增强，以便允许对在其中流动的流体的温度起作用以改变它。
例如，考虑到管适于在工厂内携载流体的情况：能够准确地调节将该流体供给至必须使用该流体的生产过程的温度可能是有用的，甚至是必要的。
特别地，已知类型的能够调节温度的管利用焦耳效应来调节在其内部流动的流体的温度，或者仍然可基于适当地提供两种充分多样化的导电材料(例如，利用珀尔帖效应或塞贝克效应)来测量温度。
这些管具有位于管的中央内腔内或其壁中的导体，该导体通常以导电材料的一对线材的形式制成。
线材可位于任何地方，但由于目的是加热内部体积，如果该导体在其本身和待加热的体积之间具有尽可能最低的绝缘质量，则可实现最大的效率。
特别地，导体是由一对线材制成的，这一对线材同时构成一电路，在该电路中，电流在该电路中流动，以进而基于所选导电材料的特性电阻来产生所谓的焦耳效应与后续的散热。
该原理仅在存在电流可在其内部流动的闭合电路的情况下起作用，为此，有必要将插入在管内的线材电连接至两个公共端中的一个，并通过两个公共端之间的电势差移动的电子流而供给到另一端。
在某些情况下，将折叠的线材插入在中央内腔内，而不是将折叠的线材卷绕在管本身周围，尽可能靠近中央内腔。
在其他情况下，线材被插入熔融聚合物流中，这将在其形成期间形成管，然后通过二次工艺连接。
然而，现有技术突出的解决方案存在固有缺陷，使得能够调节温度的管的生产过程效率低。
特别地，由于线材与在管内流动的流体直接接触，所以将线材直接插入在管内会导致一些问题。
可替代地，在管外部应用长丝，除了降低其效率外，还引入了将其永久限制在相同条件的其他问题，从而引入了额外的工艺步骤(装配)，这不利于工业领域中的该方法的生产率。
一方面，如果导体浸没在管的侧壁中，则现有技术设想到将没有电连接的管引入市场，将实现这一点的任务留给最终用户。
发明内容
在这种情况下，本发明的技术任务是提出一种用于挤出能够调节温度的长丝的方法和装置，其克服了上述已知技术的至少一些缺点。
特别地，本发明的目的是提供一种用于挤出能够调节温度的长丝的方法和装置以能够优化生产工艺，特别是当用于实现能够通过利用焦耳效应对其中的体积进行温度调节的螺旋管时。
所述技术任务和具体目的基本上通过一种用于挤出能够调节温度的长丝的方法和装置来实现(以及，在功能和程序协调方面，通过一种用于生产包含这种能够调节温度的长丝的制品的方法和设备来实现)，其包括在所附权利要求中的一项或多项中列出的特征技术。根据本发明，示出了一种用于生产能够调节温度的长丝的方法，该方法基本上包括以下步骤：
-将待挤出材料和导电材料的一对线材供给至挤出头；
-挤出待挤出材料，并同时促使该一对线材从挤出头中脱出，使得待挤出材料卷绕该一对线材；
-在挤出期间，产生长丝的至少一个耦接部分，在该耦接部分中，这一对线材被电连接。
在操作上，该方法还可以包括以下附加步骤：
-将一对线材(B)挤出到待挤出材料的外部，优选地在轴向和/或周期性方向上(即，沿共挤轴和/或以预定轴向间隔)将一对线材挤出到待挤出材料的外部；
-循环重复所有刚才提到的步骤，以便限定在循环重复步骤的每个循环中分别制成的至少两个共挤出制品；以及
-在连续循环中一个接一个连续共挤出的两个制品之间限定和/或留下轴向间隙，所述轴向间隙足以使适于分离所述两个共挤出制品的切割操作不会中断由所述长丝(A)的耦接部分(Y)形成的电路，其中，所述一对线材(B)被电连接。
优选地，在产生至少一个耦接部分的步骤期间，绞合这一对线材以呈现布置成电连接这一对线材的至少一个相互接触点。
可替代地，在供给至少一种待挤出材料的步骤期间，将其与粉末形式的导电添加物进行混合，并且在产生至少一个耦接部分的步骤期间，局部压缩长丝以压实添加物，直到其密度足以在线材之间产生电接触。
优选地，在混合步骤之后，待挤出材料由百分比在25％至35％的范围内的添加物组成。
有利地，所公开的方法克服了现有技术的缺点，提供了一种简单而有效的方法来生产能够调节温度的长丝，在该长丝中具有允许电流通过并因此产生焦耳效应的闭合电路。
通过这种方式，长丝可立即用于产品的实现，而最终用户无需进行使其可操作和可用的任何更改。
本发明还涉及一种用于生产能够调节温度的螺旋管的方法，该方法包括以下步骤：
-挤出具有相对侧边缘的细长带；
-以螺旋方式卷绕细长带，使得相对侧边缘重叠，以稳定地约束所述相对侧边缘以形成实现管状体的螺旋连接区域；
-根据前述权利要求中的一项或多项的挤出能够调节温度的长丝；
-围绕管状体卷绕能够调节温度的长丝，优选地将该能够调节温度的长丝重叠在螺旋连接区域上。
