JP2021514869A - ダイヘッド及びダイツーリングのスパイダー、湾曲したスパイダーレグの材料の流れ制御 - Google Patents

Abstract

本発明は、湾曲したフローガイドを利用して、プラスチックの流れをダイヘッドおよびダイツーリングを通過させ、ダイヘッドおよびダイツーリング用のスパイダーを提供する。 スパイダーレグは、スパイダーの中を流れるプラスチックの流れを上流端で2つの独立した流れに分割する。 下流端は、2つのプラスチックの流れを、スパイダーレグの長手方向の中心面に向けるように構成された2つの湾曲したフローガイドを備えている。 湾曲したフローガイドによって引き起こされる乱流は、プラスチックの2つの流れの間に鈍角または鋭角のウエルドラアインを作成します。 これらの鈍角で鋭角のウエルドラインは、突合せ溶接または直角のウエルドラインを作成する既知のスパイダーレグよりも、強力な結合を提供します。

Description

本発明は、２重壁プラスチックパイプを製造する為の、プラスチック押出成形に関係する。具体的には、本発明は、ダイヘッドとダイツーリング及びスパイダーレグに係わる。

２重壁プラスチックパイプの押出成形に使用されるダイヘッド及びダイツーリングは、業界では既知の如く、同芯のマンドレルチューブにより構成されている。スパイダーはいわゆるスペーサーとしての役目と同時に、スパイダーレグ部位を通過するプラスチックを多数に分割し、軸方向に流れるべく、スパイダーレグにて制御する。

従来の技術では、図１A〜１Eに示す如く、スパイダーレグは上流部とその反対側に下流部を有する。上流部位は、プラスチックの流れをスパイダーレグにて分割し（細流A）各々のレグにて独立した流れを作り出し、スパイダーの下流側端部にて合流する（細流E1及びE2）。スパイダーレグの形状はプラスチック合流部位の接合線に影響を及ぼす。

図１に示す既知（従来技術）のスパイダーレグの下流側部位は互い違いに分割若しくはお互いにオフセットされていない。図１B〜１Dに示す従来技術のスパイダーレグ下流部位は２交互若しくはお互いにオフセットを所持している、これはプラスチックの流れに、乱流を起こす。しかしながら、図１Ｂ〜１Ｄ従来技術のスパイダーレグはプラスチック流路を直線的に管理する。

図１Ｄに示す直線的な流路はプラスチックの流れを合流時にお互いをプレスする、結果、図１Ｅに示す様に、直角に溶着する。パイプ肉厚は溶着線に沿って薄くなり、溶着線の中間領域では厚くなる。しかしながら、溶着線部位は高い強度が求められる。

本文書で詳述されるように、本発明は、既知のスパイダーレグに比し、２重壁 プラスチックパイプ成型時に生ずるスパイダーレグの溶着線を非直角とする事にある。これらのスパイダーレグは、鋭角もしくは鈍角の溶着線を提供する事で、直角溶着より強く、より安全な溶着を保証する。

第一の態様に於いて、本発明は、ダイヘッドとダイツーリング並びに、記述した スパイダーを包括する：
スパイダー内部にて複数のプラスチック軸方向の流れ：そして前述の複数の スパイダーレグ間に於ける内部プラスチック流路；
上流部位：
中間部位：
下流部位：
前述のダイヘッド及びダイツーリング内に於けるプラスチックの流れを前述 スパイダーレグの第１流路の第１側面、第２流路を第２側面に分割する前部頂点を有する。前述スパイダーレグ下流部位は、上部湾曲フローガイド並びに下部湾曲フローガイドを更に備える。前述上部湾曲フローガイドと前述下部湾曲フローガイドは流れを管理し、第１と第２の流れが、スパイダーレグ通過後に結合する為に、互いに向かって、合流溶着する。

第２の態様に於いて、本発明は、ダイヘッド、ダイツーリングに―及びスパイダーに 使用されるスパイダーレグを抱合する：
上流部、中間部；及び下流部；
前述上流側にはプラスチックを第１の流れ及び第２の流れに分流する前部頂点を有する。前述中央部は、前述上流部を、前述下流部から分離する。前述下流部は、互いに異なる半径深さにて、互い違いに配置された上部レグ部と下部 レグ部を更に含み、前述上部レグ部位は、上部湾曲フローガイドを有し、前述下部レグ部位は、下部湾曲フローガイドを有する。前述下部湾曲フローガイドは、前述第１流れの一部を、スパイダーレグの長手方向軸に沿った垂直面に向け、前述上部湾曲フローガイドは前記第２の流れの一部を前述の垂直面に向ける。前述の第１の流れの一部及び第２の流れの一部は、前述のスパイダーレグの周りを流れた後に、互いに結合する様に向けられる。

第３の態様に於いて、本発明は、ダイヘッドおよびダイツーリング用のスパイダーを 提供し、ここで、前述スパイダーは、以下のものを含む。前記スパイダーを通って軸方向に延びる複数の内部プラスチック流路。前述の複数の内部プラスチック流路のそれぞれを分岐するスパイダーレグ間と、前述のスパイダーレグは、次のものを含む。前述のスパイダー前部頂点に結合された第１のレグおよび第２のレグは、互いに離れるように角度が付けられ、前記第１のレグおよび前記第２のレグのそれぞれは、縦軸に沿った垂直面から離れて角度が付けられる。プラスチックの流れは、スパイダー前部頂点によって、第1の流れ、第2の流れ、第3の流れ、および第4の流れに分割され、第1の流れは、第1のレグの第1の側面に沿って流れ、第2の流れは、前記第１のレグ、前記第３の流れは、前記第２のレグの第１の側に沿って流れ、前記第４の流れは、前記第２のレグの第２の側に沿って流れる。ここで、第１の流れおよび第３の流れは互いに隣接しており、前記第１の流れおよび前記第３の流れは、前記スパイダーレグによって互いに向かって流れるように方向付けられる。前記第２の流れは、前記第２の脚から離れて流れるように方向付けられ、前記 第４の流れは、前記第１の脚から離れて流れるように方向付けられる。ここで、第１の レグの第１の側の一部は前頂点から遠位にあり、第１のレグの第１の側の前記部分は 第２のレグに向かって傾斜している。そして、第２のレグの第１の側の一部は、前頂点 から遠位にあり、第２のレグの第１の側の前記部分は、第１のレグに向かって傾斜している。

