三型坯共挤多层流体头装置的制造方法
【专利说明】三型坯共挤多层流体头装置
[0001]相关申请
[0002]本申请要求对2013年3月15日提交的美国临时专利申请序列号61/790197和2014年I月27日提交的美国非临时专利申请序列号14/164353的优先权权益，通过引用将上述两个美国专利申请的内容并入本申请中。
技术领域
[0003]本发明主要涉及一种用于生产瓶子等物品的流体头装置，更具体地，主要涉及一种三型坯、共挤、多层流体头装置。
【背景技术】
[0004]在连续吹塑成型工艺中可以经济地制造容纳液体和散装固体的容器，在连续吹塑成型工艺中，包括熔融聚合物树脂的空心管状物的型坯从流体头被连续地挤出。型坯被一系列移动模接合，所述移动模例如由半模形成，半模通过从相反侧包围型坯相继接触所述型坯的相应部分。当半模包围型坯时，半模上的刀将型坯部从连续挤出的型坯上割下。在型坯部被模接合并且被从型坯上切割之后，气体被注射到型坯中，促使它扩展并呈现模的形状，例如，瓶子等物品的形状。然后打开模来释放新成型的容器。新成型的容器例如通过运输器运输以进行进一步的下游加工。然后模返回到流体头成型下一个容器。美国专利N0.5840349提供了一种用于生产容器的合适装置，通过参考的方式将该专利整体并入在这个文件中用于各种目的。
[0005]提供由具有不同特征的不同塑料树脂的多层形成的容器是有利的。例如，容纳食品原料的容器具有:最里层，所述最里层是惰性的并且不会和容器所含物发生化学反应；中间层，例如所述中间层不透氧气以防止所含物被氧化；以及最外层，所述最外层具有特殊颜色，耐磨损等等。
[0006]要生产这样的多层容器，型坯被多层共挤，容器由所述型坯制成。这可以在流体头(flowhead)中完成，所述流体头具有含有多个用于接收不同聚合物树脂的端口的环形空间。所述不同的聚合物树脂在压力下被推动穿过所述端口并进入流体头。在上述的三层实例中，将形成最里层的树脂进入离上游最远的位置并且与所述环形空间一致以形成管状物。该树脂管状物继续流过流体头，并且中间层树脂经由次远下游位置的端口进入环形空间。中间层被推动进入环形空间并形成第二管状物，所述第二管状物包围前面所述的管状物(所述环形空间更大以容纳第二层)。最后，形成最外层的树脂通过第二端口下游的第三端口被引入到环形空间，并形成包围前两个管状物的第三管状物。这样形成的三层型坯从流体头连续排出，并且所述型坯的部分在上述的连续的过程中被模获取来生产容器。
[0007]基于所要成型的容器的尺寸和形状，由于模的几何形状和流体头自身的限制，传统流体头设计仅仅提供使用单个流体头或双流体头构造。因此，在给定的机器上仅能同时生产单个型坯或两个型坯。由于模上空间数量有限以及通过流体头的树脂材料的流率，根据瓶的尺寸和机器构造，大部分双型坯机器中心-中心的距离大于90mm，大约10mm或125_。此外，树脂材料的流率至关重要，因为在流体头的给定部件中长时间停放能恶化和破坏树脂材料。
[0008]因此，依然对如下设备存在需求，所述设备在能容纳给模和流体头的有限空间限制的同时，能在单一设备中以合适的流率生产多于两个型坯。
【发明内容】
[0009]为了满足这个和其它需要，并且就其目的来看，本发明提供了一种节省空间的三型坯流体头装置，该流体头装置能够同时共挤成型三个多层型坯。特别地，多个具有一定尺寸和形状的环被选用来为多层型坯中的每一层提供最好的流率。所述三型坯流体头间的所述中心-中心距离被减小到一个小的值，比大于90mm的传统中心-中心距离更小，从而允许在所述模设备的限制和几何之内使用三个流体头，但以必要的流动速率来生产多层型坯(例如，六层型坯)。