优选地，同时进行挤出细长带的步骤和挤出能够调节温度的长丝的步骤。
优选地，同时执行卷绕带的步骤和卷绕长丝的步骤。
有利地，所公开的生产能够调节温度的螺旋管的方法允许通过利用焦耳效应实现能够对其中的体积进行温度调节的管，而加热元件不与流动通过管的流体接触并且不需要最终用户进行旨在使管运行的准备工作。
本发明还涉及一种挤出头，该挤出头包括：
-第一喷嘴，该第一喷嘴可连接至至少一个推进器，以便从其接收待挤出材料；该第一喷嘴被配置成沿挤出方向挤出材料；
-插入装置，该插入装置被配置成接收导电材料的一对线材的供给，并具有布置成沿挤出方向传送相应线材的一对传送座。
优选地，第一喷嘴与插入装置相关联，以便通过完全卷绕离开挤出头的一对线材而在该一对线材周围挤出待挤出材料。
作为上述实施例的替代，还可注意到，如果属于一对线材(B)的一个或两个线材被适当绝缘，则它们可以插入相对于待挤出材料的不同相对位置，或插入适当形成的给定共挤出制品的不同几何/拓扑位置(例如，在“条带”下和螺旋制品的通道内腔内，或在任何情况下都设有圆柱形主体，其内部或外部或条带内部、条带与所谓的“肋”之间或甚至肋条内部或肋条本身的外部设有轴向或螺旋肋)。
优选地，第一喷嘴和插入装置是同轴的。
甚至更优选地，第一喷嘴围绕插入装置布置。
特别地，第一喷嘴具有环绕插入装置的圆形挤出轮廓。
优选地，传送座可绕平行于挤出方向的轴线旋转地移动，从而导致离开挤出头的线材的绞合。
可替代地，分配座可沿着挤出方向的横向路径移动，以导致离开挤出头的线材的绞合，或更一般地交叉(或“接触交叉”，如果需要的话)。
优选地，挤出头包括压缩装置，该压缩装置被配置成能够通过局部压缩从挤出喷嘴离开的能够调节温度的长丝而作用于能够调节温度的长丝上。
挤出头还可包括第二喷嘴，该第二喷嘴可连接至至少一个推进器以从其接收待挤出材料并被配置成挤出具有相对侧边缘的细长带。
优选地，第一喷嘴和第二喷嘴耦接以限定挤出喷嘴，该挤出喷嘴具有适于挤出能够调节温度的长丝的第一部分和适于挤出带的第二部分。
挤出头还可包括主轴，该主轴被配置成促使细长带和能够调节温度的长丝的卷绕，使得相对侧边缘重叠以形成实现管状体的螺旋连接区域，并且促使所述能够调节温度的长丝卷绕在管状体周围。
本发明的进一步特征和优点将从示例性而非排他性且因此非限制性的优选生产用于挤出能够调节温度的长丝的方法和装置的描述中变得更加明显，如附图所示，其中：
附图说明
-图1示意性地示出了在能够调节温度的螺旋管的生产期间挤出头的视图；
-图2A至图2E示出了相对于能够调节温度的螺旋管的一些生产步骤的挤出方向的横截面图；
-图3A至图3E示出了相对于根据另一实施例的能够调节温度的螺旋管的一些生产步骤的挤出方向的横截面图；
-图4A至图4C示出了相对于根据另一实施例的能够调节温度的螺旋管的一些生产步骤的挤出方向的横截面图。
-图5A至图5F示出了相对于根据另一实施例的能够调节温度的螺旋管的一些生产步骤的挤出方向的横截面图；
-图6A至图6F示出了相对于根据另一实施例的能够调节温度的螺旋管的一些生产步骤的挤出方向的横截面图。
具体实施方式
本发明涉及一种用于生产长丝“A”的方法，特别是能够调节温度的类型的长丝。
术语“能够调节温度”是指长丝“A”具有允许以受控方式产生热量的特性和结构。
特别地，这种结构由于在长丝“A”内存在导电材料而获得，其能够由于焦耳效应而产生热量。
也就是说，可以通过改变长丝内部流动的电流来改变能够调节温度的长丝发出的热量，从而控制焦耳效应所耗散的功率量。
特别地，本发明的方法提供将待挤出材料输送到挤出头1，这将在下面更详细地公开。
对本说明书来说，通用术语“待挤出材料”是指适于在挤出工艺的领域中使用的任何已知材料，例如同时具有电绝缘特性的塑料、聚合物或其他材料。
同时，导电材料的一对线材“B”被供给到相同的挤出头1。
然后挤出待挤出材料，以同时促使一对线材“B”从挤压头1中脱出，使得待挤出材料通过完全卷绕一对线材“B”而在其周围形成长丝“A”。
换句话说，线材“B”结果是(在根据本发明的示例性但当然非限制性实施例中)完全浸入并封闭在长丝“A”内。
在挤出工艺期间，提供长丝“A”的至少一个耦接部分“Y”，其中，所述一对线材“B”被电连接。
换句话说，线材“B”彼此独立地供给到挤出头1并且将分别表示待在长丝“A”内产生的电路的两个不同分支以便允许电流通过。
在挤出期间，然后通过实现至少一个耦接部分“Y”来闭合电路，其中，在两个线材“B”之间产生电连接，这允许电荷载流子在两个线材之间传输，并因此允许电流通过。
