JP2019059236A - 端縁包囲ブロックを含む押出システム - Google Patents
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Abstract
【課題】材料の端縁のトリミングに起因する高価な材料の無駄を防止できる端縁包囲ブロックを提供すること。【解決手段】端縁包囲ブロックを含む押出システムが開示される。端縁包囲ブロックは、1)中央材料を受容するための入口部と、前記中央材料と端縁材料とを含む包囲材料を排出するための出口部と、を有する中央押出チャネルと、2)前記端縁材料を受容するための端縁包囲チャネルと、を規定するハウジングを含む。端縁包囲ブロックは、また、端縁ブロッカーであって、当該端縁ブロッカーの第1端における端縁アクチュエータと、前記第1端とは反対側の当該端縁ブロッカーの第2端における端縁ブロックと、を有する端縁ブロッカーと、を含む。前記端縁アクチュエータの起動は、前記端縁ブロックを、第1位置から、前記中央押出チャネルを通って延びる軸に沿って前記第1位置から間隔を空けた第2位置まで、平行移動させる。【選択図】図1
Description
本発明は、包囲(カプセル化)材料を生成するために押出システム内において中央押出材料に端縁材料を適用するためのブロックに関する。特に、本発明は、中央押出材料に適用される端縁材料の厚さを調整することを許容するブロックに関する。
材料のシートまたはウェブが、しばしば押出プロセスを用いて形成される。例えば、熱可塑性プラスチックが、所望の厚さのシートを形成するために、ダイを通って加熱され得て押し出され得る。時々、積層体を形成するべく、2以上の異なる材料を共押出することが所望され得る。これは、複数のマニホルドダイを使用したり、単一のマニホルドダイの上流で材料の流れを融合したりすることによって、過去において実現されている。後者の場合、フィードブロックが、2以上の押出機とダイとの間に結合されて、様々な材料の流れを融合する。
もっとも、ダイやフィードブロックから出る材料の流れは、波型や非線形の方向を有する不安定な端縁を含み得る。更に、材料の流れは、ダイやフィードブロックを出る時に完全には凝固しない場合がある。これは、材料の端縁の移動をもたらし得る。結果として、押出プロセスのオペレータは、意図された形状及び寸法を有する製品を製造するために、材料の端縁をトリミングして更に成形することが要求される。このトリミング作業は、特に押出材料が高価であってトリミングされる必要がある材料の量が有意である時、高レベルの無駄をもたらし得る。
従って、材料の端縁のトリミングに起因する高価な材料の無駄を防止するべく、押出材料の流れの端縁に材料を付加する装置のニーズがある。
本発明の一実施形態は、央材料を受容するための入口部と、前記中央材料と端縁材料とを含む包囲材料を排出するための出口部と、を有する中央押出チャネルを規定するハウジングを備えた端縁包囲ブロックである。当該ハウジングは、また、前記端縁材料を受容するための端縁包囲チャネルを含む。当該端縁包囲ブロックは、更に、端縁ブロッカーであって、当該端縁ブロッカーの第1端における端縁アクチュエータと、前記第1端とは反対側の当該端縁ブロッカーの第2端における端縁ブロックと、を有する端縁ブロッカーと、を備える。前記端縁アクチュエータの起動は、前記端縁ブロックを、第1位置から、前記中央押出チャネルを通って延びる軸に沿って前記第1位置から間隔を空けた第2位置まで、平行移動させる。
本発明の別の実施形態は、端縁包囲ブロックを備えた押出システムである。端縁包囲ブロックは、中央材料を受容するための入口部と、前記中央材料と端縁材料とを含む包囲材料を排出するための出口部と、を有する中央押出チャネルと、前記端縁材料を受容するための端縁包囲チャネルと、を規定するハウジングを備えている。当該端縁包囲ブロックは、更に、端縁アクチュエータと、当該端縁アクチュエータに接続された端縁ブロックと、を有する端縁ブロッカーを備える。前記端縁アクチュエータの起動は、前記端縁ブロックを、第1位置から、前記中央押出チャネルを通って延びる軸に沿って前記第1位置から間隔を空けた第2位置まで、平行移動させる。当該押出システムは、また、前記端縁包囲材料を受容するための入口部と、押出材料を排出するための出口部と、を有するダイを備えている。
前述の概要と以下の詳細な説明は、添付の図面を参照して読まれることで、よりよく理解されるであろう。図面は、本発明の例示的な実施形態を示している。もっとも、本願は、図示の詳細な構成ないし実装に限定されない、ということが理解されるべきである。
押出システム10は、中央材料を受容して端縁材料によって各側面が境界付けられた当該中央材料を有し得る包囲材料を出力する端縁包囲ブロック15を備えている。端縁材料の厚みは、端縁包囲ブロック15に取り外し可能に結合された第1及び第2端縁ブロッカー200、300によって決定される。所定の用語は、以下の記述において端縁包囲ブロック15を説明するために便宜上用いられているに過ぎず、限定を意図していない。用語「右」、「左」、「下」及び「上」は、参照がなされる図面内の方向を示している。用語「内方」及び「外方」は、それぞれ、端縁包囲ブロック15及びその関連部品を説明するために、記述の幾何中心に向かう方向、及び、そこから離れる方向に言及している。用語「前方」及び「後方」は、端縁包囲ブロック15及びその関連部品に沿っている、長手方向2と、当該長手方向2とは反対の方向と、に言及している。専門的用語は、先に挙げた用語と、その派生形と、同趣旨の用語と、を含む。