[0010]在一个实施例中，本发明提供了一种用于同时生产三个多层型坯的三型坯流体头装置。所述三型坯流体头装置包括第一型坯流体头、第二型坯流体头和第三型坯流体头。所述第一型坯流体头包括第一多个环，所述第一多个环具有第一流动通道，限定第一中心轴线并具有与所述第一流动通道和第一多个端口流体连通的第一环形流动管路。所述第二型坯流体头大体与所述第一型坯流体头邻近，并且包括第二多个环，所述第二多个环具有第二流动通道，限定第二中心轴线，并且具有与所述第二流动通道和第二多个端口流体连通第二环形流动管路。所述第三型坯流体头大体与所述第二型坯流体头邻近，并且包括第三多个环，所述第三多个环具有第三流动通道，限定第三中心轴线并具有与所述第三流动通道和第三多个端口流体连通第三环形流动管路。第一中心-中心距离被限定在所述第一中心轴线和所述第二中心轴线之间，并且第二中心-中心距离被限定在所述第二中心轴线和所述第三中心轴线之间。
[0011]所述三型坯流体头装置还包括至少一组模具台。所述模具台具有一定宽度并且邻近所述第一、第二和第三型坯流体头(例如，根据所述三型坯流体头的取向，所述模具台位于所述三型坯流体头输出端的下方或上方)。所述三型坯流体头能在三个敞口模具台之间连续地挤出三个型坯。
[0012]所述第一、第二和第三多个环的每一个环中的所述第一、第二和第三流动通道由每个环的高度和直径限定。已发现，所述模具台的宽度与所述第一、第二和第三流动通道的几何形状的结合减小了所述第一中心-中心距离和所述第二中心-中心距离。特别地，所述第一和/或第二中心-中心距离优选小于85mm，更优选约为82.5mm。所述第一中心-中心距离和所述第二中心-中心距离相等。
[0013]所述第一、第二和第三多个环各自包括至少六个环。所述环的高度优选小于60mm(大约2”)高，更优选约为25mm(大约I”)高，环的高度影响所述树脂材料的流率。每一个环对应所述多层型坯中的一层。因此，六个环至少在所述多层型坯中提供六层材料。例如，所述六个层包括第一原始材料层、二次材料层、第一粘结层、屏障层、第二粘结层和第二原始材料层。例如，为了提供一定的流率，所述第一、第二和第三流动通道的尺寸和形状基于所述层的厚度来确定。所述第一、第二和第三多个端口接收来自多个上游挤出机的熔融材料。
[0014]根据另一个实施例，本发明提供用于在邻近的模具台上同时生产三个多层型坯的三型坯流体头装置。所述三型坯流体头包括第一、第二和第三型坯流体头。所述第一型坯流体头包括所述第一多个环，所述第一多个环限定第一中心轴线并具有与所述第一多个端口流体连通的第一环形流动管路。所述第二型坯流体头包括所述第二多个环，所述第二多个环限定第二中心轴线，并且具有与所述第二多个端口流体连通的第二环形流动管路。所述第三型坯流体头包括所述第三多个环，所述第三多个环限定第三中心轴线并具有与所述第三多个端口流体连通的第三环形流动管路。所述第一中心轴线和所述第二中心轴线之间的第一中心-中心距离与所述第二中心轴线和所述第三中心轴线之间的第二中心-中心距离可以相等，均小于约85mm。
[0015]应理解，上述一般性说明和以下详细说明都是示例性的，但不限制本发明。
【附图说明】
[0016]从以下详细说明结合附图最好理解本发明。应强调的是，根据通用做法，附图的各种特征未按比例绘制。相反，为了清晰起见，各种特征的尺寸被任意地放大或缩小。附图中包括以下图:
[0017]图1示出根据本发明的一个实施例的三型坯流体头装置；
[0018]图2描绘了图1中示出的三型坯流体头装置以及在下方的模具中生产的三个型坯；
[0019]图3提供了适于与所述三型坯流体头装置一起使用以生产六层型坯的六个端口的特写视图；
[0020]图4提供了由所述三型坯流体头装置中的环提供的六个流动通道的截面视图；
[0021]图5A提供了适于与所述三型坯流体头装置一起使用的一个环的截面透视图；