用于连续地挤出具有不同材料的管材的装置和方法制造方法及图纸

一种共注射挤出设备和方法。第一挤出机与第一材料递送通道协作，用于将第一材料递送到模具。第二挤出机与第二材料递送通道协作，用于将第二材料递送到模具。第一柱塞被定位在所述第一材料递送通道中，且第二柱塞被定位在所述第二材料递送通道中。所述柱塞能够在第一位置和第二位置之间移动；在所述第一位置中，所述柱塞在相应的材料递送通道中朝向所述模具延伸；在所述第二位置中，所述柱塞在相应的材料递送通道中远离所述模具缩回。

Device and method for continuously extruding pipes with different materials

Device and method for CO injection extrusion. The first extruder works in conjunction with the first material delivery channel for delivering the first material to the mold. The second extruder works with the second material delivery channel to deliver the second material to the mold. The first plunger is positioned in the first material delivery channel, and the second plunger is positioned in the second material delivery channel. The plunger is movable between a first position and a second position; in the first position, the plunger in the corresponding material delivery channel toward the mold extension; in the second position, the plunger in the corresponding material delivery channel from the mold retraction.

【技术实现步骤摘要】
用于连续地挤出具有不同材料的管材的装置和方法
本专利技术涉及用于连续地挤出具有不同材料的管材(tubing)的装置和方法。具体地，本专利技术涉及用于使材料的含量沿着挤出管材的长度变化的聚合物挤出系统和方法。
技术介绍
由塑料制成的管(tube)、管道(pipe)、片材、膜、型材和其他挤出产品例如具有取决于所使用的特定塑料的不同特性。一种塑料将是非常柔性的，而另一种塑料将是非常僵硬的等。一种塑料可以是透明的，而另一种塑料是不透明的。对于许多应用，期望制造如下挤出产品，所述挤出产品是两种或更多种材料的共挤出物，所述两种或更多种材料从一种材料到另一种材料突然改变或逐渐改变，或者两种或更多种组分材料的相对含量沿着其长度变化。共挤出物是两个或更多个挤出机连接到单个共挤出模具所通过的过程。个体挤出机向模具进给不同的材料；不同的材料意味着不仅仅是不同类型的材料(诸如，尼龙和聚氨酯)，而且是具有不同特性或质量(诸如，颜色、不透明度或密度)的材料。共挤出产品的一个实施例是通过一对挤出机所挤出的管，该对挤出机进给共挤出模具，该共挤出模具将第一材料引导到挤出的管的外部并且将第二材料引导到该管的内部。结果是同轴的、双层的管状挤出物。挤出机被直接连接到共挤出模具，但是未达到最佳的结果。已知的塑料挤出机例如是具有大型桶的装置，该大型桶带有大型伺服马达驱动螺杆。塑料小球被放到料斗的一端内。熔化塑料流从另一端出来。由于螺杆是低效的泵，它在转动时生成大量的摩擦和热量。足够的能量从螺杆的机械能转换成热能来熔化塑料。塑料流最终被迫通过模具，形成花园软管、医用导管、管材、片材等。然而，挤出机螺杆不是正排量泵。从退出端出来的塑料的量不与螺杆的速度精确地成比例。吞吐量随着塑料的黏度、模具处的压力以及其他变量变化。如果改变共挤出系统的挤出机的速度，人们理论上会改变每种挤出材料的量。然而，对于挤出机，此变化不能够被精确地控制，并且实际上不可能相对从一种材料快速地改变到另一种材料，或者改变含量以使得挤出材料能够精确控制的方式从一种材料逐渐改变到另一种材料。如果挤出机螺杆停止，仍然存在可以从螺杆的凹槽出来的大量塑料(“滴料(drool)”)。因此，如果挤出机用于上文提及的用于改变材料含量的方案，则存在若干问题，包括：i)挤出机中螺杆的惯性是高的；ii)挤出机的输出不与速度呈线性关系；iii)来自挤出机的滴料难以预测和控制；以及iv)每个挤出机的输出不仅受到该挤出机中发生的情况的影响，还受到所有其他挤出机的影响。从一种挤出材料改变到另一种挤出材料的一种已知方式是使用倾泄阀来实现改变。倾泄阀允许一种材料进入到模具内，而另一种材料被转向并且被丢弃在废弃箱内。然后可以根据需要颠倒两个流动。在此系统中，螺杆以恒定速率运行，同时生成大量的废料。此外，个体模具层经历不一致的熔体流动。