挤出装置及其使用方法与流程

文档序号:11804258阅读:192来源:国知局
挤出装置及其使用方法与流程

本发明总体涉及挤出装置。更具体地,本发明涉及共挤出装置。



背景技术:

共挤出喂料块可用于聚集来自多个挤出机的热塑性材料的熔融流。来自不同的挤出机的单独的流可在共挤出喂料块内聚集以形成特定的层结构。最后得到的多层挤出物流然后可被输送到随后的挤出模具或另一个下游工具,以生产期望的多层挤出物。

在适合于生产3层结构的共挤出喂料块的情况中,喂料块可以最初被设置为生产A/B/C的层结构。如果操作者随后例如期望用常规喂料块生产A/C/B的层结构,则首先需要关闭生产线且更换部件,例如流插入件、分流器、塞、流阀芯和/或选择器板。更换这些零件和重新开启用于新的层结构的生产线导致大量停机时间。此停机时间可能是数个小时。

期望提供可容易地构造为生产不同的层结构的共挤出装置。特别地期望提供一种在不必关闭挤出机(多个挤出机)、拆卸装置或关闭挤出机(多个挤出机)且拆卸装置的情况下能够再构造的装置。也特别地期望提供一种在从一个构造调整到下一个构造时具有可靠的动态密封的装置。



技术实现要素:

在一个实施例中,本发明提供了具有本体和调整阀的挤出装置。调整阀能够在第一运行位置和第二运行位置之间旋转。挤出装置构造为当调整阀处于第一运行位置时产生第一层布置,且挤出装置构造为当调整阀处于第二运行位置时产生第二层布置。第一层布置和第二层布置不同。

在另一个实施例中,本发明提供了使用挤出装置来产生不同的层布置的方法。挤出装置包括本体和调整阀。方法包括:(i)在调整阀处于第一运行位置时运行挤出装置以产生第一层布置,和(ii)将调整阀从第一运行位置旋转到第二运行位置,和(iii)在调整阀处于第二运行位置时运行挤出装置以产生第二层布置。第一层布置和第二层布置不同。

附图说明

如下附图图示了本发明的特定实施例但不限制本发明的范围。附图不必按比例,且意图于与在如下的详细描述中提供的解释一起使用。将在后文中结合附图描述本发明的实施例,其中类似的附图标号指示类似的元件。

