專利名稱：擠壓方法和擠壓設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及擠壓方法，該方法使用擠壓設(shè)備，擠壓設(shè)備包括一個噴嘴，因而擠壓設(shè)備包括通過該噴嘴供應(yīng)至少兩種不同材料的裝置，一種產(chǎn)品由該噴嘴生產(chǎn)，該產(chǎn)品包括至少兩種不同的材料，所述材料的相對比例在終端產(chǎn)品中是變化的，所述噴嘴包括至少兩個噴嘴腔，因而流過第一噴嘴腔的材料形成產(chǎn)品的外部，流過第二噴嘴腔的材料形成產(chǎn)品的內(nèi)部。
本發(fā)明還涉及擠壓設(shè)備，該設(shè)備包括一個噴嘴和用于通過該噴嘴擠壓至少兩種不同材料的裝置，所述噴嘴包括至少兩個噴嘴腔，因而流過第一噴嘴腔的材料形成產(chǎn)品的外部，流過第二噴嘴腔的材料形成產(chǎn)品的內(nèi)部。
EP 0 891 769公開了一種技術(shù)方案，其中使用兩個不同的擠壓機以便向雙層噴嘴供應(yīng)材料。在該雙層噴嘴中，在內(nèi)層中的材料流由一個閥門機構(gòu)分裂開來。這樣生產(chǎn)出所謂的封裝擠壓產(chǎn)品(encapsulatedextrusion products)，其中內(nèi)部材料斷續(xù)地布置在外部材料內(nèi)。但是，借助閥門機構(gòu)分裂材料流會干擾擠壓機的操作，這是因為擠壓機要承受壓力脈動的緣故。擠壓機的操作這樣受到干擾，這就意味著產(chǎn)品的質(zhì)量不是均等的。
本發(fā)明的目的是提供一種改進的擠壓方法和擠壓設(shè)備。
本發(fā)明的擠壓方法的特征在于噴嘴腔的容量受到調(diào)節(jié)，因而當(dāng)噴嘴腔減小時，流過它的材料量在噴嘴的出口處增加，而當(dāng)噴嘴腔的容量增加時，流過它的材料量在噴嘴的出口處減少。
本發(fā)明的擠壓設(shè)備的特征在于它包括用于改變噴嘴腔容量的裝置，因而當(dāng)噴嘴腔的容量減小時，流過它的材料量增加，而當(dāng)噴嘴腔容量增加時，流過它的材料量在噴嘴出口處減少。
本發(fā)明的構(gòu)思在于至少兩種不同的材料從擠壓設(shè)備送至噴嘴。噴嘴包括至少兩個噴嘴腔和至少一個活動噴嘴部分，該噴嘴部分可用于改變噴嘴腔的容量。從第一噴嘴腔供應(yīng)的材料形成產(chǎn)品的外部，從第二噴嘴腔供應(yīng)的材料形成產(chǎn)品的內(nèi)部。通過改變噴嘴腔的容量，產(chǎn)品不同部分的相對比例可以在終端產(chǎn)品中改變。當(dāng)?shù)谝粐娮烨蝗萘吭黾訒r，從其排放的材料流減小，如果第二噴嘴腔容量同時減小，那么，內(nèi)部材料供應(yīng)較大的量，即，在終端產(chǎn)品中該點上比在產(chǎn)品的某個其它點上有較大的內(nèi)部材料量。相應(yīng)地，當(dāng)噴嘴腔容量受到調(diào)節(jié)，使第一噴嘴腔容量減小而第二噴嘴腔容量增加時，噴嘴從第一噴嘴腔供應(yīng)較大的材料量，從第二噴嘴腔供應(yīng)較小的材料量。一個推薦實施例的構(gòu)思在于噴嘴腔是圓錐形的。一個第二推薦實施例的構(gòu)思在于向噴嘴腔供應(yīng)材料的擠壓機是圓錐形的，它包括至少兩個在彼此內(nèi)的收斂的圓錐形供應(yīng)槽。一個第三推薦實施例的構(gòu)思在于噴嘴腔容量受到調(diào)節(jié)，使產(chǎn)品的內(nèi)部是斷續(xù)的，即，在某個階段上，第二噴嘴的容量增加，從而根本沒有材料從其流出。一個第四推薦實施例的構(gòu)思在于形成噴嘴腔之間的部分的一個部分結(jié)合在擠壓機轉(zhuǎn)子中。
本發(fā)明的一個優(yōu)點在于所生產(chǎn)的產(chǎn)品的各部分的比例能夠以多種方式調(diào)節(jié)而不致在向噴嘴供應(yīng)材料的擠壓機中引起壓力脈動。被擠壓材料的總流量可以被穩(wěn)定，即，如果需要，產(chǎn)品能夠始終均勻一致。當(dāng)必須時，產(chǎn)品的厚度和形狀能夠根據(jù)需要調(diào)節(jié)。