根据图1所示的、图2A至图2E和图3A至图3E中更详细的第一可能实施例，电接触部分的产生提供了一对线材“B”的绞合，以便实现布置成将它们电连接的至少一个相互接触点。
换言之，根据本实施例，在挤出期间改变长丝“A”内的线材“B”的位置，使得线材“B”逐渐靠近，直到它们与耦接部分“Y”相对应地相互接触。
可替代地，根据图4A至图4C中示意性地示出的另一可能实施例，耦接部分“Y”的产生不是通过线材“B”的接近来形成相互接触，而是通过长丝“A”的变形使两个线材短路。
特别地，根据本实施例，将待挤出材料供给到挤出头的步骤还提供将粉末形式的导电添加物“C”(或导电聚合物，例如聚苯胺或聚乙炔)与其混合，使得添加物“C”分散在长丝中。
术语“粉末形式”是指添加物呈颗粒状或在任何情况下呈离散形式，其粒度适合于确定添加物在待挤出材料的基体内的均匀分散性,一旦将其挤出就制成长丝“A”。
应注意，上文引入的表述“颗粒形式”旨在表示添加物的聚集的状态，该添加物具有多个固体微粒或在任何情况下具有与固体状态相当的个体密度：这样的微粒然后可以具有最不同的几何构型和/或最不同的化学成分，例如叶、针、管、纳米管等(这样的颗粒然后可通过例如但不限于石墨烯、金属或碳纤维以及取决于当前需要的任何其他材料制备)。
然后将通过压缩长丝的一部分使得压实添加物“C”直到在线材“B”之间产生电接触，来获得至少一个耦接部分“Y”的产生。
换言之，分散在长丝“A”内的添加物“C”本身没有足够的密度以允许电荷载流子通过，然而，由于压缩，所以添加物“C”的颗粒通过接近而被压实，直到获得足以允许局部电荷载流子流动的体积密度，从而使对应于发生压缩的耦接部分“Y”的两个线材“B”短路。
优选地，待挤出材料中的添加物“C”的百分比在25％至35％的范围内，以保证在压缩之后足够量的添加物“C”用于在线材“B”之间产生电接触，同时不会影响机械和结构特性。
因此，由于精确地设计成产生一对线材“B”的电接触的耦接部分的布置，所以由本发明制造的长丝“A”允许控制由产生闭合电路的线材“B”内的电流流动引起的焦耳效应产生的热量的量。
值得注意的是，通过使用本方法实施共挤出制品的实施例，其中，成对“B”的两个线材是不同的金属(例如：铜和康铜、镍和铬、铂和铑，以及取决于当前需要的任何其他金属)，有利的是可以形成热电偶。此外，相同导电金属的第一对线材和彼此金属不同的第二对线材的组合(借助于共挤)，以及在电气/电路级上对这些对线材进行适当耦合的操作步骤，将允许获得闭环温度调节器装置(其中，随后产生焦耳效应的电流在第一对线材中循环，并且其中，第二对线材在相同电流的通道上充当调节器/选择器)。
本发明还涉及一种用于生产能够调节温度的螺旋管的方法，也就是说，该管允许精确地调节在其内部流动的流体的温度，提供可由焦耳效应产生的或多或少的热量，以改变在其中流动的电流的特性。
特别地，该方法提供了具有相对侧边缘的细长带“D”的挤出。
然后按照螺旋或盘旋路径卷绕带“D”，使相对侧边缘重叠以形成螺旋连接区域。
以这种方式制成管状体。
换言之，通过沿着螺旋路径卷绕挤出带“D”来形成管，从而获得带“D”的相对侧边缘的至少部分重叠，其然后彼此约束。
螺旋连接区域(即，管状体中的带“D”的相对侧边缘重叠且相互约束的部分)的实现优选地在挤出材料仍未完全冷却和固化时进行，以便允许相对侧边缘焊接在一起。
该方法还提供了挤出根据上文描述的能够调节温度的长丝“A”。
也就是说，挤出在其中具有一对导电线材“B”和至少一个耦接部分“Y”的长丝“A”，该耦接部分适用于在成对的线材“B”之间产生电接触。
然后通过将长丝“A”螺旋地卷绕在管状主体上，优选地通过将其重叠在螺旋连接区域上，而将长丝“A”耦接到管状主体上。
这样，线材与管状体直接接触并与管状体永久连接，使得线材可通过传导来传输由一对线材“B”所限定的电路内的电流的通过而产生的电力的耗散所产生的热量。
有利地，通过将长丝“A”重叠和约束到连接区域，可以使在限定连接区域本身的相对侧边缘之间产生的耦接进一步紧固，从而使能够调节温度的螺旋管更耐用。
根据优选实施例，同时进行长丝“D”和“A”的挤出。
换言之，可以同时(优选地借助于相同的挤出头)实现长丝“D”和“A”。
以同样的方式，可以同时执行带“D”的卷绕步骤以形成管状体，并且可以同时执行长丝“A”围绕管状体的卷绕步骤。
观察到即使挤出步骤单独进行，也可以同时进行卷绕步骤，即，可以通过同时卷绕带“D”和长丝“A”以实现管来实现能够调节温度的螺旋管，即使这些组件是在不同时间挤出的。
本发明还涉及一种挤出头。
