已知由聚合物材料制成的物体，其设有多层结构，并且特别包括介于两层初级材料之间的阻挡材料层。阻挡材料可具有对氧气、气体、香味和/或光的阻挡性能，而初级材料为物体提供期望的机械和美学性能。由多层材料制成的物体可以通过压塑一定剂量的聚合物材料而获得，该聚合物材料也具有多层结构。具体而言，一定剂量的聚合物材料可以构造成层状元件，该层状元件具有介于两个外层之间的基本平坦的阻挡层，这两个外层也基本上平坦。
已知用于通过压塑获得由单一聚合物材料(即，没有多层结构)制成的物体的装置。此类装置包括用于沿基本竖直的挤出方向挤出聚合物材料的挤出设备。还提供了输送圆盘传送带，其配备有多个输送元件，输送元件中的每个适于切断离开挤出设备的一定剂量的聚合物材料，并将该剂量朝向模具输送。该模具包括阴模元件和阳模元件，阴模元件配备有空腔，输送元件将剂量释放到空腔中，阳模元件与阴模元件协作以使剂量成形直到获得期望的物体。阴模元件和阳模元件可沿基本竖直的模制方向相对于彼此移动。
上述已知类型的装置不允许以最佳方式加工构造成层状元件的多层剂量。如果上述类型的装置用于加工构造成多层层状元件的剂量，则退出挤出设备的剂量将具有阻挡层，该阻挡层在从挤出设备退出时布置在基本竖直的平面上。释放到阴模元件的空腔中的剂量仍将使阻挡层定位在基本竖直的平面上，即平行于模制方向，这将不允许形成阻挡层的材料在模具的阳元件和阴元件之间正确地流动。这将使得几乎不可能在待获得的物体的壁中均匀地分布形成阻挡层的材料。
因此，最终的物体将具有不均匀的阻挡性能，并且特别地，可以具有其中阻挡层不存在或太薄而无法充分地执行其功能的区域。
还已知多层剂量具有基本圆柱形的形状，其中阻挡材料的形状类似于埋在初级材料中的中空圆柱体。这种类型的多层剂量对于压塑而言尤其成问题，这是因为难于将它们正确地定位在阴模元件的空腔中，并且因为阻挡材料倾向于在模具内不均匀地分布。在最坏的情况下，阻挡材料可以不存在于所形成物体的一些区域中，并且在此物体的其它区域中形成双层。
不管剂量是具有多层结构还是单层结构，对于构成剂量的材料而言，上升到限定在阴模元件和阳模元件之间的空间中以用于形成待获得物体的侧壁也可能是复杂的。
本发明的目的是改进用于获得压塑的多层物体的装置和方法。
本发明的另一个目的是提供一种用于压塑具有至少一个初级层(primarylayer)和至少一个次级层(secondarylayer)的多层剂量的装置和方法，其允许获得次级层相对均匀地分布在其内部的物体。
本发明的另一个目的是提供一种用于压塑具有至少一个初级层和至少一个次级层的多层剂量的方法和装置，其允许形成次级层的材料尽可能均匀地流入模具中。
本发明的另一个目的是提供一种用于通过对剂量的压塑来获得物体的方法和装置，其允许改进由构成剂量的材料对模具的填充，并且如果剂量具有多层结构，则还允许改进次级层在物体侧壁中的分布。
还另一个目的是改进剂量在模具中的定位，无论剂量是多层还是单层。
在本发明的第一方面，设想了一种装置，包括：
-共挤出设备，用于挤出具有至少一个初级层和至少一个次级层的多层结构，使得多层结构沿出口方向离开共挤出设备；
-模具，设有一对元件，所述元件中的至少一个可朝向另一个在模制方向上移动，以便从多层剂量中压塑物体，多层剂量从多层结构切断；
-输送设备，用于朝向模具运送多层剂量；
-用于在多层剂量由输送设备输送时改变多层剂量的定向的装置，使得多层剂量以其中次级层横向于模制方向延伸的定向引入模具中。
用于改变剂量的定向的装置允许剂量的定向从初始定向改变成其中次级层横向于、特别是垂直于模制方向布置的定向，当剂量在从多层结构切断时其具有初始定向，并且初始定向例如可以平行于模制方向。在压塑期间，特别是如果模具配置为形成具有横向于模制方向布置的壁的物体，诸如在盖、容器或垫圈的情况下，这允许次级层相对均匀地流入模具中。