現(xiàn)在對照以下附圖詳述本發(fā)明。


圖1是擠壓設(shè)備的示意側(cè)剖圖，圖2是另一擠壓設(shè)備的示意側(cè)剖圖，圖3a和3b表示按照本發(fā)明的技術(shù)方案的一個實施例，圖4示意地表示第三擠壓設(shè)備的噴嘴的細部結(jié)構(gòu)。
圖1表示擠壓設(shè)備1。擠壓設(shè)備1包括一個外部定子2和一個內(nèi)部定子3。一個圓錐形轉(zhuǎn)子4布置在定子2和3之間，使一個外部圓錐形和圓形供應(yīng)槽5設(shè)置在外部定子2和轉(zhuǎn)子4之間，并使一個內(nèi)部圓錐形和圓形供應(yīng)槽6設(shè)置在內(nèi)部定子3和轉(zhuǎn)子4之間。轉(zhuǎn)子4包括槽4a，因而當(dāng)轉(zhuǎn)子4轉(zhuǎn)動時，材料沿著槽5和6流向擠壓設(shè)備1的出口。除了轉(zhuǎn)子4以外或作為轉(zhuǎn)子4的替代，在定子2和/或3中也可布置槽。為了清楚起見，圖1未畫向供應(yīng)槽5和6供應(yīng)材料的供應(yīng)裝置。另外，為了清楚起見，圖1未畫轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)動裝置。上述裝置對本專業(yè)技術(shù)人員是顯而易見的，因此，對其不再贅述。
擠壓設(shè)備1還包括一個噴嘴7。噴嘴7包括一個外噴嘴部分8、一個內(nèi)噴嘴部分9和一個中噴嘴部分10。中噴嘴部分10布置得結(jié)合在轉(zhuǎn)子4中，在這種情形中，中噴嘴部分10隨轉(zhuǎn)子4轉(zhuǎn)動。外噴嘴部分8和內(nèi)噴嘴部分9是不轉(zhuǎn)動的。外噴嘴部分8借助一個操縱裝置11在軸向上移動，內(nèi)噴嘴部分9借助一個操縱裝置12相似地在軸向上移動。例如，操縱裝置11和12可以是液壓或機電裝置。一個外部圓形和錐形噴嘴腔13設(shè)置在外噴嘴部分8和中噴嘴部分10之間。一個內(nèi)部圓形和錐形噴嘴腔14設(shè)置在內(nèi)噴嘴部分9和中噴嘴部分10之間。
外噴嘴部分8的往復(fù)運動由符號V1表示，該變量V1也表示外噴嘴部分8的運動速度。同樣，內(nèi)噴嘴部分9的往復(fù)運動由符號V3表示，該變量也同樣表示內(nèi)噴嘴部分9的運動速度。在圖1中的向右方向確定為速度V1和V3的正向。
當(dāng)外噴嘴部分8在圖1中看去以速度V1向右運動時，外噴嘴腔13的容量增加。因此，沿著供應(yīng)槽5送出噴嘴7的材料流量減少。如果內(nèi)噴嘴部分9同時也在圖1中看去向右以速度V3運動，那么，內(nèi)噴嘴腔14減小，沿內(nèi)供應(yīng)槽6供應(yīng)的較大材料量流出噴嘴7。另一方面，如果外噴嘴部分8在圖1中看去向左運動，那么，外噴嘴腔13減小，沿著外供應(yīng)槽5供應(yīng)的較大材料量從噴嘴7流動。如果內(nèi)噴嘴部分同時在圖1中看去向左運動，那么，內(nèi)噴嘴腔14的容量增加，沿著內(nèi)供應(yīng)槽6供應(yīng)的較小材料量從噴嘴7流動。在圖1所示的情形中，內(nèi)噴嘴部分9向左以高速移動，使得根本沒有沿著內(nèi)供應(yīng)槽6供應(yīng)的材料從噴嘴7流動。因而這樣制成的產(chǎn)品15包括一個外部15a，以及一個作為外部15a內(nèi)的斷續(xù)部分的內(nèi)部15b。例如，產(chǎn)品15可以是塑料產(chǎn)品，其中外部15a和內(nèi)部15b是由不同的塑料制成的。例如，產(chǎn)品15也可以是食品工業(yè)產(chǎn)品，其中外部15a和內(nèi)部15b是由不同的食品材料制成的。產(chǎn)品15也可以用作一個吹模坯件，較軟的內(nèi)部15b布置在外部15a內(nèi)，當(dāng)吹模時，在內(nèi)部15b內(nèi)吹空氣，例如，這使外部15a變成塑料瓶。