图1A是根据本发明的一个实施例的挤出装置的透视图。

图1B是图1的挤出装置的另一个透视图。

图1C是图1的挤出装置的再另一个透视图。

图2A是图1的挤出装置的横截面视图,其中调整阀示出为第一构造,使得挤出装置构造为生产具有第一层结构的挤出物。

图2B是图2A的调整阀的阀芯的左侧视图。

图2C是图2B的调整阀的阀芯的右侧视图。

图3A是图1的挤出装置的横截面视图,其中调整阀示出为第二构造,使得挤出装置构造为生产具有第二层结构的挤出物。

图3B是图3A的调整阀的阀芯的左侧视图。

图3C是图3A的调整阀的阀芯的右侧视图。

图4A是根据本发明的另一个实施例的挤出装置的透视图。

图4B是图4A的挤出装置的另一个透视图。

图5A是图4A的挤出装置的横截面视图,其中调整阀示出为第一构造,使得挤出装置构造为生产具有第一层结构的挤出物。

图5B是图5A的调整阀的阀芯的前视图。

图5C是图5A的调整阀的阀芯的后视图。

图6A是图4A的挤出装置的横截面视图,调整阀示出为第二构造,使得挤出装置构造为生产具有第二层结构的挤出物。

图6B是图6A的调整阀的阀芯的前视图。

图6C是图6A的调整阀的阀芯的后视图。

图7A是图4A的挤出装置的横截面视图,调整阀示出为第二构造的,使得挤出装置构造为生产具有第二层结构的挤出物。

图7B是图7A的调整阀的阀芯的前视图。

图7C是图7A的调整阀的阀芯的后视图。

图8A是根据本发明的再另一个实施例的挤出装置的顶视图。

图8B是图8A的挤出装置的透视图。

图8C是图8A的挤出装置的另一个透视图。

图8D是图8A的挤出装置的横截面视图,其中调整阀示出为第一构造,使得挤出装置构造为生产具有第一层结构的挤出物。

图8E是图8A的挤出装置的横截面视图,其中调整阀示出为第二构造,使得挤出装置构造为生产具有第二层结构的挤出物。

图8F是图8A的挤出装置的横截面视图,调整阀示出为第三构造,使得挤出装置构造为生产具有第三层结构的挤出物。

图8G是图8A的挤出装置的横截面视图,调整阀示出为第四构造,使得挤出装置构造为生产具有第四层结构的挤出物。

图8H是图8A的挤出装置的横截面视图,调整阀示出为第五构造,使得挤出装置构造为生产具有第五层结构的挤出物。

图8I是图8A的挤出装置的横截面视图,调整阀示出为第六构造,使得挤出装置构造为生产具有第六层结构的挤出物。

图9是根据本发明的再另一个实施例的挤出装置的透视图。

图10是图9的挤出装置的横截面视图。

具体实施方式

如下详细描述在本质上是示例性的且不意图于以任何方式限制本发明的范围、可应用性或构造。描述为实施本发明的优选实施例提供了实际的说明。相对于所选择的元件而言提供了结构、材料、尺寸和制造过程的示例;本发明所属的领域的一般技术人员已知所有其他元件的使用情况。本领域一般技术人员将认识到给定的示例具有多种合适的替代。

本发明提供了挤出装置10,所述挤出装置10能够在第一和第二输出构造之间调整。当在第一输出构造中时挤出装置10生产具有第一层布置的挤出物,且当在第二输出构造中时挤出装置10生产具有第二层布置的挤出物。在一些情况中,挤出装置10仅具有两个输出构造(或“设置”)。参考图1A至图3C的实施例。在其他情况中,挤出装置10具有三个或更多的输出构造,每个所述输出构造适合于生产独特的挤出物层布置。参考图4A至图7C的实施例。取决于挤出装置要生产的不同层布置的数量,所述挤出装置可具有六个或更多的输出构造。图8A至图8I和图9至图10分别描绘了两个实施例,其中挤出装置10具有六个不同的输出构造。因此,所述挤出装置10能产生六种不同的挤出物层布置。取决于期望层布置的排列,挤出装置可具有六个以上的输出构造。

在所图示的实施例中,能够在不必关停挤出生产线的情况下改变挤出装置10的输出构造。例如,在由挤出装置所产生的层布置改变时,将多种聚合物流输送到挤出装置10的一个或多个挤出机可继续运行。在不必移除任何部件且替换为不同的部件的情况下,所述挤出装置10能够被随意地调整(例如,从构造为生产具有第一层布置的挤出物调整为构造为生产具有第二层布置的挤出物)。更一般地,在不必拆卸挤出装置的任何部分(或至少不拆卸暴露于流动路径的部分)的情况下,能够在不同的输出构造之间随意地调整挤出装置10。

挤出装置10可以是共挤出喂料块、位于喂料块上游的流布置器或任何期望改变从装置输出的层的布置的其他装置。

挤出装置10具有本体20和调整阀50。可以不同的形状和形式设置本体20。在图1A至图1C和图4A至图4B中,本体20是单个块。图4A和图4B中的本体20也是单个块。本体20可替代地包括多个块。例如,在图8A至图8I中所示的挤出装置10的本体20包括两个块20’、20’。在图9和图10中,挤出装置10的本体20包括三个块20’、20’、20’,如在图10中最佳地可见。如在图8B和图8C中所示,块可通过多个紧固器810(例如,螺栓)结合在一起。

本体20具有适合于从第一和第二挤出机分别接收第一和第二聚合物流的第一输入部118和第二输入部128。调整阀50可在第一运行位置和第二运行位置之间旋转,同时第一和第二挤出机持续将第一和第二聚合物流输送到本体20的第一输入部118和第二输入部128。因此,能够在不必关闭挤出机的情况下改变输出部。在所图示的实施例中,本体20具有适合于分别(例如,从第一、第二和第三挤出机)接收第一、第二和第三聚合物流的第一输入部118、第二输入部128和第三输入部138。如果需要,本体20可设有从四个或五个或甚至更多的挤出机接收聚合物流的输入部。

将认识到的是,输入部可设置在挤出装置10的本体20上的各种不同的位置处。此外,单个入口可交替地设置为将聚合物供给到挤出装置的一个或多个流线。

因此,挤出装置10具有本体20和调整阀50,所述调整阀50可在第一运行位置和第二运行位置之间旋转。本挤出装置10的旋转调整系统提供了特别好的动态密封。也实现了特别紧凑的装置轮廓。

当调整阀50处于第一运行位置时,挤出装置10构造为生产具有第一层布置的挤出物。当调整阀50处于第二运行位置时,挤出装置10构造为生产具有第二层布置的挤出物。第一层布置和第二层布置不同。例如,第一层布置可以是“AB”层布置,而第二层布置可以是“BA”层布置。在本公开中,“A”指由(例如来自第一挤出机的)第一聚合物流形成的层,而“B”指由(例如来自第二挤出机的)第二聚合物流形成的层。层A将通常具有与层B不同的组成。例如,层A和B可以由不同的聚合物形成。在一些情况中,层A将具有一个颜色而层B为另一个颜色。