他に明記されていない限り、用語「長手方向」、「横方向」及び「鉛直方向」は、長手方向2、横方向4及び鉛直方向6によって示されているように、端縁包囲ブロック15の様々な構成要素の直交する方向成分を記載するために利用されている。長手方向2及び横方向4は、水平面に沿って延びるものとして図示されており、鉛直方向6は、鉛直面に沿って延びるものとして図示されている。様々な方向を包含する平面が、使用中に異なり得る。付加的に、長手方向2は、機械方向とも称され得る。
本発明の実施形態は、押出中央材料の側方端縁に端縁材料を適用するための端縁包囲ブロック15を備えている。図1を参照して、端縁包囲ブロック15は、押出システム10の一部であり得る。押出システム10は、複数の押出機12a、12b、12cを備え得る。その各々が、熱可塑性材料のような流動性材料を共押出フィードブロック14内に押し出す。押出機12a−12cから押し出される材料は、全て異なっていてもよい。あるいは、押出機12a−12cから押し出される材料の幾つかまたは全てが同一であってもよい。3つの押出機12a−12cが共押出フィードブロック14に接続されたものとして図示されているが、共押出フィードブロック14は、代替的に、任意の数の押出機から材料を受容するように構成され得る。共押出フィードブロック14は、押出機12a−12cから受容される個々の押出流を多層材料に融合し得る。当該多層材料が、端縁包囲ブロック15に提供される。端縁包囲ブロック15は、その後、当該多層材料の側方端縁に端縁材料を付加して、以下に更に詳述されるように、包囲材料を形成する。端縁材料は、廃棄樹脂や任意の他のタイプの高価でない樹脂を含む再生材料であり得る。当該端縁材料は、端縁材料供給部17から端縁包囲ブロック15に提供され得る。端縁材料供給部17は、押出機、接着剤溶融機、あるいは、流動性端縁材料を端縁包囲ブロック15に供給可能な他の装置、であり得る。端縁包囲ブロック15は、包囲材料をダイ18に提供する。当該ダイ18が、シート、ウェブまたはコーティングのような所望の製品(製品形態)に包囲材料を形成する。押出システム10は、共押出フィードブロック14を含むものとして図示されているが、押出システム10は、代替的に、共押出フィードブロック14に単一層材料を供給する単一層フィードブロック(不図示)を含み得る。
図2乃至図8は、端縁包囲ブロック15を詳細に図示している。図2乃至図3を参照して、端縁包囲ブロック15は、上面16aと、長手方向6に沿って上面16aとは反対側の底面16bと、前面16cと、長手方向2に沿って前面16cとは反対側の後面16dと、第1面16eと、横方向4に沿って第1面16eとは反対側の第2面16fと、を有するハウジング16を備え得る。ハウジング16は、第1ブロック102と、第1ブロック102に取り外し可能に結合された第2ブロック104と、を有し得て、第1及び第2ブロック102、104が集約的にハウジング16を規定している。端縁包囲ブロック15は、第1ブロック102を第2ブロック104に取り外し可能に結合するよう、第1及び第2ブロック102、104を少なくとも部分的に貫いて延びるように構成された複数の締結具(ファスナ)124を含み得る。締結具124は、第1及び第2ブロック102、104を取り外し可能に結合するための、ネジ、ボルト、または、任意の他の装置、であり得る。8個の締結具124が図示されているが、端縁包囲ブロック15は、所望に合わせて、任意の数の締結具を有し得る。締結具124が第1ブロック102を第2ブロック104に固定する時、締結具124は、第1ブロック102によって規定された複数の空孔134と第2ブロック104によって規定された複数の空孔138とを通って延び得る。一般に、空孔134、138は、第1及び第2ブロック102、104が接続される時に整列する。空孔134及び/または空孔138は、選択的に、ネジ切りされていてもよいし、ネジ切りされていなくてもよい。また、端縁包囲ブロック15は、締結具124が不要である、というように規定されてもよい。例えば、第1及び第2ブロック102、104は、当該第1及び第2ブロック102、104の物理的な結合のための、舌部/溝部構造や他の補償構造を含んでいてもよい。2つのブロック102、104が図示されているが、他の実施形態では、端縁包囲ブロック15のハウジング16は、2より多い分離ブロックを含み得る。代替的に、ハウジング16は、一部品であるモノリシック体を規定してもよい。端縁包囲ブロック15は、また、当該端縁包囲ブロック15を押出システム10の他の部分と結合し得る複数の締結具128を含み得る。一実施形態では、締結具128は、端縁包囲ブロック15をダイ18に直接的に結合し得る。