在这种情况下，剂量以其中次级层已经在与次级层将布置在完成的物体中的平面几乎重合的平面上的定向定位在模具中。这确保了次级层均匀地展开在一对模具元件之间。因此，当被压在模制元件之间时，次级层容易地占据横向于模制方向布置的物体的几乎所有壁，使得此壁具有赋予次级层实际跨越其整个延伸部的性质。
此外，优化了形成次级层的材料在旨在形成物体的侧壁的模具部分中的流动。
最后，在压塑期间，次级层不会遭受可能损害其完整性或连续性的任何过度变形。因此，可以获得赋予次级层均匀地分布在其内部的性能的物体。
在本发明的第二方面，设想了一种方法，包括步骤：
-挤出具有至少一个初级层和至少一个次级层的多层结构；
-从多层结构切断多层剂量；
-从多层剂量中压塑物体，多层剂量从多层结构切断，压塑步骤发生在设有一对元件的模具中，所述元件中的至少一个可朝向另一个在模制方向上移动，使得多层剂量成形；
其中，多层剂量在挤出步骤结束时具有初始定向，当多层剂量朝向模具输送时，改变多层剂量的定向，使得多层剂量以这样的定向引入模具中，在该定向中，次级层横向于模制方向延伸。
根据本发明第二方面的方法允许通过压塑多层剂量来获得物体，其中，形成次级层的材料相对均匀地分布，如将参照根据本发明的第一方面的装置更广泛地讨论的。
在本发明的第三方面，设想了一种装置，包括：
-分配设备，具有构造成狭缝的出口孔(exitmouth)，用于分配连续平坦结构，层状剂量可以从连续平坦结构切断，使得连续平坦结构沿出口方向离开分配设备；
-模具，设有一对元件，所述元件中的至少一个可朝向另一个在模制方向上移动，以便从层状剂量中压塑物体；
-输送设备，用于朝向模具运送层状剂量；
-用于在层状剂量由输送设备输送时改变层状剂量的定向的装置，使得层状剂量在层状剂量位于横向于模制方向布置的平面上时引入模具中。
在本发明的第四方面，设想了一种方法，包括步骤：
-挤出连续平坦结构；
-从连续平坦结构切断层状剂量；
-从层状剂量中压塑物体，压塑步骤发生在设有一对元件的模具中，所述元件中的至少一个可朝向另一个在模制方向上移动，以便使层状剂量成形；
其中，层状剂量在挤出步骤结束时具有初始定向，当层状剂量朝向模具输送时，改变层状剂量的定向，使得层状剂量在层状剂量位于横向于模制方向布置的平面上时引入模具中。
由于本发明的第三方面和第四方面，剂量可以以稳定的方式放入模具中，这允许在已将剂量引入模具之后限制或者甚至消除剂量的任何不期望的移动。因此，优化了模具的填充，并且减少了由于剂量在模具元件之间的不正确定位而导致的可能在完成的物体上产生的任何缺陷。
参考附图中的图可以更好地理解和促使本发明，附图示出本发明的非限制性实施例，其中：
图1是示出用于通过压塑多层剂量来获得物体的装置的示意性透视图；
图2是示出图1中的装置的输送设备的示意性透视放大图，其中一些部分以透明方式绘制；
图3是示出图1中装置的共挤出设备、切断元件和输送元件的截面、示意性放大图；
图4是透视示意图，其中一些部分以透明方式绘制，并且其中图3的输送元件被示出在多个操作位置中；
图5是示出模制多层剂量的一些步骤的示意性截面图。
图1示出用于通过压塑多层剂量2来获得物体的装置1。装置1能够生产的物体特别可以是容器的盖子、垫圈或容器。
装置1包括分配设备，该分配设备特别地构造成共挤出设备3，以用于分配连续结构，特别是构造成包括多种聚合物材料的多层结构。共挤出设备3可以配备有出口孔，该出口孔构造成狭缝，特别地但非排他地具有直线或基本直线的几何形状，以便挤出平坦多层结构，构造成层状元件的多层剂量2可以从该平坦多层结构切断。由此获得的多层剂量2普遍在主平面中延伸，并且在此主平面中具有两个较大尺寸，并且在垂直于主平面的方向上具有比上述两个较大尺寸小的厚度。因此，由此获得的多层剂量2具有高度小于基部线性尺寸的平行六面体形状。