沿著外供應(yīng)槽5流動的材料流量由符號Q1表示。相應(yīng)地，沿著內(nèi)供應(yīng)槽6流動的材料流量由符號Q2表示。從噴嘴7排出的材料流量Q，即，擠壓設(shè)備的輸出，是從下式得出的Q＝Q2+πR2V3-πR2V1其中R是噴嘴腔13和14的半徑。噴嘴腔13和14的半徑也可以大小不同，外噴嘴腔13的半徑在上式中與速度V1相關(guān)連地使用，內(nèi)噴嘴腔14的半徑與速度V3相關(guān)連地使用。在圖1的情形中。輸出Q總是不變的，即，QA＝QB。QA表示在一個點上的材料流量，在該點上，產(chǎn)品15設(shè)有內(nèi)部15b和外部15a，相應(yīng)地，QB表示在一個點上的材料流量，在該點上，產(chǎn)品15只設(shè)有構(gòu)成外部15a的材料。因此，材料流量QA是根據(jù)下式形成的QA＝Q2+πR2V3+Q1-πR2V1如果外噴嘴部分8和內(nèi)噴嘴部分9在軸向上是不可移動的，即，V1和V3等于0，那么，QA＝Q2+Q1。在點QB為Q2+πR2V3＝0。
內(nèi)噴嘴部分9的速度因而已為負值，并且高得使內(nèi)噴嘴腔14的容量的增加已補償沿內(nèi)供應(yīng)槽供應(yīng)的材料流量。因此QB＝Q1-πR2V1圖1也表示在生產(chǎn)產(chǎn)品時速度V1和V3的變化。
按照擠壓設(shè)備借助操縱裝置11和12的輸出來使速度V1和V3同步。操縱裝置11和12可由微處理器控制，例如，在這種情形中，速度可迅速，精確地受到調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)中也可利用復(fù)雜的功能。
圖2表示一個擠壓設(shè)備1，該設(shè)備不包括分離的噴嘴7，而是定子2和3構(gòu)成噴嘴，外供應(yīng)槽5相應(yīng)于外噴嘴腔13，內(nèi)供應(yīng)槽相應(yīng)于內(nèi)噴嘴槽14。圖2也表示一個將材料送入外供應(yīng)槽5的外供應(yīng)裝置16，以及一個以本身公知的方式將材料送入內(nèi)供應(yīng)槽6的內(nèi)供應(yīng)裝置17。
轉(zhuǎn)子4包括槽4a，因而當(dāng)轉(zhuǎn)子4轉(zhuǎn)動時，材料沿供應(yīng)槽5和6流出擠壓設(shè)備。除了轉(zhuǎn)子4以外，或者作為轉(zhuǎn)子4的替代，在定子2和/或3中也可布置槽。借助相應(yīng)于操縱裝置11和12的操縱裝置18，轉(zhuǎn)子4被布置得可以移動。箭頭V2表示轉(zhuǎn)子4沿軸向的往復(fù)運動及運動速度。與圖1的情形比較，這樣只需要一個可在軸向上移動的零件。但是，在圖2的情形中，外供應(yīng)槽5和內(nèi)供應(yīng)槽6的容量按照基本相似的方式成比例地改變。因此，在圖1的實施例中，能夠按照更為多用和可變的方式調(diào)節(jié)終端產(chǎn)品的特征。在圖2的實施例中，轉(zhuǎn)子4設(shè)有圓形齒輪系統(tǒng)，該系統(tǒng)可在軸向上前、后移動。上述結(jié)構(gòu)是本專業(yè)技術(shù)人員公知的；因此，對其不再贅述。擠壓設(shè)備1的圓例如可在三個不同的點上設(shè)置幾個操縱裝置18，因而通過以不同方式調(diào)節(jié)操縱裝置，轉(zhuǎn)子4可以被傾斜。然后，如果需要，通過使轉(zhuǎn)子4傾斜，產(chǎn)品能夠被集中，或者，材料流可被偏心地導(dǎo)向。例如，通過改變傾斜程度，所制成的產(chǎn)品可在不同的點上螺旋形地改變其厚度。在設(shè)置在轉(zhuǎn)子4內(nèi)、外的供應(yīng)槽5和6中布置密封件19，能夠改變它們的厚度以防止材料從轉(zhuǎn)子4的較寬端流出。
