專利名稱：用于熱塑材料的對開擠出模組件及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及熱塑擠出技術(shù)領(lǐng)域，尤其是特別適用于低熔融強(qiáng)度熱塑材料加工的“模體對開”式模具筒子和這種模筒的組件及其使用方法。
作為加工各類最終產(chǎn)品的方法，熱塑材料擠出是一種名聲很不好的熱塑材料加工技術(shù)。通常，顆粒狀的熱塑材料被送入一個普通的螺桿擠出機(jī)中，在該機(jī)的料筒中進(jìn)行充分熔融，并將熔融后的熱塑材料輸送到一個擠出模中。接著，該擠出模加工從螺桿擠出機(jī)中排出的熱塑材料，使它形成預(yù)期的產(chǎn)品形狀(即模剖面形狀)。
但是，在對低熔融強(qiáng)度熱塑材料產(chǎn)品和/或具有復(fù)雜剖面形狀的這類產(chǎn)品進(jìn)行擠壓加工時，可能會碰到不少困難。在對低熔融強(qiáng)度熱塑材料進(jìn)行擠壓時，可能碰到的一個困難是在該熱塑材料產(chǎn)品剛從擠出模中排出時，還不具有有自我支撐的能力。為解決這個問題，需要為該擠出物增加某種附加的支承裝置，該裝置可使擠出物冷卻(即固化)到一定程度，從而具有自支撐的能力。
為了獲得幾何形狀比較復(fù)雜的產(chǎn)品，在對低熔融強(qiáng)度熱塑材料進(jìn)行擠壓時，還會伴隨產(chǎn)生另外一些問題。一般，熱擠壓具有復(fù)雜幾何形狀的產(chǎn)品，需要使用多個加長的擠出模，在該模具的進(jìn)口端與出口端之間的擠出腔中，可以逐漸形成該擠出產(chǎn)品。這就是說，在該擠出模的空腔中，有一個與產(chǎn)品的最后橫剖面形狀大致近似的進(jìn)口剖面，并且還有一系列的中間過渡剖面，這些中間剖面的形狀逐漸改變，到該擠出產(chǎn)品離開模具時，已經(jīng)從近似剖面逐漸變化成為該產(chǎn)品的最后剖面形狀。
在使用上述形式的模具生產(chǎn)具有復(fù)雜剖面的低熔融強(qiáng)度熱塑材料產(chǎn)品時，通常在擠出機(jī)起動階段會出現(xiàn)不少困難。即由于模具的軸向長度增加(這是擠出物剖面在模具空腔內(nèi)部逐漸變化所必需的)，螺桿擠出機(jī)的工作壓力有時會不足以迫使擠出物穿過該模腔。顯然，在起動時，人工幫助(如用人力把該擠出物從模腔的出口端拉出)不是一個解決辦法，因為在起動時，該擠出物的末端實際上位于模腔內(nèi)部，因而是無法接近的。
因此，需要一種可用來獲得具有復(fù)雜橫剖面形狀的低熔融強(qiáng)度熱塑材料產(chǎn)品的擠出模組件和/或方法。它們可以解決上面簡要提到的問題，本發(fā)明的目的即在于此。
本發(fā)明提供了一種加長的模筒組件，每個模筒由上、下模筒件構(gòu)成，它們彼此可以分離。因此，各個模筒空腔是由每個模筒的上、下模筒件共同限定的，即模腔的一部分由下模件所限定，模腔的另一部分則由上模件所限定。許多這樣的單獨模筒以端部對端部相連接的形式相互連接在一起，因而各個模腔就可以互相連通，沿擠出軸線方向共同建立起一個模筒組件的加長的模腔。該模筒組件(即一個由許多單個模筒組成的組件)可以安裝在與螺桿擠出機(jī)連接在一起的初級模具上(或安裝在螺桿擠出機(jī)本身的出口上)，因而擠出物就可以被送入并且沿擠出軸線穿過模筒組件的模腔。
這樣形成的模筒組件的加長的模腔，可使擠出物從初期的(大致相似的)橫剖面形狀逐漸變成產(chǎn)品的最后的(或接近最后的)橫剖面形狀。也就是說，該組件中多個單獨模筒的上游端空腔可以形成擠出物的初期形狀，而多個單獨模筒的下游端空腔，則可以實現(xiàn)最后的(或接近最后的)產(chǎn)品形狀。而居于上、下游端之間的那些過渡空腔則完成介于擠出產(chǎn)品的初期和最終(或接近最終的)橫剖面形狀之間的逐漸變化。