图1中，附图标记1总体上表示挤出头，该挤出头被配置用于从待挤出材料开始生产能够进行温度调节的长丝“A”。
本文公开的挤出头特别适用于执行上文公开的方法，并且包括第一喷嘴2和插入装置3。
第一喷嘴2可以连接至至少一个已知类型的推进器(附图中未示出)，该推进器接收来自罐、料斗或任何其他适于储存待挤出材料的容器的待挤出材料并将其输送至挤出头1。
然后第一喷嘴2由至少一个推进器供给并且被配置成沿着挤出方向“X”产生长丝“A”。
而插入装置3被配置成接收由导电材料(例如铜或其他合适的导电金属)制成的一对线材“B”的供给，并且具有一对传送座，该传送座被布置成传送从挤出头1离开的相应线材“B”。
换言之，线材“B”被供给至插入装置3，并且特别地它们行进通过相应的传送座，这允许线材被传送到挤出头1，特别是沿着挤出方向“X”。
挤压喷嘴2与插入装置3相关联，使得待挤出材料被加工成实现完全卷绕在一对线材“B”周围的长丝“A”。
特别地，挤出喷嘴2和插入装置3是同轴的，优选地，挤出喷嘴2具有围绕插入装置3布置的圆形轮廓。
根据第一实施例，在图2A至图2E中示出了其使用的一些配置，传送座可绕平行于挤出方向“X”的轴线旋转移动，从而导致离开挤出头的线材的绞合。
换言之，可以在执行旨在制造长丝“A”的挤出的同时旋转传送座。
线材“B”所承受的张力以及由此产生的与从挤出头1离开的尚未完全固化的挤出材料的摩擦，使两个线材“B”的接触点牢固地固定在耦接部分“Y”中，根据待生产的长丝“A2”的技术规范提供。
可替代地，如图3A至图3E所示，传送座可沿挤压方向“X”的横向方向移动，从而导致离开挤出头的线材的绞合。
换言之，传送座在各自的起始位置和结束位置之间交替移动，其中，一个座的起始位置对应另一个座的到达位置，反之亦然。
根据该实施例，因此存在中间位置，其中，两个传送座将基本上改变位置。根据图4A至图4C中示意性地示出的另一可能实施例，挤出头1包括压缩装置4，该压缩装置被配置成通过局部压缩离开挤出喷嘴2的能够调节温度的长丝“A”而作用于该能够调节温度的长丝上。
特别地，当待挤出材料与导电添加物“C”以25％到35％的范围内的百分比混合时，可有利地使用该实施例，使得由压缩装置4产生的压缩允许使添加物“C”加厚，直到通过将两个线材“B”置于电连接中而产生耦接部分“Y”。
本发明的挤出头1也可布置成用于实现能够调节温度的螺旋管，特别是根据上述方法。
为此，挤出头1包括第二喷嘴5，该第二喷嘴可连接至至少一个推进器以从其接收待挤出材料并被配置成挤出具有相对侧边缘的细长带“D”。
有利地，第一喷嘴2和第二喷嘴5可借助于具有适于同时产生带“D”和能够调节温度的长丝“A2”的挤出轮廓的单个元件来制造。
同样地，第一喷嘴2和第二喷嘴5可以借助于相同的推进器供给和操作。
挤出头还可以包括旋转主轴，该旋转主轴被配置成促使细长带“D”和能够调节温度的长丝的卷绕，使得相对侧边缘重叠以形成实现管状体的螺旋连接区域。因此，能够调节温度的长丝“A”将卷绕在管状体周围。
有利地，本发明的挤出头1允许生产能够调节温度的长丝“A”和/或能够调节温度的螺旋管，其中，设计成产生焦耳效应的电路完全形成并且集成到实现产品的结构中，因此不需要最终用户进行进一步的处理步骤。
因此，从优点的角度来看，必须注意，本发明允许实现从电气和/或电路的角度适当连接的“长丝”和包括这些能够调节温度的长丝的广泛的制品，例如可以是型材(挤出式)，管、条带或带。
同时，本发明允许将线材/长丝放置在以不同方式与制品的结构组合的元件之间：例如，在实现“螺旋”产品的情况下，长丝可任意定位在构成螺旋制品“肋”的螺旋增厚部和下方的圆柱体之间(不再像已知技术的生产方法那样，仅在螺旋加厚部的“内部”)，或者甚至在螺旋制品的圆柱体中，或者甚至在螺旋制品的下方(最后一个实施例变型可通过利用“从下面”的挤压来实现，该挤压可对在方法本身的实施期间共挤出的所有物品强制实施)。
构成挤出体的材料与长丝之间的结构和/或相对位置的显著变化最终允许产生重要的优势，即，使加热元件更接近输送通过制品的内容物(例如，必须行进通过根据本发明方法生产的管状制品的待加热流体)。
此外，可注意到，绞合的可能性并因此“桥接”或使线材短路的可能性是通过根据本方法在共挤期间可利用的不同类型的物理现象获得的：例如，在螺旋制品的实施例中，可以利用成形元件(即共挤出机的主轴)与沉积在其上然后与下一线圈焊接的材料(例如聚合物材料)之间的摩擦。

Claims (15)

1.用于生产能够调节温度的长丝(A)的方法，所述方法包括以下步骤：
-将待挤出材料供给至挤出头(1)；