圖3a和3b表示在產(chǎn)品15的內(nèi)部15b中形成斷續(xù)點的情形。為了保證形成內(nèi)部15b的材料被分裂，內(nèi)噴嘴部分9受到過度控制，即，暫時地使速度V3高于速度V1。速度V3的變化由圖3b中的曲線表示。然后，在中噴嘴部分的端部的內(nèi)部材料流中形成向著圖3a和3b中的左側(cè)的抽吸作用，從而斷開內(nèi)部材料流。
在圖4所示的技術(shù)方案中，噴嘴7包括在外噴嘴部分8和內(nèi)噴嘴部分9之間的三個中間部分20a、20b和20c。每隔一個中間部分，即，中間部分20a和中間部分20c被布置得可前、后移動，由圖中箭頭V表示。因此，所制成的產(chǎn)品包括幾個層，這些層的相對比例可以改變。圖4還表示一種技術(shù)方案。在該方案中，從噴嘴7的中間供應(yīng)連續(xù)的材料即材料流21，所述材料流例如可以是一條纜，特別是光纜，或其它包覆產(chǎn)品。
附圖和有關(guān)描述只是想說明發(fā)明的構(gòu)思。本發(fā)明的范圍可以在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)改變。因此，產(chǎn)品15內(nèi)的內(nèi)部15b可以是連續(xù)的，而外部15a是斷續(xù)的。另外，如果需要，產(chǎn)品15可以具有變化的外部尺寸，即，總厚度。噴嘴的噴嘴腔也可以具有除圓錐形以外的另一種形狀，例如，可以呈板狀。但是，噴嘴腔最好呈圓錐形，從而能夠以最容易的方式調(diào)節(jié)擠壓設(shè)備；因此，也可以更容易地實現(xiàn)均勻的排放流量。轉(zhuǎn)子和定子也可以具有除圓錐形以外的另一種形狀，但是，圓錐形的轉(zhuǎn)子、定子和噴嘴部分可提供最簡單、最容易的調(diào)節(jié)方案。另外，擠壓設(shè)備1也能夠使定子設(shè)置在外供應(yīng)槽5和內(nèi)供應(yīng)槽6之間，轉(zhuǎn)子設(shè)置在外供應(yīng)槽5外，另一轉(zhuǎn)子設(shè)置在內(nèi)供應(yīng)槽6內(nèi)。當(dāng)然也能夠具有幾個轉(zhuǎn)子和定子，在這種情形中使用按照圖4的噴嘴。噴嘴7的出口形狀也可以變化，例如，出口可以是圓形或角形輪廓形狀，或者具有產(chǎn)生片狀產(chǎn)品的形狀。
權(quán)利要求
1.一種使用擠壓設(shè)備(1)的擠壓方法，所述擠壓設(shè)備包括一個噴嘴(7)，因而擠壓設(shè)備包括用于通過噴嘴(7)供應(yīng)至少兩種不同材料的裝置，產(chǎn)品是借助噴嘴(7)生產(chǎn)的，該產(chǎn)品包括至少兩種在終端產(chǎn)品(15)中相對比例變化的不同材料，噴嘴(7)包括至少兩個噴嘴腔(13、14)，使通過第一噴嘴腔(13)流動的材料形成產(chǎn)品(15)的外部(15a)，使通過第二噴嘴腔(14)流動的材料形成產(chǎn)品(15)的內(nèi)部(15b)，其特征在于噴嘴腔(13、14)的容量被調(diào)節(jié)，因而當(dāng)噴嘴腔(13、14)減小時，流過噴嘴腔的材料量在噴嘴(7)的出口處增加，而當(dāng)噴嘴腔(13、14)的容量增加時，流過噴嘴腔的材料量在噴嘴(7)的出口處減少。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于產(chǎn)品(15)的外、內(nèi)部(15a，15b)中的至少一個被布置成斷續(xù)的。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于產(chǎn)品(15)的內(nèi)部(15b)被布置成斷續(xù)的。
4.如前述任一項所述的方法，其特征在于噴嘴腔(13、14)是圓錐形的。
5.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于擠壓設(shè)備(1)是圓錐形的。