這種“模體對開”式模筒以及它的可與相似的其它模筒相連接的性能可以減少(如果沒有消除)與擠出機(jī)起動有關(guān)的許多問題。即當(dāng)起動時，最上游端模筒的下模件可以和與螺桿擠出機(jī)相連接的初級擠出模(或與該螺桿擠出機(jī)本身的出口)相連接，從而一開始就可支承從該模具(或擠出機(jī))中排出的擠出物。當(dāng)擠出物的長度接近(或剛開始伸出)該下模件的下游端時，順序排列的下一個模筒的下模件就可以與第一個模筒的下模件的下游端相配合連接，從而可以支承擠出物不斷增加的長度(即可依靠螺桿擠出機(jī)和/或在擠出產(chǎn)品末端的人工拉力的作用，使擠出產(chǎn)品不斷前進(jìn))。此后不久，第一個模筒的上模件與該模筒已經(jīng)定位的下模件(該件已經(jīng)支承著擠出物的一段長度)相配合，這樣就可以把擠出物圍住，并且迫使它穿過由第一個模筒所共同限定的模腔。
可以理解，由于延長到第一個模筒的下游端以外的該擠出物由順序排列的下一個模筒的下模件所支承，所以擠出物的整體性沒有受到損害。因此，當(dāng)該擠出物的末端接近(或剛開始伸出)順序排列的下一個模筒的下模件下游端時，順序排列的下一個模筒的上模件就可以與它的下模件配合連接。于是，下一個順序排列的模筒就限定了該模筒組件的另一部分模腔。
可以根據(jù)需要或給定產(chǎn)品的要求，通過使用順序排列的附加模筒來重復(fù)實現(xiàn)上述工藝方法。因此，按照以上簡要敘述的方法使用多個單獨模筒來生產(chǎn)具有復(fù)雜橫剖面的產(chǎn)品時，由于該擠出物在整個起動時間內(nèi)，可實際上被嚙合住并且沿擠出軸線方向牽引，從而有助于該擠出物沿擠出軸線方向輸送，因而，許多與擠出機(jī)起動有關(guān)的問題就可以減少(如果不是消除)。
本發(fā)明中各模筒的溫度可以分別進(jìn)行控制，最好是通過圍繞在模筒體上的電阻加熱套管(或者其它等效溫度控制裝置)來控制。因此，當(dāng)擠出物在模筒空腔內(nèi)部前進(jìn)時，該擠出物沿著擠出通道(它由多個模筒空腔所限定)各個位置上的溫度都可以控制。從而有利于起動。而且，在正常的工作情況下，這種溫度控制可以保證擠出物按所要求的方式由多個模筒空腔成形。
通過對下列各最佳實施例的詳細(xì)說明，將使本發(fā)明的優(yōu)點和特征更加明顯。
下面將對各個附圖注出標(biāo)號，各附圖中的相同標(biāo)號代表相同結(jié)構(gòu)的零件。附圖中

圖1為本發(fā)明模筒組件的正視簡圖，該組件用于熱塑材料擠出生產(chǎn)線中;
圖2為沿圖3中的2-2線所截取的本發(fā)明模筒的橫截面圖;
圖3為沿圖2中的3-3線所截取的該模筒的橫剖面端視圖。
附圖1中簡略地畫出的本發(fā)明模筒組件10是擠出生產(chǎn)線12的一個組成部分，該生產(chǎn)線沿著擠出軸線16的方向加工擠出產(chǎn)品14。在模筒組件的上游端是一臺普通的螺桿擠出機(jī)18，它可以使進(jìn)入擠出機(jī)料斗20內(nèi)的熱塑材料TM(通常它呈粉末狀或顆粒狀)得到充分熔融。眾所周知，擠壓機(jī)18將熔融熱塑材料從其出口端22排到初級擠出模24中。然而，在本發(fā)明中，初級擠出模24的使用并不是非有不可的。因為熔融熱塑材料也可以立即輸送到模筒組件10的上游端中。
