TWM609769U

TWM609769U - 擠壓系統

Info

Publication number: TWM609769U
Application number: TW109213130U
Authority: TW
Inventors: 陳法勝; 葉良輝
Original assignee: 歐特捷實業股份有限公司
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2020-10-06
Publication date: 2021-04-01
Also published as: KR20220056165A; TWI786444B; CN112659446A; KR20210045932A; KR102559259B1; CN214773474U; EP3815870A1; TW202116531A; JP2021062611A; JP7036391B2

Abstract

本新型揭示一種擠壓系統，包括設置成輸送一聚合物材料的一熱熔單元、設置成將該聚合物材料與一發泡劑混合以形成一混合物的一混合單元、設置成射出該混合物的一射出單元、設置在該熱熔單元與該混合單元之間的一第一流動控制元件，以及設置在該混合單元與該射出單元之間的一第二流動控制元件。

Description

擠壓系統

本創作係關於擠壓系統和擠壓方法，尤其係關於聚合物材料與發泡劑的混合物之擠壓系統和擠壓方法。

當物質處於溫度和壓力高於其臨界溫度和壓力的環境中，則該物質處於超臨界流體狀態。這種超臨界流體本質上介於氣相和液相之間，具有類似於氣體的表面張力、黏度和擴散率，並且具有與液體接近的密度和溶劑化能力。因此，在先前技術中，通過在由加壓盒提供的高溫和高壓環境下熔融固體聚合物原料，可將超臨界流體混入聚合物熔體中，並通過在加壓盒與模具的腔室空間之間的壓降，在超臨界流體進入腔室空間之後，於該聚合物熔體中形成多個成核點並成長成氣泡，從而將該聚合物熔體模製成發泡聚合物製品。

該先前技術另揭示利用超臨界流體來浸漬預先放置在模具內部腔室空間中的聚合物原料，該超臨界流體隨後進入該腔室空間，然後，由於腔室空間中壓力和溫度的變化，隨著超臨界流體的相變而產生氣泡，從而將該聚合物原料模製成發泡聚合物製品。

惰性氣體(例如二氧化碳或氮氣)是常用來當成發泡劑的超臨界流體，其中二氧化碳的臨界壓力為7.185 MPa，臨界溫度為304.265K。在先前技術中，為了將二氧化碳維持在超臨界流體狀態，要求加壓盒或腔室空間中的溫度和壓力必須大於臨界溫度和臨界壓力值，以避免分離。然而，在工業應用中，例如在射出成型處理中，通常，700至1500 kg/cm ²的射出壓力可以滿足射出成型處理所需的壓力。而高達7 MPa的二氧化碳的臨界壓力顯然更高。因此，為了保持加壓盒中二氧化碳的超臨界流體狀態，需要進一步提高加壓盒中的射出壓力，從而導致能耗增加。

儘管用於聚合物處理的操作條件根據所涉及的原料類型而有所不同，並且儘管存在不需要額外增加壓力的操作條件，但是由於超臨界流體必須與聚合物熔體混合成單相溶液，在使用加壓盒進行熱熔的技術範圍內，將超臨界流體引入螺桿的計量部分，其中該計量部分位於加壓盒的後半段，並且聚合物原料已經熔融。如此，超臨界流體和聚合物熔體的混合時間受到加壓盒中螺桿的旋轉速度限制，從而可能發生不希望、不均勻的混合，並且在壓力下降之後，聚合物中氣泡的成核可能不均勻，從而影響發泡聚合物製品的成型品質。

本創作的一個目的為提供一種混合物的擠壓系統。

根據本創作的一個具體實施例，揭示一種擠壓系統。該擠壓系統包括一熱熔單元，其設置成輸送一聚合物材料；一混合單元，其設置成從該熱熔單元接收該聚合物材料，將該聚合物材料與一發泡劑混合，並形成該聚合物材料與該發泡劑的一混合物；一發泡劑供應單元，其連接到該混合單元並設置成將發泡劑輸送到該混合單元中；以及一射出單元，其設置成射出該混合物。該擠壓系統另包括一第一流動控制元件，其佈置在該熱熔單元與該混合單元之間，並設置成控制該聚合物材料從該熱熔單元到該混合單元的流動；以及一第二流動控制元件，其佈置在該混合單元與該射出單元之間，並設置成控制該混合物從該混合單元到該射出單元的流動。

根據本創作的一個具體實施例，揭示一種擠壓系統。該擠壓系統包括一熱熔單元，其設置成輸送一聚合物材料；一混合單元，其設置成從該熱熔單元接收該聚合物材料，並設置成將該聚合物材料與一發泡劑混合，以形成該聚合物材料與該發泡劑的一混合物；一發泡劑供應單元，其連接到該混合單元並設置成將發泡劑輸送到該混合單元中；以及一射出單元，其設置成射出該混合物。該擠壓系統另包括一監控模組，其設置成即時監控該擠壓系統，其中該監控模組包括佈置在該擠壓系統內的一感測器。

[相關申請案交叉參照]

本申請案主張於2019年10月15日所提交序號62/915,287的美國臨時申請案，於2020年3月26日所提交序號16/831,386的美國專利申請案之優先權，這兩申請案的完整內容通過引用併入本文。