参考图1A至图3C和图4A至图7C的实施例,挤出装置10的本体20具有多个进入管道110、120、130或310、320、330和多个输出管道210、220、230或410、420、430。在所图示的实施例中,本体20具有相同的数量“n”的(例如,两个或更多个,可选地三个)进入管道和输出管道,且调整阀具有相同数量“n”的(不多于其的)工作的挤出物通道。因此,在运行期间的任何给定的时间,在调整阀内可存在“n”个工作的挤出物通道,且在调整阀内可存在至少“n”个(可选地至少“2n”个)关闭的挤出物通道。工作的挤出物通道向本体20的各进入管道打开,而通过使其面对本体的内表面而在两端处封闭关闭的挤出物通道(使得在运行期间无挤出物可流过关闭的挤出物通道)。

调整阀50具有第一组挤出物通道51、52、53或501、502、503和第二组挤出物通道54、55、56或504、505、506。当调整阀50处于第一运行位置时,第一组挤出物通道51、52、53或501、502、503通向进入管道且通向输出管道,而第二组挤出物通道54、55、56或504、505、506相对于进入管道和输出管道关闭。当调整阀50处于第二运行位置时,第二组挤出物通道54、55、56或504、505、506通向进入管道且通向输出管道,而第一组挤出物通道51、52、53或501、502、503相对于进入管道和输出管道关闭。

在所图示的实施例中,调整阀50包括阀芯150和锁90。阀芯150可旋转且示出为具有柱形的或大体柱形的构造。参考图2B、2C、3B、3C、5B、5C、6B、6C、7B和7C。所图示的挤出装置10的本体20具有大体柱形的开口,阀芯150被安装在所述开口中。所图示的阀芯150安装在挤出装置的本体20内,使得阀芯无法自由地(或大体上无法自由地)相对于挤出装置的本体20轴向移动(即,如在图2A至图3C中所示上下移动)。因此,所图示的调整阀的移动涉及阀芯的旋转,但不涉及阀芯的轴向移动。在所图示的实施例中,这通过将阀芯安装在锚定到挤出装置10的本体20的两个帽40、45之间来完成。替代地,阀芯可安装在帽(例如,帽40)和本体20自身的向内翻的肩部之间。

所图示的锁90具有锁定构造和解锁构造。在锁90处于解锁构造中时,阀芯150相对于本体20可旋转。相反,当锁90处于锁定位置时,阀芯150相对于本体20锁定不旋转。锁90例如可以是快速释放销。这也许最好地在图1A至图1C、图2A、图3A、图5A、图6A、图7A、图8A和图9中示出。在这些实施例中,为将挤出装置从一个输出构造调整到另一个输出构造,操作者可简单地拉动快速释放销,将调整阀旋转到期望的运行位置,且将快速释放销再接合,因此相对于本体锁定调整阀使其不旋转。

如果是这样,本体20可以具有柱形开口,阀芯被安装在所述开口中,且本体可不设冲刷通道(例如,平行于柱形开口的轴线延伸的类型)。

调整阀50适合于在从一个运行位置移动到另一个运行位置时渐增地旋转。因此,调整阀50具有多个不同的运行位置,使得每两个相邻的运行位置以角向增量分开。如果需要,每两个相邻的运行位置可以相同的角向增量(例如,45度)分开。然而,不必要求如此。

在所图示的实施例中,调整阀50包括阀芯150,所述阀芯150带有大体柱形的构造。阀芯150安装在本体20的大体柱形的开口内。阀芯150具有本体部分157,所述本体部分157具有挤出物通道。所图示的阀芯150具有相背的第一颈部部分155和第二颈部部分159,所述第一颈部部分155和第二颈部部分159限定了阀芯的相反的端部。本体部分157、第一颈部部分155和第二颈部部分159优选地每个均具有柱形或大体柱形的构造。两个颈部部分155、159从本体部分157突出且每个颈部部分的直径小于本体部分的直径。

所图示的阀芯150安装在本体20的柱形的或大体柱形的开口在两个帽40、45之间内。帽40、45紧固到(例如,螺栓连接到)本体20。衬套47可选择地设置在每个帽40、45和阀芯150之间。在所图示的实施例中,衬套47设置在阀芯150的每个颈部部分155、159上。耳轴60紧固到(例如,螺栓连接到)阀芯的第一颈部部分155。所图示的耳轴60具有六角帽65,操作者可使用套管、扳手等方便地旋转所述六角帽65。