端縁包囲ブロック15は、ハウジング16を貫いて延びる、すなわち、長手方向2に沿って第1及び第2ブロック102、104を貫いて延びる、中央押出チャネル112を規定している。中央押出チャネル112は、ハウジング16の前面16cによって規定された入口部106からハウジング16の後面16dによって規定された出口部108まで延び得る。中央押出チャネル112は、以下により詳細に説明される。前述のように、入口部106は、共押出フィードブロック14または押出システム10内で利用される他の任意のフィードブロックから多層材料または単層材料を受容し得て、それは中央材料と称され得る。当該中央材料が中央押出チャネル112を通過した後、包囲材料(包囲化された材料)が、中央材料と端縁材料とから形成される。包囲材料は、出口部108から排出され得て、ダイ18に差し向けられ得る。第1及び第2ブロック102、104は、横方向4及び鉛直方向6に沿って広がる平面に沿って接触するものとして図示されているが、ハウジング16は、第1及び第2ブロック102、104が長手方向2及び鉛直方向6に沿って広がる平面に沿って接触する、というように構成されてもよい。このような実施形態では、中央押出チャネル112は、第1及び第2ブロック102、104の間の横断部(intersection)の全長に沿って延び得る。
図2乃至図5を継続的に参照して、端縁包囲ブロック15は、以下に更に詳述されるように、中央押出チャネル112と選択的に流体連通する端縁包囲チャネル120を規定している。端縁包囲チャネル120は、入口部116からハウジング16を貫いて、ハウジング16の内部に位置する第1出口部118aと第2出口部118bとにまで延びている。結果として、端縁包囲チャネル120は、入口部116から第1出口部118aまで延びる第1部120aと、入口部116から第2出口部118bまで延びる第2部120bと、を規定し得る。端縁包囲チャネル120の第1部102a及び第2部102bは、入口部116の近傍の端縁包囲チャネル120一部において、合致し得る。入口部116は、上面16aによって規定されるものとして図示されているが、入口部116は、所望に合わせて、代替的に、ハウジング16の面16a〜16fのいずれかによって規定され得る。また、2つの出口部18a、18bが図示されているが、端縁包囲チャネル120は、所望に合わせて、代替的に、1個のみの出口部を含み得るし、2より多い出口部を同様に2より多い箇所に含み得る。
端縁包囲チャネル120は、部分的に、第1及び第2ブロック102、104の各々によって規定され得る。第1ブロック102は、長手方向2に沿ってハウジング6の前面16cとは反対側の第1内面103aを規定し得て、第2ブロック104は、長手方向2に沿ってハウジング6の後面16dとは反対側の第1内面105aを規定し得る。第1ブロック102は、長手方向2に沿って第1内面103aから当該第1ブロック102内に延在する第1凹部130を規定し得て、第2ブロック104は、長手方向2に沿って第1内面105aから当該第2ブロック104内に延在する第2凹部132を規定し得る。第1及び第2ブロック102、104がハウジング16を形成するように接続される時、第1ブロック102の第1内面103aは、第2ブロック104の第1内面105aと係合する。付加的に、第1ブロック102の第1凹部130と第2ブロック104の第2凹部132とが、第1及び第2ブロック102、104が接続される時、実質的に整列して、凹部130、132が集約的に端縁包囲チャネル120を規定する。更に、凹部130、132の各々は、部分的に、端縁包囲チャネル120の入口部116及び出口部118a、118bを規定し得る。凹部130、132の各々は、実質的に(断面)半円形状を規定し得て、第1及び第2ブロック102、104が接続される時、凹部130、132によって形成される端縁包囲チャネル120は実質的に(断面)円形である。もっとも、凹部130、132は、所望に合わせて、異なる形状を有し得る。端縁包囲チャネル120は、第1及び第2ブロック102、104の両方によって規定されるものとして図示されているが、他の実施形態では、端縁包囲チャネル120は、部分的にのみ第1及び第2ブロック102、104の両方によって規定されてもよいし、あるいは、完全に第1及び第2ブロック102、104の一方のみによって規定されてもよい。
第1及び第2ブロック102、104は、第1端縁ブロッカー200と第2端縁ブロッカー300とを受容するように構成された複数のポケットを規定し得る。それらの各々は、以下に詳細に説明される。第1ブロック102は、第1ポケット142aと、横方向4に沿って第1ポケット142aから間隔を空けた第2ポケット142bと、を規定し得る。第1ポケット142aは、中央押出チャネル112と端縁包囲チャネル120との両方に開口しており、特に、端縁包囲チャネル120の第1出口部118aに開口している。第1ポケット142bは、中央押出チャネル112と端縁包囲チャネル120との両方に開口しており、特に、端縁包囲チャネル120の第2出口部118bに開口している。同様に、第2ブロック104は、第1ポケット146aと、横方向4に沿って第1ポケット146aから間隔を空けた第2ポケット146bと、を規定し得る。第1ポケット146aは、中央押出チャネル112と端縁包囲チャネル120の第1出口部118aとの両方に開口している。第1ポケット146bは、中央押出チャネル112と端縁包囲チャネル120の第2出口部118bとの両方に開口している。第1及び第2ブロック102、104が結合される時、第1ブロック102の第1ポケット142aは第2ブロック104の第1ポケット146aと整列し、第1ブロック102の第2ポケット142bは第2ブロック104の第2ポケット146bと整列する。結果として、第1ポケット142a、146aは、第1端縁ブロッカー200の一部を受容するように構成されたポケットを規定し、第2ポケット142b、146bは、第2端縁ブロッカー300の一部を受容するように構成されたポケットを規定する。