如图3所示，每个多层剂量2包括至少一个初级层4和至少一个次级层5。
次级层5平行于上述主平面。
在所示示例中，多层剂量2包括由相同材料制成的两个初级层4和介于两个初级层4之间的次级层5。因此，可以提供比三层更多层数的多层剂量2，和/或次级层5介于由彼此不同的材料制成的两个或更多个外层之间的情况。
在平面图中，次级层5可以具有与初级层4相同的线性尺寸，以便出现在多层剂量2之外。替代地，在平面图中，次级层5可以沿可平行于主平面在多层剂量2上限定的方向中的一者或两者具有小于初级层4的线性尺寸。
初级层4可以由聚合物材料制成，该聚合物材料能够给予完成的物体期望的机械和美学性能，例如热塑性聚合物，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚乙烯(pe)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚苯乙烯(ps)或聚乳酸(pla)等。替代地，次级层5可以由阻挡材料制成，该阻挡材料配备有对氧气和/或气体和/或香味和/或湿气和/或光的阻挡性能。阻挡材料可以例如包括乙烯-乙烯醇共聚物(evoh)或芳香族聚酰胺nmxd6等。替代地，次级层5可以由任何再循环的塑料材料制成，或者由形成初级层4的相同类型的材料制成，其中添加有适于提供遮光性能的一种或多种染料，例如黑色，或者添加有除氧剂。
共挤出设备3定位成使得多层结构在出口方向x上离开共挤出设备3，在所示示例中该出口方向x是竖直的。
装置1进一步包括至少一个模具7，以用于接收多层剂量2并使多层剂量2成形，以便从其中获得期望的物体。模具7包括阴元件8和阳元件9，这些元件中的至少一个可相对于另一个沿模制方向y移动，以便使多层剂量2成形。在所示示例中，装置1包括用于沿模制方向y移动阴元件8的移动设备(未示出)，以便使阴元件8移动得更靠近阳元件9，以及替代地使阴元件8远离阳元件9移动。替代地，移动设备可以沿模制方向y移动阳元件9，而阴元件8沿所述方向保持静止。移动设备还可以沿模制方向y同时移动阴元件8和阳元件9两者，以便使它们彼此靠得更近或替代地彼此进一步远离。在所示示例中，模制方向y是竖直的。
在任何情况下，移动设备使阴元件8和阳元件9相对于彼此在打开位置p1和关闭位置p2之间移动。在打开位置p1中，阴元件8和阳元件9彼此间隔开，使得可以从模具7移除成形物体，并且将多层剂量2引入模具7中以形成新的物体。在关闭位置p2中，在阴元件8和阳元件9之间限定成形室，该成形室具有与待获得物体的形状对应的形状。
如图2所示，阴元件8设有适于接收多层剂量2的空腔10，而阳元件9构造成可穿透到空腔10中以使多层剂量2成形的冲头。
在所示示例中，装置1包括多个模具7，这多个模具布置在模制圆盘传送带(未示出)的外围区域中，该模制圆盘传送带可围绕例如竖直的轴线、特别是以连续的方式旋转。
装置1进一步包括如图1和图2所示的输送设备6，以用于将多层剂量2从共挤出设备3朝向模具7输送。输送设备6可以包括多个输送元件11，输送元件中的每个适于输送多层剂量2。
输送设备6可以围绕旋转轴线r(例如竖直的)旋转。特别地，输送设备6可以构造成圆盘传送带。在所示示例中，旋转轴线r平行于出口方向x。
输送设备6可以包括可围绕旋转轴线r旋转的中心体13，该中心体支撑输送元件11。在所示示例中，中心体13配备有多个臂14，对应的输送元件11连接到多个臂中的每个。
臂14可以围绕旋转轴线r径向延伸。臂14可以关于旋转轴线r是等距的。