因此,所图示的阀芯构造具有本体部分157和两个直径降低的颈部部分155、159。本体部分157的每个端部限定了带有环形表面158的肩部。邻近第一颈部部分155的环形表面158可具有一系列开口,所述开口沿表面的圆周间隔开。快速释放销可选择地与这些开口的任一个接合,以将阀芯锁定在期望的运行位置中。这或许最好地在图2A、3A、5A、6A、7A和8D至8I中示出。这些开口中的每个对应于调整阀50的不同的运行位置。因此,如上所述,快速释放销可被拉出阀芯150,从而使阀芯相对于本体20自由旋转。操作者可然后使用套管或另一个合适的工具来抓握耳轴60上的六角帽65,且使阀芯150旋转直至在相邻的环形肩部表面158内的期望开口与销对齐,销可在此点处插入到开口内,由此将阀芯150锁定在期望的运行位置中。

阀芯可替代地构造为使得存在仅一个颈部部分(例如,第一颈部部分155),而非所示的两个颈部部分。另一种选择是略去两个颈部部分155、159,使得阀芯150由本体部分157构成且是直圆柱体。如果是这样,则在其任何实施例中的所述阀芯或每个阀芯可不设(即,使得阀芯不容纳)盒加热器。

每个阀芯150具有多个挤出物通道。虽然在阀芯150内的挤出物通道的数量将在实施例之间不同,但在阀芯150内仍将典型地存在至少四个、在许多情况中至少六个、且在一些情况中至少九个挤出物通道。在图2A至图3C中,阀芯150具有六个挤出物通道51-56。在图5A至图7C中,阀芯150具有九个挤出物通道501-509。具体挤出物通道的数量将基于不同的系统的要求而变化。在所图示的实施例中,每个阀芯具有至少三个开口(例如,入口)作为所挤出材料进入阀芯内的通路,且具有至少三个出口作为所挤出材料离开阀芯的通路。

每个图示的阀芯150的本体部分157具有至少一个通道,所述通道横跨本体部分的整个直径径向地直线延伸。在所图示的实施例中,每个阀芯150的本体部分157具有至少两个这种直径上贯通的通道。参考图2A至图2C中的通道51和52、图3A至图3C中的通道55和图5A至图5C中的通道501、502和503。除具有一个或多个直径上贯通的通道外,本体部分157可有利地具有至少一个弧形通道,即沿弯曲的路径延伸的通道。在图2A至图3C、图5A至图7C和图8D至图8I中所示的每个阀芯150均具有带有多个弧形通道的本体部分157。这些通道中的一个或多个(可选地每个)可以通过本体部分157的外表面(例如,通过本体部分157的柱形表面)沿通道的期望的长度打开。在一些情况中,此属性的通道通过本体部分的外表面沿通道的整个长度打开。参考图2A至图3C中的通道53、54和56,和图6A至图7C中的通道504和509。在其他情况中,弯曲的通道具有包括第一长度和第二长度的总长度,其中通道通过本体部分的外表面沿第一长度打开,而通道的第二长度径向地延伸通过阀芯150的本体部分157。参考图2A至图3C中的通道51和图5A至图7C中的505、506、507和508。在一些情况中,通道的径向延伸的长度在通道的两个弯曲的长度之间延伸。参考图5A至图7C中的505、506、507和508。此外,阀芯150可选择地包括至少一个如下通道,所述通道具有直接横跨本体部分157的直径延伸的第一长度和每个均轴向地沿直线延伸的一个或两个长度。参考图3A至图3C中的通道55。

因此,阀芯150的本体部分157可具有多个直径上贯通的通道以及多个弯曲的通道,所述通道可选择地沿本体部分的外表面打开(或通过所述本体部分的柱形表面打开)。

在所图示的实施例中,每个挤出物通道在将聚合物流接收到阀芯150中的入口51a、52a、53a、54a、55a、56a、501a、502a、503a、504a、505a、506a、507a、508a、509a和相同的聚合物流从其离开阀芯的出口51b、52b、53b、54b、55b、56b、501b、502b、503b、504b、505b、506b、507b、508b、509b之间延伸。因此,当期望的挤出物通道处于工作位置时(即,当所述挤出物通道定位为接收挤出物流时),流动路径从本体20的进入管道延伸通过阀芯150内的期望的挤出物通道,且延伸到本体20的输出管道内。

参考图1C、图2A、图3A、图4B、图5A、图6A、图7A、图8A和图8D至图8I,所图示的挤出装置10具有三个输出管道210、220、230或410、420、430,穿过本体20的所述输出管道大体平行于挤出装置的机器方向(见图8A中的箭头A)。这些输出管道构造为将挤出物输送出挤出装置10。调整阀50能够相对于本体20围绕与所图示的挤出装置10的机器方向A垂直的旋转轴线旋转。