除了螺杆之外，另一种替代方案是使用熔体齿轮泵，如美国专利号5,725,814中所描述的。在此类型的系统中，对齿轮泵的速度的控制控制从泵排出的每种材料的量。然而，此类型的系统遭受个体模具层经历不一致的熔体流动。此外，螺杆不能够以恒定的速度运行。因此，将有益的是，提供能够挤出具有重复性、稳定性和可预测性的两种或更多种材料并且能够突然或逐渐转换材料的挤出装置、系统和方法。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供如下一种挤出设备，该挤出设备具有用于均匀熔体的连续且恒定的螺旋旋转，并且该挤出设备具有从一种材料到另一种材料的快速过渡。本专利技术的一个目的是提供一种具有产生多个层挤出能力的挤出设备，其中一个或多个层具有多个交替的材料。本专利技术的一个目的是在材料流动路径中提供柱塞以控制材料或熔体到模具的流动，同时允许挤出机的螺杆以恒定的速度运行。本专利技术的一个目的是在材料流动路径中提供柱塞以控制材料或熔体到模具的流动，从而也控制不希望的滴料。一个实施方案涉及一种共注射成型或挤出设备，其包括第一挤出机和第二挤出机。该第一挤出机与第一材料递送通道协作，用于将第一材料递送到模具。第二挤出机与第二材料递送通道协作，用于将第二材料递送到模具。第一柱塞被定位在该第一材料递送通道中，并且第二柱塞被定位在该第二材料递送通道中。该第一柱塞可在第一柱塞第一位置和第一柱塞第二位置之间移动，在该第一柱塞第一位置中，该第一柱塞在该第一材料递送通道中朝向该模具延伸，在该第一柱塞第二位置中，该第一柱塞在该第一材料递送通道中远离该模具缩回。该第二柱塞能够在第二柱塞第一位置和第二柱塞第二位置之间移动，在该第二柱塞第一位置中，该第二柱塞在该第二材料递送通道中朝向该模具延伸，在该第二柱塞第二位置中，该第二柱塞在该第二材料递送通道中远离该模具缩回。一个实施方案涉及一种共注射挤出或成型设备，其包括第一挤出机和第二挤出机。该第一挤出机与第一材料递送通道协作，用于将第一材料递送到模具。第一柱塞被定位在该第一材料递送通道中，并且被设置在该第一材料递送通道的靠近该模具定位的一部分中。该第二挤出机与第二材料递送通道协作，用于将第二材料递送到模具。第二柱塞被定位在该第二材料递送通道中，并且被设置在该第二材料递送通道的靠近该模具定位的一部分中。第一柱塞在第一柱塞第一位置和第一柱塞第二位置之间能够移动，在该第一柱塞第一位置中，该第一柱塞在该第一材料递送通道中朝向该模具延伸，在该第一柱塞第二位置中，该第一柱塞在该第一材料递送通道中远离该模具缩回。当该第一柱塞移动到延伸位置时，该第一材料被迫从该第一材料递送通道的该部分到该模具。当该第一柱塞移动到缩回位置时，该第一材料从该第一材料递送通道的该部分到该模具的流动被减慢或被停止。该第二柱塞在第二柱塞第一位置和第二柱塞第一位置之间能够移动，在该第二柱塞第一位置中，该第二柱塞在该第二材料递送通道中朝向该模具延伸，在该第二柱塞第二位置中，该第二柱塞在该第二材料递送通道中远离该模具缩回。当该第二柱塞移动到延伸位置时，该第二材料被迫从该第二材料递送通道的该部分到该模具。当该第二柱塞移动到缩回位置时，该第二材料从该第二材料递送通道的该部分到该模具的流动被减慢或被停止。一个控制器控制该第一柱塞在该第一柱塞第一位置和该第一柱塞第二位置之间的移动，并且该控制器控制该第二柱塞在该第二柱塞第一位置和该第二柱塞第二位置之间的移动。一个实施方案涉及共挤出材料的方法。该方法包括：通过第一材料递送通道向模具提供第一挤出材料；通过第二材料递送通道向模具提供第二挤出材料；通过定位在该第一材料递送通道中的第一柱塞来控制该第一挤出材料穿过该第一材料递送通道的流动；通过定位在该第二材料递送通道中的第二柱塞来控制该第二挤出材料穿过该第二材料递送通道的流动。本专利技术的其他特征和优点将从结合附图给出的对优选实施方案的以下更详细的描述显现，附图以实施例的方式例示本专利技术的原理。附图说明图1是本专利技术的具有三个挤出机的例示性挤出设备的立体视图。图2是根据权利要求1所述的挤出设备的横截面视图，示出了挤出机的材料递送通道。图3是挤出设备的一个替代实施方案的放大横截面视图，例示了在第一材料递送通道中处于关闭位置的第一柱塞和在第二材料递送通道中处于打开位置的第二柱塞。图4是图3的挤出设备的该替代实施实施方案的放大横截面视图，例示了在第一材料递送通道中处于打开位置的第一柱塞和在第二材料递送通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共注射挤出设备，包括：第一挤出机和第一材料递送通道，用于将第一材料递送到模具；第二挤出机和第二材料递送通道，用于将第二材料递送到模具；第一柱塞，被定位在所述第一材料递送通道中；第二柱塞，被定位在所述第二材料递送通道中；所述第一柱塞能够在第一柱塞第一位置和第一柱塞第二位置之间移动；在所述第一柱塞第一位置中，所述第一柱塞在所述第一材料递送通道中朝向所述模具延伸；在所述第一柱塞第二位置中，所述第一柱塞在所述第一材料递送通道中远离所述模具缩回；所述第二柱塞能够在第二柱塞第一位置和第二柱塞第二位置之间移动；在所述第二柱塞第一位置中，所述第二柱塞在所述第二材料递送通道中朝向所述模具延伸；在所述第二柱塞第二位置中，所述第二柱塞在所述第二材料递送通道中远离所述模具缩回。