下列說明提供用於實現所提供主題中不同特徵之許多不同的具體實施例或範例。以下說明組件和配置的具體範例，以簡化本創作。當然，這些僅為範例，而非限制性。例如，以下描述中在第二特徵上或之上形成第一特徵可包括其中第一和第二特徵直接接觸形成的具體實施例，並且也可包括其中可在第一與第二特徵之間形成附加特徵，使得第一和第二特徵不直接接觸的具體實施例。此外，本創作可在各個範例中重複參考編號及/或字母。該重複的目的在於簡單和清楚，並且本身並不表示所討論的各種具體實施例及/或組態之間的關係。

此外，本文可使用空間相關用語，例如「底下」、「下方」、「之下」、「上方」、「之上」等，以便於描述一個元件或特徵與另一元件或特徵的關係，如圖中所示。除了圖中所描繪方位之外，此類空間相關用語還涵蓋裝置於使用或操作中的不同方位。該設備可以其他方式定向(旋轉90度或在其他方位上)，並且可相應地解釋本文中使用的空間相關用語。

儘管闡述本創作廣泛範疇的數值範圍和參數是近似值，但具體範例中揭示的數值盡可能精確地回報。然而，任何數值原本就包含必然由相應測試測量中發現的標準偏差所引起之某些誤差。另外，如本文所用，術語「約」通常是指在已知值或範圍的10％、5％、1％或0.5％之內。或者，當精通技術人員考慮時，術語「約」意指在平均值的可接受標準誤差內。除了在操作/工作範例中，或除非另有明確說明，否則本文內說明的所有數值範圍、數量、值和百分比，例如材料數量、持續時間、溫度、操作條件、數量比率等等，應理解為在所有情況下都由用語「約」所修飾。因此，除非有相反的指示，否則本創作和所附申請專利範圍中所闡述數值參數是可根據需要變化之近似值。至少，每個數值參數應根據回報的有效數字之數量並通過應用普通捨入技術來解釋。在本文中，範圍可表示為從一個端點到另一個端點或兩個端點之間。除非另有說明，否則本文所揭示的所有範圍都包括端點。

請參考圖1，本創作的較佳具體實施例中提供用於混合超臨界流體和聚合物原料熔體的機構10包括一熱熔單元20、一混合單元30、一發泡劑供應單元40和一射出單元50。

如圖2和圖3所示，根據傳統的射出成型或擠壓成型技術，熱熔單元20具有圓筒狀的中空加壓盒21。第一進給通道22和第一排放通道23分別設置在加壓盒21的兩端，並且與加壓盒21的加壓盒內部空間211連通。螺旋形推動構件24與加壓盒21的圓筒軸線同軸，並且可旋轉地設置在加壓盒21的加壓盒內部空間211中。進料斗25固定設置在加壓盒21的一端，並通過第一進給通道22與加壓盒內部空間211連通。排放端構件25設置在加壓盒21的另一端，並通過第一排放通道23與加壓盒內部空間211連通。

根據上述組態，可將外部固體聚合物原料從進料斗25通過第一進給通道22輸送到加壓盒內部空間211中，並且通過旋轉推動構件24將外部固體聚合物原料壓向第一排放通道23。外部固體聚合物原料隨著移動通過熱熔而被加熱成可流動的熔體，並從第一排放通道23流出。熱熔技術細節在先前技術中已知，並且在此省略說明。

混合單元30類似於傳統的射出加壓盒、擠壓加壓盒或其他將不同流體混合以形成均勻溶液來實現熔融混合之混合裝置。在本具體實施例中，如圖3至圖5所示，混合單元30具有圓筒形的中空混合盒31，其位於第一排放通道23之外，其中混合盒31與加壓盒21的圓筒軸線一端相鄰之一側固定連接至排放端構件26，從而間接地並固定地連接在加壓盒21的圓筒軸線的另一端之外。第二進給通道32佈置在混合盒31和排放端構件26的互連處，並通過排放端構件26與第一排放通道23連通。第二排放通道33佈置在混合盒31的圓筒軸線另一端，從而與第二進給通道32分離，並且第二排放通道通過混合盒31的混合盒內部空間311與第二進給通道32連通。一混合轉子34與混合盒31的圓筒軸線同軸，以旋轉方式佈置在混合盒31中，並且位於第二進給通道32與第二排放通道33之間。因此，在從第一排放通道23流出之後，聚合物熔體通過第二進給通道32輸送到混合盒內部空間311中，然後通過混合轉子34的旋轉進行攪拌，並通過第二排放通道33從混合單元30中流出。

發泡劑供應單元40具有用於將諸如二氧化碳或氮氣之類惰性氣體轉變成超臨界流體之供應系統(未顯示)，並且利用諸如管道和閥門的管線技術形成用於超臨界流體的流動通道。由於氣體的超臨界狀態形成技術和轉移技術在先前技術中是已知的，而不是本創作的技術特徵，因此在此省略說明。在此描述與本創作技術特徵有關的技術。如圖5所示，發泡劑供應單元40具有多個孔形氣體傳輸通道41，其佈置在混合盒31與排放端構件26相鄰的部分上，並且與混合盒內部空間311連通，從而形成超臨界流體從外部進入混合盒內部空間311的流動通道。

