生产肋式管的方法和设备技术

本发明专利技术涉及生产肋式管的方法和设备．设备包括同挤压套管（４）构成喷口（１１）的芯子（８，９，１０），塑料通过该喷口被送入到在紧轴（９）和相对于紧轴运动的冷铸模（１，２）之间限定的模压空间（１２）．这样确定模压空间和冷铸模沟槽（１３）的尺寸，使得在紧靠挤压套管端延伸的平面（２０）、紧轴的表面（１６）和包含型芯（１０）外壳表面的平面（１７）之间限定的空间体积等于在每一特定时刻位于紧轴区域内的那些沟槽（１３）的总的体积．（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生产具有光滑内表面的塑料肋式管的设备，上述设备包括挤压套管、芯子和模压装置，上述芯子配置在挤压套管的中心线上，它包括放置在套管内的心轴、从套管伸出的紧轴和基本上具有固定直径的型芯，紧轴包括在生产方向上基本上按圆锥形扩大的部分，型芯构成紧轴的延伸，因此芯子同挤压套管形成筒式通道，上述通道同塑料的送入装置相通，上述模压装置围绕着挤压套管和上述芯子并被放置在沿生产方向运动的环形线上，上述冷铸模的内表面上加工有用以形成管子肋条的沟槽，本专利技术也涉及生产肋式管的方法。英国书1431796公开了一种连续生产在其外表面上具有相当高度而窄的环形肋条的软管的设备，这种环形肋条在软管的圆周方向围绕软管，软管的内表面是光滑的，此设备包括沿两条环形路径转动并在靠近第一挤压头处形成密封腔的冷铸模，此外，在冷铸模的内表面上加工有彼此隔开的沟槽。像平直的紧轴一样，环形挤压套管也放置在密封腔里面，它的外径基本上等于冷铸模的内径，平直的紧轴(具有固定直径)位于设备的中心轴上，部分延伸在挤压套管中，部分伸出挤压套管。在挤压套管的端部和紧轴之间有一环形喷口，该喷口倾斜指向冷铸模的有沟槽的内表面并通向一个小的环形模压空间，此空间由紧轴的圆锥形表面、挤压套管的端面和挤压套管的内表面形成。用这种设备，将弹性物料用高压送入，使其经过喷口进入第一模压空间，便可制造具有加强肋条的软管。在第一模压空间中，由冷铸模的内表面模压软管的外表面，而其内表面则由紧轴模压。然后光滑的内层被送入第二模压空间。这种生产方法基本上是可行的，但它还有某些缺点，因此它还未应用于制造塑料管。最大的缺点是由于缺少由刚性的塑料要求的用以改进流动特性的特殊措施以及由于在过程中发生了难以消除的操作扰动而引起的。这些扰动是由于当冷铸模相对于挤压套管和紧轴向前运动时，充满高压的而又不能压缩的塑料的第一模压空间体积的快速的急剧变化。这种变化又起因于在冷铸模内表面上交替配置的沟槽和肋条。这种突然的体积变化引起了压力脉冲，这种压力脉冲例如使塑料被挤压在冷铸模之间，这可以从在最后产生上出现不利的毛刺上看出来。为了消除这些问题，在美国书4365948中已经提出，以这样一种方式连续调整冷铸模的运行速度，使得在模压空间的体积小时的运行速度高于在模压空间的体积大时的运行速度。利用这种本质上在一般的塑料管制造工艺中众所周知的概念，塑料的流动可以保持恒定，不产生压力脉冲，然而这种解决办法的缺点是复杂化了波纹加工机的速度调整装置。另外，因为有惯性力，所以很难快速调整冷铸模的先后速度，因此设备的生产率相当低。上述两种方法是所谓挤压模塑法，其特征在于，紧轴的直径，更准确地说是型芯的直径，并不从喷口起开始增加，而是开始减小，因此迫使塑料进入冷铸模沟槽的压力完全来自挤压机，冷却着的塑料也产生压力，这种塑料形成一种塞。这些方法产生的基本问题是高粘滞性塑料的挤压压力的控制和送料均匀性控制。因为当温度降低时产品的质量受到损失，即内表面变粗糙了，或者沟槽没有完全被充满，所以过量送料将会造成一种屡见的难以消除的危险因素。因为这些原因，所以到现在还不可能将这些方法应用于生产大塑料管，或制造具有高弹性模量的塑料，如不加软化剂的聚氯乙烯塑料。在德国书2362444中公开的基本概念不同于先有方法的概念。特点是模压空间很小而且是封闭的。紧轴和挤压套管是圆锥形的。紧轴伸出套管的那部分形成在其中部分的直线外延。型芯是直的。因为模压空间在向后的方向也是闭合的，所以可以认为这种方法类似于连续的注入模压法。因为在过程中发生的困难是这样大，所以到现在该法还没有被应用于实践。压力调整相当困难，另外，因为剪切速度高而且工作体积也小，所以理论生产率低。法国书7315485公开了一种制造方法，此法基于注入模压法，其基本概念类似于上述方法的概念。在法国书中，一截10至40厘米的短管在两个半铸模之间被挤压出来并向前移动，然后重复这一步骤，使要被挤压出的下一截管子被焊接到前一截管子上。这种方法的优点在于可以施加极高的注入压力加工出光滑的内表面。缺点是例如由于要求上述压力而使设备的价格高，因为方法的周期特性，所以在同步上产生一些问题。在德国书1233128中公开了注入模压原理的第三变种。此变种的特点是紧轴在喷口之后直线外延，型心平直，在向前和向后的方向空间是闭合的。发生的困难同上述困难相同，因此该法未被应用于生产塑料管。从芬兰书60825和德国专利公告2709395两个专利中可以知道用于生产具有光滑内表面肋式管的第三基本原理。