模筒組件10可使從初級擠出模腔中排出的擠出物成形，因而在離開最后成形模26時，擠出產(chǎn)品14將達(dá)到它的成品(或接近成品的)橫剖面形狀，這些將在下文中作出更詳細(xì)的說明。在擠出物通過模筒組件10期間，擠出物的溫度將受到控制(這在下文中也要做更詳細(xì)的說明)，因而，在離開最后成形模26時，產(chǎn)品14即可達(dá)到預(yù)先選定的溫度。利用任何傳統(tǒng)的方法，即可使產(chǎn)品14在模筒組件10的下游端完全固化。例如，如圖1中所示，該產(chǎn)品可以立即通過一個冷卻池28，池中盛有適合于處理某種特定熱塑材料的冷卻劑(例如水)。
擠出生產(chǎn)線12上裝有幫助產(chǎn)品沿擠出軸線16進(jìn)行輸送的裝置，在附圖1所示的擠出生產(chǎn)線12中，這種裝置采取兩個對置的連續(xù)皮帶30的形式，該皮帶利用摩擦力嚙合住產(chǎn)品14并且“拉”著它通過模筒組件10。皮帶30的速度應(yīng)當(dāng)合理選定以免產(chǎn)品14的橫剖面形狀出現(xiàn)明顯的變形。
本發(fā)明的模筒組件10由三個獨立的模筒10a-10c組成，雖然在附圖1中碰巧使用了三個模筒10a-10c，但是也完全可以使用一個或多個模筒，這主要取決于最終產(chǎn)品、它的橫剖面形狀和/或被擠熱塑料的特性。在附圖2和附圖3中示出了模筒10b，它也可作為模筒10a、10c)的代表(應(yīng)注意在附圖2中也可以部分地看到模筒10a和10c。因此，只要可能，在圖2中的模筒10a和10c的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)與下面要討論的模具10b的結(jié)構(gòu)相一致，因此這些結(jié)構(gòu)分別用同一個帶有字母附注“a”和“c”的參考號來加以區(qū)別。)模筒10b(10a、10c)包括一個細(xì)長的通常為圓柱形的模體32b(32a、32c)，該模體可在與擠出軸線16相交的一個縱向平面上對開，分別形成上、下模件34b和36b(34a和36a;34c和36c)。在圖3中可以更清楚地看到，上、下模件34b和36b(34a和36a;34c和36c)共同限定了一個軸向延伸的模筒空腔38b(38a，38c)，該空腔具有所擠產(chǎn)品需要的橫剖面形狀。當(dāng)模筒10a-10c按圖1中所示的配置關(guān)系裝配好后，它們各自的模腔38a-38c中的每一個將分別限定從組件10的進(jìn)口端到出口端之間所形成的整個模筒空腔的一個相應(yīng)部分。
在模筒10b(10a、10c)一端的安裝法蘭42b(42c)所形成的垂直面上有一個朝前伸出的通常為圓柱體的凸臺40b(40c)，在模筒10b另一端的安裝法蘭46b(46a)形成的垂直面上有一個向內(nèi)凹入的通常為圓柱體的表面44b(44a)。由圖2可以看出，凸臺40b的尺寸和形狀應(yīng)該與模筒10a中的凹入表面44a相配合，而模筒10c的凸臺40c則應(yīng)該與模筒10b中的凹入表面44b相配合，這樣就實現(xiàn)了模筒10a-10c之間的相互同軸連接(相對于擠出軸線16而言)。
為了保證模筒10a-10c中的任何一個模腔對于另外兩個模腔的正確定向，本發(fā)明采用了一個不對稱的相對于沿著擠出軸線16的方向穿過模筒體的垂直平面而言)定位裝置，該裝置由成對銷孔48和50組成(至少在該最佳實施例中是這樣)。從圖3中可見，一對銷孔48之間的垂直距離大于另一對銷孔50之間的垂直距離。這種成對銷孔不對稱排列就保證了在相鄰的模筒10a～10c同軸配合時，只允許有一種唯一定位方式。
安裝法蘭42a-42c和46a-46c上各自有一個環(huán)形凹槽表面52a-52c和54a-54c。這樣當(dāng)相鄰的模筒10a-10c互相同軸配合時，通過裝在凹槽表面52a-52c及與其面對的相應(yīng)凹槽表面54a-54c中的環(huán)形密封裝置56就實現(xiàn)了密封，以防止熔融熱塑料泄漏。環(huán)形密封裝置56還在很大程度上在模筒10a-10c之間起相互隔熱的作用，因此，由密封裝置56所形成的熱絕緣可對各個模筒10a-10c實行更精確的溫度控制，并且便于在模筒空腔內(nèi)形成所需要的溫度分布。
