專利名稱：多層共擠吹塑機機頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于多層共擠吹塑設備的技術領域，特別涉及一種疊加式的多層共擠吹塑機機頭。
背景技術：
隨著人們生活質(zhì)量的提高，人們對塑料膜的性能要求越來越高，因此希望將對塑料膜地分層越來越細，從三層發(fā)展到五層、七層以至九層等。塑料膜分層的一個作用體現(xiàn)在能夠綜合具備不同材質(zhì)層的各自性能優(yōu)點，但塑料膜分層的作用并不局限于此理論和實踐證明，即使在同種材質(zhì)且相同總厚度的情況下，如果能夠分層擠出，其物理性能也比非分層擠出的產(chǎn)品物理性能好一些，其原因較復雜，包括以下方面1、塑料薄膜產(chǎn)品分層擠出時，由于各層擠出時物料的旋轉(zhuǎn)角度、方向不同，可以增強物理性能，好比織布時采用交叉方式可增強物理性能一樣。2、塑料薄膜產(chǎn)品的抗拉裂能力大小的問題，不是一個單純可以根據(jù)材質(zhì)直接計算出來的理論模型問題。因為薄膜產(chǎn)品被拉裂時，總是在最薄弱的地方先被拉裂，而不是平均被拉裂。而最薄弱的地方之所以最先被破壞，是因為該部位存在質(zhì)量瑕疵(例如厚度偏差方面、生產(chǎn)過程工藝方面、局部原料材質(zhì)偏差方面等，盡管這些質(zhì)量瑕疵偏差是允許的、不可避免，但質(zhì)量瑕疵的部位總比其它部位的抗拉裂性能稍差一些，形成 “木桶理論”中的“短板部位”，該“短板部位”的抗拉裂性能就決定了該片塑料薄膜的實際抗拉強度)；所以，在相同總厚度情況下，如果薄膜產(chǎn)品分為多層擠出，則總體厚度的均勻性比單層擠出要好，且各層在相同部位都發(fā)生同樣質(zhì)量瑕疵的幾率微乎其微；也就是說，分層擠出可使各層質(zhì)量瑕疵部位分散開、不疊加，厚度偏差不集中，即使某個部位如果有其中一層發(fā)生質(zhì)量瑕疵的，該部位其它各層仍然是好的，其它各層能彌補“短板部位”的質(zhì)量瑕疵，避免“短板部位”太“短”，因此提高了抗拉裂性能；反之，如果薄膜產(chǎn)品只是一層擠出，則一旦某一點存在質(zhì)量瑕疵，則該點從里到外都存在質(zhì)量瑕疵，因此“短板部位”比正常部位差得較遠。當然“分層擠出”比“單層擠出”好的原因還不止上述兩方面，事實上，在現(xiàn)有九層共擠中，也并不是同時擠出九種不同材質(zhì)，而是一般只有2-4種左右的材質(zhì)，所以現(xiàn)有九層共擠技術中，也采取“相同材質(zhì)分為多層擠出”的措施，以利于提高物理性能?？傊?，將物料盡量分為更多層擠出，是本領域技術人員孜孜不倦努力追求的目標。多層塑料膜大都采用多層共擠吹塑機生產(chǎn)。按結構形式分，多層共擠吹塑機機頭可以分為套筒式和疊加式兩種。其中套筒式的各層物料流道從里到外分層布置，而疊加式的各層物料流道則從下而上分層布置，其機頭均需采用貴重鋼材加工。疊加式多層共擠吹塑機機頭包括若干層物料分配單元層，各物料分配單元層上下疊加，每層物料分配單元層與一臺擠出機對應配合，每層物料分配單元層具有一個可與擠出機連接的物料注入口，各物料分配單元層中央形成有上下貫通的圓環(huán)形擠出通道，圓環(huán)形擠出通道的上端為圓環(huán)形擠出口 ；每層物料分配單元層設有成對配合的流道盤，每一個流道盤的交界面設有半圓形的主流道，兩流道盤拼合后就成為圓形的主流道，主流道延伸連通到圓環(huán)形擠出通道。工作時，每一層的熔融物料從對應一個物料注入口流入主流道，最終匯合到圓環(huán)形擠出通道，多層物料從圓環(huán)形擠出口匯合同時擠出，形成多層復合的圓形膜泡。上述主流道兩側的流道盤必須非常緊密、天衣無縫地互相貼合，否則熔融物料會從流道盤的交界面縫隙泄露到機頭外面。為了使流道盤嚴密牢靠地貼合，流道盤開設有豎向螺栓孔，豎向螺栓孔中穿設有豎向螺栓，各流道盤之間利用豎向螺栓上下緊密串接起來。