具有可变流量控制的用于挤压机的喷嘴的制作方法

本发明涉及一种可用于控制退出挤压机和通过冲模的材料流的用于挤压机的喷嘴。

背景技术：

在轮胎制造中，常用挤压机器或挤压机将橡胶材料挤压成各种轮胎组件，例如可施加到轮胎胎体的具有所要构型的胎面橡胶条。挤压机通常包含接纳在圆柱形套筒内的螺钉元件。螺钉元件包含沿着元件的长度布置的一或多个螺纹。当例如一或多个橡胶或塑料等材料馈送到套筒的一端中时，螺钉元件在套筒内旋转。螺钉元件的旋转撕捏和加热材料，同时推动材料穿过套筒并进入挤压腔。定位在挤压机的出口处的冲模板可用于随着材料在由螺钉元件的旋转产生的实质压力下从挤压腔通过且穿过冲模板中的一或多个开口而向材料施加特定形状(例如，胎面橡胶条的构型)。

当尝试用挤压模产生所要构型时遇到挑战。确切地说，一个此类问题涉及控制馈送到挤压模的材料流。位于冲模上游的挤压腔具有固定容量和固定宽度。退出挤压机的材料必须首先流动穿过此腔且接着穿过冲模，在冲模中产生材料的最终形状或构型。随着橡胶和其它材料一起，穿过挤压腔的流量为恒定体积流量。材料流必须跨越冲模的宽度分布以获得退出冲模的材料的所要构型。经常，为确保此所要构型，必需对穿过挤压腔的材料流进行调整。

常规挤压设备控制挤压腔中的流量的能力具有特定局限性。举例来说，一些设备使用放置到挤压腔中的装置来控制流量，但需要拆卸腔以便调整流型。其它设备可使用滑板使挤压机出口的宽度和/或高度变窄，但这些不合需要，因为此类装置仅允许调整退出挤压腔的材料的最终宽度或高度，且借此其控制流量的能力受限。在一些情况下，可在材料已退出冲模之后使用专门制作的工具更改材料的构型，这对制造工艺增加不合需要的费用和时间。

因此，用于控制例如橡胶等材料到挤压模的流量的装置将是有益的。更确切地说，可放置在挤压模上游且提供跨越冲模的宽度的材料流的实质调整的装置将极其有用。可在每次需要调整时不拆卸挤压腔的情况下利用的此装置将尤其有益。

技术实现要素：

本发明涉及一种用于控制来自挤压机器的挤压材料(例如橡胶材料)的流量的喷嘴。可移动引脚定位到穿过喷嘴的内部腔的材料流的路径中。引脚跨越挤压模上游的流的路径而布置。通过移入和移出引脚，可在跨越穿过喷嘴和到达冲模的流的路径的宽度的不同位置处控制穿过腔的材料流。此可调整性允许更精确地控制穿过腔的流的型式，使得退出冲模的材料的构型可更准确地维持为最终产品所要的形状。引脚的定位可在不拆卸挤压机或喷嘴的情况下容易地调整。可提供手动和自动控制用于确定引脚的位置和借此控制流量。本发明的额外目标和优点将部分在以下描述中进行阐述，或可以从描述内容中显而易见，或可以通过实践本发明来习得。

在本发明的一个示范性实施例中，提供一种用于控制来自挤压机器的挤压材料的流量的喷嘴。喷嘴包含界定用于接纳材料的腔的主体。入口与腔连接以允许挤压材料到腔中的流动。多个通道与腔连接以允许挤压材料流离开腔并穿过每一通道。通道沿着第一方向彼此邻近而布置。喷嘴包含多个引脚，其中每一接脚与至少一个通道相关联且可移入和移出通道，使得穿过通道的材料流可通过利用引脚控制通道的阻挡量来选择性地调整。

参考以下描述以及所附权利要求书，本发明的这些以及其它特征、方面和优点将得到更好的理解。并入在本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本发明的实施例，并且连同描述内容一起用以阐释本发明的原理。