安裝法蘭42a-42c和46a-46c還各自有一個環(huán)形斜面58a-58c和60a-60c。在圖2中應(yīng)特別注意當(dāng)模筒10a-10c中的相鄰模筒互相連接時，環(huán)形斜面58a-58c與相應(yīng)的環(huán)形斜面60a-60c是分開的，后來這些斜面在一個法蘭夾持器62的內(nèi)部相接合，當(dāng)該法蘭夾持器被緊緊地固定時(這可以通過螺母和螺栓裝置64來完成，見圖3)這些斜面可用來使各個互相面對安裝的法蘭42a-42c和46a-46c更加靠近。該夾持器62最好采用帶有鉸鏈銷66的結(jié)構(gòu)形式，以便夾持器62的一部分62a可以相對于另一部分62b繞著樞軸轉(zhuǎn)動，因而給夾持器與相應(yīng)的面對著的安裝法蘭42a～42c和46a～46c之間的安裝或拆卸帶來很大的方便。
如上所述，在擠出物通過模腔時，模筒組件10最好能將它逐漸冷卻。該功能最好用在模筒體32a～32c的各外部環(huán)形凹槽72a～72c中設(shè)置電阻套管70a～70c的方法來完成。也可以在每個安裝法蘭42a～42c和46a～46c之間的模筒10a～10c上包上熱絕緣氈(圖中未示出)，以便蓋住電阻套管70a～70c，這些熱絕緣連同密封裝置56一起，可用來對各模筒10a～10c之間進(jìn)行熱絕緣。
因此，可以對各電阻套管70a～70c進(jìn)行單獨控制(在圖3中控制裝置用74代表)，以便在輸送擠出物的模筒空腔內(nèi)部獲得遞減的溫度梯度。這樣，擠出物在離開終級模26時，就至少已經(jīng)被部分固化，至于它的完全冷卻和固化則將在通過例如水池28以后才能實現(xiàn)。
套管70a～70c也可不用電阻式的，使用其它等效的熱交換裝置也可以取得滿意的效果。因此套管70a～70c也可以是一種其內(nèi)有合適的熱交換流體循環(huán)的加熱套或冷卻套。控制裝置74也可以是其它任何適合的型式，這要根據(jù)裝有外套70a～70c的裝置的具體情況而定。例如，在使用電阻式加熱器作為套管70a～70c的情況下，控制裝置就可以很方便地包括在變阻式控制部件內(nèi)。
當(dāng)擠出生產(chǎn)線12起動時，模筒10a的下模件36a應(yīng)先與初級擠出模24同心地連接(如果不使用擠出模24則可與擠出機(jī)18的出口端22相連接)。然后將熱塑材料TM裝入擠出機(jī)18，熔融熱塑材料預(yù)成型產(chǎn)品14就會從模24排出。擠出機(jī)18繼續(xù)工作，于是將有更多的擠出物連續(xù)不斷地從模24中輸出，因而不斷地使擠出物的長度增加。然而，擠出物的長度將由下模件36a支承。
在擠出物的長度增加到接近(或剛剛開始超出)下模件36a的下游端時，上模件34a就和下模件36a相配合，把擠出物封閉在內(nèi)，從而形成了模筒組件10的模腔最前端部分。幾乎與此同時，壓模10b的下模件36b與壓模10a的下模件36a相連接(可以用夾持器下部62b來完成這種連接)，從而可以支承連續(xù)不斷地加長的擠出物。而且，當(dāng)擠出物的長度增加到下模件36b的下游端時，上模件34b就和下模件36b相配合，從而形成了模筒組件10的模腔第二連續(xù)部分。使用模筒10c的上、下模件36c和34c可以重復(fù)實現(xiàn)這個工藝過程，并且，對于某個給定的擠出過程來說，還有可能需要添加更多的相似模筒。