通過上述組件的組態，在由熱熔單元20熱熔之後獲得的聚合物熔體在由推動構件24提供的推動力作用下通過第二進給通道32壓送入混合盒內部空間311，同時外部超臨界流體也通過氣體傳輸通道41輸送到混合盒內部空間311中，使得聚合物熔體和超臨界流體藉由混合轉子34的旋轉而攪拌在一起並混合，以在混合盒內部空間311中形成均勻的單相溶液。然後，均勻的單相溶液通過第二排放通道33流出。

為了使聚合物熔體和超臨界流體在混合盒空間311中均勻混合，混合轉子34還包括可以旋轉方式佈置在混合盒31中呈直圓筒形狀的柱狀體341。在與第二進給通道32和氣體輸送通道41相鄰的一端，第一凹槽部分342環狀配置在柱狀體341的周圍。在與第二排放通道32相鄰的另一端，第二凹槽部分343環狀配置在柱狀體341的周圍。因此，當柱狀體341旋轉時，聚合物熔體和超臨界流體被第一凹槽部分342和第二凹槽部分343攪動，從而獲得期望的混合效果。

此外，第一凹槽部分342和第二凹槽部分343可以分別具有多個不同曲率的凹槽，如圖6所示，使得在混合盒內部空間311中實現聚合物熔體和超臨界流體更好的混合效果。

另外，如圖7所示，射出單元50佈置在混合單元30的第二排放通道33之外，其中射出單元50包括大體上呈圓柱狀的中空計量盒51、用於與計量盒51的內部空間511以及第二排放通道33連通的一連接通道52，以及用可滑動方式佈置在計量盒51的內部空間511中沿計量盒51的圓筒軸線往復移動之一柱塞狀排放構件53。因此，可將通過混合單元30混合而獲得的單相溶液，通過連接通道輸送到計量盒51的內部空間511中以進行測量。

應注意，傳統上將單相溶液進料至模具的內部腔室中以成型。相反，在本具體實施例中，單相溶液進給至射出單元50來進行測量，然後預定量的單相溶液通過與連接通道52連通的進給通道填充至外部模具中。不過，本創作並不受限於此。在工業應用中，可省略計量單元，並且可將通過混合單元30混合後獲得的單相溶液直接進給至外部模具中以成型。進給可連續或分批進行，並且可通過射出或擠壓方式進行。這些實施方式均基於本創作的主要技術特徵，並且均落入本創作的實施態樣之內。

在本創作中，隨著混合單元30與熱熔單元20分離，推動構件24的轉速和混合轉子34的轉速不彼此干擾，並且轉速可根據熱熔與混合的不同目的適當選擇，以達到最佳的熱熔效果和最佳的混合效果。與其中混合單元30和熱熔單元20彼此關聯的先前技術組態相比，本創作組態具有在工業應用方面更靈活的優點。

另外，針對熱熔、擠壓和推動固體聚合物原料的目的，推動構件24通常具有較大凹槽深度，以實現對聚合物的擠壓和推動效果。另外，為了使聚合物熔體和超臨界流體均勻混合，使聚合物熔體和超臨界流體相對於彼此充分流動是有利的。因此，混合轉子34的第一凹槽部分342和第二凹槽部分343之凹槽深度小於推動構件24的凹槽深度，以實現分散和微混合，從而實現更好的混合效果。然而，凹槽的深度和形狀可根據原材料和條件而變化，並且不應用於限制本創作。

此外，為了避免混合單元30和熱熔單元20之間非預期回流，如圖3至圖5所示，一第一流動控制元件61佈置在第一排放通道23與第二進給通道32之間，以阻止混合單元30中的混合物從第二進給通道32反向流回到第一排放通道23。在一些具體實施例中，該第一流動控制元件61是一球形逆止閥。

類似地，為了避免混合單元30和射出單元50之間回流，如圖4和圖7所示，一第二流動控制元件62佈置在第二排放通道33與連接通道52之間，以阻止連接通道52中的混合物反向流回到第二排放通道33。因此，當射出單元50通過連接通道52將所測量的混合物沉積到外部模具中時，可防止混合物反向流入混合單元30。在一些具體實施例中，該第二流動控制元件62是一球形逆止閥。

此外，為了確定混合單元30中的操作條件，例如壓力和溫度，如圖5所示，混合單元30另具有一壓力及/或溫度感測器35，其佈置在混合盒31中，並且用於感測混合盒內部空間311中的壓力及/或溫度，以用於工業實施中的控制目的。

因此，本創作提供用於混合超臨界流體和聚合物原料熔體的機制實現了工業應用中熱熔與混合過程的分離，如此使用方便，並且易於單相溶液均勻混合，提供具有所需成型品質的成型發泡。

圖8例示擠壓系統的具體實施例。圖8為在一些具體實施例中根據本創作態樣的擠壓系統示意圖。擠壓系統包括一熱熔單元20、一混合單元30、一發泡劑供應單元40、一射出單元50、一第一流動控制元件61、一第二流動控制元件62和一監控模組80。