第４の態様では、本発明は、スパイダーで使用するためのスパイダーレグを提供し、 前記スパイダーレグは、以下を含む。前記前部頂点に結合された第１のレグおよび第２のレグ。前記第１のレグおよび前記第２の脚レグのそれぞれは、互いに離れるように角度が付けられ、前記第１のレグおよび前記第２のレグのそれぞれは、縦軸に沿った垂直面から離れて角度が付けられる。プラスチックの流れは、前部頂点によって、第1の流れ、第2の流れ、第3の流れ、および第4の流れに分割され、第1の流れは、第1のレグの第1の側面に沿って流れ、第2の流れは、前記第１のレグ、前記第３の流れは、前記第２のレグの第１の側に沿って流れ、前記第４の流れは、前記第２のレグの第２の側に沿って流れる。ここで、第１の流れおよび第３の流れは互いに隣接しており、前記第１の流れおよび前記第３の流れは、前記スパイダアーレグによって互いに向かって流れるように方向付けられる。前記第２の流れは、前記第２のレグから離れて流れるように方向付けられ、前記第４の流れは、前記第１のレグから離れて流れるように方向付けられる。ここで、第１のレグの第１の側の一部は前頂点から遠位にあり、第１のレグの第１の側の前記部分は第２のレグに向かって傾斜している。そして、第２のレグの第１の側の一部は、前頂点から遠位にあり、第２のレグの第１の側の前記部分は、第１のレグに向かって傾斜している。

本発明は、以下の図を参照することにより説明され、同一の参照番号は同一の要素を指し、
従来技術のクモ脚の上面図を示す。 図１Ｂは、他の先行技術のスパイダーレグの上面図を示す。 図１Ｃは、図１Ｂに示される先行技術のスパイダーレグの上面図を示し、押出しプロセスにおけるプラスチックの流れの方向を示す。 図１Ｄは、図１Ｂおよび１Ｃに示される先行技術のスパイダーレグの下流図を示す。 図１Ｅは、図１Ｂから１Ｄに示される先行技術のスパイダーレグから生じる溶着線を示す。 図２は本発明の実施形態によるスパイダーが取り付けられた押出ダイマンドレルの側断面図である。 図３Ａは、図２の線２−２に沿った正面断面図であり、押出マンドレル内の本発明の一実施形態によるスパイダーを示す。 図３Ｂは、押出しマンドレル内の本発明の別の実施形態によるスパイダーの断面図でる。 図４Ａは、本発明のさらなる実施形態によるスパイダーレグの上面図を示す。 図４Bは、さらなる実施形態によるスパイダーレグの下流図を示す。 図４Ｃは、さらなる実施形態によるスパイダーレグから生じるプラスチックパイプ内の鋭角溶着線を示す。 図５は、さらなる実施形態によるスパイダーレグの斜視図である。 図６は、さらなる実施形態によるスパイダーレグの上面図である。 図７は、さらなる実施形態によるスパイダーレグの上流図である。 図８は、さらなる実施形態によるスパイダーレグの第１の側面図である。 図９は、さらなる実施形態によるスパイダーレグの第２の側面図である。 図１０は、さらなる実施形態によるスパイダーレグの底面図である。 図１１は、図１０の線７Ａ−７Ａに沿って見た、さらなる実施形態によるスパイダーレグの下流側断面図である。 図１２は、図１０の線７Ｂ−７Ｂに沿って見た、さらなる実施形態によるスパイダ―レグの断面図である。 図１３Ａは、本発明の別の実施形態によるスパイダーレグの上面図を示す。 図１３Ｂは、代替の実施形態によるスパイダーレグの下流図を示す。 図１３は、代替の実施形態による、スパイダーレグから生じる鈍角溶着線を示す図である。 図１４は、代替の実施形態によるスパイダーレグの斜視図である。 図１５は、代替実施形態によるスパイダーレグの上面図である。 図１６は、代替実施形態によるスパイダーレグの上流図である。 図１７は、代替実施形態によるスパイダーレグの第１の側面図である。 図１８は、代替実施形態によるスパイダーレグク第２の側面図である。 図１９は、代替の実施形態によるスパイダーレグ底面図である。 図２０は、図１９の線１４Ｂ−１４Ｂに沿って見た、代替実施形態によるスパイダーレグの断面図である。 図２１は、図１９の線１４Ａ−１４Ａに沿って見た、代替の実施形態による スパイダーレグの断面図である。

上述したように、図１Ｂおよび図１Ａは、それぞれ、下流部分に互い違いまたはオフ セットの脚を有する、および有さない従来技術のスパイダーレグを示す。 図１Ｃは、 図１Ｂに示される先行技術のスパイダーレグを用いた押出プロセスにおける プラスチックの流れの方向を示す。 図１Ｄは、図１Ｂに示される先行技術のスパイダーレグの下流図を示す。 従来技術のスパイダーレグは、直線チャネルを備えた角型 フローガイドを備えている。 具体的には、図1Dは、直角フローガイドを備えた スパイダーレグの下流端を示している。 図1Eは、プラスチックの分割独立流れが スパイダーレグの下流端で最終流れE1およびE2として収束した後のプラスチックの 直角ウエルドラインを示している。

図２は、本発明を組み込むことができる押出機の例示的なマンドレル１を示す。マンドレル1のパイプは、位置3にあるスパイダーによって中心に置かれ、互いに対 して安定化される。線2-2の交差部分（つまり、位置3のスパイダー）の断面図を図3Aに示す。マンドレル1は、二重壁プラスチックパイプの成形に使用される。二重壁プラスチックパイプの外壁は、プラスチック流路4に沿って流れるプラスチックの流れによって生成され、マンドレルオリフィス5で終端する。マンドレルオリフィス5は、位置3のスパイダーの上流にある。プラスチックは、この第２のプラスチック流路９に沿って第２のマンドレルオリフィス７に流れ、パイプ内壁を形成する。第2のマンドレルオリフィス7は、位置3でスパイダーの下流に配置されている。したがって、第2プラスチック流路9に沿って流れるプラスチックは、下流位置3のスパイダーを 通過する必要がある。