6.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于噴嘴(7)包括一個在噴嘴腔(13、14)之間的一個部分(10)，該部分結(jié)合在擠壓設(shè)備(1)的轉(zhuǎn)子(4)內(nèi)。
7.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于噴嘴腔(13、14)的容量彼此獨立地被調(diào)節(jié)。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于在噴嘴腔(13、14)之間設(shè)置一個部分(10)，該部分被移動，以便同時調(diào)節(jié)噴嘴腔(13、14)的容量，因而當(dāng)?shù)谝粐娮烨?13)的容量減少時，第二噴嘴腔(14)的容量增加，反之亦然。
9.一種擠壓設(shè)備包括一個噴嘴(7)和用于通過噴嘴(7)擠壓至少兩種不同材料的裝置，噴嘴(7)包括至少兩個噴嘴腔(13、14)，因而流過第一噴嘴腔(13)的材料形成產(chǎn)品(15)的外部(15a)，流過第二噴嘴腔(14)形成產(chǎn)品(15)的內(nèi)部(15b)，其特征在于它包括用于改變噴嘴腔(13、14)的容量的裝置，因而當(dāng)噴嘴腔的容量減小時，流過噴嘴腔的材料量在噴嘴出口處增加，而當(dāng)噴嘴腔(13、14)的容量增加時，流過噴嘴腔的材料量在噴嘴(7)的出口處減少。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于用于調(diào)節(jié)噴嘴腔(13、14)的裝置可以被布置得可彼此獨立地調(diào)節(jié)不同噴嘴腔(13、14)的容量。
11.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于在噴嘴腔(13、14)之間布置一個部分(10)，該部分可在設(shè)備的軸向上移動，因而該部分(10)在第一方向上移動時減小第一噴嘴腔(13)，同時增大第二噴嘴腔(14)，而當(dāng)在第二方向上移動時增大第一噴嘴腔(13)，同時減小第二噴嘴腔(14)。
12.如權(quán)利要求9至11中任一項所述的設(shè)備，其特征在于噴嘴腔(13、14)是圓錐形的。
13.如權(quán)利要求9至12中任一項所述的設(shè)備，其特征在于用于通過噴嘴(7)擠壓材料的裝置包括至少一個轉(zhuǎn)子(4)和至少一個定子(2、3)，因而具有收斂圓錐形狀的至少兩個供應(yīng)槽(5、6)在其間形成。
14.如權(quán)利要求9至13中任一項所述的設(shè)備，其特征在于在噴嘴腔(13、14)之間布置一個部分(10)，該部分結(jié)合在擠壓設(shè)備(1)的轉(zhuǎn)子(4)內(nèi)。
全文摘要
一種擠壓方法和擠壓設(shè)備，其中至少兩種不同的材料流從擠壓設(shè)備(1)供應(yīng)到一噴嘴(7)。噴嘴(7)包括至少兩個噴嘴腔(13、14)，使流過第一噴嘴腔(13)的材料形成產(chǎn)品(15)的外部(15a)，使流過第二噴嘴腔(14)的材料形成產(chǎn)品(15)的內(nèi)部(15b)。噴嘴腔(13、14)的容量被改變，從而能夠改變產(chǎn)品(15)外、內(nèi)部(15a、15b)的相對比例。當(dāng)噴嘴腔(13、14)的容量減小時，流過噴嘴腔的材料量在噴嘴(7)的出口處增加，而當(dāng)噴嘴腔(13、14)的容量增加時，流過噴嘴腔的材料量在噴嘴(7)的出口處減少。
文檔編號B29C47/24GK1426350SQ01808637
公開日2003年6月25日 申請日期2001年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月29日
發(fā)明者卡里·基里亞瓦伊寧 申請人:利訥瑙有限公司