圖9和圖10為圖8內所示該擠壓系統的剖面圖。在一些具體實施例中，請參考圖8至圖10，熱熔單元20設置成輸送聚合材料。在一些具體實施例中，熱熔單元20包括一加壓盒21、一第一進給通道22、一第一排放通道23和一推動構件24。在一些具體實施例中，熱熔單元20另包括一進料斗25。

在一些具體實施例中，第一進給通道22和第一排放通道23分別佈置在加壓盒21的兩端。在一些具體實施例中，第一進給通道22與加壓盒21的內部空間211連通，並且第一排放通道23與加壓盒21的外部空間連通，其中第一進給通道22設置成用於輸送聚合物材料至加壓盒21的內部空間211。

推動構件24設置成將聚合物材料從第一進給通道22輸送到第一排放通道23。在一些具體實施例中，推動構件24佈置在加壓盒21的內部空間211中。在一些具體實施例中，推動構件24佈置在第一進給通道22和第一排放通道23之間加壓盒21的內部空間211中，並且用於將聚合材料推向第一排放通道23。在一些具體實施例中，推動構件24可相對於加壓盒21旋轉。在一些具體實施例中，通過推動構件24的旋轉將聚合材料從第一進給通道22輸送到第一排放通道23。在一些具體實施例中，推動構件24無法往與加壓盒21的縱軸平行之方向移動。

進料斗25設置成通過第一進給通道22將聚合物材料輸送到加壓盒21的內部空間211。

混合單元30設置成從熱熔單元20接收該聚合物材料，並設置成將該聚合物材料與一發泡劑混合，以形成該聚合物材料與該發泡劑的混合物。混合單元30包括一中空混合盒31、一第二進給通道32、一第二排放通道33和一混合轉子34。

第二進給通道32和第二排放通道33分別佈置在混合盒31的兩端。在一些具體實施例中，第二進給通道32設置成輸送聚合物材料。在一些具體實施例中，第二排放通道33設置成排放該混合物。

混合轉子34設置成將聚合物材料與發泡劑混合，以在混合盒31內形成混合物。在一些具體實施例中，混合轉子34佈置於混合盒31中。在一些具體實施例中，混合轉子34佈置在第二進給通道32與第二排放通道33之間的混合盒31中，以攪拌混合盒31中的混合物。混合轉子34可旋轉將聚合物材料與發泡劑混合，並將聚合物材料和發泡劑的混合物從第二進給通道32輸送到第二排放通道33。在一些具體實施例中，混合轉子34無法往與混合盒31的縱軸平行之方向移動。

在一些具體實施例中，熱熔單元20包括設置成容納聚合物材料並具有第一壓力的中空加壓盒21，並且混合單元30包括具有第二壓力的中空混合盒31。在一些具體實施例中，為了防止回流，第一壓力大於第二壓力。在一些具體實施例中，通過第一壓力與第二壓力之間的差，將聚合物材料從熱熔單元20抽向混合單元30。

發泡劑供應單元40連接到混合單元30，並設置成將發泡劑輸送到混合單元30中。在一些具體實施例中，發泡劑供應單元40位於第一流動控制元件61與第二流動控制元件62之間。在一些具體實施例中，發泡劑供應單元40佈置成靠近第一流動控制元件61並且遠離第二流動控制元件62。

在一些具體實施例中，發泡劑源(未顯示)連接到發泡劑供應單元40，並且設置成供應本領域內精通技術人士已知的任何類型發泡劑。在一些具體實施例中，發泡劑是在加熱過程中釋放氣體的物理或化學添加劑。物理發泡劑包括大氣氣體(例如氮氣或二氧化碳)、碳氫化合物、氯氟烴、稀有氣體或其組合。發泡劑可以任何可流動的物理狀態供應，例如氣體、液體或超臨界流體。在一些具體實施例中，發泡劑在由發泡劑供應單元40導入混合單元30之後處於超臨界流體狀態。

在一些具體實施例中，第一流動控制元件61佈置在將熱熔單元20連接到混合單元30的第一接口71處。第一接口71設置成將聚合物材料從熱熔單元20導入混合單元30。第一接口71位於熱熔單元20與混合單元30之間。在一些具體實施例中，第一接口71設置成將聚合物材料從熱熔單元20的加壓盒21導入混合單元30的混合盒31。在一些具體實施例中，利用第一壓力與第二壓力之間的壓力差，將聚合材料從熱熔單元20通過第一接口71輸送及/或抽向混合單元30。

在一些具體實施例中，第一流動控制元件61佈置在熱熔單元20與混合單元30之間，並設置成控制該聚合物材料從熱熔單元20到混合單元30的流動。第一流動控制元件61可為閥門、活動蓋等。

在一些具體實施例中，第一流動控制元件61設置成在打開組態與閉合組態之間切換。第一流動控制元件61的打開組態允許聚合物材料從熱熔單元20流入混合單元30，並且第一流動控制元件61的閉合組態防止聚合物材料從混合單元30流回到熱熔單元20。