附图说明

本发明的针对所属领域的一般技术人员的完整且启发性揭示内容(包含其最佳模式)在说明书中得到阐述，所述揭示内容参看附图，在附图中：

图1说明根据本发明的示范性实施例的用于挤压机的喷嘴的透视图。

图2说明图1的示范性喷嘴的主体部分的侧视图。

图3说明图2的主体部分的仰视图。在图2和3中，出于描述本发明的额外清晰性的目的，已从主体移除示范性冲模。

图4提供沿着图2的线4-4的横截面图。

图5提供沿着图2的线5-5的另一横截面图。

图6为沿着线6-6截取的图2的示范性主体的部分横截面图。

图7为可与本发明的示范性喷嘴一起使用的示范性冲模的透视图。

图8为可与本发明的示范性喷嘴一起使用的示范性引脚。

具体实施方式

出于描述本发明的目的，现在将详细参考本发明的实施例，在图式中说明了本发明的实施例的一或多个实例。每一实例是为了阐释本发明而提供，而非限制本发明。实际上，所属领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下可以在本发明中进行各种修改以及改变。举例来说，被说明或描述为一个实施例的一部分的特征可以与另一实施例一起使用以产生再一实施例。因此，希望本发明涵盖处于所附权利要求书及其等效物的范围内的此类修改以及改变。

图1为本发明的喷嘴100的示范性实施例的透视图。喷嘴100(冲模保持器114被移除)的侧视图提供于图2中，且仰视图提供于图3中。对于图式中展示的示范性实施例，喷嘴100包含通过接合两个部分112a和112b构造的主体112。例如螺纹螺栓(未图示)等紧固装置可延伸穿过孔隙142以将部分112a和112b牢固地保持在一起。主体部分112a和112b可由已经机械加工以产生本文中所描述的特征的碳钢制造。其它构造和材料也可用于主体112。

在第一端104上，喷嘴100包含可用于连接到其螺钉(未图示)下游的挤压机器的安裝头102，所述螺钉用于推动例如橡胶配制物等材料穿过喷嘴100。入口110(图2和3)在第一端104处由喷嘴100界定，且允许材料流动到喷嘴100的主体112内界定的内部腔108中。对于此示范性实施例，腔108沿着主体112的第一方向fd在第一端104与第二端106之间纵向延伸。第二端106包含开口或端口134，其可用于(例如)经由喷嘴100清除或清空材料。端口134可在挤压操作期间插塞或以其它方式闭合。

冲模保持器114附接到主体112的底面144(图2)。冲模保持器114包含缝隙116(图1)，冲模或冲模板118接纳到所述缝隙116中。如图1和图7所示，冲模118沿着第一方向fd延伸。对于此实施例，示范性冲模118包含沿着第一方向fd隔开且彼此邻近定位的多个冲模孔隙120。在由挤压机器提供的压力下经由孔隙120(箭头f)挤压到喷嘴100中的材料流(箭头s)。冲模孔隙120的形状用于控制挤压材料的形状或构型。图式中描绘的冲模孔隙120的形状和数目仅借助于实例提供，且可使用其它实施例。举例来说，冲模118可装备有单一孔隙，其经配置以将橡胶材料挤压成胎面构型的形状。如先前所提及，常规挤压机的一个问题是，沿着冲模和穿过孔隙的材料流可能不跨越流路径的宽度(即沿着第一方向fd)均匀地分布，从而留下挤压材料的不可接受的型面。本发明提供跨越流路径的宽度(即，沿着第一方向fd)的流量的可调整性，以便更准确地控制流量和获得挤压材料的所要构型。

更确切地说，如图1中所展示，喷嘴100还包含沿着第一方向fd彼此邻近定位的多个引脚122。对于此示范性实施例，引脚122沿着第一方向fd交错。然而，在其它示范性实施例中，引脚122可沿着第一方向fd(例如)以线性方式布置。如将进一步描述，引脚122的定位可用于选择性地控制穿过腔108到冲模118的材料流。