因此,所图示的挤出装置10具有三个流线,每个所述流线均延伸通过本体20且通过调整阀50。本体20和调整阀50优选地构造为使得在调整阀50从第一运行位置旋转到第二运行位置期间,所有三个流线总是保持打开。在其他实施例中,挤出装置具有仅两个流线。当调整阀从一个运行位置旋转到另一个运行位置时,每个流线的路径(或“路线”)改变,且可能发生轻微的压力升高,但流线将不完全关闭。

现在参考图2A至图3C的实施例,挤出装置10的本体20具有第一进入管道110、第二进入管道120和第三进入管道130,以及第一输出管道210、第二输出管道220和第三输出管道230。调整阀50具有第一挤出物通道51、第二挤出物通道52、第三挤出物通道53、第四挤出物通道54、第五挤出物通道55和第六挤出物通道56。当调整阀50处于第一运行位置时,第一进入管道110与第一挤出物通道51流体连通,而第二进入管道120与第二挤出物通道52和第二输出管道220流体连通,且第三进入管道130与第三挤出物通道53和第三输出管道230流体连通。当调整阀50处于第二运行位置时,第一进入管道110与第四挤出物通道54和第三输出管道230流体连通,而第二进入管道120与第五挤出物通道55和第二输出管道220流体连通,且第三进入管道130与第六挤出物通道56和第一输出管道210流体连通。

继续参考图2A至图3C的实施例,本体20和调整阀50构造为使得在调整阀在第一和第二运行位置之间旋转的整个过程中:(i)第一进入管道110与第一挤出物通道51、与第四挤出物通道54或与二者流体连通,(ii)第二进入管道120与第二挤出物通道52、与第五挤出物通道55或与二者流体连通,和(iii)第三进入管道130与第三挤出物通道53、与第六挤出物通道56或与二者流体连通。优选地,在调整阀50从第一运行位置到第二运行位置的旋转过程中:(a)第一进入管道110最初仅向第一挤出物通道51打开,然后向第一挤出物通道51和第四挤出物通道54两者打开,且最终仅向第四挤出物通道54打开,(b)第二进入管道120最初仅向第二挤出物通道52打开,然后向第二挤出物通道52和第五挤出物通道55两者打开,且最终仅向第五挤出物通道55打开,和(c)第三进入管道130最初仅向第三挤出物通道53打开,然后向第三挤出物通道53和第六挤出物通道56两者打开,且最终仅向第六挤出物通道56打开。

在图5A至图7C的实施例中,调整阀能够在第一、第二和第三运行位置之间旋转。因此,挤出装置10在此实施例中构造为:在调整阀50处于第一运行位置时产生第一层布置,在调整阀50处于第二运行位置时产生第二层布置,和在调整阀50处于第三运行位置时产生第三层布置。第一、第二和第三层布置是不同的。在一个示例中,第一层布置是1/2/3的层布置,而第二层布置是1/3/2的层布置,且第三层布置是2/1/3的层布置。在另一个示例中,第一层布置是1/2/1的层布置,而第二层布置是1/1/2的层布置,且第三层布置是2/1/1的层布置。

继续参考图5A至图7C,挤出装置10的本体20具有多个进入管道310、320、330和多个输出管道410、420、430。调整阀50具有第一组挤出通道501、502、503,第二组挤出通道504、505、506,和第三组挤出通道507、508、509。当调整阀50处于第一运行位置时,第一组挤出通道501、502、503向进入管道310、320、330和输出管道410、420、430打开,而第二组挤出通道504、505、506和第三组挤出通道507、508、509相对于进入管道和输出管道关闭。当调整阀50处于第二运行位置时,第二组挤出通道504、505、506向进入管道310、320、330和输出管道410、420、430打开,而第一组挤出通道501、502、503和第三组挤出通道507、508、509相对于进入管道和输出管道关闭。当调整阀50处于第三运行位置时,第三组挤出通道507、508、509向进入管道310、320、330和输出管道410、420、430打开,而第一组挤出通道501、502、503和第二组挤出通道504、505、506相对于进入管道和输出管道关闭。