在一些具體實施例中，第一流動控制元件61設置成維持熱熔單元20與混合單元30之間的壓力差。在一些具體實施例中，第一流動控制元件61設置成通過在打開組態與閉合組態之間進行切換，來維持熱熔單元20和混合單元30之間的壓力差，使得聚合物材料不能從混合單元30的混合盒31流回到熱熔單元20的加壓盒21。在一些具體實施例中，第一流動控制元件61設置成調節第一壓力及/或第二壓力，以便維持第一壓力與第二壓力之間的壓力差。

圖11和圖12為圖8內所示該擠壓系統的剖面圖。在一些具體實施例中，請參考圖8、圖11和圖12，射出單元50設置成接收從混合單元30的第二排放通道33排出之混合物，並將該混合物從射出單元50排出。在一些具體實施例中，射出單元50包括設置成容納混合物的中空計量盒51。計量盒51具有中空的內部空間511，其中內部空間511與第二排放通道33連通並且設置成容納混合物。射出單元50還包括與計量盒51的內部空間511連通之連接通道52，以及可滑動佈置在計量盒51的內部空間511中並設置成透過出口54將混合物從計量盒51排出之排放構件53。

在一些具體實施例中，一模具(未顯示)連接至出口54。在一些具體實施例中，排放構件53可在平行於計量盒51的縱軸方向上移動，以將累積在計量盒51中的混合物通過出口54注入模具中。通過來自排放構件53的推力，將混合物從計量盒51注入模具中。在一些具體實施例中，排放構件53不會相對於計量盒51旋轉。

在一些具體實施例中，計量盒51具有第三壓力。在一些具體實施例中，為了防止回流，混合盒31的該第二壓力大於第三壓力。

在一些具體實施例中，第二流動控制元件62佈置在將混合單元30連接到射出單元50的第二接口72處。第二接口72設置成將混合物從混合單元30導入射出單元50。第二接口72位於混合單元30與射出單元50之間。在一些具體實施例中，第二接口72設置成將混合物從混合單元30的混合盒31導入射出單元50的計量盒51。在一些具體實施例中，利用第二壓力與第三壓力之間的壓力差，將混合物從混合單元30通過第二接口72輸送及/或抽向射出單元50。

在一些具體實施例中，第二流動控制元件62佈置在混合單元30與射出單元50之間，並設置成控制該混合物從混合單元30到射出單元50的流動。第二流動控制元件62可為閥門、活動蓋等。

在一些具體實施例中，第二流動控制元件62設置成在打開組態與閉合組態之間切換，其中打開組態允許混合物從混合單元30流入射出單元50，並且閉合組態防止混合物從射出單元30回流到混合單元50。

在一些具體實施例中，第二流動控制元件62設置成維持混合單元30與射出單元50之間的壓力差。在一些具體實施例中，第二流動控制元件62設置成通過在打開組態與閉合組態之間進行切換，來維持混合單元30和射出單元50之間的壓力差，使得混合物不能從射出單元50的計量盒51流回到混合單元30的混合盒31。在一些具體實施例中，第二流動控制元件62設置成調節第二壓力及/或第三壓力，以便維持第二壓力與第三壓力之間的壓力差。

請回頭參閱圖8，監控模組80設置成即時監控該擠壓系統。在一些具體實施例中，監控模組80包括中央處理器81和與中央處理器81電連接或可與之通訊的感測器82。在一些具體實施例中，多個感測器82放置在整個擠壓系統中，並且設置成感測在該擠壓系統的預定位置處(例如，熱熔單元20、混合單元30、射出單元50、發泡劑供應單元40、第一接口71、第二接口72、出口54或第一和第二流動控制元件61、62)至少一種處理條件(例如，沿著熱熔單元20的聚合物材料之流速或黏度、混合物積累在熱熔單元20內的量、熱熔單元20內部的第一壓力、混合單元30內部的第二壓力、射出單元50內部的第三壓力、第一壓力與第二壓力之間的壓力差、第二壓力與第三壓力之間的壓力差、每個單元的溫度、推動構件24和混合轉子34的轉速或通過發泡劑供應單元40的發泡劑流率和量)。例如，至少一個感測器82安裝在每一單元處，用於感測對應單元的處理條件。在一些具體實施例中，感測器82設置成偵測該處理條件並基於偵測到的處理條件，將信號或資料發送到中央處理器81以供進一步分析。感測器82的數量可根據需求來調節。

在一些具體實施例中，監控模組80可根據感測器82感測到的處理條件及/或中央處理器81的分析，來自動監控並即時調整該擠壓系統的相應位置處之處理條件。感測器82不限於任何特定類型，只要其可感測處理條件並提供感測後的資訊即可。中央處理器81利用該資訊改變處理條件，如此以使得所獲得混合物具有期望的預定特性之方式，調整每個單元中的處理條件。

在一些具體實施例中，熱熔單元20內部的第一壓力與混合單元30內部的第二壓力間之壓力差，由安裝在熱熔單元20、第一接口71、發泡劑入口單元40和混合單元30中的感測器82所感測。這樣，監控模組80可自動監視並立即調節聚合物材料在熱熔單元20與混合單元30之間的輸送，例如輸送速率、輸送持續時間、第一流動控制元件61的組態、推動構件24的轉速等等。