図6A乃至図7を継続的に参照して、端縁包囲ブロック15に含まれる第1端縁ブロッカー200は、取り付けブロック201と、当該取り付けブロック201を貫いて延びる起動シャフト204と、を含んでいる。起動シャフト204の一端は、端縁アクチュエータ202に結合されており、起動シャフト204の他端は、端縁ブロック208に接続されており、端縁アクチュエータ202は、第1端縁ブロッカー200の第1端204aを規定しており、端縁ブロック208は、第1端縁ブロッカー200の第2端204bを規定している。端縁ブロック208は、上面210aと、鉛直方向6に沿って上面210aとは反対側の底面210bと、前面210cと、鉛直方向6に沿って前面210cとは反対側の後面210dと、チャネル面とも称され得る内側面210eと、横方向4に沿って内側面210eとは反対側の外側面210fと、を規定し得る。起動シャフト204は、外側面210fから、端縁ブロック208内を延在するブロック孔216を通って端縁ブロック208内に延び得て、内側面210eから間隔を空けた端縁ブロック208内のある位置で終わっている。ブロック孔216は、起動シャフト204によって規定される雄ネジ部と螺合するように構成された雌ネジ部を規定し得て、端縁ブロック208と起動シャフト204とが螺合されるようになっている。端縁ブロック208は、以下に詳述されるように、端縁材料の流れを差し向けるための当該端縁ブロック208の本体内に延在する凹部212を規定し得る。図示の実施形態では、凹部212は、上面210a及び後面210dから端縁ブロック208の本体内に延在している。もっとも、第1端縁ブロッカー200の他の実施形態では、凹部212は、所望に合わせて、表面210a〜210fのうちの様々な(異なる)面から端縁ブロック208の本体内に延在し得る。第1端縁ブロッカー200を端縁包囲ブロック15に取り付けるために、締結具218が、取り付けブロック201及びハウジング16の第1面16eを貫いて延びている。締結具218は、螺合され得て、第1端縁ブロッカー200をハウジング16に対して取り外し可能に結合する。あるいは、締結具218は、第1端縁ブロッカー200を端縁包囲ブロック15に恒久的に固定し得る。第1端縁ブロッカー200は、起動シャフト204が取り付けブロック201の内側を貫いて延びる位置において当該起動シャフト204の周囲に配置されたOリングのようなシール222を含み得る。当該シール222は、端縁材料が取り付けブロック201を通って移動して端縁包囲ブロック15から出ることを防止することができる。
次に、図6A、図6B及び図8を参照して、第1端縁ブロッカー200と類似の第2端縁ブロッカー300が説明される。第2端縁ブロッカー300は、取り付けブロック301と、当該取り付けブロック301を貫いて延びる起動シャフト304と、を含んでいる。起動シャフト304の一端は、端縁アクチュエータ302に結合されており、起動シャフト304の他端は、端縁ブロック308に接続されており、端縁アクチュエータ302は、第2端縁ブロッカー300の第1端304aを規定しており、端縁ブロック308は、第2端縁ブロッカー300の第2端304bを規定している。端縁ブロック308は、上面310aと、鉛直方向6に沿って上面310aとは反対側の底面310bと、前面310cと、鉛直方向6に沿って前面310cとは反対側の後面310dと、チャネル面とも称され得る内側面310eと、横方向4に沿って内側面310eとは反対側の外側面310fと、を規定し得る。起動シャフト304は、外側面310fから、端縁ブロック308内を延在するブロック孔316を通って端縁ブロック308内に延び得て、内側面310eから間隔を空けた端縁ブロック308内のある位置で終わっている。ブロック孔316は、起動シャフト304によって規定される雄ネジ部と螺合するように構成された雌ネジ部を規定し得て、端縁ブロック308と起動シャフト304とが螺合されるようになっている。端縁ブロック308は、以下に詳述されるように、端縁材料の流れを差し向けるための当該端縁ブロック308の本体内に延在する凹部312を規定し得る。図示の実施形態では、凹部312は、上面310a及び後面310dから端縁ブロック308の本体内に延在している。もっとも、第2端縁ブロッカー300の他の実施形態では、凹部312は、所望に合わせて、表面310a〜310fのうちの様々な(異なる)面から端縁ブロック308の本体内に延在し得る。第2端縁ブロッカー300を端縁包囲ブロック15に取り付けるために、締結具318が、取り付けブロック301及びハウジング16の第2面16fを貫いて延びている。締結具318は、螺合され得て、第2端縁ブロッカー300をハウジング16に対して取り外し可能に結合する。あるいは、締結具318は、第2端縁ブロッカー300を端縁包囲ブロック15に恒久的に固定し得る。第2端縁ブロッカー300は、起動シャフト304が取り付けブロック301の内側を貫いて延びる位置において当該起動シャフト304の周囲に配置されたOリングのようなシール322を含み得る。当該シール322は、端縁材料が取り付けブロック301を通って移動して端縁包囲ブロック15から出ることを防止することができる。