由于熔融物料具有較大的擠出壓力，使豎向螺栓需要對流道盤施加非常大的豎向拉力或壓力(才能防止物料泄出)，而每根豎向螺栓豎向拉力或壓力的作用范圍為一個點，并不是對交界面各點均勻施加作用力，因此要求流道盤的厚度必須達到一定數(shù)值，才能承受豎向螺栓巨大的拉力或壓力而不產(chǎn)生變形；也就是說，按照現(xiàn)有結構，如果流道盤太薄，則會在豎向螺栓巨大的豎向拉力或壓力作用下產(chǎn)生局部變形翹曲，這樣雖然靠近豎向螺栓的部位貼緊了，但距離豎向螺栓比較遠的部位卻又會由于變形而產(chǎn)生水平縫隙，導致熔融物料泄露到機頭外面?？傊?，現(xiàn)有技術中，由于每一層流道對應的流道盤的厚度必須達到一定數(shù)值，意味著每一物料分配單元層高度(即厚度)的最小值受到限制，因此隨著擠出層數(shù)增加，機頭疊加高度及體積必須成比例增加，機頭耗用的貴重鋼材量成比例增加，生產(chǎn)過程熔融物料流動路徑加長，所需擠出壓力增大，擠出困難，加熱過程機頭熱消耗量大。因此，現(xiàn)有疊加式多層共擠吹塑機的擠出層數(shù)最高也只能九層左右。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點而提供一種多層共擠吹塑機機頭，它可將物料分為多層擠出，且機頭高度不需成比例增加，并能避免熔融物料外泄。其目的可以按以下方案實現(xiàn)該多層共擠吹塑機機頭包括上下疊加的若干層物料分配單元層，每層物料分配單元層對應設有一個可與擠出機連接的物料注入口，各物料分配單元層中央形成有上下貫通的圓環(huán)形擠出通道，圓環(huán)形擠出通道的上端為圓環(huán)形擠出口 ；每層物料分配單元層設有成對配合的主流道盤，兩主流道盤的交界面設有主流道，物料注入口連通主流道；所述主流道盤開設有豎向螺栓孔，豎向螺栓孔中穿設有豎向螺栓，各主流道盤之間利用豎向螺栓上下串接起來；其主要特征在于，在每層物料分配單元層中，所述主流道從物料注入口延伸進入兩主流道盤的交界面后，一分為二成為兩條次級主流道， 每條次級主流道又再一分為二成為兩條下一級的次級主流道，如此經(jīng)過m次一分為二地分叉，最終形成2m條末級主流道；在每層物料分配單元層中，還設有凹形盤，凹形盤的外徑與主流道盤的外徑相當，凹形盤分為外環(huán)部和內(nèi)環(huán)部，外環(huán)部的厚度大于內(nèi)環(huán)部的厚度，凹形盤的外環(huán)部緊貼著主流道盤，凹形盤的內(nèi)環(huán)部與主流道盤之間形成圓環(huán)形凹部；在圓環(huán)形凹部中嵌置有(2n - 1)層扁平的小盤，圓環(huán)形凹部的直徑與各小盤的直徑相同；圓環(huán)形凹部的高度與On - 1)層小盤的疊加高度相同；每兩層小盤的交界面處形成有一層小流道， 在凹形盤的內(nèi)環(huán)部與小盤的交界面處也形成有一層小流道，主流道盤與小盤的交界面處也形成有一層小流道，每層物料分配單元層總共有2n層小流道，各層小流道分別延伸連通到所述圓環(huán)形擠出通道；每層小流道共設有2" 個進料口 ；每個進料口通過一豎向孔分別連通一條末級主流道的末端；所述凹形盤也開設有豎向螺栓孔，凹形盤的豎向螺栓孔對準主流道盤的豎向螺栓孔，所述豎向螺栓穿入凹形盤的豎向螺栓孔，將凹形盤和主流道盤上下串接起來，且凹形盤的豎向螺栓孔位于外環(huán)部；其中，η為大于1的自然數(shù)；m為大于或等于 η的自然數(shù)。較好的是，m比η大1，每層小流道共設有兩個進料口，該兩個進料口關于小盤的圓心對稱。!11和η也可以相等，每層小流道共設有一個進料口。更好的是，每一物料分配單元層的圓環(huán)形凹部中嵌置有三層小盤，η=2。當然，每一物料分配單元層的圓環(huán)形凹部中嵌置也可以有七層小盤，η=3。最好共有五至九層物料分配單元層。本發(fā)明具有以下優(yōu)點和效果