図３Ａは、図２の線２−２に沿ったスパイダー１２の正面断面図である。図３Ａに示されるように、スパイダー１２は、複数の同心管から形成される。スパイダー12（図2の位置3に配置）には、複数の軸方向に伸びるスパイダープラスチック流路13があり、 プラスチックがスパイダー12を通過できるようになっている。図２）およびスパイダープラスチック流路１３を通る。プラスチックはスパイダー１２を通って流れ、第２の マンドレルオリフィス７（図２に示す）でマンドレル１を出る。スパイダープラスチック流路１３は、スパイダー１２の異なる直径のリング部分の間を走る。リング部分は、 スパイダーレグ１５によって一緒に保持される。
実施形態では、スパイダー１２は、空気開口部のための空気又はユーティリティ通路
１７をさらに含み得る。空気又はユーティリティ通路１７は、中空中心から スパイダーレグ１５を通ってスパイダー１２の外縁まで半径方向に延びる。スパイダーレグ１５は、空気又はユーティリティ通路１７をプラスチック流路１３から分離する。

図３Ｂは、本発明の別の実施形態によるスパイダー５１の断面図を示す。
スパイダー５１は、押出機で使用することができ、パイプ成形装置のダイヘッドおよびダイツーリングマンドレル１（図２に示す）での使用に特に適している
二重壁のプラスチックパイプの製造に使用される。
スパイダー５１は、図２の下流位置３に配置されてもよい。

二重壁プラスチックパイプを製造するとき、パイプの外壁は、スパイダー５１の上流に位置するマンドレルオリフィス５（図２に示す）でマンドレル１を出る。
二重壁パイプの内壁は、スパイダー５１の軸方向に延びるプラスチック流路５２を通って流れるプラスチックによって形成される。

スパイダー５１は、２つの別個のリングから作製される。 内側リング５３と外側リング５５は、プラスチック流路５２によって分離されている。スパイダーレグ部１５は、 スペーサーと、内側５３と外側リング５５との間のコネクターの両方として機能する

図４Ａは、スパイダーで使用するためのレグ１５のさらなる実施形態の上面図を示す。 図４Ａは、スパイダーレグ１５に沿ったプラスチックの流れの方向を示す。図４Ｂは、 スパイダーレグ１５の下流図を示す。図４Ｂに示されるように、スパイダーレグ１５の 下流部分は、直線および直角を含まない。 スパイダー15の下流端には湾曲した フローガイドがあり、プラスチックの流れ間に強力な溶着線を形成する。

図４Ｃは、スパイダーレグ１５を有するスパイダーを通って流れるプラスチックから生じる溶着線の鋭角を示す。湾曲したフローガイドの異なる構成は、異なる溶着線を生成する。 プラスチックは、マンドレル1（図2に示す）を介してスパイダーレグ15の 下流端に流れる。スパイダーレグ15は、プラスチックの流れを複数の流れに分離する。 複数の流れは、スパイダーレグ15の下流端で最終流れE1とE2として再結合する。図4Cに示すように、最終流れ1とE2は、従来のスパイダーレグによって作られた直角のウエルドラインよりも強い結合を提供する鋭角の用かh苦戦で結合する。

図５は、さらなる実施形態によるスパイダーレグ１５を示す。スパイダーレグ１５は、上流部分１９、拡大された中央部分２１、および下流部分２３を備える。上流部分１９は、第１の側面２６および第２の側面２７を分離する前部頂点２５を有する。前部頂点２５は、マンドレル1の第2プラスチック流路9（図2に示す）に沿って流れる プラスチックの流入（流れA）。プラスチック流れAは、独立した流れB1とB2に 分割される。独立流れＢ１は、第１の側面２６に沿って流れ、独立流れＢ２は、第２の 側面２７に沿って流れる。独立流れＢ１およびＢ２が拡大中央部分２１を通過した後、独立流れＢ１は、さらなる流れＣ１およびＣに分割される。 C2と独立流れB2は、 さらに流れD1とD2に分割される（図9を参照）。さらなる流れＣ１およびＣ２ならびにさらなる流れＤ１およびＤ２はそれぞれ、下流部分２３の一方の側に沿って流れ、 それぞれ最終的な流れＥ１およびＥ２としてスパイダー１５の下流端で再合流する。

下流部２３は、上脚部２９と下脚部３１とからなる。上脚部２９は、第１上面３３、 第２上面３４、第３上面３５および第４上面を含む。図５では、第２の上面３４、第３ の上面３５、および第４の上面３７は見えない。同様に、下脚部分３１は、第１の下面 ３９、第２の下面４１、第３の下面３９を含む。図５では、第１の下面３９は見えない。したがって、第１の上面３３、第２の下面４１、第３の下面４３、および第４の下面４５は、下流部分２３の第１の側（すなわち、図５の見える側）。第１の下面３９、第２の 上面３４、第３の上面３５、および第４の上面３７は、下流部分２３の第２の側 （すなわち、図５では見えない側）を構成する。したがって、独立流れＢ１は、第１の 側面２６に沿って流れ、拡大された中央部分２１を通り過ぎ、次に下流部分２３の第１の側面に沿って流れる。

上部脚部２９（すなわち、第１の３３、第２の３４、第３の３５、および第４の上面 ３７）は、下部脚部３１（すなわち、第１の３９）に対して回転対称または実質的に回転対称であり得る。 、第２の４１、第３の４３、および第４の下面４５）は、スパイダーレグ１５の長手方向軸（図６の６００を参照）に沿ったものである。 縦軸（図6の600を参照）に沿った平面（図11の120を参照）の場合、結果として得られる2つのピースは同一になります。 しかしながら、熟練した職人は、スパイダーレグ１５が依然として非回転対称の上部２９および下部脚部分３１を備えた強い鋭角のウエルドラインを作成できることを理解するであろう。

好ましい実施形態では、第１の上面３３および第１の下面３９は平坦である。 第２の上面３４および第２の下面４１も平坦であってよい。 あるいは、第２の上面３４および第２の下面４１は、第３の３５および第４の上面３７ならびに第３の４３および第４の下面４５にそれぞれ滑らかに融合および湾曲してもよい。 第１の上面３３は、 スパイダーレグ１５の下流端で９０°未満の角度で第３の上面３５と収束する。同様に、第１の下面３９は、第３の下面４３とより小さい角度で収束する。 第1上面33および第1下面39がそれぞれ第3上面35および第3下面43に収束するエッジは、垂直中心面と一致していることが好ましい。 （図11の110を参照）