當(dāng)以上述方式連續(xù)地把上、下模件(34a～34c、36a～36c)配合在一起的過程中，應(yīng)在相應(yīng)的上模件34a～34c與下模件相配合以前，先用夾持器62這種很方便的定位裝置把下模件36a～36c-一定位固定。因此，夾持器下部62b應(yīng)該裝在由已配合好的成對下模件36a～36c所形成的成對安裝法蘭42a～42c和46a～46c的下部，并且把這些下模件固定就位。然后，當(dāng)相應(yīng)的上模件(34a～34c)與下模件相配合時，夾持器上部62a可以圍繞銷軸66轉(zhuǎn)動，從而將成對安裝法蘭42a～42c及46a～46c的上部夾緊。
可以看出，由于該擠出物末端很容易接近，因而在擠出生產(chǎn)線12起動期間，本發(fā)明裝置可以用人力來幫助擠出物沿擠出軸線16輸送。因此，在用下模件36a～36c連續(xù)地支承擠出物的同時，操作者可以在起動過程中使用適當(dāng)?shù)膴A緊工具來夾住該擠出物，并且沿擠出軸線方向用人工進(jìn)行牽引。
雖然本發(fā)明已經(jīng)介紹了當(dāng)前最實用的最佳實施例，但應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明并不局限于該實施例，相反，凡是在本專利權(quán)利要求所規(guī)定的范圍和精神內(nèi)對本發(fā)明所作的各種更改和等效布置均屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一個用于熱塑材料擠出的模筒，它包括以下各部分一個軸向延伸的筒體，它包括一種裝置，這種裝置能將該筒體分成沿縱向平面互相配對的第一和第二模筒件；該第一和第二模筒件包括一種裝置，這種裝置用來在所述模筒件的相對端面之間共同限定一個沿軸向延伸的擠出空腔；所述筒體在所述的一個端面上有凸臺，在所述另一端面上有凹槽，該凸臺的凹槽分別與其它相似模筒的凹槽和凸臺相配對接合，從而形成一個由若干個相似的所述模筒組成的模筒組件；及與所述模筒有關(guān)的對中裝置，當(dāng)?shù)谝粋€提到的所述模筒與其它相似的模筒配對接合以組成所述模筒組件時，該裝置可用來保證所述限定的擠出空腔與其它相似模筒相應(yīng)的擠出空腔之間精確對中。
2.如權(quán)利要求1中所述的一個模筒，其特征在于該對中裝置包括一個與穿過該模筒的一個預(yù)定縱向平面呈不對稱配置的裝置，該裝置用來使第一個提到的模筒相對于其它相似模筒只有一個唯一的定位方向，因而保證了第一個提到的模筒的擠出空腔與其它相似模筒相應(yīng)的擠出空腔之間的精確對中。
3.如權(quán)利要求2中所述的一個模筒，其特征在于每個所述凸臺和凹槽上都包括該定位裝置。
4.如權(quán)利要求2中所述的一個模筒，其特征在于該定位裝置包括所述凸臺和凹槽上的多個孔和與之?dāng)?shù)量相同的多個定位銷，這些定位銷插在第一個提到的模筒的小孔中，并且當(dāng)配對嚙合在一起時還能插在另一個相似模筒的所述的小孔中。
5.如權(quán)利要求1中所述的一個模筒，其特征在于還包括與模筒體有熱交換關(guān)系的溫度控制裝置，該裝置用來對擠出空腔進(jìn)行溫度控制。
6.如權(quán)利要求5中所述的一個模筒，其特征在于該溫度控制裝置包括一個電阻加熱器。
7.如權(quán)利要求1中所述的一個模筒，其特征在于還包括一對安裝法蘭，其中的每一個法蘭位于所述模筒的一個相應(yīng)的所述相對端面上，并確定一個基本上平的接合面，該接合面用來與另一個相似模筒的一個安裝法蘭上的接合面相接合。