-将导电材料的一对线材(B)供给至所述挤出头(1)；
-挤出所述待挤出材料，并同时促使所述一对线材(B)从所述挤出头(1)中脱出，使得所述待挤出材料至少部分地和至少局部地卷绕所述一对线材(B)；
-在挤出期间，产生所述长丝(A)的至少一个耦接部分(Y)，在所述耦接部分中，所述一对线材(B)被电连接，所述耦接部分优选地布置在所述待挤出材料的内部。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：将所述一对线材(B)的至少一部分排出到所述待挤出材料的外部，优选地沿轴向和/或周期性方向将所述一对线材的至少一部分排出到所述待挤出材料的外部。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法还具有循环重复相同前述权利要求的所有步骤的步骤，所述循环重复的步骤适于限定在每个步骤循环中分别制成的至少两个共挤出制品。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法还具有在连续循环中一个接一个连续共挤出的两个制品之间限定和/或留下轴向间隙的步骤，所述轴向间隙足以使适于分离所述两个共挤出制品的切割操作不会中断由所述长丝(A)的所述耦接部分(Y)形成的电路，其中，所述一对线材(B)被电连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，产生至少一个耦接部分(Y)的所述步骤包括以下步骤：绞合所述一对线材(B)，使得所述一对线材(B)具有适于电连接所述一对线材的至少一个相互接触点。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，供给待挤出材料的步骤包括以下步骤：将导电添加物(C)与所述待挤出材料混合，使得所述添加物(C)分散在所述长丝(A)内，所述导电添加物优选为粉末形式，并且产生至少一个耦接部分(Y)的所述步骤包括以下步骤：压缩所述长丝(A)的一部分以压实所述添加物(C)以增加所述添加物的体积密度直到在所述线材(B)之间产生电接触。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在混合步骤之后，所述待挤出材料由百分比在25％至35％的范围内的添加物(C)组成。
8.用于生产能够调节温度的螺旋管的方法，所述方法包括以下步骤：
-挤出具有相对侧边缘的细长带(D)；
-卷绕所述细长带(D)，使得所述相对侧边缘重叠，以稳定地约束所述相对侧边缘以形成实现管状体的螺旋连接区域；
-依照根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法挤出能够调节温度的长丝(A)；
-围绕管状体卷绕所述能够调节温度的长丝(A)，优选地将所述能够调节温度的长丝(A)重叠在所述螺旋连接区域上。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，同时进行挤出细长带(D)的步骤和挤出能够调节温度的长丝(A)的步骤，并且同时进行卷绕所述带(D)的步骤和卷绕所述长丝(A)的步骤。
10.挤出头，包括：
-第一喷嘴(2)，所述第一喷嘴能连接至至少一个推进器以从所述推进器接收待挤出材料并被配置成沿挤出方向(X)挤出所述材料；
-插入装置(3)，所述插入装置被配置成接收导电材料的一对线材(B)的供给并具有一对传送座，所述传送座布置成沿所述挤出方向(X)传送相应的线材(B)；所述第一喷嘴(2)与所述插入装置(3)相关联，以便通过完全卷绕离开所述挤出头(1)的所述一对线材(B)而在所述一对线材周围挤出所述待挤出材料。
11.根据权利要求10所述的挤出头，其中，所述第一喷嘴(2)和所述插入装置(3)是同轴的，优选地，所述第一喷嘴(2)围绕所述插入装置(3)周向地布置。
12.根据权利要求10或11所述的挤出头，其中，所述传送座能绕平行于所述挤出方向(X)的轴线旋转地移动，从而导致离开所述挤出头(1)的所述线材(B)的绞合。
13.根据权利要求10或11所述的挤出头，其中，所述传送座能沿着横向于所述挤出方向(X)的路径移动，从而限定离开所述挤出头(1)的所述线材(B)的绞合。
14.根据权利要求10或11所述的挤出头，所述挤出头还包括压缩装置(4)，所述压缩装置被配置成通过局部压缩从所述第一喷嘴(2)离开的能够调节温度的长丝(A)而作用于所述能够调节温度的长丝上。