1、本發(fā)明的每一層小流道對應的小盤厚度可以設計得很薄，不受傳統(tǒng)結構中最小厚度值的限制，這主要有以下原因(1)、豎向螺栓豎向拉力或壓力作用在凹形盤外環(huán)部，而小盤不需承受巨大的、點狀分布的豎向螺栓拉力或壓力，小盤不存在防止受力變形而加厚的需求(2)、各小盤被半包圍在圓環(huán)形凹部，其周邊被主流道盤的外環(huán)部擋住，因此各層小流道不會發(fā)生物料直接泄露到機頭外面的問題；(3)、退一步講，即使各小盤之間輕微滲漏，也是滲露在同一層物料分配單元層內(nèi)部，不會外泄；而且同一層物料分配單元層內(nèi)部由于物料相同，從這個角度講并不忌諱物料偶爾的輕微相互滲漏，所以同一層物料分配單元層的各小盤只需要由凹形盤內(nèi)環(huán)部及主流道盤稍微夾緊即可，該夾緊力不需很大，而且該夾緊力為面狀均勻分布的作用力，不是點狀分布。2、本發(fā)明只要確保凹形盤外環(huán)部與主流道盤緊密貼合就行，每一凹形盤外環(huán)部的厚度達到傳統(tǒng)結構中厚度限定值就可防止物料外泄，而每一凹形盤可對應擠出四層或八層甚至更多層的物料。3、由于上述第1、2點原因，本發(fā)明物料擠出層數(shù)可到達九層以上，但機頭高度及體積并不需成比例增加，并能避免熔融物料外泄。具體如下本發(fā)明具有若干層(a層)物料分配單元層，每層物料分配單元層又細分為2n層小流道，每層小流道擠出的物料可對應形成一小層，因此本發(fā)明的機頭擠出的膜泡可細分為aX2n層擠出，少則20層左右，多則可達7X8=56層，甚至還可更多，因此提高了塑料膜的物理性能。


圖1是本發(fā)明一種具體實施例的整體結構示意圖。
圖2是圖1中其中一層物料分配單元層的結構示意圖。
圖3是圖2中凹形盤的結構示意圖。
圖4是主流道盤的主流道分叉結構示意圖。
圖5是每一-物料分配單元層中凹形盤的仰視結構示意圖。
圖6是每一-物料分配單元層中的上面小盤仰視結構示意圖。
圖7是每--物料分配單元層中的中間小盤仰視結構示意圖。
圖8是每一-物料分配單元層中的下面小盤仰視結構示意圖。
圖9是每--物料分配單元層最下面一層小流道與主流道之間的物料流通路徑示意圖。
圖10是每·一物料分配單元層下面第二層小流道與主流道之間的物料流動示意圖。圖11是每一物料分配單元層中上面第二層小流道與主流道之間的物料流通路徑示意圖。圖12是每一物料分配單元層中最上面第一層小流道與主流道之間的物料流通路徑示意圖。
具體實施例方式實施例一
圖1、圖2所示，該多層共擠吹塑機機頭包括上下疊加的五層物料分配單元層1，每層物料分配單元層1對應設有一個可與擠出機連接的物料注入口 11，各物料分配單元層中央形成有上下貫通的圓環(huán)形擠出通道12，圓環(huán)形擠出通道包圍在芯模13四周，圓環(huán)形擠出通道的上端為圓環(huán)形擠出口 14。圖1、圖2所示，每層物料分配單元層設有成對配合的主流道盤，包括上主流道盤 21、下主流道盤22，兩主流道盤的交界面設有主流道23，物料注入口 11連通主流道23 ；圖4 所示，在每層物料分配單元層中，所述主流道23從物料注入口延伸進入兩主流道盤的交界面后，一分為二成為兩條次級主流道，每條次級主流道又再一分為二成為兩條下一級的次級主流道，如此經(jīng)過三次一分為二地分叉，最終形成八條末級主流道81、82、83、84、85、86、 87、88，八條末級主流道的末端點在周向上均勻分布，相鄰兩末端點的相位角錯開45° ；圖 1、圖2、圖3所示，在每層物料分配單元層中，還設有凹形盤3，凹形盤的3外徑與主流道盤 21、22的外徑相當，凹形盤分為外環(huán)部31和內(nèi)環(huán)部32，外環(huán)部31的厚度大于內(nèi)環(huán)部32的厚度，凹形盤的外環(huán)部31緊貼著上主流道盤21，凹形盤的內(nèi)環(huán)部32與上主流道盤21之間形成圓環(huán)形凹部33 ；在圓環(huán)形凹部中嵌置有三層扁平的小盤41、42、43，圓環(huán)形凹部的直徑與各小盤的直徑相同；圓環(huán)形凹部的高度與三層小盤的疊加高度相同；圖2、圖5、圖12所示， 在凹形盤的內(nèi)環(huán)部32與上面小盤41的交界面處形成有一層小流道54，圖2、圖6、圖11所示，上面小盤41與中間小盤42的交界面處形成有一層小流道53，圖2、圖7、圖10所示，中間小盤42與下面小盤43的交界面處形成有一層小流道52，圖2、圖8、圖9所示，下面小盤 43與上主流道盤21的交界面處形成有一層小流道51 ；每層物料分配單元層總共有四層小流道。