8.如權(quán)利要求7中所述的一個模筒，其特征在于該安裝法蘭上有一個斜面，在橫截面上看，該斜面向離開所述平接合面的方向朝下傾斜，它同一個夾持裝置合作，可使第一個提到的模筒的接合面和另一個相似模筒的一個安裝法蘭上的接合面形成緊密的鄰接關(guān)系。
9.如權(quán)利要求1中所述的一個模筒，其特征在于該模筒體上有一個凹槽表面，它至少沿著該模筒體的部分外圓周延伸，該模筒上還包括安裝在所述凹槽表面內(nèi)的一個加熱器裝置，該裝置可與該模筒進(jìn)行熱交換，因而可以對所述擠出腔內(nèi)的熱塑材料的溫度進(jìn)行控制。
10.如權(quán)利要求9中所述的一個模筒，其特征在于該加熱器裝置包括一個電阻加熱器。
11.一種用于熱塑材料擠出的模筒組件，該組件包括兩個以上同心地相互連接的模筒，從而形成了一條擠出軸線，每個所述模筒包括一個軸向延伸的筒體，它包括一種裝置，這種裝置能將該筒體分成在與擠出軸線相交的縱向平面上互相配對的第一和第二模筒件;從而該第一和第一模筒件共同組成了該筒體;該第一和第二模筒件還共同包括一種裝置，這種裝置用來在所述筒體的相對端面之間限定一個沿擠出軸線延伸的擠出空腔;所述筒體在所述的一個端面上有凸臺，在所述另一端面上有凹槽，該凸臺與凹槽分別與該模筒組件中的另一個模筒上的凹槽和凸臺相配對接合;及對中裝置，它用來保證該模筒所限定的擠出空腔與模筒組件中與該模筒配對接合的其他模筒的擠出空腔之間精確對中。
12.如權(quán)利要求11中所述的一種模筒組件，其特征在于該對中裝置包括一個與穿過該模筒的預(yù)定縱向平面呈不對稱配置的裝置，該裝置用來使第一個提到的模筒相對于另一個模筒只有一個唯一的定位方向，因而保證了第一個提到的模筒的擠出空腔與其他所述模筒相應(yīng)的擠出空腔之間精確對中。
13.如權(quán)利要求12中所述的一種模筒組件，其特征在于每個所述凸臺和凹槽上都包括該定位裝置。
14.如權(quán)利要求13中所述的一個模筒組件，其特征在于每個所述凸臺和凹槽都沿擠出軸線同軸配置。
15.如權(quán)利要求12中所述的一種模筒組件，其特征在于該定位裝置包括所述凸臺和凹槽上的多個小孔和與之?dāng)?shù)量相同的多個定位銷，這些定位銷插在第一個提到的模筒的小孔中，還插在與該模筒配對接合的另一個模筒的所述小孔中。
16.如權(quán)利要求11中所述的一種模筒組件，其特征在于每個所述模筒還包括一對安裝法蘭，其中每一個法蘭位于所述模筒的一個相應(yīng)的所述相對端面上，并確定一個基本上平的接合面，該接合面用來與另一個模筒的一個安裝法蘭上的接合面相接合。
17.如權(quán)利要求16中所述的一種模筒組件，其特征在于該安裝法蘭上有一個斜面，在橫剖面上看，該斜面向離開所述平接合平面的方向朝下傾斜，該組件中還包括夾緊裝置所限定的表面，這些表面與第一個提到的模筒上的斜面和所述另一個模筒上的斜面共同配合，使第一個提到的模筒的接合平面和另一個模筒的接合平面形成緊密的相互鄰結(jié)關(guān)系。
18.如權(quán)利要求11中所述的一種模筒組件，其特征在于預(yù)先選定的模筒上有一個凹槽表面，該表面至少沿著所述模筒的部分外圓周延伸，在該預(yù)先選定的模筒上還包括一個安裝在所述凹槽表面內(nèi)的加熱器裝置，該裝置可與模筒進(jìn)行熱交換，因而可以沿著擠出軸線對擠出腔內(nèi)的熱塑材料的溫度進(jìn)行控制。
19.如權(quán)利要求18中所述的一種模筒組件，其特征在于該加熱器裝置包括一種電阻加熱器。