参看图2和3，主体112界定各自与腔108连接(即，成流体连通)的多个通道138。每一通道138在图3的仰视图中展示，而借助于图2中的实例，虚线仅用于表示一个此类通道138。每一通道具有沿着第二方向定向的通道轴线ca，所述第二方向与第一方向fd正交且平行于穿过每一通道138的材料流的总方向。到腔108中的材料流(箭头s)传递到通道138中，通道138定位在冲模118中的冲模孔隙120的上游。对于此示范性实施例，通道138沿着第一方向fd彼此邻近而布置，沿着第一方向fd均匀地间隔，且沿着主体112的中心轴线a-a以线性方式对准。如果提供足够体积流量的材料，材料将贯穿腔108散布以传递到所有通道138中。

每一引脚122与至少一个通道138相关联，且可移入和移出相应通道138以便基于通道阻挡量选择性地控制穿过通道138的材料流。现在参考图4和5，每一通道138包含在冲模118上游的通道入口146和通道出口148。沿着主体112界定多个孔隙136，每一孔隙与至少一个通道138相交和连接。如在图2中最佳所见，对于此示范性实施例，在邻近孔隙136之间使用均匀间隔。每一孔隙136在图2中展示，而借助于图3中的实例，用虚线展示仅一个此类孔隙136。对于此示范性实施例，引脚122和孔隙136沿着第一方向fd相对于彼此交错。在其它实施例中，引脚122和孔隙136可(例如)线性地布置或沿着第一方向fd对准。孔隙136具有沿着第三方向td定向的孔隙轴线sa，第三方向td与第一方向fd和第二方向sd两者正交。每一孔隙轴线sa还与穿过相应通道138的流的总方向正交。

如在图6中最佳所见，每一引脚122可沿着出入孔隙136的孔隙轴线sa移动。此移动控制每一引脚122的内端130突出到每一通道138中以阻挡在来自挤压机器的压力下从腔108穿过其中的材料流的量。阻挡的量确定穿过通道138的材料的体积流率。因为引脚122沿着第一方向fd与每一通道138相交，所以从腔108到冲模118的流的整个宽度可得以控制。

此外，如图6中所展示，每一引脚122的位置(以及因此，阻挡量)可独立地控制。更确切地说，引脚122a和122b展示在其相应孔隙136内的不同位置中-从而导致不同量的材料流动穿过每一相应通道138。喷嘴100可借此用于更准确地控制沿着流的宽度(即沿着第一方向fd)的多个位置处到冲模118的材料流的整个宽度(沿着第一方向fd)，以便确保(例如)经由每一冲模孔隙120挤压出材料的所要构型，而无关于其沿着第一方向fd的位置。

此外，可在不拆卸喷嘴100的情况下作出对流量的此些调整。如图1和图7所示，每一引脚122包含沿着其外表面的多个螺纹，其以互补方式与定位在每一孔隙136内的内部螺纹140配对。通过顺时针或逆时针旋转引脚138，引脚138沿着出入通道138的孔隙轴线sa的移动可用于调整和修正穿过相应通道138的材料流的量。引脚138包含外端128处的六角头126，其允许与工具连接或附接以旋转引脚138(如所描述)。

引脚138仅借助于实例提供。其它机构可用于手动地或自动调整孔隙136内每一引脚138的位置。举例来说，每一引脚可配置有螺线管或其它致动器用于自动调整。也可使用其它机构。

并且，对于本文中所描述的示范性实施例，每一通道138展示为具有沿着与第一方向正交的第二方向定向的通道轴线ca。穿过通道138的流因此垂直于到喷嘴100中的流的总方向s。然而，在本发明的其它示范性实施例中，喷嘴还可经构造使得穿过通道的总体流向与到喷嘴中的流的总方向s、穿过喷嘴腔的流的总方向或这两者平行。

虽然已关于本发明的特定示范性实施例及其方法详细地描述本发明的标的物，但应了解，在获得对前述内容的理解之后所属领域的技术人员可容易地产生对此类实施例的更改、变化及等效物。因此，本发明的范围是示例性的而非限制性的，并且本发明并不排除包含所属领域的一般技术人员使用本文所揭示的教示将容易了解的对本发明的标的物的此些修改、变化和/或添加。