在图5A至图7C中,挤出装置10的本体20具有第一进入管道310、第二进入管道320和第三进入管道330,以及第一输出管道410、第二输出管道420和第三输出管道430。在此实施例中,调整阀50具有第一挤出物通道501、第二挤出物通道502、第三挤出物通道503、第四挤出物通道504、第五挤出物通道505、第六挤出物通道506、第七挤出物通道507、第八挤出物通道508和第九挤出物通道509。当调整阀50处于第一运行位置时,第一进入管道310与第一挤出物通道501和第一输出管道410流体连通,而第二进入管道320与第二挤出物通道502和第二输出管道420流体连通,且第三进入管道330与第三挤出物通道503和第三输出管道430流体连通。当调整阀50处于第二运行位置时,第一进入管道310与第四挤出物通道504和第一输出管道410流体连通,而第二进入管道320与第五挤出物通道505和第三输出管道430流体连通,且第三进入管道330与第六挤出物通道506和第二输出管道420流体连通。当调整阀50处于第三运行位置时,第一进入管道310与第七挤出物通道507和第二输出管道420流体连通,而第二进入管道320与第八挤出物通道508和第一输出管道410流体连通,且第三进入管道330与第九挤出物通道509和第三输出管道430流体连通。

在分别在图8A至图8I和图9至图10中所示的两个实施例中,挤出装置10进一步包括第二调整阀50’。在这些实施例中,第二调整阀50’能够在第一、第二和第三运行位置之间旋转。两个调整阀50、50’可包括两个阀芯,每个所述阀芯可选地是柱形的或大体柱形的,且构造为使得其各自两个柱轴线相互平行。第二调整阀处在第一调整阀下游。挤出装置10构造为当第二调整阀50’处在第一运行位置时产生与当第二调整阀处在第二或第三运行位置时不同的层布置。第二调整阀50’可具有以上相对于第一调整阀50描述的属性。在图8A至图10中,挤出装置10具有三个流线,每个所述流线延伸通过本体20且通过两个调整阀50、50’两者。在本实施例中,挤出装置10具有六个不同的输出构造(或“设置”),每个所述构造的特征在于第一调整阀50处于第一或第二位置而第二调整阀50’处于第一、第二或第三位置的独特的组合。因此,挤出装置10适合于产生六种不同的层布置。

为了说明的目的,图1A至图3C的调整阀/阀芯设计被用于图8A至图8I的实施例中的第一调整阀50,且图4A至图7C的调整阀/阀芯设计被用于图8A至图8I的实施例中的第二调整阀50’。然而,应认识到的是,对于涉及两个或更多的调整阀的其他实施例,可以使用许多其他的阀/阀芯设计。

图8D示出了处于第一输出构造(或“第一设置”)的挤出装置10。当挤出装置10处于此输出构造中时,最后得到的层布置可以是A/B/C的层结构。因此,第一阀芯150示出为处于“ABC”的运行位置,而第二阀芯150示出为处于“123”的运行位置。

图8E示出了处于第二输出构造(或“第二设置”)的挤出装置10。当挤出装置10处于此输出构造中时,最后得到的层布置可以是B/A/C的层结构。因此,第一阀芯150示出为处于“ABC”的运行位置,而第二阀芯150示出为处于“132”的运行位置。

图8F示出了处于第三输出构造(或“第三设置”)的挤出装置10。当挤出装置10处于此输出构造中时,最后得到的层布置可以是B/A/C的层结构。因此,第一阀芯150示出为处于“ABC”的运行位置,而第二阀芯150示出为处于“213”的运行位置。

图8G示出了处于第四输出构造(或“第四设置”)的挤出装置10。当挤出装置10处于此输出构造中时,最后得到的层布置可以是C/B/A的层结构。因此,第一阀芯150示出为处于“CBA”的运行位置,而第二阀芯150示出为处于“123”的运行位置。

图8H示出了处于第五输出构造(或“第五设置”)的挤出装置10。当挤出装置10处于此输出构造中时,最后得到的层布置可以是C/A/B的层结构。因此,第一阀芯150示出为处于“CBA”的运行位置,而第二阀芯150示出为处于“132”的运行位置。

图8I示出了处于第六输出构造(或“第六设置”)的挤出装置10。当挤出装置10处于此输出构造中时,最后得到的层布置可以是B/C/A的层结构。因此,第一阀芯150示出为处于“CBA”的运行位置,而第二阀芯150示出为处于“213”的运行位置。

在图9和图10的实施例中,挤出装置10是共挤出喂料块。所述共挤出喂料块可以是本公开的任何实施例中的情况。因此,在调整阀(多个调整阀)的下游,挤出装置10可具有流动组合区域,经过挤出装置的多个流线在所述区域处汇合且结合,以形成单个流出管道300。在所图示的实施例中,喂料块具有单个中央流出管道300和两个共挤出管道200。两个共挤出管道200相互汇合且最终与流出管道300相交。