図6A及び図6Bを継続的に参照して、第1ブロック102は、第2内面103bと、横方向4に沿って中央押出チャネル112を挟んで第2内面103bとは反対側の第3内面103cと、を規定している。同様に、第2ブロック104は、第2内面105bと、横方向4に沿って中央押出チャネル112を挟んで第2内面105bとは反対側の第3内面105cと、を規定している。第1及び第2ブロック102、104が組み付けられる時、第1ブロック102の第2内面103b及び第3内面103cと第2ブロック104の第2内面105b及び第3内面105cとは、部分的に中央押出チャネル112を規定する。第1端縁ブロッカー200及び第2端縁ブロッカー300が端縁包囲ブロック15に取り付けられる時、第1端縁ブロッカー200の端縁ブロック208は、第1ブロック102の第1ポケット142a及び第2ブロック104の第1ポケット146aによって受容され、第2端縁ブロッカー300の端縁ブロック308は、第1ブロック102の第2ポケット142b及び第2ブロック104の第2ポケット146bによって受容され、第1端縁ブロック208は横方向4に沿って第2端縁ブロック308から間隔を空けている。さらに、第1端縁ブロッカー200及び第2端縁ブロッカー300がハウジング16に取り付けられる時、端縁ブロック208のチャネル面210eと端縁ブロック308のチャネル面310eとが部分的に中央押出チャネル112を規定する。もっとも、図示のように、第1及び第2端縁ブロッカー200、300は、第1及び第2ブロック102、104から角度的にオフセットされていてもよい。第1端縁ブロッカー200は、起動シャフト204の全長を中央を通って中央押出チャネル112を通って延びる第1軸A1を規定している。第1軸A1は、第1ブロック102の第2内面103bと第2ブロック104の第2内面105bとから角度的に角度θ1だけオフセットされ得る。図示の実施形態では、角度θ1は約70°である。もっとも、他の実施形態では、角度θ1は約50°〜約90°であり得る。同様に、第2端縁ブロッカー300は、起動シャフト304の全長を中央を通って中央押出チャネル112を通って延びる第2軸A2を規定している。第2軸A2は、第1ブロック102の第3内面103cと第2ブロック104の第3内面105cとから角度的に角度θ2だけオフセットされ得る。図示の実施形態では、角度θ2は約70°である。もっとも、他の実施形態では、角度θ2は約50°〜約90°であり得る。角度θ1及び角度θ2は、同じものとして図示されているが、他の実施形態では、角度θ1と角度θ2とは異なっていてもよい。
第1及び第2端縁ブロッカー200、300がハウジング16に取り付けられる時、当該第1及び第2端縁ブロッカー200、300の各々は、それぞれの端縁ブロック208、308の位置を移動するべく起動され得る。端縁ブロック208、308の位置は、以下に詳述されるように、包囲材料における端縁材料の厚みを制御する。図6Aに示されるように、端縁ブロック208は、第1位置においては第1距離D1だけ中央チャネル112内に延在している。ここで、第1距離D1とは、横方向4に沿って端縁ブロック208のチャネル面210eと第1ブロック102の第2内面103bとの間の距離として測定されるものである。第1及び第2ブロック102、104がハウジング16を構成するように組み付けられる時に第1及び第2ブロック102、104の第2内面103b、105bが実質的に同一線上にあり得る場合、第1距離D1は、横方向4に沿って端縁ブロック208のチャネル面210eと第2ブロック104の第2内面105bとの間の距離としても測定され得る。端縁アクチュエータ202を起動することによって、端縁ブロック208は、前記第1位置から、中央押出チャネル112を通って延びる第1軸A1に沿って当該第1位置から間隔を空けた第2位置へと、平行移動する。結果として、図6Bに図示された第2位置において、端縁ブロック208は、第1距離D1とは異なる第2距離D2だけ中央チャネル112内に延在し得る。距離D2は、距離D1よりも大きくてもよいし、距離D1よりも小さくても良い。端縁ブロック208が端縁アクチュエータ202の起動の結果として移動する経路は、実質的に直線状(線形)であり、端縁ブロック208の回転を含まない。
同様に、端縁ブロック308は、第1位置においては第3距離D3だけ中央チャネル112内に延在している。ここで、第3距離D3とは、横方向4に沿って端縁ブロック308のチャネル面310eと第1ブロック102の第3内面103cとの間の距離として測定されるものである。第1及び第2ブロック102、104がハウジング16を構成するように組み付けられる時に第1及び第2ブロック102、104の第3内面103c、105cが実質的に同一線上にあり得る場合、第3距離D3は、横方向4に沿って端縁ブロック308のチャネル面310eと第2ブロック104の第3内面105cとの間の距離としても測定され得る。端縁アクチュエータ302を起動することによって、端縁ブロック308は、前記第1位置から、中央押出チャネル112を通って延びる第2軸A2に沿って当該第1位置から間隔を空けた第2位置へと、平行移動する。結果として、図6Bに図示された第2位置において、端縁ブロック308は、第3距離D3とは異なる第4距離D4だけ中央チャネル112内に延在し得る。第4距離D4は、第3距離D3よりも大きくてもよいし、第3距離D3よりも小さくても良い。端縁ブロック308が端縁アクチュエータ302の起動の結果として移動する経路は、実質的に直線状(線形)であり、端縁ブロック308の回転を含まない。第1距離D1及び第3距離D3は同じものとして図示されており、第2距離D2及び第4距離D4は同じものとして図示されているが、これらの距離の各々は、所望に合わせて、異なっていてもよい。さらに、端縁ブロック208、308は、端縁ブロック208のチャネル面210eと端縁ブロック308のチャネル面310eとが中央押出チャネル112内に延在しないというように移動されてもよい。この形態では、端縁ブロック208のチャネル面210eは、第2内面103b、105bと同一面状にあり、端縁ブロック308のチャネル面310eは、第3内面103c、105cと同一面状にある。