第３上面３５と第４上面３７は、上脚部２９に集合的に凹形状を形成する。同様に 、第３下面４３と第４下面４５は、集合的に下脚部３１に凹形状を形成する。 表面４３は、第１の上面３３の下縁から第４の下面４５の下縁に向かって下方向に半径方向外向きに傾斜している。第４の下面４５は、第３の下表面４５の下縁に向かって下向きに傾斜している。 したがって、第３の４３および第４の下面４５は、互いに当接し、互いに向かって傾斜して、スパイダーレグ１５の下流端で広がる凹状流れガイドを作成する。 好ましい実施形態では、接合部に作成されたチャネルは、 第３の下面４３および第４の下面４５の角度θは、第１の上面３３に平行またはほぼ平行な軸に沿っている。

同様に、第３の上面３５は、第１の下面３９の上縁から第４の上面３７に向かって上方向に半径方向外側に傾斜している。第４の上面３７は、第３の上面３７に向かって内向きに傾斜している。 したがって、第３の上面３５および第４の上面３７は、互いに当接し、互いに向かって傾斜して、スパイダーレグ１５の下流端で広がる凹状流れガイドを作成する。好ましい実施形態では、 第３の上面３５と第４の上面３７との接合部は、第１の下面３９に平行またはほぼ平行な軸に沿っている。

上面および下面は、さらなる流れＣ１が第１の上面３３に沿って流れ、第２の３４、 第３の３５、および第４の上面３７に沿って流れるさらなる流れＤ１と合流するように構成される。 さらなる流れＣ２は、第２の４１、第３の４３、および第４の下面４５に沿って流れ、第１の下面３９に沿って流れるさらなる流れＤ２（図９参照）と合流する。

スパイダーレグ１５には、任意選択で、拡大された中央部分２１でスパイダーレグ１５を通って半径方向に延びる空気又ははユーティリティ通路１７が取り付けられる。 スパイダーレグ１５がスパイダー１２（図３Ａに示される）に取り付けられると、空気又はユーティリティ通路１７は、スパイダー１２の中空中心から半径方向にスパイダー １２の外縁まで延在する。空気又はユーティリティ通路１７はまた、ダボ穴４７によっていずれかの側で境界付けられてもよい。 ダウエル穴４７は、ダウエルピンを受け入れて、スパイダーレグ１５をスパイダー５１（図３Ｂに示す）に固定するためのものである。 具体的には、位置決めピンは、スパイダー５１の内側リング５３および外側リング５５を一緒に保持する。 ダウエルピンは、内側リング５３および外側リング５５からのスパイダーレグ１５の迅速な解放を可能にするためにアクセス可能であり得る。迅速解放機能は、スパイダーレグ１５が損傷するかまたは整備を必要とする場合、スパイダー５１を分解することを可能にする

図６は、スパイダーレグ１５の上流部分１９、拡大された中央部分２１、および下流部分２３の上面図を示す。下流部分２３は、上脚部分２９および下脚部分３１が、 互い違いまたはオフセット。 上脚部２９および下脚部３１は、スパイダーレグ１５の長手方向軸６００に向かってプラスチックの流れを方向付けるガイドとして機能する。下脚部 ３１は、平坦な第２下面４１および湾曲した第３下面４３を示す。 そして、湾曲した 第四の下面45は、プラスチックの流れをまとめてスパイダーレグ15の長手方向軸 600に向ける。

図７は、スパイダーレグ１５の上流図を示す。マンドレル１（図２に示す）を通って流れた後、流れＡは、スパイダーレグ１５前部頂点によって独立した流れＢ１およびＢ２に分割される。 独立流れＢ１は、第１の側面２６に沿って迂回され、独立流れＢ２は、 第２の側面２７に沿って迂回される。

００３０ 図８は、独立流れＢ１の流路の図（すなわち、第１の側面２６および下流部分２３の第１の側面に沿ったスパイダーレグ１５の図）を示す。 スパイダーレグ15は、独立した流れB1が拡大した中央部分21を通過した後、独立し流れB1を別の異なる表面に沿って流れる部分を持つプラスチックの流れC1とC2に分割する。

独立した流れＢ１の一部は、上部脚部分２９（さらなる流れＣ１）の第１の上面３３に沿って方向転換される。 さらなる流れＣ１は、第３の上面３５（図１０を参照）が第４の上面３７に当接する接合部に向けられる。第３の上面３５と第４の上面３７との間の接合部に向かって流れることにより、さらなる流れＣ１は、 さらなる流れD1に向けられる。さらなる流れＣ１およびＤ１は、スパイダーレグ１５の下流端で垂直中心面（または図１１の１１０を参照）またはその近くで収束する。好ましい実施形態では、 さらなる流れＣ１およびＤ１は、スパイダーレグ下流端の縦軸８００またはその近くで収束する。

独立流れＢ１の残りの部分は、第２の４１および第３の下面４３（図５を参照） に沿って、第４の下面４５（さらなる流れＣ２）に向かって流れる。 第４の下面４５（図５を参照）は、さらなる中心Ｃ２を垂直中心面（図１１の１１０を参照）に向けて内側に向ける。 したがって、さらなる流れＣ２は、さらなる流れＤ１およびＤ２に向けられる。好ましい実施形態では、さらなる流れＣ２は、スパイダーレグ１５の下流端で長手方向軸８００またはその近くでさらなる流れＤ１およびＤ２と合流する。

図９は、独立した流れＢ２の流路の図（すなわち、第２の側面２７および下流部分２３の第２の側面に沿ったスパイダーレグ１５の図）を示す。 スパイダーレグ15は、独立した流れB2が拡大された中央部分21を通過した後、独立した流れB2を別の流れD1とD2に分割する。

独立流れＢ２の一部は、第２の上面３４および第３の上面３５（図１０を参照）に 沿って、第４の上面３７（さらなる流れＤ１）に向かって流れる。 第４の上面３７ （図１０を参照）は、スパイダーレグ１５の下流端の縦軸８００またはその近くで垂直中心面（図１１の１１０を参照）に向かってさらなる流れＤ１を内側に向ける。 D1は、別の流れC1およびC2に向けられる（図12を参照）。 好ましい実施形態では、 さらなる流れＤ１は、スパイダーレグ１５の下流端で長手方向軸８００またはその近くでさらなる流れＣ１およびＣ２と合流する