15.根据前述权利要求10至14中的一项或多项所述的挤出头，所述挤出头包括：
-第二喷嘴(5)，所述第二喷嘴能连接至至少一个推进器以从所述推进器接收待挤出材料并被配置成挤出具有相对侧边缘的细长带(D)；以及
-主轴，所述主轴被配置成促使所述细长带(D)和所述能够调节温度的长丝(A)的卷绕，使得所述相对侧边缘重叠以形成实现管状体的螺旋连接区域，并且促使所述能够调节温度的长丝(A)卷绕在所述管状体周围。
CN201880100211.9A 2018-12-13 2018-12-13 用于生产具有导电元件的挤出长丝的方法 Active CN113453867B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2018/060001 WO2020121037A1 (en) 2018-12-13 2018-12-13 Method for the production of extruded filaments with conductive elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113453867A true CN113453867A (zh) 2021-09-28
CN113453867B CN113453867B (zh) 2023-06-30

Family

ID=65241270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880100211.9A Active CN113453867B (zh) 2018-12-13 2018-12-13 用于生产具有导电元件的挤出长丝的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220032524A1 (zh)
EP (2) EP4331807A3 (zh)
JP (1) JP7289431B2 (zh)
CN (1) CN113453867B (zh)
WO (1) WO2020121037A1 (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4250400A (en) * 1979-11-19 1981-02-10 The Scott & Fetzer Company Flexible temperature self regulating heating cable
US4345368A (en) * 1980-09-18 1982-08-24 Thermon Manufacturing Co. Parallel-type heating cable and method of making same
JPH08255673A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Sekisui Plastics Co Ltd ヒータ
JPH08255672A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Sekisui Plastics Co Ltd ヒータ
JPH0963752A (ja) * 1995-08-25 1997-03-07 Sekisui Plastics Co Ltd 面状ヒータ
CN1621218A (zh) * 2003-11-24 2005-06-01 克拉公开股份有限公司 用来制备卷绕管的装置和方法
KR20130016554A (ko) * 2011-08-08 2013-02-18 이동원 전자파 차단 감열 발열선
CN103448250A (zh) * 2012-05-14 2013-12-18 赢创工业集团股份有限公司 一种生产可加热管材的方法
CN103660305A (zh) * 2013-12-12 2014-03-26 北京化工大学 一种大口径pvc管材动态成型方法及装置
JP2015095385A (ja) * 2013-11-13 2015-05-18 日星電気株式会社 ベルトヒータ

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2105812A (en) * 1935-08-29 1938-01-18 Wingfoot Corp Bead wire die