端縁アクチュエータ202、302を起動するために、端縁アクチュエータ202、302の各々は、押出システム10のオペレータによって手動で回転され得る。端縁アクチュエータ202の回転は、起動シャフト204の回転を引き起こし、一方、端縁アクチュエータ302の回転は、起動シャフト304の回転を引き起こす。起動シャフト204は、ブロック孔216のネジ部と螺合しているため、起動シャフト204の回転は、当該起動シャフト204のネジ部とブロック孔216のネジ部との相互作用を引き起こし、第1軸A1に沿って端縁ブロック208を移動させる。同様に、起動シャフト304は、ブロック孔316のネジ部と螺合しているため、起動シャフト304の回転は、当該起動シャフト304のネジ部とブロック孔316のネジ部との相互作用を引き起こし、第2軸A2に沿って端縁ブロック308を移動させる。端縁アクチュエータ202、302の各々は、独立に起動され得る。結果として、端縁ブロック208、308は、中央押出チャネル112内に異なる距離だけ延在し得る。例えば、端縁ブロック208、308の一方がチャネル内に延在し得て、他方の端縁ブロック208または308のチャネル面210eまたは310eが中央押出チャネル112の側面と略同一面状であってもよい。さらに、別の実施形態では、端縁アクチュエータ202、302は、自動的に起動され得る。当該実施形態では、端縁アクチュエータ202、302の各々が、コントローラからの指令を受容するそれぞれのモータ(不図示)によって回転され得る。コントローラは、端縁ブロック208、308の各々がチャネル内に延在するべき適切な距離を決定する、あるいは、ユーザインタフェースを介しての押出システム10のオペレータからの入力に基づいてモータの動作を制御する、コンピュータ実行可能なプログラムを含み得る。さらに、端縁アクチュエータ202、302は、回転的に起動されないで、端縁アクチュエータ202、302及び対応する起動シャフト204、304の第1軸A1ないし第2軸A2に沿った移動によって起動されてもよい。当該実施形態では、第1端縁ブロッカー200の端縁アクチュエータ202、起動シャフト204及び端縁ブロック208は、第1軸A1に沿ったユニットとして移動され、一方、第2端縁ブロッカー300の端縁アクチュエータ302、起動シャフト304及び端縁ブロック308は、第2軸A2に沿ったユニットとして移動される。
動作中、端縁包囲ブロック15は、中央押出チャネル112の入口部106を共押出フィードブロック14(あるいは他のタイプのフィードブロック)と接続し、中央押出チャネル112の出口部108をダイ118と接続し、端縁包囲チャネル120の入口部116を端縁材料供給部17と接続することによって、押出システム10内に導入される。押出システム10が動作を開始する前に、オペレータは、中央押出チャネル112の出口部108から排出されるべき包囲材料の一部である端縁材料の所望の厚みを決定する。当該所望の厚みを実装するために、オペレータは、端縁ブロック208及び/または端縁ブロック308が中央押出チャネル112内に延在する距離を調整するべく、端縁アクチュエータ202及び/または端縁ブロック302を起動しなければならない。この距離(例えば、図6A及び図6Bに図示された第1乃至第4距離D1〜D4)が、端縁材料の厚みを表している。端縁ブロック208、308の各々が中央押出チャネル112内に延在する距離は、製造されるべき意図された包囲材料に応じて、同じであっても異なっていてもよい。
第1及び第2端縁ブロッカー200、300が適切に調整された後、オペレータは押出システム10を始動し、すなわち、共押出フィードブロック14の処理を開始し、入口部106を介して多層材料を端縁包囲ブロック15の中央押出チャネル112に提供する。同時に、端縁材料供給部17が、入口部116を介しての端縁材料の端縁包囲チャネル120への提供を開始する。この端縁材料は、端縁包囲チャネル120を通って流れる。端縁包囲チャネル120は、当該端縁包囲チャネルの両部分120a、120bを通るように、端縁材料の流れを分ける。これらの部分を流れた後、端縁材料は、第1出口部118aから流出して、第1端縁ブロッカー200の凹部212内に流入すると共に、第2出口部118bから流出して、第2端縁ブロッカー300の凹部312内に流入する。各凹部212、312は、端縁材料を中央押出チャネル112内に差し向ける。これにより、第1端縁ブロッカー200の凹部212は、端縁包囲チャネル120の第1出口部118a及び中央押出チャネル112と流体連通状態となり得て、一方、第2端縁ブロッカー300の凹部312は、端縁包囲チャネル120の第2出口部118b及び中央押出チャネル112と流体連通状態となり得る。凹部212、312の各々を通る端縁材料の量は、それぞれの端縁ブロック208、308が中央押出チャネル112内に横方向に延在する距離によって決定される。