再び図９を参照すると、独立した流れＢ２の残りの部分は、下側脚部分３１の第１の 下面３９に沿って流れる（さらなる流れＤ２）。 さらなる流れＤ２は、第３の下面４３が第４の下面４５に当接する接合部に向けられる（図５を参照）。 第３の下面４３と第４の下面４５との間の接合部に向かって流れることにより、さらなる流れＤ２はさらなる流れＣ２に向けられる（図１２を参照）。 さらなる流れC2とD2は、スパイダーレグ15の下流端の垂直中心面110（図11の110を参照）に収束する

さらなる流れＣ１およびＣ２は、スパイダー１５の下流端で集合的に最終流れＥ１ （図８を参照）を形成し、さらなる流れＤ１およびＤ２は、下流端で集合的に最終流れＥ２（図９を参照）を形成する。互いに向かって流れる追加の流れC2とD1によって 引き起こされる乱流は、プラスチック流間に強力な溶着線を提供する。
さらなる乱流は、さらなる流れＣ１およびＤ２をそれぞれさらなる流れＤ１およびＣ２に向けることによって引き起こされる。乱流により、最終的な流れE1とE2が鋭角で 重なり合う結合または溶着で互いに結合する。具体的には、最終流れＥ１およびＥ２は、スパイダーレグ１５の下流端で垂直中心面（図１１の１１０を参照）で収束する。 好ましい実施形態では、最終流れＥ１およびＥ２は、縦軸８００またはその近くで収束する。したがって、最終流れＥ１およびＥ２は互いに結合して、図４Ｃに示される鋭角の溶着線を形成する。

図１０は、第１の側面２６および第２の側面２７（図５を参照）に沿ってそれぞれ流れる独立した流れＢ１およびＢ２に分割されたプラスチック流路Ａを示すスパイダーレグ１５の底面図である。 上部脚部２９は、プラスチックの流れを方向付ける平坦な第２の上面３４、湾曲した第３の表面３５、および湾曲した第４の上面３７を有する。 図１０はまた、交差する線７Ａ−７Ａおよび７Ｂ−７Ｂも示し、それぞれ図１１および１２のスパイダーレグ１５の流路を示す。

図１１は、図１０の線７Ａ−７Ａに沿ったスパイダーレグ１５の下流断面図を示す。図１１は、垂直中心面１１０および水平中心面によってクモ脚１５を４つのセクションに分割する。 図から分かるように、第３の上面３５および第３の下面４３はそれぞれ、 線７Ａ〜７Ａ（図１０に示す）で凹形状を形成し始める。

図１２は、図１０の線７Ｂ−７Ｂに沿ったスパイダーレグ１５の下流側断面図を示す。 見られるように、スパイダーレグ１５は、第３の表面３５と第４の上面によって形成 される上部凹状形状を有する。 また、第３下面４３と第４下面４５とにより形成される下側凹面形状を有する。

図１３Ａは、本発明の代替実施形態の上面図を示す。図１３Ａは、スパイダーレグ １１５に沿ったプラスチックの流れの方向を示す。図１３Ｂは、スパイダーレグ１１５の下流図を示す。図１３Ｂに示されるように、スパイダーレグ１１５の下流部分は、直線および直角を含まない。スパイダー15の下流側の端には、プラスチックの層間でより強力な溶着線を生成する湾曲したフローガイドがある。

図１３Ｃは、本発明によるスパイダーレグ１１５を有するスパイダーを通って流れる プラスチックから生じるウエルドラインの鈍角を示す。図４Ｃおよび１３Ｃに示されるように、湾曲したフローガイドの異なる構成は、異なるウエルドラインを生成する。 スパイダーレグ115は、プラスチックの流れを複数の流れに分離する。複数の流れは、スパイダーレグ115の下流端で最終流れE1およびE2として再結合する。
図13Cに示すように、最終流れE1およびE2は、従来のスパイダーレグによって作られた直角溶着より強い結合を提供する鈍角の溶着線で結合する。

図１４は、代替の実施形態によるスパイダーレグ１１５を示す。スパイダーレグ１１５は、上流部分１１９、広がった中央部分１２１、および下流部分１２３を含む。上流部分１１９は、第１の側面１２６および第２の側面１２７につながる前部頂点１２５を有する。前部頂点１２５は、プラスチックの流れAが、独立したプラスチック流れB1 およびB2に流れこむ。独立流れＢ１は、第１の側面１２６に沿って流れ、独立流れＢ２は、第２の側面１２７に沿って流れる。独立流れ Ｂ１およびＢ２が拡大中央部分１２１を通過した後、独立流れＢ１は、さらなる流れＣ１およびＣ２に分割される。 C2と独立流れB2は、さらに流れD1とD2に分割される（図18を参照）。更なる流れC１及びC２並びにさらなる流れD１及びD２はそれぞれ、下流部分１２３の一方の側に沿って流れ、スパイダー１５の下流端でそれぞれ２つの最終流れＥ１およびＥ２として再合流する。

再び図１４を参照すると、下流部分１２３は、スパイダーレグ１１５の第１の側および第２の側を集合的に分離する、上側脚縁１２９、中間点１３１および下側脚縁１３３ から構成される。 脚縁１２９、中間点１３１、および下脚縁１３３は、集合して、 スパイダーレグ１１５の下流端で実質的にねじれたＣ字形を形成する。上脚縁１２９は、第１上面１３５と第２上面１３５との間の交差縁である。 中間点１３１は、第１中間面 １３９と第２中間面１４１との交点である。最後に、下腿縁１３３は、第１下面１４３ と第２下面１４５との交縁である。

下流部分１２３の第１の側は、第１の上面１３５、第１の中間面１３９、および第１の下面１４３を含む。好ましい実施形態では、第１の上面１３５は平坦であり、第１の 中間面１３９および第１の下面１４３は集合的に凹状フローガイドを形成する。 第１上面１３５の下縁は、第１中間面１３９の上縁に当接する。第１中間面１３９は、 第１下面１４３の上縁に向かって下方に半径方向外向きに湾曲する。第１下面１４３は、半径方向に湾曲する。具体的には、第１の下面１４３は、上流側で第１の中間面１３９に当接し、中間点１３１および第１の中間面１３９と収束する。下流側の下部脚縁１３３は、下部傾斜を形成する。したがって、第１の中間面１３９および第１の下面１４３は、別の流れＣ２を上向きに中間点１３１に向けるように、反対方向および互いに向かって湾曲している。

