CN1082875C - 用节流阀控制共挤模制塑料材料的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于注入成形模腔的新颖多种材料共挤装置和方法，该挤压器的纵向中心线上有一节流杆使由包在内外层中的一芯层构成的组合塑料材料流在相应同心环形流层中流动，最后沿横向向两边裂开，经挤压器的浇口注入模腔中，芯层材料流在挤压器和模腔中处于横向速度分布中的零梯度区。

Description

用节流阀控制共挤模制塑料材料的方法和装置
发明领域
本发明涉及把两种或多种塑料材料流共挤注入模制装置，特别涉及更好控制这一共挤、使挤出材料更均匀地模制并可更广泛地应用各种不同材料、共挤温度和其他条件。
结合共注入至少两种材料的注入系统，本发明涉及组合不同材料流的改进的技术和装置，其中，在熔料传送系统中所生成的组合材料流的速度分布与注入模腔中的组合材料流的速度分布相同，以确保所得模制品的均匀性。
发明背景
共注入模制的一个常见问题是必须使得芯层前边缘的厚度与芯层(或内层)流入模腔的后部保持一致。斜削的前边缘会使所生成的模制品在芯层最深入部位的性质不均匀。
通常，芯层的前边缘在流过现有共注入喷嘴的组合区下游的圆柱形中心通道和流过模腔的圆柱形浇口部时会斜削。这种喷嘴例如可见的美国专利Nos.4,895,504和4,892,699。
斜削的程度决定于组合材料流的在前边缘的径向最里部与径向最外部之间造成一速度梯度的速度分布。斜削的程度还决定于圆柱形材料流在组合区与圆柱形浇口的模腔端之间的轴向总距离。
为了减小前边缘的斜削程度，这类现有喷嘴减小组合区与圆柱形浇口的模腔端之间的轴向距离。该轴向距离一般为5-25mm，对于较短的轴向距离来说前边缘斜削程度大于约1.8mm，对于较长轴向距离来说前边缘斜削长度大于9mm。由于轴向距离减小，组合装置不得不成为该喷嘴的一部分。
现有技术的另一个问题是，共注入喷嘴在靠近浇口的最外部直径大于单种材料注入模制所使用的喷嘴直径，从而要求模具有一大容积孔，从而模腔在浇口附近很难冷却。现有技术的某些设计使用一具有一圆锥部或截头圆锥部的组合装置来减小浇口处的最外部直径；尽管如此，该喷嘴在浇口处的直径也为单种材料喷嘴的两倍。
本发明的目的
本发明的一个目的是提供一种改进的新共挤方法和装置，它解决了现有技术的上述和其他问题；通过把该喷嘴转变成完全不同的节流阀控制挤压器，其工作状况大为改进、更均匀、更灵活。
本发明的另一个目的是提供一种新颖挤压装置，其中，组合材料流在挤压材料组合区中和下游的速度分布在芯层的前边缘上的速度梯度为零，这种速度分布使得芯层在从组合区流到浇口的模腔端时其前边缘不象现有技术那样斜削。
本发明的另一个目的是提供一种新颖装置，其中，组合装置离喷嘴的浇口区很远，从而兼顾到模具设计和模具冷却。
另一个目的是通过把现有圆柱形喷嘴改变成完全不同的挤压结构而获得这些全新结果，该挤压结构包括进行环形挤压的节流阀；在模制芯层的情况下，形成环形内外挤压材料流，形成芯层的环形材料流包在环形共挤压内外层中。
另一个目的是提供这样一种新颖挤压器，其中，遗留在模制品上的浇口痕迹与用单种材料模制装置生成的浇口痕迹一样小。
本发明的另一个目的是提供一种新颖共挤方法和装置，其中，组合塑料材料流的速度分布在组合区下游与在模腔中大致相同，从而提高模制品特性，缩短模制周期。
其他目的在下文解释，并在权利要求中特别描述。本发明概述
为实现上述发明目的，本发明提供了一种共挤多种塑料材料、以便经一浇口区注入一模腔中生成一模制品的方法，该方法包括：组合这些流动塑料材料流，至少一内部材料流用作所得模制品的在用作塑料材料包层的内外塑料材料流中的内芯；限制组合材料流沿一纵向伸展管状挤压器的各同心环形流路流动到模腔浇口区，环形芯层包在内外环形包层中；在浇口区，各同心环形材料流沿横向向两边分裂而注入模腔的对应两边的横向段中。
为实现上述目的，本发明还提供了一种共挤多种塑料材料、以便经一浇口区注入一模腔中生成一模制品的装置，包括：各塑料材料流动源；组合这些流动塑料流的装置，至少一内部材料流用作所得模制品的在用作塑料材料包层的内外塑料材料流中的内芯；一与该组合装置连接、接受内外材料流的纵向伸展空心挤压器；位于该挤压器纵向中心线上、使组合材料流沿纵向伸展管状挤压器中的同心环形流路流到模腔浇口区的节流装置，环形芯层材料流包在环形内外层覆盖塑料流中；位于浇口区、使各同心环形材料流沿横向向两边裂开而注入模腔的对应两边的横向段中的装置。
下面详述优选实施例和实施本发明新颖方法的装置。
附图的简要说明
下面结合附图说明本发明，附图中：
图1为整个模制系统的剖面图，包括材料源、材料分配和组合装置和模腔；
图2为材料从材料组合区流到模腔的剖面图，示出芯层按本发明的技术和结构沿速度分布的零梯度流动；
图3为该结构的环形流道的剖面图，还示出芯层沿速度分布的零梯度流动；
图4与图3相类似，但内外环形材料流的非均匀分布造成芯层偏离各环形直径的中心线；
图5为现有圆柱形材料流的剖面图，示出芯层处于高梯度区，与图3和4所示本发明状态作比较；
图6与图5相类似，但示出内外层非均匀分布时的现有圆柱形材料流；
图7剖面图示出芯层在环形流喷嘴区、环形流浇口区和模腔中的速度分布；
图8与图7相类似，但示出内外层非均匀分布对模腔中芯层前边缘相对位置的影响；
图9和10分别与图7和8相类似，但示出喷嘴浇口和模腔中的现有圆柱形材料流；
图11为用本发明结构生成的一模制品的剖面图，示出当内外层非均匀分布为10％、图8中环形材料流从组合区到浇口的模腔端的长度为75mm时前边缘的斜削程度；
图12与相类似图11，但示出由图10现有圆柱形喷嘴结构生成的模制品，示出由内外非均匀分布为10％的圆柱形材料流造成的前边缘斜削程度；
图13为本发明另一挤压器的剖面图，其中，材料流从集流腔经一具有一固定节流阀装置的圆盘组合装置、环形流喷嘴和浇口流入模腔中；
图14为又一挤压器的剖面图，包括一轴向组合装置，一固定节流阀装置构成喷嘴的一部分；
图15为具有图14固定节流阀装置的轴向组合装置的更完整剖面图，该组合装置由3个环绕一中心固定节流阀装置的同心轴向圆筒构成，该节流阀装置在模具中穿过组合区、独立喷嘴和浇口；
图16与图13相类似，但示出一活动节流阀装置；
图17为图16组合装置和活动节流阀的放大剖面图；
图18和19与图17相类似，图17示出节流阀位于中性位置，图18和19分别示出节流阀位于减小和增加内层流率的位置；
图20的放大图示出喷嘴端与模腔浇口的相对位置，其中，节流阀使流入模腔的材料流保持环形；
图21与图20相类似，但示出一与一锥形浇口对应的锥形阀，以减小遗留在模制品上的浇口痕迹；
图22仍与图20相类似，但节流阀不插入浇口，以便进行要求浇口打开的塑料模制；
图23与图20和22相类似，但节流阀调节成用作一浇口阀，图23示出其打开位置，而图24示出其关闭位置；
图25为本发明喷嘴端、浇口和其中已注入一部分塑料的模腔的剖面图，示出外层和芯层工作在同一温度下；而在图26中，外层的注入温度比芯层高；
图27(a)-(d)示出芯层在整个模制品中均匀分布的注入顺序；
图28(a)-(d)与图27(a)-(d)相类似，但示出这样一种芯层注入顺序，其中，用一固定节流阀把最大量的芯层材料注入模制品中；
图29(a)-(d)与图27和28相类似，但示出这样一种芯层注入顺序，其中，用一组合装置把最大量芯层材料注入模制品中，该组合装置可使外层流率比内层大，从而在模制品的浇口一边的外层更厚；图30的情况相反；
图31为浇口和模腔区的剖面图，示出使用一活动节流阀的注入顺序，如图31(b)所示使得内层的流量比外层大，从而把更多芯层注入模制品的浇口一边；
图32为浇口和模腔区的剖面图，示出这样的注入顺序，其中，如图32(b)所示，移动节流阀，使得内层的流量比外层小(即与图31相反)，从而把更多芯层材料注入模制品中与浇口相反的一边；
图33为该环形流道和模腔中的速度/平均速度和材料流百分率的曲线图；以及
图34为一现有圆柱形流道中的速度/平均速度和材料流百分率的曲线图，用来与图33作比较。
本发明的优选实施例
如图1所示，在本发明应用于塑料(例如PET、EVOH、聚碳酸酯等)的例示性背景下，可把至少两种材料注入一模腔中的共注入模制系统包括两材料源S1和S2；把各材料流传送到模具各浇口上游一组合装置C的集流腔D之类装置以及一把组合材料流传送到模具M浇口的新颖节流阀控制挤压喷嘴装置。材料源S1和S2为往复式螺旋注入单元；材料流传送装置为其中有各材料流道C1和C2的集流腔接头D，这些流道布置成使得各材料流平衡、相等；组合装置C位于节流喷嘴装置E的上游，其中的共挤压节流杆T把组合材料流传送到模具M的各浇口区G。在图2所示实施例中，形成模制品各层L的材料流在组合装置C的一环形流道A中组合而使芯层的前边缘处于组合材料流的零速度梯度部，这在下文详述。纵向伸展的挤压喷嘴装置E及其在组合装置C下游的纵向中心节流杆T在该组合装置中不间断地生成一连续环形材料流。
在图2三层组合材料流实施例中，有从其材料源流出的两种材料L和I；形成模制品的的外层或覆盖层OL1和IL1的第一种材料L因中心节流杆T的存在而形成环形组合流A的内层和外层OL和IL；形成模制品的芯层I1的第二种材料I形成环形组合流A的环形中间层或内部层IA。第一种材料L经其流道流到组合装置C后分为二股，一股形成环形组合材料流的上述环形内层IL，另一股形成上述环形外层OL。第二种材料I经其流道流到组合装置C后形成同心环形组合流的环形内部层或环形中间层IA，这也示出在图3环形流道剖面图中。如图所示，节流杆最好在喷嘴的模腔浇口注入端的挤压开口远端处的直径T′缩小。从而喷嘴装置的内孔环绕节流杆而形成一供组合材料流流到浇口的环形流道，同时保持上述速度分布。由于芯层材料处于速度分布VP1的零梯度，因此不管组合装置与模腔浇口之间的轴向距离多大，芯层前边缘不斜削。因此与现有喷嘴不同，喷嘴轴向长度可长到满足模具获得良好冷却的要求。喷嘴的最外部直径一般不大于模制单种材料所需直径，从而不必考虑模具设计或模具冷却。而且该实施例还很容易把用于模制单种材料的模具改装成用于共注入。在靠近节流杆远端T′的浇口区G，环形材料流沿横向裂开而如图2中箭头所示沿横向向两边注入模腔的对应开口部中。
在这一实施例和下述各实施例中，形成模制品的芯层的材料为组合材料流的中间层，从而很容易模制一部件，其芯层的熔化温度比该模制品的覆盖层的熔化温度低。另一方面，在单层模制中，材料在其材料源中的温度必须足够高，以便1)降低其粘度，以便在注入模腔的各壁之间流动；2)使模制品外表面美观。由于单层模制品的材料由单一材料源提供，因此其内层温度为便于在模腔内流动和表面美观所需温度，冷却模制品内部所需冷却时间决定于材料源中的熔化温度。但是，使用本发明，芯层温度可与覆盖层材料的温度大大不同，从而较之单层模制产生若干意想不到的改进。尽管某些现有系统也可获得这一结果，但用本发明技术和结构特别简单和有效。
以正常温度或高于正常温度提供覆盖层、而以相应较低温度提供芯层所产生的改进包括：
1)由于覆盖层粘度比正常值低，因此模腔注入压力降低；
2)由于覆盖层熔化温度提高，模制品表面更美观；
3)如覆盖层熔化温度的相对提高小于芯层熔化温度相应降低，从而组合熔料的总热含量小于单种材料模制的正常值，则冷却时间、从而模制周期缩短；
4)芯层熔料粘度的提高可提高芯层相对覆盖层的容积，如模制品要求具有这一特性的话；
5)可使用其热膨胀系数比覆盖层热膨胀系数高的芯层材料而不造成不应有的模内应力，等等。
如改变芯层与覆盖层的相对熔化温度，可产生其他改进。如此做的一个理由是当芯层的热膨胀系数与覆盖层材料不同时为了控制各层之间的相对收缩。另一个理由是为了使用温度差减小芯层与覆盖层之间的相对收缩而生成低模内应力的模制品，同时又不影响模制品的外观。
参见图2和3所示材料流分布，本发明挤压结构容许环形内外层非均匀分布或不对称，如图4所示，这一不对称会造成环形芯层IA偏离内外覆盖层IL和OL的环形直径的中心线。从图4速度分布VP1′可见，芯层尽管偏离，但仍接近零梯度速度分布，从而仍获得改进结果。这可与图5和6所示现有喷嘴E′中对称和不对称状态下的圆柱形材料流作比较，其中，芯层处于速度分布VP1″和VP1的高梯度区，从而出现上述不足和缺点。
在图7节流共挤压器中，示出挤压器E与环形材料流浇口G′和模腔连接，并示出环形芯层IA在环形挤压区、环形材料流浇口区和模腔中的速度分布(VP2、VP3和VP4)，表明在本发明的整个流动和模腔注入过程中保持零梯度。即使内外层材料流非均匀分布也是如此，图8示出内外层材料流非均匀分布在模腔中所造成的芯层前边缘的相对位置Δl。
图9和10示出分别与图7和8所示本发明挤压器对应的现有圆柱形喷嘴，表明芯层材料流在喷嘴E′中(VP2′)和浇口(VP3′)处速度梯度极高，只有在模腔(VP4′)中为零梯度。
图10示出非均匀分布的芯层的前边缘流过挤压器E′时其上的速度差造成的芯层前边缘斜削。当前边缘流线IA′1的流速大于IA′3时，芯层经浇口G′流入模腔时生成斜削Δl。尽管芯层I1偏离模腔材料流中心线，模腔中斜削前边缘上的速度差很小，从而模腔中Δl的增加比现有挤压器E′所生成的Δl小。
仍把本发明环形材料流结构可获得的大大改进的模制结果和容许偏差与现有圆柱形喷嘴作比较，图11示出使用本发明结构的环形材料流(图8)、内外层非均匀分布为10％、从组合区C到浇口G的环形材料流长度为75mm时模制品中前边缘斜削的最小容许量；而图12示出使用现有圆柱形材料流喷嘴、内外层非均匀分布为10％、组合区到浇口的模腔端的圆柱形材料流长度为75mm(图10)时模制品中必须接受的大得多的前边缘斜削。
在使用现有技术时，为了达到图11所示前边缘最小容许斜削(0-6mm)，如内外材料流的非均匀分布如图6和34所示，则中心流道中组合材料流从组合区到模制品表面的长度不得超过约11mm。为了使模具在浇口旁获得最低程度的冷却，现有中心流道的减短要求组合装置的形状呈圆锥形或截头圆锥形。这一形状又要求喷嘴的远端为单种材料喷嘴的外径的两倍，从而模制品在浇口附近无法充分冷却。
图13示出本发明另一实施例，其中，三层组合装置由环绕一中心固定节流杆T-T′的4块圆盘FD构成，该节流杆构成组合材料流内层的流道内壁。形成在圆盘FD的三个相配平面之间的流道C1′、C2′等均匀分配各层而使各材料流从各流道均匀流入组合区C，从而组合材料流的各层从组合装置经节流喷嘴装置E和浇口G流入模腔中时呈均匀环形。
例如如图14所示，集流组合装置也可为挤压喷嘴结构本身的一部分，从而轴向组合流道C1″、C2″等形成在挤压器E本身的顶部，一固定节流阀T沿纵向伸展在该挤压喷嘴中。
图15所示另一实施例使用三个环绕一构成组合材料流内层的流道内壁的中心节流杆T的同心套管S1′、S2′和S3′。形成在各套管之间和最内部套管与节流阀杆之间的各流道可使各材料流从各流道均匀流入组合区，从而组合材料流的各层从组合装置C经喷嘴装置流入模腔时呈均匀环形。在该实施例中，组合装置C为一夹在集流腔D与挤压喷嘴E之间的独立组件。这使得挤压喷嘴的设计可与模制单种材料时所使用的喷嘴相同。该组合装置与挤压喷嘴同轴，从而节流杆T和挤压喷嘴的圆柱形壁形成一均匀环形流道A。
尽管比方说在图13实施例中所示纵向伸展的中心节流杆为固定的节流杆，但它们也可由图16所示调节杆R移动，以便成为有用的节流阀而可进行种种调节，从而进一步提供现有圆柱形喷嘴不具有的灵活性。
活动节流阀杆T-T′可改变覆盖层材料在环形材料流内层中相对组合区下游的组合材料流的环形材料流外层的百分比。改变两覆盖层的相对体积可使芯层在模腔中的位置发生偏移，从而控制模制品中覆盖层在模制品两表面上的厚度。如果外层材料流在环形材料流内层与环形材料流外层之间均匀分配，覆盖层厚度在模制品的两个表面上相同。如果外层材料流偏向任一环形材料流外层的内部，模制品中的覆盖层厚度同样在从偏移的环形层模制的相应表面上偏移。环形材料流内层中的材料由与模腔浇口相对的模腔壁模制成模制品的外层，环形材料流外层中的材料由与浇口同一边的模腔壁模制成模制品的外层。
活动节流阀杆一般用来在注入时改变外层材料在环形材料流内层中相对环形材料流外层的百分比。活动节流杆不用来开关任何层任何材料的流动。当模制品两个表面上的两覆盖层的相对厚度的比例固定时，该实施例使用非活动节流阀杆。
在图17、18和19的放大图中，杆R使节流阀T位于中性位置而打开圆盘流道C1′、C2′等使内层材料流相对外层材料流平衡；位于较低位置减小内层材料流相对外层材料流的流率(图18)以及位于升高位置增加内层材料流相对外层材料流的流率(图19)。
下面说明挤压喷嘴结构的浇口端，节流杆的位置可调，图20所示位置使得节流杆如上所述保持材料流流到模腔。为了减小浇口痕迹高度，如图21所示，节流阀杆T′远端在接近浇口G的模腔端时进一步呈锥形T″。这一远端相对浇口长度、锥度和直径的形状与在单种材料模制品上减小浇口痕迹高度所使用的形状相同，因为在每一模制周期开始和结束时浇口区中的材料只有覆盖层材料。
但是，某些模制材料、例如PET要求浇口材料流呈圆柱形而非环形。在图22的实施例中，为适合于这类材料，节流阀杆终止在喷嘴装置的端部，从而圆柱形材料流只出现在浇口G中，从而减小对芯层前边缘造成有害结果。
为了使浇口痕迹高度为零，活动节流阀杆远端相对浇口长度、锥度和直径的形状可与在模制单种材料时使浇口痕迹高度为零所使用的形状相同。
需要时，节流阀也可经调节而在模腔区的浇口处用作浇口阀，图23示出其打开位置，图24示出其关闭位置。
前面提到，本发明新颖结构使得这些结构可灵活使用在相同或不同温度下。与上述图2相同，在图25所示向模腔中挤压材料时，所示装置中ABS型塑料沿横向向两边注入模腔时其中包有芯层IA的水平流动的环形外层OL和IL的熔化温度相同，例如为约260℃(500°F)，从而覆盖或包住芯层I′的外层OL1和IL1以同一温度注入模腔。另一方面，在图26中，出于上文所述理由芯层材料I′的温度较低，例如204℃(400°F)；而外层OL1和IL1较高，例如260℃(500°F)；其温度差取决于塑料特性和所需模制结果。
下面为了考察芯层I(例如EVOH)在模腔中的环形挤压材料注入顺序，图27(a)、(b)、(c)和(d)示出在同心环形材料流向节流杆T′两边注入模腔两边中(较厚外层比方说是PET)时用本发明结构所获得的非常均匀的分布。图28(a)、(b)、(c)和(d)示出用相同注入顺序在模制品中注入最大量芯层材料I′(例如聚碳酸酯)，为此如图所示使用固定节流阀杆T′生成覆盖层材料流(例如回收的聚碳酸酯塑料)，环形内层IL与环形外层OL的分布相同。
图29(a)-(d)进一步示出本发明可调节节流结构的灵活性，仍示出在模制品中注入最大量芯层材料的注入顺序，但使用可调节流阀而使外层材料流OL的流率比环形内层IL的流率大，从而模制品(图29(d))中靠近浇口的外层OL1比内层IL1厚。图30(a)-(d)的情况相反，在模制品(图30(d))中，内层IL1比靠近浇口的外层OL1厚。图20所示节流杆R的位置产生图29的较厚OL和OL1。图19所示节流杆的位置产生图30的较厚IL和IL1。对于使用比方说图15的固定节流杆T的各实施例，可用组合装置的图13的流道C1′和C3′和图14和15的流道C1″的相应合适设计形成OL1和IL1的相对厚度差。
图31(a)-(d)和32(a)-(d)同样为使用一活动节流阀的模腔注入顺序剖面图，分别增加环形内层材料流和环形外层材料流而在模制品中把更多芯层I′分别注入浇口的同一边和相反一边。
在每次挤压时调节OL、IA和IL的相对流率。用S1和S2控制芯层与覆盖层的相对体积和流率，而用比方说图17的活动节流杆R控制两覆盖层的相对流率。在每次挤压时，控制S1、S2和R，使所生成的芯层I′的前边缘LE1沿具有V/V的流线流动，防止LE1穿破覆盖层的前面FF。当FF进一步流入模腔中而远离浇口G后，相对覆盖层OL和IL的流率提高芯层IA的流率，OL与IL的相对流率调节成更靠近R的中性位置，从而沿模腔的最大速度流线形成一芯层前边缘LE2。流速比LE1高的LE2在模腔中位于LE1之前、之后还是齐平决定于挤压过程中S1、S2和R的调节时序。活动节流杆可在形成LE2之前形成LE1，从而在每一挤压周期中可比只能形成一个芯层前边缘的现有技术把更多的芯层注入模腔中。
图33和34的材料流百分率和速度分布曲线对本发明节流环形流道与现有圆柱形流道进行比较，示出用本发明获得的巨大改进。
图33为速度分布Vp＝V/ V和由节流阀杆形成的流道与挤压器主体的圆柱形壁之间的环形材料流的体积百分率，在水平轴线上分别用-50％和+50％表示。材料流的平均直径在水平轴线上表为″0″。速度分布和材料流百分率根据非牛顿流体的Power Lw模型算出(参见J.S.Brydson，Flow Properties of Polymer Melts，secondedition，George Godwin Limited in association with the Plastics andRubber Institute)。
如在组合装置中图13等所示流道C1′、C2′等的设计和结构生成环形内外层的完美环形材料流，前边缘流线将集中在材料流平均直径上，从而速度Vm＝1.44×环形组合材料流的平均速度V。
但在装置的实际结构和工作中，环形内外层的环形分布是不完美的，在流道加工、加工温度分布和塑料熔化特性变动的正常容许范围内出现10％的非均匀分布是很平常的。图4示出这一非均匀分布所造成的结果：芯层IA偏离环形流道的中心线。图33中的三流线IA1、IA2和IA3与图4中环形芯层的三点IA1、IA2、IA3对应。芯层前边缘上这些点之间的最大速度差为流线IA1与IA2之间的速度差。可以看出，前边缘斜削由下式计算：
      Δl＝ΔV×L
其中，Δl＝前边缘斜削
      ΔV＝速度差/ V
      L＝组合材料流总长度
对于上述非均匀分布
ΔV＝VM-V1＝1.44 V-1.36 V＝0.08 V
L在图11所示实施例中为75mm
因此
如图11所示，Δl＝6mm。
由于完美的环形材料流实际上如上所述不可能，图6所示使芯层偏离材料流中心线的10％非均匀分布会造成芯层前边缘的高速和低速，这分别与图6和34的IA′1和IA′3对应。使用上述算式，如组合区与浇口的模腔端之间的圆柱形流道的长度为75mm，前边缘的高速与低速之间的0.53V的速度差会在模腔中生成39.8mm斜削。这样大的斜削几乎比大多数应用场合中最低容许斜削大10倍。
显然，现有技术为了缩短组合材料流的长度就不得不牺牲模腔的冷却。为了获得图11所示6mm斜削，现有技术在非均匀分布为10％时组合材料流的长度约为11mm。现有模制装置中不得不使用这一长度。
6mm的前边缘斜削对在PET容器初成品中用作气体隔离层的芯层来说是最大容许斜削。因此，组合装置下游的环形组合材料流在组合区与模腔浇口之间的长度可达75mm。从而可在模具的浇口区周围对模具进行正常冷却。
图34为现有技术中组合区与模腔浇口之间圆形流道的速度分布和体积百分率。流道的壁在水平轴线上用-100％和+100％表示。材料流的平均直径即该直径中的50％材料流体积和这一直径与流道的壁之间的50％材料流在图5和34中表示为IA′。芯层IA′在圆柱形内层与环形外层之间流动，而圆柱形内层IL′的流率与图5环形外层OL′相同时，芯层前边缘沿材料流平均直径上的流线流动。如由组合装置形成的材料流为完美环形，当前边缘从浇口流入模腔时芯层前边缘不发生斜削。

Claims (29)

1、一种共挤多种塑料材料、以便经一浇口区注入一模腔中生成一模制品的方法，该方法包括：组合这些流动塑料材料流，至少一内部材料流用作所得模制品的在用作塑料材料包层的内外塑料材料流中的内芯；限制组合材料流沿一纵向伸展管状挤压器的各同心环形流路流动到模腔浇口区，环形芯层包在内外环形包层中；在浇口区，各同心环形材料流沿横向向两边分裂而注入模腔的对应两边的横向段中。
2、按权利要求1所述的方法，其特征在于，该限制通过沿该挤压器纵向中心线向浇口区的一远端开口插入一节流杆来实现。
3.按权利要求1所述的方法，其特征在于，该节流杆的位置固定。
4、按权利要求1所述的方法，其特征在于，该节流杆可沿纵向调节，从而改变节流杆远端的位置和挤压器浇口区开口。
5、按权利要求2所述的方法，其特征在于，调节材料流，使得内部芯层沿挤压器横向上材料流速度分布的零梯度流路流动。
6、按权利要求5所述的方法，其特征在于，调节穿过浇口区和在模腔中的材料流，使得内部芯层的流路保持在横向材料流速度分布的零梯度上。
7、按权利要求1所述的方法，其特征在于，流动芯层和内外塑料流在模腔中的温度调节成相同值。
8、按权利要求1所述的方法，其特征在于，流动芯层和内外塑料流在模腔中的温度调节成不同值。
9、按权利要求8所述的方法，其特征在于，芯层塑料流的温度调节成比内外塑料流低。
10、按权利要求2所述的方法，其特征在于，各材料流的组合通过使它们沿平行平面之间的相继流道流动来实现。
11、按权利要求4所述的方法，其特征在于，节流杆的远端呈锥形。
12、按权利要求1所述的方法，其特征在于，调节材料流，从而改变内层材料流相对外层材料流的相对流量。
13、按权利要求2所述的方法，其特征在于，各环形材料流被限制在沿挤压器在同心圆柱形套管之间流动。
14、共挤多种塑料材料、以便经一浇口区注入一模腔中生成一模制品的装置，包括：各塑料材料流动源；组合这些流动塑料流的装置，至少一内部材料流用作所得模制品的在用作塑料材料包层的内外塑料材料流中的内芯；一与该组合装置连接、接受内外材料流的纵向伸展空心挤压器；位于该挤压器纵向中心线上、使组合材料流沿纵向伸展管状挤压器中的同心环形流路流到模腔浇口区的节流装置，环形芯层材料流包在环形内外层覆盖塑料流中；位于浇口区、使各同心环形材料流沿横向向两边裂开而注入模腔的对应两边的横向段中的装置。
15、按权利要求14所述的装置，其特征在于，该节流装置包括一沿该挤压器的纵向中心线向浇口区的一远端开口伸展的节流杆。
16.按权利要求14所述的装置，其特征在于，该节流杆的位置固定。
17、按权利要求14所述的装置，其特征在于，该节流杆可沿纵向移动，从而改变节流杆远端的位置和挤压器浇口区开口。
18、按权利要求15所述的装置，其特征在于，提供调节材料流的装置，使得环形内部芯层沿挤压器横向上材料流速度分布的零梯度流路流动。
19、按权利要求18所述的装置，其特征在于，调节穿过浇口区和在模腔中的材料流，使得内部芯层的流路保持在横向材料流速度分布的零梯度上。
20、按权利要求14所述的装置，其特征在于，提供把流动芯层和内外塑料流在模腔中的温度调节成相同值的装置。
21、按权利要求14所述的装置，其特征在于，流动芯层和内外塑料流在模腔中的温度调节成不同值。
22、按权利要求21所述的装置，其特征在于，芯层塑料流的温度调节成比内外塑料流低。
23、按权利要求17所述的装置，其特征在于，各材料流的组合通过使它们沿各平行平面之间的相继流道流动来实现。
24、按权利要求14所述的装置，其特征在于，节流杆的远端呈锥形。
25、按权利要求14所述的装置，其特征在于，调节材料流，从而改变内层材料流相对外层材料流的相对流量。
26、按权利要求15所述的装置，其特征在于，各环形材料流被限制在沿挤压器在各同心圆柱形套管之间流动。
27、按权利要求18所述的装置，其特征在于，芯层在浇口区紧上游和浇口区中不在零梯度流路中流动。
28、按权利要求18所述的装置，其特征在于，节流杆终止在浇口区的模腔一边上的紧上游。
29、按权利要求18所述的装置，其特征在于，提供调节材料流的装置，使得一芯层前边缘在另一芯层前边缘偏离零梯度流路流动之前或之后沿零梯度流动。
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