圖1、圖2、圖6、圖7、圖8、圖8、圖10、圖11、圖12所示，各層小流道51、52、53、M分別延伸連通到所述圓環(huán)形擠出通道12 ；其中小流道51設有兩個進料口 61、65，小流道52設有兩個進料口 62、66，小流道53設有兩個進料口 63、67，小流道M設有兩個進料口 64、68， 每層小流道共設有兩個進料口，該兩個進料口關于小盤的圓心對稱；總共八個進料口，從水平投影位置看，八個進料口在周向上均勻分布，相鄰兩進料口的相位角錯開45° ；圖5、圖 6、圖11、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12所示，進料口 61通過一豎向孔71連通末級主流道81 的末端；進料口 62通過一豎向孔72連通末級主流道82的末端；進料口 63通過一豎向孔 73連通末級主流道83的末端；進料口 64通過一豎向孔74連通末級主流道84的末端；進料口 65通過一豎向孔75連通末級主流道85的末端；進料口 66通過一豎向孔76連通末級主流道86的末端；進料口 67通過一豎向孔77連通末級主流道87的末端；進料口 68通過一豎向孔78連通末級主流道88的末端。圖1、圖2、圖4、、圖5所示，主流道盤21、22開設有豎向螺栓孔24，凹形盤3也開設有豎向螺栓孔沈，且凹形盤的豎向螺栓孔沈位于外環(huán)部31。凹形盤的豎向螺栓孔沈?qū)手髁鞯辣P的豎向螺栓孔對，豎向螺栓25穿入凹形盤的豎向螺栓孔沈及主流道盤的豎向螺栓孔對，將凹形盤3和上主流道盤21、下主流道盤22三者上下緊密串接起來。上述實施例工作時，熔融物料由五臺擠出機分別擠出。每臺擠出機的物料由其中一個物料注入口 11進入對應一層物料分配單元層1，流入對應的主流道23，并均勻分配到八條末級主流道81、82、83、84、85、86、87、88。然后，末級主流道81的物料經(jīng)豎向孔71流入進料口 61，接著流入小流道51 ；末級主流道82的物料經(jīng)豎向孔72流入進料口 62，接著流入小流道52 ；末級主流道83的物料經(jīng)豎向孔73流入進料口 63，接著流入小流道53 ；末級主流道84的物料經(jīng)豎向孔74流入進料口 64，接著流入小流道M ；末級主流道85的物料經(jīng)豎向孔75流入進料口 65，接著流入小流道51 ；末級主流道86的物料經(jīng)豎向孔76流入進料口 66，接著流入小流道52 ；末級主流道87的物料經(jīng)豎向孔77流入進料口 67，接著流入小流道53 ；末級主流道88的物料經(jīng)豎向孔78流入進料口 68，接著流入小流道M。這樣，每個物料分配單元層1分為四小層擠出，總共分為二十小層擠出。實施例二
該實施例共有七層物料分配單元層，在每層物料分配單元層中，包括上主流道盤和下主流道盤，凹形盤位于下主流道盤的下方，凹形盤的圓環(huán)形凹部朝上；主流道從物料注入口延伸進入兩主流道盤的交界面后，經(jīng)過三次一分為二地分叉，最終形成八條末級主流道；在每層物料分配單元層中，凹形盤的外環(huán)部緊貼著下主流道盤，凹形盤的內(nèi)環(huán)部與下主流道盤之間形成圓環(huán)形凹部；在每層的圓環(huán)形凹部中嵌置有七層扁平的小盤，圓環(huán)形凹部的高度與七層小盤的疊加高度相同；每兩層小盤的交界面處形成有一層小流道，在凹形盤的內(nèi)環(huán)部與小盤的交界面處也形成有一層小流道，下主流道盤與小盤的交界面處也形成有一層小流道，每層物料分配單元層總共有八層小流道，每層小流道設有一個進料口 ；每個進料口通過一豎向孔分別連通一條末級主流道的末端。其余方面的結構與實施例一相同。實施例二工作時，每層小流道只由一個豎向孔注入物料(實施例一為兩個豎向孔)，豎向孔中物料流動路徑是向下(實施例一為向上)。實施例三
在實施例三中，共有九個物料分配單元層，其余的整體結構與實施例一相同，每個物料分配單元層的結構與實施例一相同。
權利要求