同様に、第２の側面は、第２の上面１３７、第２の中間面１４１、および第２の下面１４５を含む。好ましい実施形態では、第２の下面１４５は平坦であり、第２の中間面１４１および第２の上面１４２表面１３７は集合的に凹状フローガイドを形成する。第２の 下面１４５の上縁は、第２の中間面１４１の下縁に当接する。第２の中間面１４１は、 第２の上面１３７の下縁に向かって上方に半径方向外向きに湾曲する。具体的には、 第２の上面１３７は、上流側で第２の中間面１４１に当接し、中間点１３１および 中間点１３１と収束する。スパイダーレグ115の下流側の下レグエッジ133は、 上部斜面を形成する。したがって、第２の中間面１４１および第２の上面１３７は、 別の流れＤ１（図１８を参照）を下向きに中間点１３１に向けるように、反対方向および互いに向かって湾曲している。

下流部分１２３の第１の側は、スパイダーレグ１１５の長手方向軸（図１５の１５０を参照）の周りで下流部分１２３の第２の側に対して回転対称または実質的に回転対称であってもよい。 スパイダーレグ115が、下流部分123の非回転対称な第1および第2の側面を備えた強力な鈍角の角度のある溶着線を作成できることを理解するであろう。

再び図１４を参照すると、流れＡが２つの独立した流れＢ１およびＢ２に迂回された後、独立した流れＢ１は、さらなる流れＣ１およびＣ２にさらに迂回される。 さらなる流れＣ１は、第１の上面１３５に沿って流れ、さらなる流れＣ２は、第１の中間面１３９および第１の下面１４３に沿って流れる。同様に、独立した流れＢ２は、さらなる流れＤ１およびＤ２にさらに分流される（図１８参照）。 。 さらなる流れＤ１は、第２の中間面１４１および第２の上面１３７に沿って流れ、さらなる流れＤ２は、第２の下面１４５に沿って流れる。２つの独立した流れＢ１およびＢ２が互いに独立して流れる一方で、 さらなる流れＣ１およびＣ２ならびにさらなる流れＤ１およびＤ２は、それぞれ、 異なる表面に沿って流れるプラスチックの単一の流れを形成し得る。

さらなる流れＣ１およびＣ２は、スパイダーレグ１１５の下流端で合流し、集合的に 最終流れＥ１になる（図１７を参照）。さらなる流れD1およびD2は、スパイダーレグ115の下流端で収束し、集合的に最終流れE2になる（図18を参照）。
最終流れＥ１およびＥ２は、スパイダーレグ１１５の下流端で、上部脚縁１２９、中間点１３１および下部脚縁１３３に沿って収束する。好ましくは、最終流れＥ１および最終流れＥ２は、中間点で収束する。下流部分１２３の第１および第２の側はそれぞれ、さらなる流れＣ１およびＣ２の流れを他方の側のさらなる流れＤ１およびＤ２に向けるように湾曲した流れガイドとして作用する凹面形状を有する。これらの湾曲したフローガイドは、プラスチックの流れに乱流を引き起こす。
最終流れＥ１およびＥ２が上部脚縁１２９、中間点１３１および下部脚縁１３３で収束すると、最終ストリームＥ１およびＥ２は結合して、図１３Ｃに示される鈍角溶接線を形成する

スパイダーレグ１１５は、オプションとして、広げられた中央部分１２１でスパイダーレグ１１５を通って半径方向に延びる空気又はユーティリティ通路１７が取り付け られる。スパイダーレグ１１５がスパイダー１２（図３Ａに示される）に取り付け られると、空気又はユーティリティ通路１７は、スパイダー１２の中空中心から スパイダー１２の外縁まで半径方向に延びる。空気又はユーティリティ通路１７はまた、ダボ穴１４７によっていずれかの側で境界付けられてもよい。 ダウエル穴１４７は、 ダウエルピンを受け入れて、クモの脚１１５をクモ５１（図３Ｂに示す）に固定するためのものである。 具体的には、位置決めピンは、スパイダー５１の内側リング５３および外側リング５５を一緒に保持する。

図１５は、スパイダーレグ１１５の上流部分１１９、拡大された中央部分１２１、 および下流部分１２３の上面図を示す。図１５は、上脚縁１２９および下脚縁の 下流端が、133は互い違いまたはオフセットされている。 上部129と下部レグエッジ133は、プラスチックの流れをスパイダーレグ115の長手方向軸150に向かって内側に 向けられ、ガイドとして機能する。

図１６は、スパイダーレグ１１５の上流図を示す。前述のように、流れＡは、前側頂点１２５で２つの独立したプラスチック流れＢ１およびＢ２に分割される。 独立した流れ Ｂ１およびＢ２は、それぞれ第１の側面１２６および第２の側面１２７に沿って そらされる。

図１７は、独立した流れＢ１の流路の図（すなわち、第１の側面１２６および下流部分１２３の第１の側面に沿ったクモの脚１１５の図）を示す。 独立した流れＢ１は、拡大された中央部分１２１を通過した後、さらなる流れＣ１およびＣ２に分割される。さらなる流れＣ１は、第１の上面１３５に沿って流れ、さらなる流れＤ１に向けられる（図１８参照）。さらなる流れＣ２は、第１の中間面１３９に沿って流れ、第１の下面１４３に向けられる。第１の下面１４３は、さらなる流れＣ２を中間点１３１に向かって上向き方向に半径方向内側に方向付ける。第１の中間面１３９および第１の下面１４３によって、さらなる流れＣ２をさらなる流れＤ１と合流させる。最終流れＥ１は、上脚エッジ１２９、中点１３１および下脚エッジ１３３に沿って最終流れＥ２と収束する。

図１８は、独立した流れＢ２の流路の図（すなわち、第２の側面１２７および下流部分１２３の第２の側面に沿ったスパイダーレグ１１５の図）を示す。 独立した流れＢ２は、拡大された中央部分１２１を通過した後、さらなる流れＤ１およびＤ２に分割される。さらなる流れＤ１は、第２の中間面１４１に沿って流れ、第２の上面１３７に向けられる。第２の上面１３７は、 さらなる流れＤ１は、中間点１３１に向かって下方に 半径方向内向きに進む。さらなる流れＤ２は、第２の下面１４５に沿って流れ、さらなる流れＣ２に向けられる（図１７参照）。 したがって、第２の上面１３７および第２の 中間面１４１によって形成される湾曲したフローガイドは、さらなる流れＤ１を さらなる流れＣ２と合流するように方向付ける