US3557403A (en) * 1969-01-21 1971-01-26 Jerome H Lemelson Composite extrusion apparatus and method
US3935369A (en) * 1973-11-02 1976-01-27 Western Electric Company, Inc. Methods of manufacturing an insulated conductor and product produced thereby
US4167645A (en) * 1977-11-14 1979-09-11 Dayco Corporation Electrical current-carrying fluid hose construction
JPH052924A (ja) * 1991-06-25 1993-01-08 Sumitomo Electric Ind Ltd ケーブル及びその製造方法
DE19734420B4 (de) * 1997-08-08 2007-11-08 CCS Technology, Inc., Wilmington Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Kabels
DE19931993A1 (de) * 1999-07-09 2001-01-11 Coronet Werke Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Borsten
US7987885B2 (en) * 2005-12-01 2011-08-02 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation System and die for forming a continuous filament reinforced structural plastic profile by pultrusion/coextrusion
AU2016422890B2 (en) * 2016-09-14 2022-11-03 Prysmian S.P.A. Process and apparatus for the manufacturing of a figure-of-eight cable

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4250400A (en) * 1979-11-19 1981-02-10 The Scott & Fetzer Company Flexible temperature self regulating heating cable
US4345368A (en) * 1980-09-18 1982-08-24 Thermon Manufacturing Co. Parallel-type heating cable and method of making same
JPH08255673A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Sekisui Plastics Co Ltd ヒータ
JPH08255672A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Sekisui Plastics Co Ltd ヒータ
JPH0963752A (ja) * 1995-08-25 1997-03-07 Sekisui Plastics Co Ltd 面状ヒータ
CN1621218A (zh) * 2003-11-24 2005-06-01 克拉公开股份有限公司 用来制备卷绕管的装置和方法
KR20130016554A (ko) * 2011-08-08 2013-02-18 이동원 전자파 차단 감열 발열선
CN103448250A (zh) * 2012-05-14 2013-12-18 赢创工业集团股份有限公司 一种生产可加热管材的方法
JP2015095385A (ja) * 2013-11-13 2015-05-18 日星電気株式会社 ベルトヒータ
CN103660305A (zh) * 2013-12-12 2014-03-26 北京化工大学 一种大口径pvc管材动态成型方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3894176A1 (en) 2021-10-20