流出管道300的构造可以变化以适应不同的应用。在图9和图10中,单个中央流出管道300沿位于喂料块中间的直线路径延伸。然而,不要求如此。例如,中央流出管道不需要位于喂料块的中心处。而是中央流出管道可更靠近喂料块的底部或顶部。中央流出管道可以是弯曲的或成角度的,但一般地将期望的是最小化管道内的流动阻力。此外,在一些情况中,来自一个或多个共挤出管道200的层被施加在从中央流出管道输送的芯层的一侧上而非两侧上。在此情况中,一个或多个共挤出管道位于中央流出管道300的一侧上而不位于其另一侧上。

在图9和图10中,喂料块具有单个流出管到300和两个共挤出管道200。具有此属性的喂料块将通常用于产生3层共挤出结构。然而,本领域一般技术人员将认识到可使用此喂料块产生单层或双层的共挤出结构。这可例如通过不使用且关闭共挤出管道200的一个或两个来进行。更一般地,共挤出管道200的数量和布置可变化以适应许多不同的应用。例如,喂料块可替代地具有单个共挤出管道。作为另一个示例,当期望5层共挤出结构时,喂料块将典型地具有至少四个共挤出管道。在以本教导作为指导时,具有此属性的许多其他变体对于本领域一般技术人员将是显见的。

在图9和图10中,每个共挤出管道200向流出管道300打开,使得在每个共挤出管道内的次级挤出物流与在流出管道内的挤出物流汇合,因此产生了多层挤出物流。从中央流动输送的层被称为芯层。来自共挤出管道(多个共挤出管道)的一个或多个层被层合到芯层上。最后得到的多层挤出物流沿流出管道300移动直至到达出口309。多层挤出物可从出口309输送到挤出模具或另一个下游的工具,例如层倍增器或另一个喂料块。

在图9和图10中所示的喂料块的本体20可选地包括四个结合在一起的块20’。所图示的中央流出管道300例如可沿位于两个这样的块20’的界面处的路径延伸,所述两个块20’共同地围绕中央管道且每个块20’均暴露于中央管道。换言之,可由限定喂料块的该部分的两个半体的单个块来替代两个这样的块。所图示的喂料块也具有输出板590,但不要求所述输出板。

图9和图10中所示的喂料块具有两个流量调节器700。在其他实施例中,可仅有一个流量调节器,四个或更多的流量调节器,或没有流量调节器。当设置时,每个流量调节器700优选地是可旋转的且为楔形。每个流量调节器700可以是能够围绕与每个调整阀50、50’的旋转轴线垂直或大体垂直的旋转轴线旋转。在图示的实施例中,每个流量调节器700可旋转以同时改变:i)相邻的共挤出管道200的间隙高度,和ii)中央流出管道300的高度。因此,流量调节器(多个流量调节器)700处在调整阀(多个调整阀)50、50’的下游。

每个所图示的流量调节器700均具有第一和第二流接触表面。第一流接触表面758暴露于中央流出管道300,且第二流接触表面_752暴露于共挤出管道200。第二流接触表面752优选地具有凹入的构造。

每个所图示的流量调节器700均具有柱形基部区域,楔形区域从所述柱形基部区域突出,所述楔形区域随着距柱形基部区域的距离的增加而缩窄直至到达尖端,来自中央流出管道300和各共挤出管道200的挤出物流在所述尖端处相交。这在图10中示出,图10图示了喂料块的流组合区域,其中两个共挤出管道200与中央流出管道300汇合。每个共挤出管道200具有出口,所述出口向中央流出管道300打开。因此,所图示的喂料块500具有流组合区域,多个挤出物流在所述流组合区域处组合以形成多层挤出物流。在图10中,通过相对的一对可调整的流量调节器700之间的分离距离来设定中央流出管道300的在进入流组合区域的位置处的高度。

在图10的实施例中,喂料块具有指示各可调整的楔形流量控制器700的位置的指示器800。所图示的指示器仅是示例性的;可使用多种不同的指示器类型。此外,指示器是可选的,且可在一些情况中省略。

因此,在图9和图10中所示的喂料块具有两个共挤出管道200和两个流量调节器700。这些共挤出管道200和流量调节器700(包括促动器)的构造、功能性和其他特征可选地具有在美国专利申请No.13/646,206中描述的属性,其完整教导在此通过引用合并。在其他实施例中,喂料块可具有一个或更多个在美国专利申请No.14/445,604中公开的类型的粘性补偿装置。更一般地,取决于用于喂料块的应用,喂料块可具有任何合适的粘性补偿系统或层成型装置,或根本不具有所述粘性补偿系统或层分布装置。

本发明的另一个实施例提供了使用挤出装置10来产生不同的层布置的方法。挤出装置10具有本体20和调整阀50。方法涉及在调整阀50处于第一运行位置时运行挤出装置10以产生第一层布置。调整阀50然后从第一运行位置旋转到第二运行位置,且运行挤出装置10(在调整阀处于第二运行位置时)以产生第二层布置。如上所述,第一层布置和第二层布置不同。