図１９は、それぞれ第１の側面１２６および第２の側面１２７に沿って流れる２つの 独立した流れＢ１およびＢ２に分割された流れＡを示すスパイダーレグ１１５の 底面図である。 図１９はまた、それぞれ図２０および２１のスパイダーレグ１１５の 流路を示すために、交差する線１４Ｂ−１４Ｂおよび１４Ａ−１４Ａも示す。

図２０は、図１９の線１４Ｂ−１４Ｂに沿ったスパイダーレグ１１５の下流断面図を示す。図２０は、スパイダーレグ１１５を垂直中心面２１０および水平中心面によって４つのセクションに分割する。 左上のセクションは、第１の上面１３５が垂直中心面２１０ から広がった中央部分１２１まで伸びていることを示している。同様に、第２の下面 １４５は右下のセクションに示されるように、垂直中心面２１０から広がった中央部分 １２１まで伸びている。

左下のセクションは、第１の中間表面１３９の下向きの傾斜を示す。内部部分２３０は、第１の下面１４３の上向きの傾斜が、スパイダーレグ１１５の中心に向かって上向きにさらなる流れＣ１を導くことを示す。 、垂直中心面２１０と水平中心面２２０の交点で示される。同様に、右上のセクションは、第２の中間面１４１の上向きの傾斜を示す。 第２の内部部分２４０は、第２の上面の下向きの傾斜を示す。 １３７は、さらなる流れ１をスパイダーレグ１１５の中央に向かって下方向に向ける

図２１は、図１９の線１４Ａ−１４Ａに沿ったスパイダーレグ１１５の下流側断面図を 示す。第１の上面１３５は、垂直中心面２１０を横切って延在し、さらなる流れＣ１を 第２の流れＣ１の合流点に向ける。同様に、第２の下面１４５は、垂直面２１０を 横切って延び、さらなる流れＤ２を第１の中間面１３９と第１の下面１４３との間の 接合部に向ける。第２の内部部分２４０は、第１の下面１４３および第２の上面１３７の傾斜をそれぞれ示す。したがって、第１の下面１４３および第２の上面１３７は、 さらなる 流れＣ２およびＤ１をそれぞれ中間点１３１に向ける（図１４を参照）。 中間点１３１は、垂直中心面２１０と水平中心面２２０との交点に位置する。 したがって、さらなる流れＣ１およびＣ２（集合的に最終流れＥ１）およびさらなる流れＤ１およびＤ２（集合的に最終流れＥ２）は互いに向けられ、スパイダーレグ１１５の 下流端で収束する。

熟練者は、スパイダーレグ１５（図４から１２）またはスパイダーレグ１１５（図１３から２１）が、スパイダー１２（図３Ａ）またはスパイダー５１（図３Ｂ）のいずれの 実施形態でも使用できることを理解するであろう. さらに、スパイダーレグ１５または１１５のいずれかは、空気開口部および／またはユーティリティ開口部を提供するための空気通路又はユーティリティ通路１７を有し得る。 さらに、スパイダーレグ１５または１１５のいずれの実施形態も、それぞれダウエル穴４７または１４７を有し得る。 したがって、スパイダーレグ１５または１１５のいずれの実施形態も、ダウエルピンをダウエル穴４７または１４７にそれぞれ挿入することによって、スパイダー５１に動作可能または機械的に結合され得る。

上記のすべての結果として、本発明のスパイダーレグ１５または１１５をマンドレル １で使用するスパイダーによって引き起こされる実質的な乱流が存在する。
具体的には、元の流れＡはスパイダー１２または５１を通って流れ、 複数の小さな流れに分割する。 小さな流れは、スパイダー12または51を出る前に、各スパイダーレグ15または115の下流端で相互に方向転換される。この乱流とその後の収束により、従来技術で提供された、標準の突合せ溶接以上のすべての流れの結合が大幅に改善される。

本発明を理解する人は、上記のすべての代替の構造および実施形態または変化を考えることができ、それらのすべては、以下の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲内にあることが意図される。

Claims (19)