20.一種熱塑材料擠出裝置，它由下列各部分組成擠出機(jī)，它用來熔融熱塑材料并將熔融后的熱塑材料擠出物由該機(jī)的出料端排出;及一個模筒組件，它的入口端與所述擠出機(jī)出料端相連接，以便接納來自擠出機(jī)的所述熱塑材料擠出物，它的出口端在它進(jìn)口端的對面，該模筒組件在它的進(jìn)口端與出口端之間，沿著擠出軸線構(gòu)成一個擠出空腔;該模筒組件包括多個沿著所述擠出軸線相互同軸連接的模筒，模筒組件中的每個模筒包括一個軸向延長的筒體，該筒體包括可把它分成在與所述擠出軸線相交的縱向平面上互相配對的第一模筒件和第二模筒件，因此，該第一和第二模筒件共同組成了該筒體。該模筒組件還包括溫度控制裝置，該裝置同至少一個預(yù)先選定的模筒進(jìn)行熱交換，從而在該模筒組件的進(jìn)口端與出口端之間的輸送熱塑材料擠出物的擠出腔中，建立遞減的溫度梯度，因而當(dāng)該熱塑材料擠出物從所述模筒組件的出口排出時，至少已被部分地固化。
21.如權(quán)利要求20中所述的一種熱塑材料擠出裝置，其特征在于該第一和第二模筒件還在該筒體相對端之間共同限定了一段沿所述擠出軸線延伸的擠出空腔。
22.如權(quán)利要求20中所述的一種熱塑材料擠出裝置，其特征在于所述筒體在所述的一個端面上有凸臺，在所述另一端面上有凹槽，該凸臺與凹槽分別與所述模筒組件中的另一個模筒上的凹槽和凸臺相配對嚙合。
23.權(quán)利要求22中的一種熱塑材料擠出裝置，其特征在于每個所述模筒還包括對中裝置，它用來保證所述限定的擠出空腔段與所述組件中與該模筒配對嚙合的另一個模筒的擠出空腔段之間精確對中。
24.如權(quán)利要求23中的一種熱塑材料擠出裝置，其特征在于該對中裝置包括一個與穿過該模筒的一個預(yù)定縱向平面呈不對稱配置的裝置，該裝置用來使第一個提到的模筒相對于另一個模筒只有一個唯一的定位方向，因而保證了第一個提到的模筒的擠出空腔與所述另一個模筒相應(yīng)的擠出空腔之間精確對中。
25.如權(quán)利要求24中所述的一種熱塑材料擠出裝置，其特征在于每個凸臺和凹槽都包括該定位裝置。
26.如權(quán)利要求25中所述的一種熱塑材料擠出裝置，其特征在于每個所述凸臺和凹槽都沿所述擠出軸線同軸配置。
27.如權(quán)利要求24中所述的一種熱塑材料擠出裝置，其特征在于該定位裝置包括位于該筒體的一端上的多個小孔，和安裝在這些小孔中的相同數(shù)量的定位銷，所述定位銷與所述另一個模筒的小孔相配對接合。
28.如權(quán)利要求20中所述的一種熱塑材料擠出裝置，其特征在于每個所述模筒還包括一對安裝法蘭，其中每一個法蘭位于所述模筒的一個相應(yīng)的所述相對端面上，并確定一個基本上平的接合面，該接合面用來與另一個模筒的安裝法蘭上的接合面相結(jié)合。
29.如權(quán)利要求28中所述的一種熱塑材料擠出裝置，其特征在于該安裝法蘭上有一個斜面，在橫剖面上看，該斜面向離開所述平接合面的方向朝下傾斜，該組件中還包括夾緊裝置所限定的表面，這些表面與第一個提到的模筒上的斜面及所述另一個模筒上的斜面共同配合，使第一個提到的模筒的接合平面和另一個模筒的接合平面形成緊密的相互鄰接關(guān)系。
30.如權(quán)利要求20中所述的一種熱塑材料擠出裝置，其特征在于預(yù)先選定的模筒包括所述溫度控制裝置，所述模筒還包括一個凹槽表面，該表面至少沿著所述筒體的部分外圓周延伸，所述預(yù)先選定的模筒進(jìn)一步包括放置在所述凹槽表面內(nèi)的并與模筒有熱交換關(guān)系的加熱器裝置，因此，所述擠出腔內(nèi)的熱塑材料溫度可以沿擠出軸線進(jìn)行控制。
31.如權(quán)利要求30中所述的一種熱塑材料擠出裝置，其特征在于該加熱器裝置包括一個電阻加熱器。
32.如權(quán)利要求20中所述的一種熱塑材料擠出裝置，其特征在于在該模筒組件的出口下游端，還包括用于冷卻并進(jìn)而固化擠出物的裝置。