在所示示例中，提供了四个臂14，但是自然地也可以采用与四个不同数量的臂14。
输送设备6配置成沿从共挤出设备3朝向模具7的直接路径移动多层剂量2。特别地，输送设备6配置成在多个操作位置中移动输送元件11，多个操作位置包括例如图1所示的收集位置q1和释放位置q2。在收集位置q1中，输送元件11收集从离开共挤出设备3的多层结构切断的多层剂量2。在释放位置q2中，输送元件11介于处于打开位置p1的模具7的阴元件8和对应的阳元件9之间。多层剂量2可以释放到阴元件8的空腔10中。
每个输送元件11包括如图3所示的输送表面12，输送表面适于在多层剂量从共挤出设备3朝向模具7输送时与多层剂量2接触。特别地，在从收集位置q1到释放位置q2的路径期间，多层剂量2附着于输送表面12。
装置1进一步包括用于改变定向的装置，以在从收集位置q1到释放位置q2的路径期间旋转每个输送元件11。用于改变定向的装置允许输送元件11移动的多层剂量2的定向从多层剂量2在收集位置q1中具有的初始定向改变成多层剂量2在释放位置q2中具有的最终定向。当多层剂量2处于最终定向时，次级层5相对于模制方向y横向地布置。更具体地，在最终定向中，次级层5垂直于模制方向y布置。
当多层剂量2布置在最终定向中时，多层剂量2确定主平面，在所示示例中，该主平面横向于、特别是垂直于模制方向y。在最终定向中，多层剂量2的主平面基本上垂直于由在初始定向中的多层剂量2确定的平面。特别地，在所示示例中，多层剂量2在初始定向中位于基本竖直的平面上，而在最终定向中其位于水平的平面上。参照根据初始定向的多层剂量2的位置所使用的术语“基本竖直”是指可以是竖直的或者甚至从竖直位置偏离几度的位置。实际上，用于改变定向的装置配置成使得在收集位置q1中，输送表面12相对于竖直方向向后倾斜几度，例如小于5°。这使得刚从离开共挤出设备3的多层结构切断的多层剂量2更易于附着于输送表面12。
在初始定向中，多层剂量2平行或几乎平行于出口方向x布置。换句话说，根据初始定向，位于多层剂量2的主平面上的次级层5基本平行于出口方向x。
用于改变定向的装置允许通过围绕一轴线旋转对应的输送元件11来改变多层剂量2的定向，在所示示例中，该轴线与支撑讨论中的输送元件11的臂14的轴线重合。更普遍地，用于改变定向的装置允许每个输送元件11围绕一直轴旋转，该直轴关于旋转轴线r沿径向，并且特别地位于与旋转轴线r垂直的平面上。以这种方式，用于改变定向的装置允许输送表面12在输送元件11从收集位置q1移动到释放位置q2时旋转预先固定的角度，并且因此允许附着于输送表面12的多层剂量2旋转相同的预先固定的角度。
在所示示例中，用于改变定向的装置配置成用于在从收集位置q1到释放位置q2的路径期间使每个输送元件11旋转约90°。在每个输送元件11在将多层剂量2释放到空腔10中之后围绕旋转轴线r执行的旋转行程的其余部分期间，每个输送元件11旋转以便返回到其最初被发现的位置，以便准备接收根据初始定向布置在收集位置q1中的多层剂量2。
由于用于改变定向的装置，将多层剂量2根据如图5所示的大致平行于空腔10的底表面28、或者更普遍地横向于、特别是垂直于模制方向y界定空腔10的表面的定向引入空腔10中。这允许多层剂量2在阴模元件8和阳模元件9之间更均匀地流动，使得形成次级层5的材料也到达离成形室最远的点。当物体待形成为具有带有横向于、特别是垂直于模制方向y延伸的显著体积的部分时，这种效果特别明显。例如，这在待形成的物体是如图5所示的盖25的情况下发生，其中，盖25具有垂直于模制方向y的端壁26和围绕模制轴线y延伸的侧壁27。通过在输送期间朝向模具7旋转多层剂量2，使得多层剂量2以其中次级层5垂直于模制方向y的定向放入空腔10中，可以将次级层5布置在与它将在盖的端壁26中具有的相同定向中，使得次级层5沿整个端壁26延伸。以这种方式，将在盖的整个端壁26上确保赋予次级层5的性能，例如气体阻挡性能。