1. ダイヘッドおよびダイツール用のスパイダー。
   前述のスパイダーを通って軸方向に延びる複数の内部プラスチック流路。
   前述の複数の内部プラスチック流路のそれぞれの間のスパイダーレグ
   ここで言う、前述のスパイダーレグとは、
   上流部分;
   中央部分;
   下流部分;
   前述上流部分は、前述ダイヘッドおよびダイツール内のプラスチックの流れを前述 スパイダーレグの第１の側の第１の流れと前述スパイダーレグの第２の側の第２の流れとに 分割するための前部頂点を有する。
   前述の下流部分は、上部湾曲フローガイドおよび下部湾曲フローガイドをさらに備える。
   前述の部湾曲フローガイドおよび前記下部湾曲フローガイドは、前述第１の流れおよび前述 第２の流れを、前述のスパイダーレグの周りを流れた後に互いに結合するように互いに向ける。
2. 請求項１に記載したスパイダーは、内側スパイダーリングと外側スパイダーリングを含む複数ピース構造であり、前述内側スパイダーリングと前述外側スパイダーリングは別々に形成され、 前述内側スパイダーリングと前述外側スパイダーリングは、スパイダーレグによって分離されている。
3. 請求項２に記載したスパイダーは、前述のスパイダーレグのそれぞれを前述内側スパイダーリングおよび前述外側スパイダーリングに固定するための複数の機械的固定手段をさらに含み、前述の複数の機械的固定手段のそれぞれは、前述スパイダーレグを前述内側スパイダーリングおよび前述外側スパイダーリングから分離するために、前述のスパイダーから解放可能である。
4. 請求項１に記載した、前述下部湾曲フローガイドが第１の側にあり、前述上部湾曲フローガイドが前述第２の側にあり、前述第１の側は、下部湾曲フローガイドと当接する上面をさらに含み、前述第２の側面は、上部湾曲フローガイドと当接する下面をさらに含む。
5. 請求項４に記載した、前述下部湾曲フローガイドが、前述第１の流れの少なくとも一部を、前述スパイダーレグの長手方向軸に沿った垂直面に向ける。
   前述上部湾曲フローガイドは、前述第２の流れの少なくとも一部を垂直面に向ける
6. 請求項５に記載した、前述のスパイダー下面および前述上面は平坦である。
7. 請求項６に記載した、前述のスパイダー上面が、前述第１の流れの少なくとも一部を前述上部湾曲フローガイドに向け、残りを前述下部湾曲フローガイドに向ける
8. 請求項１に記載した、前述下部湾曲フローガイドおよび前述上部湾曲フローガイドが回転対称であり、それにより、前述の湾曲フローガイドが、前述第１の流れをスパイダーレグの長手方向軸に沿った垂直面に向け、 上部の湾曲したフローガイドは、前述２の流れを垂直 面に向ける。
9. ダイヘッドとダイツーリングのスパイダーで使用するスパイダーレグとは
   上流部分;
   中央部分;
   下流部分;
   前述上流部分は、前述ダイヘッドおよびダイツーリング内のプラスチックの流れを第１の流れおよび第２の流れに分割するための前部頂点を有する。
   前述中央部分は、前述上流部分を前述下流部分から分離する。
   前述下流部分は、互いに異なる半径方向深さで互い違いに配置された上脚部分および下脚部分を さらに含み、前述上脚部分は、上部湾曲フローガイドを有し、前述下部脚部分は、下部湾曲フローガイドを有する。
   前述下部湾曲フローガイドは、前述第１流れの少なくとも一部をスパイダーレグの長手方向軸に 沿った垂直面に向け、前述上部湾曲フローガイドは、前述第２の流れの少なくとも一部を前述垂直面に向ける。
   前述第１の流れの少なくとも一部および前述第２の流れの一部は、前述スパイダーレグの周りを流れた後に互いに結合するように互いに向けられる。
10. 請求項９に記載したスパイダーレグは、前述下脚部分は、前述第２の流れの少なくとも一部の残りを前述下湾曲フローガイドに向けるように構成された下面をさらに含み、 前述上脚部分は、 上面は、前述第１の流れの少なくとも一部の残りを前述上部湾曲 フローガイドに向けるように構成されている。
11. 請求項１０に記載したスパイダーレグは、前述上面および前述下面は平坦である。
12. 請求項１０に記載した上部湾曲フローガイドは、第１の上面および第２の上面をさらに 備える。前述第１の上面は、前述中央部分から半径方向外側に湾曲しており、前述第２の上面は、前述第１の上面に向かって半径方向内側に湾曲している。
    前述下部湾曲フローガイドは、第１の下面および第２の下面をさらに含み、
    前述第１の下面は、前述中央部分から半径方向外側に湾曲しており、前述第２の下面は、前述第１の下面に向かって半径方向内側に湾曲している
13. 請求項１２に記載したスパイダーレグは、前述第１の下面と前述第２の下面との間の第１の接合部が、前述第１の流れの少なくとも一部を前述第２の流れに向ける。
    前述第１の上面と前述第２の上面との間の第２の接合部は、前述第２の流れの少なくとも 一部を前述第１の流れに向ける。
14. 請求項９に記載したスパイダーレグは、前述下部傾斜面が、前述第１の流れの少なくとも 一部を、前述第２の流れの少なくとも一部に向かって誘導する。
    前述上部傾斜面は、前述第２の流れの少なくとも一部を前述第１の流れの少なくとも一部に向けて導く。
15. 請求項１４に記載したスパイダーレグは、前述上流部分は、前述上流部分から前述中央部分に向かって広がる。
16. 請求項９に記載のスパイダーレグは、前述上部湾曲フローガイドおよび前述下部湾曲 フローガイドが、互いに回転対称である。
17. ダイヘッドおよびダイツーリング用のスパイダーは下記を含む：
    前述スパイダーを通って軸方向に延びる複数の内部プラスチック流路。 そして
    前述複数の内部プラスチック流路のそれぞれの間のスパイダーレグ。
    明細で述べたスパイダーレッグは以下を含む：
    フロント頂点;
    前述前部頂点に結合された第１のレグおよび第２のレグ。前述第１のレグおよび前述第２のレグのそれぞれは、互いに離れて角度が付けられ、前述第１のレグおよび前述第２のレグのそれぞれは、縦軸に沿った垂直面から離れて角度が付けられる
    プラスチックの流れは、前部頂点によって、第1の流れ、第2の流れ、第3の流れ、および第4の流れに分けらる。 前述第１のレグの第１の側に沿って流れる第１の流れ、前述第３の流れは、前述第２のレグの第１の側に沿って流れ、前述第４の流れは、前述第２のレグの第２の側に沿って流れる。
    ここで、第１の流れおよび第３の流れは互いに隣接しており、前述第１の流れおよび前述 第３の流れは、前記スパイダーレグによって互いに向かって流れるように方向付けられる。
    前述第２の流れは、前述第２のレグから離れて流れるように方向付けられ、前述第４の流れは、前述第１のレグから離れて流れるように方向付けられる。
    第１のレグの第１の側の一部は前部頂点から遠位にあり、第１のレグの第２の側の前述部分は第２のレグに向かって傾斜している。
    第２のレグの第１の側の一部は前部頂点から遠位にあり、第２のレグの第１の側の前述部分は第１のレグに向かって傾斜している。
18. スパイダーで使用するスパイダーレグに含む：
    フロント頂点;
    前述前部頂点に結合された第１のレグおよび第２のレグ。前述第１のレグおよび前述第２のレグのそれぞれは、互いに離れて角度が付けられ、前述第１のレグおよび前述第２のレグのそれぞれは、縦軸に沿った垂直面から離れて角度が付けられる。
    プラスチックの流れは、前部頂点によって、第1の流れ、第2の流れ、第3の流れ、および第4の流れに分けられる。第1の流れは、第1のレグの第1の側面に沿って流れ、第2の流れは、 前述第１のレグ、前述第３の流れは、前述第２のレグの第１の側に沿って流れ、前述第４の流れは、前述第２のレグの第２の側に沿って流れる。
    第１の流れおよび第３の流れは互いに隣接しており、前述第１の流れおよび前述第３の流れは、前述スパイダーレグによって互いに向かって流れるように方向付けられる。
    ９第２のレグから離れて流れるように向けられ、前述第４の流れは、 前述第１のレグから離れて流れるように向けられる。
    第１のレグの第１の側の一部は前部頂点から遠位にあり、第１のレグの第１の側の前述部分は第２のレグに向かって傾斜している。
19. 添付の図およびテキストによる発明。

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