1.一種多層共擠吹塑機機頭，包括上下疊加的若干層物料分配單元層，每層物料分配單元層對應設有一個可與擠出機連接的物料注入口，各物料分配單元層中央形成有上下貫通的圓環(huán)形擠出通道，圓環(huán)形擠出通道的上端為圓環(huán)形擠出口 ；每層物料分配單元層設有成對配合的主流道盤，兩主流道盤的交界面設有主流道，物料注入口連通主流道；所述主流道盤開設有豎向螺栓孔，豎向螺栓孔中穿設有豎向螺栓，各主流道盤之間利用豎向螺栓上下串接起來；其特征在于在每層物料分配單元層中，所述主流道從物料注入口延伸進入兩主流道盤的交界面后，一分為二成為兩條次級主流道，每條次級主流道又再一分為二成為兩條下一級的次級主流道，如此經(jīng)過m次一分為二地分叉，最終形成2m條末級主流道；在每層物料分配單元層中，還設有凹形盤，凹形盤的外徑與主流道盤的外徑相當，凹形盤分為外環(huán)部和內(nèi)環(huán)部，外環(huán)部的厚度大于內(nèi)環(huán)部的厚度，凹形盤的外環(huán)部緊貼著主流道盤，凹形盤的內(nèi)環(huán)部與主流道盤之間形成圓環(huán)形凹部；在圓環(huán)形凹部中嵌置有On - 1)層扁平的小盤，圓環(huán)形凹部的直徑與各小盤的直徑相同；圓環(huán)形凹部的高度與On - 1)層小盤的疊加高度相同；每兩層小盤的交界面處形成有一層小流道，在凹形盤的內(nèi)環(huán)部與小盤的交界面處也形成有一層小流道，主流道盤與小盤的交界面處也形成有一層小流道，每層物料分配單元層總共有2n層小流道，各層小流道分別延伸連通到所述圓環(huán)形擠出通道；每層小流道共設有2m_n個進料口 ；每個進料口通過一豎向孔分別連通一條末級主流道的末端；所述凹形盤也開設有豎向螺栓孔，凹形盤的豎向螺栓孔對準主流道盤的豎向螺栓孔，所述豎向螺栓穿入凹形盤的豎向螺栓孔，將凹形盤和主流道盤上下串接起來，且凹形盤的豎向螺栓孔位于外環(huán)部；其中，η為大于1的自然數(shù)；m為大于或等于η的自然數(shù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的多層共擠吹塑機機頭，其特征在于m比η大1，每層小流道共設有兩個進料口，該兩個進料口關于小盤的圓心對稱。
3.根據(jù)權利要求1所述的多層共擠吹塑機機頭，其特征在于m和η相等，每層小流道共設有一個進料口。
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的多層共擠吹塑機機頭，其特征在于共有五至九層物料分配單元層。
5.根據(jù)權利要求1、2或3所述的多層共擠吹塑機機頭，其特征在于每一物料分配單元層的圓環(huán)形凹部中嵌置有三層小盤，η=2。
6.根據(jù)權利要求1、2或3所述的多層共擠吹塑機機頭，其特征在于每一物料分配單元層的圓環(huán)形凹部中嵌置有七層小盤，η=3。
全文摘要
一種多層共擠吹塑機機頭，包括上下疊加的若干層物料分配單元層，在每層物料分配單元層中，主流道最終形成2m條末級主流道；在每層物料分配單元層中，還設有凹形盤，外環(huán)部的厚度大于內(nèi)環(huán)部的厚度，凹形盤的外環(huán)部緊貼著主流道盤，凹形盤的內(nèi)環(huán)部與主流道盤之間形成圓環(huán)形凹部；在圓環(huán)形凹部中嵌置有(2n﹣1)層扁平的小盤；每層物料分配單元層總共有2n層小流道，各層小流道分別延伸連通到所述圓環(huán)形擠出通道；每層小流道共設有2m-n個進料口；每個進料口通過一豎向孔分別連通一條末級主流道的末端。本發(fā)明可將物料分為多層擠出，且機頭高度不需成比例增加，并能避免熔融物料外泄。
文檔編號B29C47/06GK102363361SQ201110328989
公開日2012年2月29日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權日2011年10月26日
發(fā)明者關文強, 李 浩, 林梓生, 林楚漂 申請人:廣東金明精機股份有限公司