此外，由于其层状构造，多层剂量2可以容易地由输送元件11输送，并且稳固地放入空腔10中。这允许剂量相对于阴元件8居中地定位，并且使多层剂量2在空腔10内的不期望移动最小化。因此，构成多层剂量2的材料也可以沿旨在形成侧壁27的模具部分均匀地流动，使得该壁也具有良好的阻挡性能。
类似的论证也适用于以下情况：其中待获得的物体是垂直于模制方向y延伸的垫圈，或配备有相对宽的底壁或相对不太倾斜的侧壁的容器。
更普遍地，相对于已知方法，上述装置1和相关的操作方法允许在横向于模制方向y布置的完成物体的壁(例如底壁)上获得次级材料层的良好分布，并且允许在沿模制方向y布置的完成物体的壁(例如侧壁)上获得次级材料层的更好分布。
用于改变定向的装置可以包括例如机械地、气动地、电地或液压地致动的任何设备，其适于在其围绕旋转轴线r的路径期间旋转输送元件11。
用于改变定向的装置配置成对于从收集位置q1到释放位置q2的路径的相当大一部分，将输送表面12并且因此也将多层剂量2保持在可与多层剂量2的初始定向一致的基本竖直的配置中。特别地，如图4所示，用于改变定向的装置配置成沿等于从收集位置q1到释放位置q2的路径的至少一半或甚至更多的部分，将多层剂量2保持在基本竖直的配置中。换句话说，在从收集位置q1到释放位置q2的路径的后半部分中，多层剂量2从初始定向旋转到最终定向。这允许最小化或甚至防止多层剂量2的变形，所述变形与多层剂量2在水平地布置并面向下的同时被输送的事实相关。
如图2所示，在从收集位置q1到释放位置q2的路径期间，输送表面12具有比旨在与输送表面12接触的多层剂量2的表面的面积a2更高的面积a1。以这种方式，多层剂量2的面向输送表面12的整个表面沿从收集位置q1到释放位置q2的路径由输送表面12支撑。这防止多层剂量2在从共挤出设备3离开时以及在多层剂量2的输送期间过度地变形。特别地，其防止多层剂量2在离开共挤出设备3之后膨胀并根据圆形构造布置，失去其初始层状构造。
在所示示例中，输送表面12是平坦的，就像其旨在与之接触的多层剂量2的表面一样。这允许搁置在输送表面12上的多层剂量2的表面不变形，还使整个多层剂量2的变形最小化。更普遍地，输送表面12以和其旨在与之相互作用的多层剂量2的表面的形状互补的方式成形。
为了防止多层剂量2过早地与输送表面12分离，输送表面可以设有抽吸装置30，该抽吸装置配置成在从收集位置q1到释放位置q2的路径期间保持剂量与输送表面12接触。
输送元件11可以包括鼓风装置(未示出)，以在需要时在输送表面12上产生压缩空气射流，使得多层剂量2在释放位置q2中更容易地与输送表面12分离。
为了允许多层剂量2在释放位置q2中更容易地与输送表面12分离，输送表面12可以被提供在如图3所示的固定到输送元件11的非粘性层15上。
在所示示例中，每个输送元件11构造成铲子。
装置1进一步包括切断装置，以用于从离开共挤出设备3的多层结构切断多层剂量2。在所示示例中，切断装置包括多个切断元件16，多个切断元件中的每个固定到对应的输送元件11。
更详细地，切断元件16固定到对应输送元件11的相应上部区域，特别是相应的平坦上表面17。
切断元件16可以构造成刀片，特别是平坦的。
每个切断元件16设有前切割边缘19，在切断元件16的路径期间，前切割边缘进入邻近共挤出设备3的出口孔18、几乎与出口孔18接触的位置，以从该位置切断多层剂量2。每个切断元件16的切割边缘19布置在对应输送表面12的相对于输送元件11的移动方向稍微更前面的位置中，或者与输送表面齐平。以这种方式，只要多层剂量2已经被切割，或者甚至在切割期间，多层剂量2便附着于输送表面12。