中央材料が、端縁ブロック208、308が当該中央押出チャネル112内に延在している中央押出チャネル112の部分に流れると、当該中央材料の流れは、端縁ブロック208、308によって部分的に阻害される。特には、端縁ブロック208の前面210c及びチャネル面210eと、端縁ブロック308の前面310c及びチャネル面310eと、によって阻害される。これは、包囲材料の一部として中央材料をその意図された最終幅に成形するように機能する。中央材料が端縁ブロック208、308のチャネル面210e、310eの後部を通過して流れる時、端縁材料が凹部212、312を通って中央押出チャネル112内に流れ込み、中央材料と接触する。結果として、包囲材料は、中央押出チャネル112に対する端縁ブロック208、308の位置によって決定された端縁材料の厚みによって横方向に境界付けられた中央材料を有するように形成される。包囲材料は、従って、実質的に機械方向に沿って延びる2つの分離した端縁を規定する。一方の端縁は、中央材料と包囲材料の一側の端縁材料との間にあり、他方の端縁は、中央材料と包囲材料の横方向4の他側の端縁材料との間にある。包囲材料は、その後、中央押出チャネル112の残部を通って流れ、中央押出チャネル112の出口部108から出て、ダイ18に至る。
押出システム10の動作中、オペレータは、新しい意図された包囲材料を用立てるべく、あるいは、新しいタイプの端縁材料や新しいタイプないし形態の中央材料を考慮するべく、端縁ブロック208、308の位置を定期的に調整し得る。オペレータは、また、端縁ブロックの一方(例えば端縁ブロック208)を調整し得て、端縁ブロック208のチャネル面210eは第1ブロック102の第2内面103b及び第2ブロック104の第2内面105bと略同一面状である。この形態において、端縁材料は、端縁ブロック308の凹部312を通ってのみ流れ、一方、端縁材料は、凹部212から中央押出チャネル112内に流れることをブロックされる。結果としての包囲材料は、一側において単一層の端縁材料を含むのみである。凹部212、312、従って端縁包囲チャネル120の第1部120a及び第2部120bは、両方とも、中央押出チャネル112と選択的に流体連通状態となる。他の形態では、端縁ブロック208のチャネル面210eは、第1ブロック102の第2内面103b及び第2ブロック104の第2内面105bと略同一面状であり、端縁ブロック308のチャネル面310eは、第1ブロック102の第3内面103c及び第2ブロック104の第3内面105cと略同一面状である。この形態では、端縁材料は、中央押出チャネル112内に流れることを完全にブロックされる。結果として、包囲材料は、端縁包囲ブロック15に入る中央材料(のみ)から完全に構成される。
押出材料によって規定される中央部と端縁材料によって規定される端縁部とを含む包囲材料の形成は、製品形成処理の実施中、高価な押出材料の無駄(廃材)を低減することを助け得る。端縁材料は、中央材料よりも顕著に安価であり得る。結果として、包囲材料がトリミングを要する場合でも、より高価な中央材料ではなく、より高価でない端縁材料が廃棄される。さらに、完全な凝固が達成されておらず、押出処理の後、中央材料が波型や非線形の端縁を有する場合、端縁材料が中央材料を境界付けることができ、中央材料をその意図された幅及び形状に収容した状態に維持する規定された端縁を提供することができる。
更に、当該端縁包囲ブロック15は、端縁包囲動作を実施するための幾つかの利点を提供する。端縁アクチュエータ202、302を回転によって起動し、端縁ブロック208、308と起動シャフト204、304とが螺合していることは、端縁ブロック208、308がそれぞれ第1軸A1及び第2軸A2に沿って直線状に移動することを許容し、端縁材料の厚みの簡単で容易に制御可能な調整を提供する。更に、端縁ブロック208、308の各々にそれぞれの端縁アクチュエータ202、302を含めたことは、端縁ブロック208、308の各々が独立に調整されることを可能にし、端縁材料の厚みに関するより優れた制御を提供する。更に、2つの異なるブロック102、104を含むことによるハウジング16のモジュール構成は、ハウジング16内に集積し得る硬化材料を取り出すための、あるいは、摩耗や新しい押出動作の開始に対応するべく第1端縁ブロッカー200及び/または第2端縁ブロッカー300を交換するための、簡単な取り外しを可能にする。
本発明は、幾つかの実施形態を用いて説明されたが、これらの特定の実施形態は、本発明の範囲を限定することは意図されていない。説明された物及び方法においての様々な要素の正確な配置や正確な工程の順序等は、限定要素とみなされるべきでない。例えば、方法の工程は、参照符号の順序や図面内のブロックの順序で説明されているが、所望される通りの特定の他の順序でも実施され得る。
Claims (20)
- 1)中央材料を受容するための入口部と、前記中央材料と端縁材料とを含む包囲材料を排出するための出口部と、を有する中央押出チャネルと、
2)前記端縁材料を受容するための端縁包囲チャネルと、
を規定するハウジングと、
端縁ブロッカーであって、当該端縁ブロッカーの第1端における端縁アクチュエータと、前記第1端とは反対側の当該端縁ブロッカーの第2端における端縁ブロックと、を有する端縁ブロッカーと、
を備え、
前記端縁アクチュエータの起動は、前記端縁ブロックを、第1位置から、前記中央押出チャネルを通って延びる軸に沿って前記第1位置から間隔を空けた第2位置まで、平行移動させる