方法可包括在调整阀50从第一运行位置旋转到第二运行位置期间(以及在调整阀/每个调整阀从一个运行位置到另一个运行位置的任何其他旋转期间)连续地将第一、第二和第三聚合物流分别输送到本体20的第一、第二和第三输入部118、128、138。因为能够在不关闭挤出生产线的情况下能够改变挤出装置10的输出构造,所以将聚合物流输送到装置的挤出机(多个挤出机)可在改变由装置所产生的层布置的同时持续运行。

在不移动挤出装置10的任何部件且用不同的部件来更换此部件的情况下,所图示的调整装置10从第一运行位置旋转到第二运行位置。例如,在将挤出装置10从一个输出构造调整到另一个输出构造前,无需移除和替换流插入件、分流器、塞、流阀芯和/或选择器板。更一般地,挤出装置10可选地能够在不同的输出构造之间调整,而不必拆卸挤出装置的任何部分(或至少暴露于挤出物流的任何部分)。

本发明的旋转调整方法提供了很好的动态密封。也实现了特别紧凑的装置分布。在所图示的实施例中,调整阀50的旋转是相对于本体20的且是围绕与挤出装置10的机器方向(见图8A中的箭头A)垂直的旋转轴线的旋转。

所图示的挤出装置10具有三个流线,每个所述流线延伸通过本体20且通过调整阀(多个调整阀)50。在调整阀50旋转期间,所有三个流线总是保持打开。实施例中的每个流线也可具有少于三个(仅两个)或多于三个流线。当调整阀从一个运行位置旋转到另一个运行位置时,每个流线的路径(“路线”)改变,且同时可能发生略微的压力增加,所述流线永远将不完全关闭。

当调整阀50处于第一运行位置时,在调整阀50内的第一组挤出物通道51、52、53或501、502、503向本体20内的多个进入管道110、120、130或310、320、330和多个输出管道210、220、230或410、420、430打开,而调整阀内的第二组挤出物通道54、55、56或504、505、506相对于进入管道和输出管道关闭(且因此不接收流)。当调整阀50处于第二运行位置时,第二组挤出物通道54、55、56或504、505、506向进入管道110、120、130或310、320、330和输出管道210、220、230或410、420、430打开,而第一组挤出物通道51、52、53或501、502、503相对于进入管道和输出管道关闭(例如,不接收流)。因此,可理解的是使用所图示的系统的方法可涉及使挤出物相继地流过本体20的“n”个进入管道,然后流过调整阀或每个调整阀的“n”个(不更多)工作的挤出物通道,且然后流过本体的“n”个输出管道。如将认识到,此方法不涉及使挤出物流过调整阀或每个调整阀的关闭的挤出物通道,且不需要涉及在流正在被输送到工作的挤出物通道的同时使挤出物流过任何冲洗通道。

如上所述,一些实施例涉及能够在第一、第二和第三运行位置之间旋转的调整阀50。在这种情况中,方法进一步涉及使调整阀50从第二运行位置旋转到第三运行位置,且(在调整阀处于第三运行位置的同时)操作挤出装置10以产生第三层布置。第一、第二和第三层布置是不同的。当调整阀50处于第三运行位置时,调整阀50内的第三组挤出物通道507、508、509向进入管道110、120、130或310、320、330和输出管道210、220、230或410、420、430打开,而第一和第二组挤出物通道501、502、503和504、505、506相对于进入管道和输出管道关闭。将认识到的是取决于预期的应用,调整阀50可具有四个或更多的运行位置。因此,本发明可涉及在四个或更多的运行位置中旋转调整阀50。

在本方法中使用的共挤出装置10可以是具有参考图9和图10在上文中所描述的属性的喂料块。因此,本方法可涉及将挤出物的第一流挤出通过中央输出管道300而同时将挤出物的至少第二流挤出通过共挤出管道200。在许多情况中,方法涉及将第一挤出物流挤出通过中央输出管道300而同时将两个其他的挤出物流分别挤出通过两个共挤出管道200。因此,第一流和第二流(多个流)优选地在输出管道300和共挤出管道(多个共挤出管道)200的相交处被结合,以生产多层挤出物流。

如上所述,图9和图10的供给块具有两个流量调节器700,优选地每个所述流量调节器是可旋转且具有楔形形状。因此,本发明可选地涉及使流量调节器700旋转,以同时调整每个共挤出管道200的间隙高度和中央输出管道300的高度。

虽然已描述了本发明的优选实施例,但应理解的是在不偏离本发明的精神和所附权利要求的范围的情况下,可进行多种改变、适应和修改。

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