在操作期间，连续的多层结构沿出口方向x离开共挤出设备3。输送设备6围绕旋转轴线r旋转，使得输送元件11连续地紧邻共挤出设备3的出口孔18通过，特别是在出口18孔下方。
当输送元件围绕旋转轴线r旋转时，每个输送元件11到达收集位置q1，在该收集位置q1中，输送元件与共挤出设备3相互作用，使得与输送元件11相关联的切断元件16从多层结构切断多层剂量2。特别地，当多层结构的一部分已完全离开出口孔18、具有与待获得的多层剂量2的长度相等的长度时，切断元件16切断由输送元件11收集的多层剂量2。输送元件收集多层剂量2，同时其侧向地面向已经完全限定的多层剂量2。
布置在其初始定向中的多层剂量2附着于讨论中的输送元件11的输送表面12。输送元件11继续围绕旋转轴线r移动，促使多层剂量2朝向释放位置q2。在沿其路径的相当大部分输送多层剂量2之后，输送元件11通过用于改变定向的装置相对于中心体13旋转，以便改变多层剂量2的定向，直到多层剂量2布置在最终定向中，最终定向发生在释放位置q2中。现在，多层剂量2定位成使得次级层5横向于、特别是垂直于模制方向y布置。因此，多层剂量2释放到此时处于打开位置p1的模具7中，以便被接收在阴元件8的空腔10中。随后，阴元件8和阳元件9彼此更靠近地移动，直到它们到达关闭位置p2，以便获得成形的物体。现在，可以打开模具7以从其中移除成形的物体，并在其中插入新的多层剂量2。
在未示出的变型中，切断装置可以以不同于迄今为止已描述的构成。特别地，切断装置可以包括螺纹或一个或多个刀具，它们不同于输送元件11，即未组装到输送元件上。在替代变型中，切断装置可以包括独立于输送元件11的一个或多个刀片。
虽然在附图中，共挤出设备3始终被表示为沿基本竖直的轴线延伸，但是也可以使用根据其它构造布置的共挤出设备3。例如，共挤出设备可以沿基本水平的方向延伸，并且紧邻出口孔设有使多层结构偏离的偏离元件，使得多层结构沿例如可以是基本竖直的出口方向x离开。
在未示出的变型中，出口方向x可以是基本上水平的，而模制方向y可以是基本上竖直的。在这种情况下，用于改变定向的装置配置成改变剂量的定向，使得剂量执行180°旋转。
在未示出的变型中，输送元件11可以包括一对侧向容纳壁，其在输送元件11的两侧处突出，以侧向地容纳多层剂量2并更容易地保持它们。
在未示出的变型中，装置1可以用于根据已知为刮腻子(puttying)的技术在已经成形的盖内压塑多层垫圈。在这种情况下，阴元件8可以由具有在垫圈的模制期间支撑已经成形的盖的功能的模具元件代替。
多层结构还可以具有与迄今为止所描述的平坦的几何形状不同的几何形状。例如，多层结构可以具有弯曲构造，以便获得至少部分地由弯曲表面界定的多层剂量。
在替代的变型中，装置1可以构造成用于加工剂量，该剂量构造成类似于由单一材料(即，不具有多层结构)制成的层状元件。
在任何情况下，前面描述的装置1允许多层剂量2以使得更易于将次级层5的材料均匀地分布在模具7内的定向沉积在空腔10中。无论剂量是否是多层的，其都稳固地放入空腔10中。此外，输送元件11确保剂量在从共挤出设备3到模具7的路径期间以有限的方式变形，或者根本不变形，这使得随后更易于压塑剂量并提高所生产物体的质量。
在替代变型中，用于改变定向的装置(其在输送期间改变多层剂量的定向)可以与间歇地而不是连续地操作的模制圆盘传送带结合使用，即与围绕其自身轴线逐步旋转的模制圆盘传送带结合使用。还可以使用用于改变定向的装置，该装置结合多个模具来改变多层剂量在输送期间的定向，多个模具在模制期间可沿线性路径移动，而不是由圆盘传送带支撑。