33.如權(quán)利要求32中所述的一種熱塑材料努出裝置，其特征在于本裝置在所述冷卻和固化裝置的下游端，還包括一個用摩擦力嚙合住所述固化的擠出物并可使它沿著所述擠出軸線輸送的裝置，該裝置有助于輸送熱塑材料擠出產(chǎn)品通過所述模筒組件的擠出腔。
34.一種加工熱塑材料擠出產(chǎn)品的方法，該方法包括以下工序(a)擠壓熔融的熱塑材料，使它通過一個擠出模，因而形成具有預(yù)定橫截面形狀的預(yù)成型產(chǎn)品;(b)把一個所述下模筒件與上述擠出模相連接，因而用該下模筒件所限定的擠出空腔部分來支承所述預(yù)成型產(chǎn)品的一段長度;(c)當(dāng)所述預(yù)成型產(chǎn)品的長度由下模筒件支承時，通過使上、下模筒件相互配合的方法，將該上模筒件所限定的擠出空腔剩余部分定位，使它與所述下模筒件的原先提到的擠出空腔部分呈相互配合關(guān)系;(d)通過控制預(yù)成型產(chǎn)品傳送經(jīng)過的擠出腔內(nèi)部的溫度，來控制由上、下模筒件配合而成的擠出空腔內(nèi)部的預(yù)成型產(chǎn)品的溫度。
35.如權(quán)利要求34中所述的方法，其特征在于工序(a)實際上是連續(xù)進(jìn)行的，通過把預(yù)成型產(chǎn)品輸送超過所述模筒的下游端，可以使預(yù)成型產(chǎn)品的長度繼續(xù)增加，該方法還包括以下工序(e)通過第二個下模筒件與第一個提到的下模筒件相連接的方法，用第二個下模筒件所限定的擠出腔部分來支承所述預(yù)成型產(chǎn)品所增加的長度;(f)通過使第二個上、下模筒件相互配合的方法，將第二個上模筒件所限定的擠出空腔剩余部分定位，使它與第二個下模筒件所限定的擠出空腔部分呈相互配合關(guān)系。
36.如權(quán)利要求35中所述的方法，其特征在于工序(d)是通過在上述第一和第二個模筒的擠出空腔內(nèi)部建立遞減的溫度梯度而實現(xiàn)的。
37.如權(quán)利要求36中所述的方法，其特征在于工序(d)是通過所述模筒和溫度控制裝置之間進(jìn)行熱交換而實現(xiàn)的。
38.如權(quán)利要求37中所述的方法，其特征在于工序(d)是通過操縱與上述第一和第二個模筒中的至少一個相連接的電阻加熱器裝置與模筒進(jìn)行熱交換的形式來實現(xiàn)的。
39.如權(quán)利要求34中所述的方法，其特征在于該方法還包括使從所述模筒中排出的所述預(yù)成型產(chǎn)品固化的工序。
40.如權(quán)利要求39中所述的方法，其特征在于所述使預(yù)成型產(chǎn)品固化的工序是通過使該預(yù)成型產(chǎn)品經(jīng)過一個冷卻液槽而實現(xiàn)的。
41.如權(quán)利要求40中所述的方法，其特征在于該方法還包括牽引已經(jīng)冷卻并固化了的產(chǎn)品經(jīng)過上述液槽，以幫助至少已經(jīng)部分固化了的預(yù)成型產(chǎn)品通過擠出空腔的工序。
全文摘要
一種用于熱塑材料擠出的模筒，它包括一個可沿縱向平面對分成上、下模筒件的筒體。模筒組件由若干個相似模筒組成，在該組件的擠出空腔內(nèi)部可以建立起沿軸向遞減的溫度梯度，因而擠出物在離開該空腔時，至少已被部分固化。在擠出機(jī)起動期間，下模筒件用來支承擠出物的初始長度，一旦擠出物的長度超出該下模筒件的下游端，該上模筒件就與下模筒件共同配合組成擠出空腔。這樣，在起動期間，就可以用人力來幫助輸送該擠出物。
文檔編號B29C47/88GK1044615SQ90100399
公開日1990年8月15日 申請日期1990年1月26日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月30日
發(fā)明者約翰·F·伯爾阿法托, 羅伯特·E·胡珀 申請人:赫徹斯特人造絲公司