在一些具體實施例中，混合單元30處的感測器82感測聚合物材料和發泡劑的混合條件，例如發泡劑和聚合物材料的量以及發泡劑和聚合物材料的流率。這樣，監控模組80可自動監視並立即調節聚合物材料從熱熔單元20至混合單元30的輸送、發泡劑入口的組態、發泡劑的流率、混合轉子34的轉速等等。

在一些具體實施例中，混合單元30內部的第二壓力與射出單元50內部的第三壓力間之壓力差，由安裝在混合單元30、第二接口72和射出單元50中的感測器82所感測。這樣，監控模組80可自動監視並立即調節混合物從混合單元30到射出單元50的輸送，例如輸送速率、輸送持續時間、第二流量控制元件62的組態等等。

在一些具體實施例中，射出單元50的壓力由安裝在射出單元50中的感測器82所感測。例如，當感測器82感測到射出單元50的壓力超過預定位準時，中央處理器81可減小排放構件53施加到計量盒51中所累積混合物的推力。當感測器82感測到射出單元50的壓力低於預定位準時，中央處理器81可增加排放構件53的推力或停止射出。

在一些具體實施例中，可從出口54處的感測器82感測從射出單元50所排放的混合物數量，並且可將混合物數量立即調節至期望值。例如，當感測器82感測到混合物的排放量不足時，中央處理器81可根據感測器82感測到的排放量發出信號給出口54，以增加出口54的打開組態之持續時間。

在本創作中，揭示一種聚合物材料和發泡劑的混合物之擠壓方法。在一些具體實施例中，通過該方法執行擠壓。該方法包括許多操作，並且描述和說明不被認為是對操作順序的限制。圖13為根據本創作一個具體實施例例示聚合物材料與發泡劑的混合物之擠壓方法流程圖。在一些具體實施例中，如圖13所示，射出成型方法900包括以下步驟。

步驟901包括將該聚合物材料從一熱熔單元輸送至一混合單元。

步驟902包括將該發泡劑輸送到該混合單元中。

步驟903包括在該混合單元內將該聚合物材料與該發泡劑混合來形成該混合物。

步驟904包括將該混合物從該混合單元輸送至一射出單元。

步驟905包括從該射出單元排放第一數量的混合物。

聚合物材料從熱熔單元到混合單元的輸送包括通過佈置在熱熔單元與混合單元之間的第一流動控制元件，控制聚合物材料從熱熔單元到混合單元的流動。混合物從混合單元到射出單元的輸送包括通過佈置在混合單元與射出單元之間的第二流動控制元件，控制混合物從混合單元到射出單元的流動。

該方法900並不受限於上述具體實施例。在一些具體實施例中，射出成型方法900使用如圖8至圖12所示之任何上述擠壓系統。

在一些具體實施例中，聚合物材料和發泡劑的混合物之擠壓方法900包括步驟901，該步驟包括將聚合物材料從熱熔單元20輸送到混合單元30。步驟901另包括通過佈置在熱熔單元20與混合單元30之間的第一流動控制元件61，控制聚合物材料從熱熔單元20到混合單元30的流動。

在一些具體實施例中，如圖9中所示，將聚合材料通過進料斗25輸送到熱熔單元20的加壓盒21之內部空間211中。在一些具體實施例中，通過佈置在加壓盒21的內部空間211中之推動構件24旋轉，將聚合材料從第一進給通道22輸送到熱熔單元20的第一排放通道23。在一些具體實施例中，推動構件24無法往與加壓盒21的縱軸平行之方向移動。

在一些具體實施例中，通過佈置在加壓盒21的內部空間211中之推動構件24旋轉，將聚合材料從溶融單元20的第一進給通道22輸送到混合單元30的第二進給通道32。在一些具體實施例中，第二進給通道32佈置在中空混合盒31的一端。

在一些具體實施例中，監控模組80的感測器82感測到熱熔單元20內部的第一壓力大於混合單元30內部的第二壓力。在一些具體實施例中，感測器82連續感測熱熔單元20中的壓力和混合單元30中的壓力，並且根據偵測到的處理條件，將信號或資料發送到中央處理器81以進行進一步分析。

在一些具體實施例中，熱熔單元20與混合單元30之間已產生壓力差。在一些具體實施例中，第一流動控制元件61維持壓力差。在一些具體實施例中，當聚合物材料從熱熔單元20輸送到混合單元30時，第一流動控制元件61處於打開組態。在一些具體實施例中，當第一壓力類似於第二壓力時，第一流動控制元件61處於閉合組態。

在一些具體實施例中，聚合物材料通過位於熱熔單元20和混合單元30之間並連接這兩者的第一接口71，從熱熔單元20輸送到混合單元30。在一些具體實施例中，第一流動控制元件61佈置在第一接口71處。在一些具體實施例中，利用第一壓力與第二壓力之間的壓力差，將聚合材料從熱熔單元20通過第一接口71輸送及/或抽向混合單元30。