ことを特徴とする端縁包囲ブロック。 - 前記端縁包囲チャネルは、選択的に、前記中央押出チャネルと流体連通状態する
ことを特徴とする請求項1に記載の端縁包囲ブロック。 - 前記端縁ブロックは、前記第1位置においては第1距離だけ前記中央押出チャネル内に延在し、前記第2位置においては第2距離だけ前記中央押出チャネル内に延在し、前記第2距離は前記第1距離とは異なる
ことを特徴とする請求項1に記載の端縁包囲ブロック。 - 前記端縁ブロッカーは、第1端縁ブロッカーであって、
前記端縁アクチュエータは、第1端縁アクチュエータであって、
前記端縁ブロックは、第1端縁ブロックであって、
前記軸は、第1軸であって、
当該端縁包囲ブロックは、更に、第2端縁ブロッカーを含んでおり、
前記第2端縁ブロッカーは、当該第2端縁ブロッカーの第1端における第2端縁アクチュエータと、前記第1端とは反対側の当該第2端縁ブロッカーの第2端における第2端縁ブロックと、を有しており、
前記第2端縁アクチュエータの起動は、前記第2端縁ブロックを、第3位置から、前記中央押出チャネルを通って延びる第2軸に沿って前記第3位置から間隔を空けた第4位置まで、平行移動させる
ことを特徴とする請求項3に記載の端縁包囲ブロック。 - 前記第2端縁ブロックは、前記第3位置において第3距離だけ前記中央押出チャネル内に延在し、前記第3距離は前記第1距離及び前記第2距離とは異なる
ことを特徴とする請求項4に記載の端縁包囲ブロック。 - 前記ハウジングの前記入口部は、機械方向に沿って前記出口部から間隔を空けられており、
前記第1端縁ブロッカーは、前記機械方向に垂直な横方向に沿って、前記第2端縁ブロッカーから間隔を空けられている
ことを特徴とする請求項4に記載の端縁包囲ブロック。 - 前記第1端縁アクチュエータは、前記第2端縁アクチュエータから独立に起動可能である
ことを特徴とする請求項4に記載の端縁包囲ブロック。 - 前記端縁包囲チャネルは、入口部と、前記第1端縁ブロックと流体連通状態の第1出口部と、前記第2端縁ブロックと流体連通状態の第2出口部と、を有している
ことを特徴とする請求項4に記載の端縁包囲ブロック。 - 前記第1端縁ブロックは、前記第1出口部及び前記中央押出チャネルと流体連通状態の凹部を規定しており、
前記第2端縁ブロックは、前記第2出口部及び前記中央押出チャネルと流体連通状態の凹部を規定している
ことを特徴とする請求項8に記載の端縁包囲ブロック。 - 前記ハウジングは、前記中央押出チャネルを部分的に規定する内面を有し、
前記軸は、約70°である角度によって前記内面から角度的にオフセットされている
ことを特徴とする請求項1に記載の端縁包囲ブロック。 - 前記端縁アクチュエータは、回転によって起動される
ことを特徴とする請求項1に記載の端縁包囲ブロック。 - 前記端縁アクチュエータは、前記端縁ブロックと螺合する起動シャフトに結合されている
ことを特徴とする請求項11に記載の端縁包囲ブロック。 - 前記ハウジングは、第1ブロックと、当該第1ブロックに解放可能に結合された第2ブロックと、を有しており、
前記第1ブロック及び前記第2ブロックは、各々、部分的に、前記端縁包囲チャネルを規定している
ことを特徴とする請求項1に記載の端縁包囲ブロック。 - 前記端縁ブロッカーは、前記ハウジングに解放可能に結合されている
ことを特徴とする請求項1に記載の端縁包囲ブロック。 - 前記中央材料は、単層材料である
ことを特徴とする請求項1に記載の端縁包囲ブロック。 - 前記中央材料は、共押出フィードブロックから受容される多層材料である
ことを特徴とする請求項1に記載の端縁包囲ブロック。 - 前記ハウジングの前記入口部は、機械方向に沿って前記出口部から間隔を空けられており、
前記包囲材料は、前記端縁材料と前記中央材料とを分離する端縁を規定し、
前記端縁は、実質的に前記機械方向に沿って延在する
ことを特徴とする請求項1に記載の端縁包囲ブロック。 - 端縁包囲ブロックと、
ダイと、
を備え、
前記端縁包囲ブロックは、
1)中央材料を受容するための入口部と、前記中央材料と端縁材料とを含む包囲材料を排出するための出口部と、を有する中央押出チャネルと、
2)前記端縁材料を受容するための端縁包囲チャネルと、
を規定するハウジングと、
端縁アクチュエータと、当該端縁アクチュエータに接続された端縁ブロックと、を有する端縁ブロッカーと、
を備え、
前記端縁アクチュエータの起動は、前記端縁ブロックを、第1位置から、前記中央押出チャネルを通って延びる軸に沿って前記第1位置から間隔を空けた第2位置まで、平行移動させる
ことを特徴とする端縁包囲ブロックであり、
前記ダイは、前記端縁包囲材料を受容するための入口部と、押出材料を排出するための出口部と、を有している
ことを特徴とする押出システム。 - 前記端縁ブロックは、前記第1位置においては第1距離だけ前記中央押出チャネル内に延在し、前記第2位置においては第2距離だけ前記中央押出チャネル内に延在し、前記第2距離は前記第1距離とは異なる
ことを特徴とする請求項18に記載の押出システム。 - 前記中央材料を製造するために複数の押出流を組み合わせるための共押出フィードブロック
を更に備え、
前記複数の押出流の各々は、それぞれの押出機から受容される
ことを特徴とする請求項18に記載の押出システム。
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