【技术特征摘要】
2016.04.06 US 62/319,0511.一种共注射挤出设备，包括：第一挤出机和第一材料递送通道，用于将第一材料递送到模具；第二挤出机和第二材料递送通道，用于将第二材料递送到模具；第一柱塞，被定位在所述第一材料递送通道中；第二柱塞，被定位在所述第二材料递送通道中；所述第一柱塞能够在第一柱塞第一位置和第一柱塞第二位置之间移动；在所述第一柱塞第一位置中，所述第一柱塞在所述第一材料递送通道中朝向所述模具延伸；在所述第一柱塞第二位置中，所述第一柱塞在所述第一材料递送通道中远离所述模具缩回；所述第二柱塞能够在第二柱塞第一位置和第二柱塞第二位置之间移动；在所述第二柱塞第一位置中，所述第二柱塞在所述第二材料递送通道中朝向所述模具延伸；在所述第二柱塞第二位置中，所述第二柱塞在所述第二材料递送通道中远离所述模具缩回。2.根据权利要求1所述的共注射挤出设备，其中所述模具具有一个外层和一个内层，所述第一材料递送通道和所述第二材料递送通道与所述外层协作。3.根据权利要求2所述的共注射挤出设备，其中用于递送第三材料的第三挤出机和第三材料递送通道与所述模具的所述内层协作。4.根据权利要求1所述的共注射挤出设备，其中控制器控制所述第一柱塞在所述第一柱塞第一位置和所述第一柱塞第二位置之间的移动，所述控制器控制所述第二柱塞在所述第二柱塞第一位置和所述第二柱塞第二位置之间的移动。5.根据权利要求1所述的共注射挤出设备，其中具有致动构件的位置受控致动器被附接到所述第一柱塞和所述第二柱塞中的每个。6.根据权利要求5所述的共注射挤出设备，其中所述位置受控致动器是由伺服马达驱动的机电阀。7.根据权利要求1所述的共注射挤出设备，其中所述第一柱塞被设置在所述第一材料递送通道的靠近所述模具定位的一部分中，其中当所述第一柱塞移动到所述延伸位置时，所述第一材料被迫从所述第一材料递送通道的所述部分到所述模具，并且其中当所述第一柱塞移动到所述缩回位置时，所述第一材料从所述第一材料递送通道的所述部分到所述模具的流动被减慢或被停止。8.根据权利要求7所述的共注射挤出设备，其中所述第二柱塞被设置在所述第二材料递送通道的靠近所述模具定位的一部分中，其中当所述第二柱塞移动到所述延伸位置时，所述第二材料被迫从所述第二材料递送通道的所述部分到所述模具，并且其中当所述第二柱塞移动到所述缩回位置时，所述第二材料从所述第二材料递送通道的所述部分到所述模具的流动被减慢或被停止。9.根据权利要求3所述的共注射挤出设备，其中所述第一材料是EMS热塑性聚合物，所述第二材料是PEBA弹性体，且所述第三材料是EFEP三元共聚物。10.一种共注射挤出设备，包括：第一挤出机和第一材料递送通道，用于将第一材料递送到模具；第一柱塞，所述第一柱塞被定位在所述第一材料递送通道中，所述第一柱塞被设置在所述第一材料递送通道的靠近所述模具定位的一部分中；第二挤出机和第二材料递送通道，用于将第二材料递送到模具；第二柱塞，所述第二柱塞被定位在所述第二材料递送通道中，所述第二柱塞被设置在所述第二材料递送通道的靠近所述模具定位的一部分中；所述第一柱塞能够在第一柱塞第一位置和第一柱塞第二位置之间移动；在所述第一柱塞第一位置中，所述第一柱塞在所述第一材料递送通道中朝向所述模具延伸；在所述第一柱塞第二位置中，所述第一柱塞在所述第一材料递送通道中远离所述模具缩回；其中当所述第一柱塞移动到所述延伸位置时，所述第一材料被迫从所述第一材料递送通道的所述部分到所述模具，并且其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·D·马克森，V·卡特，K·J·艾维，
申请(专利权)人：格拉汉姆工程公司，
类型：发明
国别省市：美国,US