WO2020121037A1 (en) 2020-06-18
JP2022519160A (ja) 2022-03-22
CN113453867B (zh) 2023-06-30
EP4331807A2 (en) 2024-03-06
US20220032524A1 (en) 2022-02-03
EP4331807A3 (en) 2024-05-15
JP7289431B2 (ja) 2023-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7312740B2 (ja) 熱硬化性材料を用いてマグネットワイヤ絶縁を形成するためのシステム及び方法
EP2676784A1 (en) Extrusion-based additive manufacturing method and apparatus
US5650031A (en) Extruding thermoplastic insulation on stator bars
US20180214909A1 (en) Extrusion-based additive manufacturing
EP0159733A1 (en) Process and apparatus of manufacturing an electroweldable socket
EP3107707B1 (en) Apparatus for extruding plastic materials
CA1161231A (en) Screw extruder
US3649434A (en) Encapsulating process and products of wire coated with poly(tetrafluoroethylene)
WO1982001112A1 (en) Parallel-type heating cable and method of making same
US20090014200A1 (en) Spiral stripping electrical wire and extrusion device for same
EP3476566B1 (en) Extrusion assembly for an additive manufacturing system and method for manufacturing the same
CN113453867B (zh) 用于生产具有导电元件的挤出长丝的方法
WO2010053576A1 (en) Combined screw design and heating mechanism for low shear resins
US20040016503A1 (en) Apparatus and method for producing a coated wire or other elongated article
NL8104392A (nl) Vervaardiging van schakelbanden.
CN105705254B (zh) 制造聚合物绝缘导体的方法
KR102057683B1 (ko) 탄소기반 와이어 제조방법 및 이를 이용한 제조장치
KR20090004830A (ko) 나선상 지지구 제조 방법
KR20230156181A (ko) 3d 프린터용 복합체 전도성 필라멘트 및 그 제조 방법
JP2015225751A (ja) 電線の製造方法及び製造装置並びに電線の分離装置
KR20230156182A (ko) 3d 프린터용 복합체 전도성 필라멘트 제조 장치
WO2014110374A1 (en) Apparatuses and methods for extruding a block product from a feed material
JPH01168908A (ja) 連続溶融紡糸方法及びそのための装置
JPH03230417A (ja) 四フツ化エチレン樹脂被覆電線
SI24682A (sl) Ekstrudiran keramični izdelek, postopek izdelave tovrstnega izdelka in priprava za oblikovanje izdelka med ekstrudiranjem

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant