Устройства и способ для передачи пластмассы в формовочную машину
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к устройству для обработки дозированных количеств или доз текучего материала. Устройство содержит экструзионное устройство для экструзии дозы (D) пластмассы. Также формовочное средство для компрессионного формования дозы (D) и средство передачи дозы, перемещаемое вдоль петлевого пути (Р2), для передачи дозы (D) в формовочное средство. При этом устройство содержит другое передаточное средство, перемещаемое вдоль другого петлевого пути (Р4; Р5), для передачи дозы (D), отделенной от экструзионного устройства, в средство передачи пластмассовой дозы. Результатом изобретения является создание устройства, которое обеспечивает передачу дозированных количеств пластмассы в формовочные средства, а также правильное позиционирование изделий в рабочих средствах, которые имеют большой объем и сложную форму. 32 з.п. ф-лы, 95 ил.
Реферат
Изобретение относится к способу и устройствам для обработки дозированных количеств или доз текучего материала. В частности, изобретение относится к способу и устройствам, используемым при компрессионном формовании дозированных количеств пластмассы для получения изделий, таких как заготовки для тары, например, бутылок.
Один аспект изобретения относится к способу и устройству для передачи или введения дозированных тел из полимерного материала в более или менее вязком жидком состоянии, дозированными с помощью, по меньшей мере, одного выхода дозирования полимерного материала, в полости пресс-формы формовочной машины, имеющей карусель, которая непрерывно вращается, при компрессионном формовании изделий из полимерного материала. Другой аспект изобретения относится к способу и соответствующим средствам для манипулирования телами из полимерного материала в более или менее вязком жидком состоянии, подлежащими передаче в полости пресс-форм формовочной машины при компрессионном формовании пластмассовых изделий.
Компрессионное формирование изделий осуществляется посредством перемещения пуансона относительно и внутри полой матрицы. Пуансон вводится с помощью давления внутрь полой матрицы, в которой расположено дозированное тело более или менее вязкого жидкого полимерного материала, в частности, термопластичной смолы. Частным применением изобретения является формование заготовок, предназначенных для последующего изготовления (обычно посредством ориентированного формования раздувом) пластмассовых бутылок. Тем не менее, применения могут быть различными и могут изменяться.
Заготовки для изготовления бутылок и т.п. обычно содержат верхнее горлышко, снабженное выступами, и полое тело, расположенное ниже горлышка, при этом полое тело является по существу гладким и удлиненным в осевом направлении.
Обычно традиционные формовочные машины для изготовления изделий из полимерного материала посредством компрессионного формования содержат карусель, которая несет множество матриц, и соответствующее множество пуансонов над ней. Карусель может вращаться как непрерывно, так и прерывисто.
Карусель вращается вокруг вертикальной оси, и каждая матрица во время одного поворота принимает пластмассовое тело дозированного количества (дозу), нагретое до необходимой температуры, чтобы пластмасса была достаточно текучей. Затем доза проходит фазу сжатия после совместного сближения (до закрывания пресс-формы) пуансона и матрицы. За этой фазой следует после заданного периода времени открывание пресс-формы и извлечение заготовки из машины.
С формовочной машиной соединен экструдер, который выдает полимерный материал в более или менее вязком жидком состоянии. Этот материал разделяется на тела дозированного количества (дозы), которые затем переносятся в полости матриц машины.
Если дозированное тело (доза) полимерного материала имеет относительно небольшую массу, то известен ее перенос в матрицы вращающейся машины с помощью передаточного устройства, имеющего подходящие извлекающие элементы (так называемые «руки»), которые перемещаются последовательно по круговому пути. На этом пути извлекающие элементы захватывают дозу из неподвижного дозировочного выхода экструдера полимерного материала и отпускают ее в точке, в которой путь проходит по касательной и выше пути прохождения матриц.
Это отпускание должно происходить очень быстро в момент времени, в котором извлекающий элемент находится сверху от полости матрицы и соосно с ней. Это возможно, в частности, лишь в случае доз относительно небольшой массы, например, доз, подходящих для формования колпачковых крышек для закрывания обычных пластмассовых бутылок с минеральной водой или другими газированными напитками.
Если, с другой стороны, необходимо формовать изделия из полимерного материала, которые имеют относительно большую массу, такие как заготовки из полиэтилентерефталата (РЕТ), которые используются в настоящее время на рынке, для изготовления (с помощью операции известного ориентированного формования раздувом) обычных пластмассовых бутылок, то загрузка дозированного тела из полимерного материала внутрь матрицы является очень сложной операцией.
Действительно, в этом случае практически невозможно передавать дозы из извлекающих элементов в полости матриц с помощью действия, которое происходит почти мгновенно, поскольку дозы имеют относительно большую длину, и, таким образом, требуется достаточное время для выполнения этой передачи. Это время не обеспечивается в раскрытых обычных передаточных устройствах.
Для преодоления этого недостатка была предложена формовочная машина (патентная заявка WO 03/047834), в которой дозы выдаются дозаторным устройством, имеющим множество дозировочных выходов, которые последовательно перемещаются по круговому и горизонтальному пути. Матрицы не перемещаются по простому круговому пути, однако имеют возможность перемещения в радиальном направлении относительно карусели и поэтому могут следовать на определенной дуге по дальнейшему круговому пути выдающих дозы выходов, отклоняясь от обычного кругового пути. Таким образом, на определенной части пути (и тем самым определенное время) дозировочный выход расположен соосно и над полостями матрицы, и его перемещение совпадает с перемещением матрицы.
Однако раскрытое в WO 03/047834 решение имеет недостаток сложности и высокой стоимости соответствующей формовочной машины. Действительно, машины, согласно WO 03/047834, являются очень сложными как в отношении обычно очень большого количества матриц, так и выполняемых многочисленных операций, а также относительно высокой скорости, с которой они желательно должны работать. Наконец, требуется очень точное позиционирование матриц, а их перемещение относительно карусели сильно затрудняет их позиционирование.
Кроме того, в предложенном решении, основанном на радиальном перемещении матриц, невозможно достичь в общей части пути правильного равенства перемещений матриц и дозировочных выходов, которое тем не менее необходимо. Действительно, периферийная скорость матрицы изменяется при изменении ее радиального положения, в то время как с дозировочными выходами этого не происходит, поскольку их радиальное положение является неизменным. В результате, в указанной общей части пути дозировочные выходы не могут удерживаться соосно с находящейся ниже матрицей, и поэтому передача дозы не может быть правильной; в действительности, если диаметр дозы близок к минимальному диаметру полости, то даже невозможно выполнять передачу.
Указанные выше недостатки усугубляются тем, что средства, с помощью которых осуществляются операции передачи доз, различных по форме и содержанию, неизбежно имеют поверхности, которые приходят в контакт с этими полимерными телами в жидком вязком состоянии.
Другой недостаток уровня техники связан с тем, что полимерный материал доз имеет тенденцию прилипать к поверхностям средств, с которыми они приходят в соприкосновение, за счет своего физического состояния (более или менее вязкое жидкое состояние при температуре, которая обычно превышает 200°С, если это полиэтилентерефталат).
Указанное действие прилипания неизбежно мешает перемещению полимерного тела, создавая серьезные трудности, в частности, если предусмотрено перемещение тела лишь под действием силы тяжести. Например, если полимерное тело должно стекать под действием силы тяжести по поверхности, которая принимает ее, то тенденция приклеивания к поверхности будет мешать перемещению в такой степени, что это делает невозможной предусмотренную операцию.
Или же, если дозы падают в полости, то дозы могут прилипать к стенкам полостей, в частности, если полости имеют относительно узкую и глубокую форму. Если это происходит, то невозможно правильно позиционировать дозы внутри полостей. Если, например, дозированное полимерное тело имеет относительно большой объем по сравнению с полостью, то имеется серьезная опасность того, что полимерное тело будет выступать над полостью настолько, что невозможно закрывать матрицу во время фазы сжатия с помощью пуансона.
В частности, во время формования заготовок для бутылок с емкостью не менее одного литра полость матрицы имеет относительно узкую и удлиненную форму. Поэтому имеется относительно большая опасность того, что опускающаяся доза придет в соприкосновение с боковой стенкой полости, прежде чем она достигнет дна.
Указанные выше недостатки приклеивания дозы к поверхностям, с которыми она приходит в соприкосновение, сильно усугубляются тем, что опускание дозы происходит при непрерывном перемещении матрицы по круговому пути, причем перемещении с относительно высокой скоростью. Действительно, за счет центробежного действия, которое на него действует, полимерное тело толкается к боковой стенке полости.
Следует отметить, что когда дозы относительно небольшой массы передаются в полость матрицы, то дозы могут катиться или вращаться, поскольку они имеют по существу сферическую форму. Когда, с другой стороны, дозы имеют относительно большую массу и относительно сложную форму, что происходит при формовании заготовок из РЕТ, то обычно необходимо располагать дозы в полости пресс-формы с заданной ориентацией их продольной оси.
Кроме того, между дозой и поверхностями, с которыми она приходит в соприкосновение, происходит эффективный перенос тепла, который локализован в зоне соприкосновения, что изменяет регулярное и по существу равномерное распределение тепла в полимерном теле. В частности, могут создаваться чрезмерные, хотя и локальные, падения температуры, которые могут вызывать микрокристаллизацию или микроотвердевание полимерного материала. Таким образом, создаются центры неоднородности в полимерном материале, которые могут затем вызывать неровности и дефекты конечного изделия.
Другой недостаток уровня техники связан с тем, как извлекающие элементы передаточного устройства поднимают дозу из зоны выдачи дозировочного выхода.
Каждый извлекающий элемент в действительности обычно снабжен вогнутой контактной поверхностью, открытой с одной стороны, предназначенной для соударения с дозой сразу после ее выхода из дозировочного выхода, толкания ее с горизонтальной составляющей и направления ее при ее опускании для переноса в полость матрицы. За счет соударения между дозой и извлекающим элементом происходит повторный удар дозы с контактной поверхностью. За счет этого доза может выступать далеко из извлекающего элемента или же может занимать на вогнутой поверхности извлекающего элемента положение, которое непригодно для последующего опускания.
Дополнительно к этому, с передаточным средством обычно соединено режущее средство, подходящее для разрезания выходного потока полимерного материала, выходящего из дозировочного выхода, для отделения дозы в момент времени, непосредственно перед контактом с извлекающим элементом. Режущее средство может содержать, например, множество лезвий, каждое из которых прикреплено к соответствующему элементу манипулирования.
Во время операции отрезания лезвия придают дозе толчок с горизонтальной составляющей, которая аналогично указанному выше соударению с контактной поверхностью может привести к выступанию дозы далеко из извлекающего элемента или же может приводить к неправильному позиционированию дозы.
Этот дефект особенно важен, если доза имеет значительную массу и, в частности, имеет относительно сильно удлиненную форму.
Другой недостаток уровня техники состоит в том, что известные режущие средства имеют довольно сложную конструкцию. Действительно, должно быть предусмотрено несколько лезвий, число которых соответствует числу извлекающих элементов, и каждое лезвие должно быть правильно закреплено на извлекающем элементе и требует заточки или замены при чрезмерном износе.
В US 5863571 раскрыта машина для изготовления тары, такой как бутылки, посредством обработки нагреванием, затем формования раздувом пластмассовых заготовок. Машина включает, по меньшей мере, две литейные формы раскладного типа, расположенные на периферии кругового конвейера. Машина дополнительно включает устройство для тепловой обработки заготовок, в котором шаг между продольными осями двух последовательных заготовок меньше шага между продольными осями двух смежных полостей, принадлежащих одной и той же пресс-форме, а также средства для изменения шага между заготовками.
В US 6349838 раскрыто устройство, содержащее устройство экструдирования смолы, устройство для отрезания и подачи расплавленной массы и устройство компрессионного формования для формования заготовки. Устройство для отрезания и подачи расплавленной массы содержит резак, предусмотренный на вращающейся головке, и комбинацию наружного захватного средства для захвата расплавленной массы и внутреннего захватного элемента.
В US 5811044 раскрыто устройство для отделения капель от расплавленного экструдата, транспортировки капель и подачи капель в пресс-формы для компрессионного формования. Устройство содержит основание и диск, имеющий ось вращения, опирающуюся на основание, для вращения вокруг оси. Множество передаточных гнезд установлено на диске по окружности на расстоянии друг от друга. Сопло экструдера имеет выходное сопло для экструдирования горячего расплавленного экструдата на пути движения каждого передаточного гнезда, так что экструдат входит в полость передаточного гнезда, а движение передаточного гнезда приводит к отделению пластмассовой капли от экструдата.
В US 5807592 раскрыто устройство, содержащее вращающуюся карусель, снабженную блоками компрессионного формования для изделий, изготовленных из пластмассы. Каждый блок содержит пресс-форму, имеющую формовочную полость, в которую вносится доза пластмассы с помощью подающей головки, которая вращается снаружи карусели, при этом указанная доза извлекается из экструдера с помощью извлекающего элемента, который жестко соединен с головкой.
В JP 2000-280248 раскрыто устройство, содержащее направляющее средство для синтетической смолы, имеющее проходящее по существу вертикально направляющее отверстие. По меньшей мере, часть направляющего отверстия имеет форму перевернутого усеченного конуса с постепенно сужающимся вниз поперечным сечением. За счет такого выполнения синтетическая смола, падающая из разрезающего и удерживающего механизма, может падать через направляющее отверстие в заданную зону формовочного устройства.
В WO 03/047831 раскрыто устройство для заполнения пресс-форм для компрессионного формования пластмассовых изделий, в которых заданные дозы текучего пластмассового материала вводятся в раздаточное устройство, которое скользит над заполнительным каналом. Каждая заданная доза выталкивается из камеры соответствующего раздаточного устройства посредством опускания поршня.
Целью изобретения является улучшение устройств и способов обработки дозированных количеств текучего материала, в частности, для компрессионного формования пластмасс.
Другой целью является создание устройства, которое обеспечивает передачу, например, дозированных количеств пластмассы в рабочие средства, подходящие для обработки указанных изделий, например, формовочные средства, правильное позиционирование изделий в рабочих средствах, даже когда такие изделия имеют относительно большой объем и относительно сложную форму.
Другой целью является создание устройства, которое обеспечивает достаточное время для передачи изделий, например, дозированных количеств пластмассы, имеющих большую массу и относительно сложную форму, внутрь рабочих средств, подходящих для обработки указанных изделий, например, формовочных средств.
Другой целью является создание устройства, которое способно манипулировать дозированными количествами текучего материала, в частности, пластмассы, без чрезмерного приклеивания дозированных количеств к взаимодействующим поверхностям устройства, с которыми они приходят в соприкосновение.
Другой целью является создание устройства, которое способно манипулировать дозированными количествами текучего материала, в частности, пластмассы, в котором дозированные количества не охлаждаются чрезмерно и неравномерно вследствие соприкосновения с взаимодействующими поверхностями устройства.
Другой целью является создание устройства, снабженного режущим средством для отделения дозированного количества текучего материала из раздаточного устройства, в котором предусмотрено указанное режущее средство, имеющее относительно простую конструкцию.
Другой целью является создание устройства, содержащего дозировочное устройство для выдачи дозированных количеств из дозировочного устройства, в котором режущее средство может чисто и эффективно отрезать дозированные количества, которые правильно принимаются передаточными средствами.
Согласно первому аспекту данного изобретения предлагается устройство, содержащее:
- формовочное средство, перемещаемое по первому пути для компрессионного формования доз пластмассы;
- множество передаточных средств для передачи указанных доз в указанные формовочные средства;
- множество рычажных средств, при этом каждое рычажное средство связано с соответствующим передаточным средством, для перемещения указанных передаточных средств по второму пути, имеющему одну часть, по существу совпадающую с другой частью указанного первого пути.
Согласно второму аспекту изобретения предлагается устройство, содержащее:
- рабочее средство, перемещаемое по первому пути для взаимодействия с объектами;
- передаточное средство для передачи указанных объектов в указанное рабочее средство;
- множество рычажных средств для перемещения указанных передаточных средств по второму пути, имеющему одну часть, по существу совпадающую с другой частью указанного первого пути,
характеризующееся тем, что указанное рычажное средство содержит первое рычажное средство, шарнирно соединенное со вторым рычажным средством, связанным с указанным передаточным средством.
Согласно третьему аспекту изобретения предлагается устройство, содержащее:
- рабочее средство, перемещаемое по первому пути для взаимодействия с объектами;
- множество передаточных средств для передачи указанных объектов в указанное приводное средство;
- множество рычажных средств, опирающихся на опорное средство, при этом каждое рычажное средство связано с соответствующим передаточным средством, для перемещения указанных передаточных средств по второму пути, имеющему одну часть, по существу совпадающую с другой частью указанного первого пути,
характеризующееся тем, что рычажное средство указанного множества рычажных средств выполнено с возможностью перемещения лишь с одной степенью свободы относительно указанного опорного средства.
Более детально, изобретение предлагает вращающуюся передаточную машину, имеющую множество непрерывно вращающихся передаточных камер, при этом каждая камера подходит для содержания полимерного тела и его последующей передачи в полость матрицы. Камеры имеют боковую поверхность, которая закрыта, и могут содержать все полимерное тело или же могут иметь частично открытую боковую поверхность и могут содержать тело лишь частично внутри камеры. Действие размещения сдвигает полимерное тело с помощью движения, имеющего горизонтальную составляющую.
Передаточная машина содержит подходящие подвижные средства, предназначенные для последовательного перемещения передаточных камер по одному и тому же пути так, что этот путь имеет часть, согласованную с путем движения матриц, на которой каждая передаточная камера расположена соосно с полостью матрицы и над ней, и ее движение согласовано с движением матрицы, при этом указанная передача в полость матрицы выполняется на этой части. Устройство дополнительно содержит средства, предназначенные для передачи отдельных полимерных тел с дозировочного выхода в передаточные камеры.
За счет первого, второго и третьего аспектов изобретения обеспечивается относительно длинный путь прохождения и тем самым соответствующее продолжительное время для передачи изделий или доз из передаточных средств в формовочные средства или в рабочие средства.
В частности, при компрессионном формовании пластмассовых доз можно осуществлять эффективную и правильную передачу доз внутрь полостей формовочных средств, начиная от дозирующего полимерный материал устройства, даже если дозы имеют относительно большую массу, что имеет место при формовании заготовок из полиэтилентерефталата, используемых для изготовления обычных пластмассовых бутылок для минеральной воды или других газированных напитков.
Кроме того, обеспечивается более точное позиционирование пластмассовых доз, что позволяет улучшать технологию компрессионного формования для всех применений. Кроме того, когда формовочные средства содержат множество пуансонов, взаимодействующих с соответствующими матрицами, то расстояние между пуансонами и матрицами в зоне, в которой дозы вводятся в матрицы, является относительно небольшим и по существу равно длине дозы, что позволяет увеличивать скорость формовочного цикла.
В одном варианте выполнения передаточная машина содержит опору, вращающуюся синхронно с формовочной машиной, на которой установлены формовочные средства, и каждую передаточную камеру несет механизм, вращаемый вращающейся опорой. Механизм может иметь две степени свободы относительно опоры. Подходящие фиксирующие средства вызывают движение механизма относительно углового положения вращающейся опоры для однозначного задания перемещения и пути передаточной камеры во время каждого оборота опоры. Это достигается за счет указанной выше согласующей части путей движения.
Согласно четвертому аспекту изобретения предлагается устройство, содержащее:
- формовочное средство для компрессионного формования доз пластмасс;
- передаточное средство, перемещаемое по петлевому пути для передачи указанных доз в указанное формовочное средство;
характеризующееся тем, что оно содержит другое передаточное средство, перемещаемое по другому петлевому пути, для передачи указанных доз в указанное передаточное средство.
Согласно пятому аспекту изобретения предлагается устройство, содержащее:
- передаточное средство для передачи указанного дозированного количества текучего материала из положения извлечения в положение выдачи;
- приемное средство для приема указанного дозированного количества в указанном положении выдачи, при этом указанное приемное средство задает форму для указанного дозированного количества;
характеризующееся тем, что во время указанной передачи предусмотрено изменение формы указанному дозированному количеству для получения из указанного дозированного количества предварительного изделия указанной формы.
В одном варианте выполнения форма и тем самым также размеры дозированного количества текучего материала, который может быть, в частности, пластмассой, геометрически задаются внутри внутренней полости передаточных камер, так что дозированное количество можно затем правильно вводить в полость.
В частности, передаточная камера снабжена внутренней полостью, ограниченной по сторонам цилиндрической боковой поверхностью, поперечный размер которой не больше минимального поперечного размера зоны входа в полость.
Дозированное количество вводится в передаточную камеру с формой, которая может отличаться от формы внутренней полости камеры, и она физически задается с помощью передаточной камеры. Другими словами, дозированное количество принимает форму, которая стремится к форме боковой поверхности, ограничивающей внутреннюю полость передаточной камеры. Дозированное количество стремится принять форму внутренней полости передаточной камеры в зависимости от вязкости материала (которая, в свою очередь, является функцией присущих полимеру признаков, в частности, типа полимера и его молекулярного веса), температуры и от времени, проведенного в передаточной камере.
Кроме того, в одной версии предусмотрено «моделирование» дозированного количества так, чтобы придать ему заданную форму с использованием текучей среды, подаваемой внутрь передаточной камеры.
Когда дозированное количество затем подается внутрь полости матрицы, то дозированное количество имеет форму, которая позволяет ей проникать в полость без соприкосновения во время ее опускания с боковыми стенками полости. Даже если происходит соприкосновение между дозированным количеством и боковыми стенками полости, то это соприкосновение не создает помех опусканию дозированного количества и его правильному позиционированию внутри матрицы.
Это особенно полезно в случае, когда полость является относительно глубокой или узкой относительно массы дозированного количества и/или рабочая скорость устройства относительно высока.
Кроме того, за счет формы задающих форму средств прохождение дозированного количества из передаточной камеры в матрицу может происходить так быстро, что можно отказаться от согласующей части пути согласно первым трем аспектам изобретения. В этой согласующей части каждая передаточная камера устанавливалась соосно полости матрицы и над ней.
Могут быть дополнительно предусмотрены средства, пригодные для полного или частичного уменьшения склеивания между дозированным количеством и внутренней контактной поверхностью передаточной камеры.
В целом, за счет пятого и шестого аспектов изобретения передача дозированного количества из передаточного средства в формовочное средство выполняется очень быстро и правильно. Кроме того, контакт между средством, которое манипулирует дозированным количеством, и самим дозированным количеством исключается или, по меньшей мере, ограничивается. Это уменьшает опасность прилипания дозированного количества к взаимодействующим поверхностям, с которыми оно приходит в соприкосновение, и расположение самого дозированного количества в нежелательных положениях.
Кроме того, задающие форму средства позволяют придавать дозированному количеству форму, подходящую для оптимального формования, что обеспечивает получение изделия, имеющего наилучшие физические и химические свойства.
Было, например, установлено, что форма дозированного количества, обеспечивающая возможно большее соответствие дозированного количества полости пресс-формы, в которую оно введено, приводит к наилучшим результатам относительно качества полученного изделия. Если же, с другой стороны, дозированное количество имеет форму, которая очень отличается от формы полости, в которую оно введено, то во время компрессионного формования дозированное количество испытывает вредную локальную деформацию и получается изделие с худшим физическим и химическим качеством.
Согласно седьмому аспекту изобретения предлагается устройство, содержащее передаточное средство для передачи дозированного количества текучего материала из положения извлечения в положение выдачи, характеризующееся тем, что с указанным передаточным средством связано антиадгезионное средство для предотвращения значительного прилипания указанного дозированного количества к указанному передаточному средству.
За счет седьмого аспекта изобретения исключается или, по меньшей мере, минимизируется контакт между передаточным средством и дозированным количеством, что устраняет указанные выше недостатки и делает возможным использование средств и способов, которые иначе практически не применимы.
В частности, достигается более точное позиционирование дозированного количества, что обеспечивает, в частности, улучшение технологии компрессионного формования для всех применений.
В одном варианте выполнения антиадгезионное средство содержит подающее средство для образования слоя текучей среды, расположенного между взаимодействующими поверхностями передаточного средства, с которыми дозированное количество приходит в соприкосновение. Слой текучей среды имеет признаки, которые полностью или частично уменьшают склеивание между дозированным количеством и взаимодействующей поверхностью.
Текучая среда является, в частности, газом, в частности, воздухом. Тем не менее можно использовать другой газ, например, азот, диоксид углерода или другие.
Слой текучей среды образуется посредством подачи текучей среды через часть передаточного средства, в которой расположена взаимодействующая поверхность, так что текучая среда выходит из этой поверхности и распределяется по этой поверхности. С этой целью часть передаточного средства, в которой расположена взаимодействующая поверхность, имеет распределенные каналы, через которые подается и выходит текучая среда. Эти каналы являются относительно небольшими и многочисленными и распределены на взаимодействующей поверхности.
В одном варианте выполнения взаимодействующая поверхность расположена на стенке, выполненной из материала, который является пористым, для обеспечения прохождения через него текучей среды. Подающее средство воздействует на пористую стенку, при этом подающее средство способно подавать текучую среду так, что текучая среда проходит через пористую стенку с выходом на взаимодействующей поверхности.
В качестве альтернативного решения может быть предусмотрена пористая стенка или стенки, в которых выполнены многочисленные отверстия для обеспечения прохождения через них текучей среды, при этом эти отверстия распределены в зоне, где происходит соприкосновение с дозированным количеством. Например, эти отверстия могут быть распределены по спирали для обеспечения максимально возможного покрытия взаимодействующей поверхности.
Согласно одному альтернативному решению пористая стенка заменена стенкой, выполненной из множества элементов, соединенных вместе для обеспечения множества относительно тонких линий раздела, образованных и распределенных подходящим образом на взаимодействующей поверхности. Через эти отверстия проходит текучая среда.
Было установлено, что за счет промежуточного расположения текучей среды с достаточным давлением и скоростью потока (которые изменяются от одного применения к другому и которые можно относительно просто измерять) между контактной поверхностью и полимерным телом можно полностью или, по меньшей мере, частично уменьшить действие приклеивания дозированного количества настолько, что оно практически становится не липким и не прилипает к взаимодействующей поверхности.
Действительно, посредством формирования слоя текучей среды с подходящими значениями расхода и давления, которые обычно относительно небольшие (достаточно одного или нескольких бар), соприкосновение между дозированным количеством и взаимодействующей поверхностью практически исключается. Если все же происходит соприкосновение, то оно имеет локальный характер и ограниченную длительность. В этой связи было экспериментально установлено, что ограничение времени контакта между дозированным количеством и взаимодействующей поверхностью относительно небольшими значениями приводит к соответствующему ограниченному действию макроскопического склеивания; если время склеивания составляет несколько микросекунд, то действие макроскопического действия практически равно нулю.
Это можно объяснить тем, что для получения склеивающего действия требуется время контакта, которое не меньше времени реакции, так чтобы в действие могли вступать силы физико-химического склеивания. Это время реакции зависит от материала, температуры и местного давления. Текучая среда непрерывно прерывает этот процесс, так что не происходит склеивания или даже полностью исключается соприкосновение.
Указанное выше действие, создаваемое слоем текучей среды, дополнительно усиливается тепловой обработкой текучей среды, подаваемой между дозированным количеством и взаимодействующей поверхностью, с целью понижения температуры поверхности дозированного количества и/или взаимодействующей поверхности.
Охлажденная текучая среда при прохождении через стенку или простом соприкосновении как с взаимодействующей поверхностью, так и с поверхностью дозированного количества понижает, по меньшей мере, поверхностно их температуру, что увеличивает вязкость дозированного количества, что уменьшает приклеивание текучего материала. Действительно, было установлено, что если время контакта увеличивается (с микросекунд до миллисекунд), то необходимо понизить температуру стенки для исключения склеивания.
В указанном выше случае, когда взаимодействующая поверхность расположена на стенке, выполненной из пористого материала, или если текучая среда проходит через относительно узкие отверстия, текучая среда сама по себе оказывает охлаждающее действие в канале через стенку за счет своего расширения при выходе. Охлаждающее действие текучей среды полностью отличается от охлаждающего действия, достигаемого за счет относительно продолжительного физического контакта с взаимодействующей поверхностью передаточного средства дозированного количества. Действительно, в первом случае имеет место своего рода микроохлаждение, которое влияет лишь на самый поверхностный слой дозированного количества и распределяется по его полной поверхности равномерным и гомогенным образом. С другой стороны, в случае контакта между дозированным количеством и передаточным средством при отсутствии текучей среды имеется сильное и относительно глубокое охлаждение, которое ограничено относительно небольшой частью дозированного количества, что имеет вредные последствия для формируемого изделия.
Кроме того, текучая среда исключает проникновение полимерного материала внутрь пор или внутрь других отверстий, предусмотренных на взаимодействующей поверхности.
В другом варианте выполнения для уменьшения склеивания взаимодействующая поверхность приводится в колебания с помощью подходящего средства (например, сонотрода).
Было экспериментально установлено, что посредством приведения взаимодействующей поверхности в колебания с подходящими значениями частоты и интенсивности (которые изменяются от применения к применению и которые можно легко контролировать), можно полностью или, по меньшей мере, частично уменьшить действие приклеивания дозированного количества к взаимодействующей поверхности, так что на практике дозированное количество становится не липким и не прилипает к взаимодействующей поверхности. Объяснение этому явлению заключается в том, что в каждом цикле вибрации создается эффект прикрепления и последующего местного отсоединения дозированного количества, и поскольку интервалы времени, в которые дозированное количество прилипает к взаимодействующей поверхности, являются чрезвычайно короткими, то исключается макроскопическое прилипание дозированного количества к взаимодействующей поверхности.
Кроме того, можно принять в качестве гипотезы, что вибрация создает систему волн сжатия, которая действует как сжатый воздух, расположенный между взаимодействующей поверхностью и дозированным количеством, аналогично слою сжатого воздуха.
В другом варианте выполнения средство против прилипания содержит покрытие взаимодействующей поверхности материалом, имеющим противодействующие приклеиванию свойства относительно дозированного количества.
Согласно восьмому аспекту изобретения предлагается устройство, содержащее передаточное средство, снабженное вогнутой частью для передачи дозированного количества текучего материала из положения извлечения в положение выдачи, характеризующееся тем, что оно дополнительно содержит ограничительное средство, взаимодействующее с указанным передаточным средством, для ограничения указанного дозированного количества в указанной вогнутой части.
В одном варианте выполнения передаточное средство содержит мно