在一些具體實施例中，方法900包括步驟902，其包括將發泡劑輸送到混合單元30中。

在一些具體實施例中，發泡劑通過發泡劑供應單元40輸送到混合單元30中。

在一些具體實施例中，方法900包括步驟903，其包括在混合單元30中將聚合物材料與發泡劑混合以形成混合物。在一些具體實施例中，請參考圖10，在混合單元30的中空混合盒31中混合聚合物材料和發泡劑。在一些具體實施例中，通過佈置在混合盒31中混合轉子34的旋轉，將聚合物材料和發泡劑混合在一起。在一些具體實施例中，混合轉子34無法往與混合盒31的縱軸平行之方向移動。

在一些具體實施例中，通過混合轉子34的旋轉，將聚合物材料與發泡劑混合，並將聚合物材料和發泡劑的混合物從第二進給通道32輸送到第二排放通道33。第二進給通道32和第二排放通道33分別佈置在混合單元30的混合盒31之兩相對端。

在一些具體實施例中，感測器82感測該混合的處理條件，例如混合單元30內部的第二壓力、混合單元30的溫度、混合轉子34的旋速以及發泡劑流過發泡劑供應單元40的速率和量，並且感測器82將根據偵測到的處理條件，將信號或資料傳輸到中央處理器81以進行進一步分析。

在一些具體實施例中，方法900包括步驟904，其包括將混合物從混合單元30輸送至射出單元50中。步驟904另包括通過佈置在混合單元30與射出單元50之間的第二流動控制元件62，控制混合物從混合單元30到射出單元50的流動。

在一些具體實施例中，如圖11中所示，將混合物從第二排放通道33輸送到射出單元50的計量盒51之內部空間511中。在一些具體實施例中，通過佈置在混合盒31中的混合轉子34之旋轉，聚合材料通過連接通道52從混合單元30的第二排放通道33輸送到射出單元50的計量盒51之內部空間511。在一些具體實施例中，連接通道52佈置在計量盒51的一端。

在一些具體實施例中，監控模組80的感測器82感測到混合單元30內部的第二壓力大於射出單元50內部的第三壓力。在一些具體實施例中，感測器82連續感測混合單元30中的壓力和射出單元50中的壓力，並且根據偵測到的處理條件，將信號或資料發送到中央處理器81以進行進一步分析。

在一些具體實施例中，混合單元30與射出單元50之間已產生壓力差。在一些具體實施例中，第二流動控制元件62維持壓力差。在一些具體實施例中，當聚合物材料從混合單元30輸送到射出單元50時，第二流動控制元件62處於打開組態。在一些具體實施例中，當第二壓力類似於第三壓力時，第二流動控制元件62處於閉合組態。

在一些具體實施例中，混合物通過位於混合單元30和射出單元50之間並連接這兩者的第二接口72，從混合單元30輸送到射出單元50。在一些具體實施例中，第二流動控制元件62佈置在第二接口72處。在一些具體實施例中，利用第二壓力與第三壓力之間的壓力差，將混合物從混合單元30通過第二接口72輸送及/或抽向射出單元50。

在一些具體實施例中，混合物從混合單元30輸送到射出單元50，並且累積在射出單元50的計量盒51之內部空間511中。

在一些具體實施例中，方法900包括步驟905，其包括從射出單元50排出第一量的混合物。

如圖12所示，在一些具體實施例中，朝出口54提供的推力迫使第一數量的混合物離開射出單元50。在一些具體實施例中，強迫混合物從射出單元通過出口54。在一些具體實施例中，在將混合物從射出單元50壓出之前，將擠壓系統移動到預定位置，出口54與模具接合，並且將混合物從射出單元50排出。在一些具體實施例中，可滑動佈置在計量盒51的內部空間511中之排放構件53從射出單元50排出第一量的混合物。在一些具體實施例中，排放構件53與計量盒51的縱軸平行之方向上移動排放混合物。

在一些具體實施例中，混合物的第一量由監控模組80決定。在一些具體實施例中，感測器82連續感測射出單元50中的處理條件，並且根據偵測到的處理條件，將信號或資料發送到中央處理器81以進行進一步的分析，例如決定混合物的第一量和射出持續時間。

上面概述若干具體實施例的特徵，使得精通技術人士可更好地理解本創作各態樣。精通技術人士應理解，他們可容易地使用本創作作為設計或修改其他操作和結構之基礎，以實現相同目的及/或實現本文所介紹具體實施例的相同優點。精通技術人士還應認識到，這樣的同等構造不脫離本創作的精神和範圍，並且在不脫離本創作的精神和範圍之情況下，可在進行各種改變、替換和變更。

再者，本創作之範疇並不受限於該說明書中所說明之程序、機器、製造、物質組成、構件、方法及步驟之特定具體實施例。從本創作之揭示內容，熟習此項技術者將容易明白，依據本創作可使用目前已存在或以後將要開發的實行與本文所說明之對應具體實施例相同之功能或獲得實質上相同結果之程序、機器、製造、物質組成、構件、方法或步驟。因此，希望該等隨附申請專利範圍在其範疇內包括此類程序、機器、製造、物質組成、構件、方法和步驟。

10:機構 20:熱熔單元 21:中空加壓盒 22:第一進給通道 23:第一排放通道 24:推動構件 25:進料斗 26:排放端構件 30:混合單元 31:混合盒 32:第二進給通道 33:第二排放通道 34:混合轉子 35:壓力及/或溫度感測器 40:發泡劑供應單元 41:孔形氣體傳輸通道 50:射出單元 51:中空計量盒 52:連接通道 53:柱塞狀排放構件 54:出口 61:第一流動控制元件 62:第二流動控制元件 71:第一接口 72:第二接口 80:監控模組 81:中央處理器 82:感測器 211:加壓盒內部空間 311:混合盒內部空間 341:柱狀體 342:第一凹槽部分 343:第二凹槽部分 511:內部空間

當結合附圖閱讀時，從以下詳細描述中可最佳理解本創作態樣。應注意，根據工業中的標準實踐，各種部件並未按比例繪製。事實上，為了清晰起見，許多部件的尺寸可能任意放大或縮小。

圖1為根據本創作一個具體實施例的擠壓系統之透視圖。

圖2為沿著圖1中剖面線2-2的剖面圖。

圖3為沿著圖1中剖面線3-3的剖面圖。

圖4為沿著圖1中剖面線4-4的剖面圖。

圖5為沿著圖1中剖面線5-5的剖面圖。

圖6為根據本創作一個具體實施例中擠壓系統的混合轉子之透視圖。

圖7為沿著圖1中剖面線7-7的剖面圖。

圖8為根據本創作一個具體實施例的擠壓系統之示意圖。

圖9為根據本創作一個具體實施例在圖8內該擠壓系統的一部分之剖面圖。

圖10為根據本創作一個具體實施例在圖8內該擠壓系統的一部分之剖面圖。

圖11為根據本創作一個具體實施例在圖8內該擠壓系統的一部分之剖面圖。

圖12為根據本創作一個具體實施例在圖8內該擠壓系統的一部分之剖面圖。

圖13為根據本創作一個具體實施例例示聚合物材料與發泡劑的混合物之擠壓方法流程圖。

10:機構

20:熱熔單元

21:中空加壓盒

25:進料斗

26:排放端構件

30:混合單元

31:混合盒

40:發泡劑供應單元

50:射出單元

Claims

一種擠壓系統，包括：一熱熔單元，其設置成輸送一聚合物材料；一混合單元，其設置成從該熱熔單元接收該聚合物材料，並設置成將該聚合物材料與一發泡劑混合，以形成該聚合物材料與該發泡劑的一混合物；一發泡劑供應單元，其連接到該混合單元並設置成將發泡劑輸送到該混合單元中；一射出單元，其設置成射出該混合物；一第一流動控制元件，其佈置在該熱熔單元與該混合單元之間，並設置成控制該聚合物材料從該熱熔單元到該混合單元的流動；以及一第二流動控制元件，其佈置在該混合單元與該射出單元之間，並設置成控制該混合物從該混合單元到該射出單元的流動。
如請求項1之擠壓系統，其中該熱熔單元包括設置成容納該聚合物材料的一中空加壓盒，該加壓盒具有一第一壓力，該混合單元包括一中空混合盒，該中空混合盒具有一第二壓力，以及該第一壓力大於該第二壓力。
如請求項1之擠壓系統，其中該混合單元包括具有一第二壓力的一中空混合盒，該射出單元包括設置成容納該混合物的一中空計量盒，該中空計量盒具有一第三壓力，並且該第二壓力大於該第三壓力。
如請求項1之擠壓系統，其中該第一流動控制元件設置成在一打開組態與一閉合組態之間切換，該打開組態允許該聚合物材料從該熱熔單元流入該混合單元，並且該閉合組態防止該聚合物材料從該混合單元回流到該熱熔單元。
如請求項1之擠壓系統，其中該第二流動控制元件設置成在一打開組態與一閉合組態之間切換，該打開組態允許該混合物從該混合單元流入該射出單元，並且該閉合組態防止該混合物從該射出單元回流到該混合單元。
如請求項1之擠壓系統，另包括一監控模組，其設置成即時監控該擠壓系統，其中該監控模組包括佈置在該擠壓系統內的一感測器。
一種擠壓系統，包括：一熱熔單元，其設置成輸送一聚合物材料；一混合單元，其設置成從該熱熔單元接收該聚合物材料，並設置成將該聚合物材料與一發泡劑混合，以形成該聚合物材料與該發泡劑的一混合物；一發泡劑供應單元，其連接到該混合單元並設置成將發泡劑輸送到該混合單元中；一射出單元，其設置成射出該混合物；以及一監控模組，其設置成即時監控該擠壓系統，其中該監控模組包括佈置在該擠壓系統內的一感測器。
如請求項7之擠壓系統，另包括：一第一流動控制元件，其佈置在該熱熔單元與該混合單元之間，並設置成控制該聚合物材料從該熱熔單元到該混合單元的流動；以及一第二流動控制元件，其佈置在該混合單元與該射出單元之間，並設置成控制該混合物從該混合單元到該射出單元的流動。
如請求項7之擠壓系統，其中該監控模組還包含多個感測器放置在整個擠壓系統中。
如請求項7之擠壓系統，其中該監控模組是用於根據感測器感測到的處理條件或中央處理器的分析，來自動監控並即時調整該擠壓系統的處理條件。