在这些设备中，紧轴的圆锥形扩大部分被放置在距离挤压套管相当远的地方，在挤压套管、紧轴和模压装置，即冷铸模之间形成的空间朝后与挤压套管和冷铸模之间的间隙相通。在这些方法中，由于紧轴增加的直径和波纹的牵引力，塑料平稳地从轴向喷口斜着流出，流向冷铸模的内表面并被压入冷铸模的沟槽。因此该法可以看作为挤压模塑法。虽然基本概念是正确的，但是这些方法实际上都不像希望的那样工作。结果是得到这种管子，这种管子上虽然肋条被正确地充满了，但其内表面相当粗。另外，调整上述的扰动也妨碍了这种方法。因为方法还没有应用。在挤压模塑法中还未认识到什么因素是最重要的。如果模压空间相对于管子的体积过大了，则塑料受到冷铸模过分的冷却，从而变硬。如果增加塑料的温度，则塑料又会燃烧。所以在芬兰书60825中规定达到大约4至5倍其直径的紧轴长度是太大了，导致在管子的体积和模压空间的体积之间比例失调。如上所述，模压空间体积的变化引起了压力脉冲，这种压力脉又致使在冷铸模之间产生毛刺。由管子的工作质量来看，这种毛刺是不利的，例如在两条肋条之间的管子外表面上的纵向毛刺将使得不能用此表面作为密封面。然而，这可能对橡皮密封圈提供了一种自然的封闭面，因为它可被牢固地支承在肋条上。除开这种体积变化而外，在上述书所述的方法中，还存在另外的引起毛刺的扰动。这种扰动起因于波纹链速度的自然摆动和由挤压送入塑料流的变化。在通常的方法中。只有将冷铸模的闭合力提高到很高的值才能避免这种扰动产生的影响。因为模压空间目前是这样选定尺寸的，使得需要高压，所以大的闭合力是需要的。但这又导致采用极端昂贵的解决办法。因此问题的核心是如何以这样一种方式来选定尺寸，使得肋条可以容易充满，而又完全不必将压力升高到像平常注入模压法中那样的程度。上面讨论了有关已知方法的加工工艺存在的问题。这些问题或许还不能充分解释在这些方法中还没有一个方法已经在工业上用于生产塑料管这一事实。这些方法为什么不适合生产高质量塑料管的最重要的原因可能是模压条件实际上是不适当的。工业生产热塑体是基于在加压和加热时热塑塑料的可塑性。当两种塑料流在机器中结合时，重要的是同时加压加热。只有当这两个要素被允许有足够的时间影响可塑性，才能实现完全的焊接。已经发现，这种时间因素起因于分子链的缓慢运动，即起因于松弛作用。增加焊接温度，或者增加塑料形变可以缩短所需的焊接时间。可能出现例如像在高温下的分层、冷接缝和机械特性变这样的有缺陷的焊接。在上面讨论的方法中，因为目标矛盾，所以这些问题变得很明显。要提高生产率，注入速度就得高，由此剪切速度就高了，增加了熔化破裂的危险。由于冷铸模链或紧轴的冷却效应。温度相应下降，所以分子链没有足够的时间进行再结合。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产具有光滑内表面的塑料肋式管的设备，上述设备包括挤压套管（４，１０４）、芯子（１０８）和模压装置（１，２；１０１，１０２），该芯子位于挤压套管的中心线上。它包括位于套管（４，１０４）内的芯轴（８）、从套管中伸出的紧轴（９）和基本上具有固定直径的型芯（１０），紧轴（９）包括在生产方向上基本上按圆锥形扩大的部分，型芯（１０）构成紧轴的延伸，因此，芯子同挤压套管形成一筒形通道（１１，１０９），上述通道同塑料的送料装置相通；该模压装置围绕着挤压套管和上述芯子，并被置于在生产方向上运动的环形线上，上述冷铸模的内表面上加工有成形管子肋条的沟槽（１３，１１１），这种设备的特征在于，环形空间（１４）的工作体积由紧靠挤压套管（４，１０４）的端面并同上述芯子中心线横切而延伸的平面、上述紧轴的表面（１６）和包含型芯（１０）外壳面的平面（１７）限定，此环形空间（１４）的工作体积基本上等于在每一特定时刻位于紧轴（９）处的上述模压装置的那些沟槽（１３，１１１）的总的体积。

【技术特征摘要】
FI 1986-3-20 8611721.一种生产具有光滑内表面的塑料肋式管的设备，上述设备包括挤压套管(4，104)、芯子(108)和模压装置(1，2；101，102)，该芯子位于挤压套管的中心线上。它包括位于套管(4，104)内的芯轴(8)、从套管中伸出的紧轴(9)和基本上具有固定直径的型芯(10)，紧轴(9)包括在生产方向上基本上按圆锥形扩大的部分，型芯(10)构成紧轴的延伸，因此，芯子同挤压套管形成一筒形通道(11，109)，上述通道同塑料的送料装置相通；该模压装置围绕着挤压套管和上述芯子，并被置于在生产方向上运动的环形线上，上述冷铸模的内表面上加工有成形管子肋条的沟槽(13，111)，这种设备的特征在于，环形空间(14)的工作体积由紧靠挤压套管(4，104)的端面并同上述芯子中心线横切而延伸的平面、上述紧轴的表面(16)和包含型芯(10)外壳面的平面(17)限定，此环形空间(14)的工作体积基本上等于在每一特定时刻位于紧轴(9)处的上述模压装置的那些沟槽(13，111)的总的体积。2.一种按照权利要求1所述的设备，其特征在于，上述体积最大彼此相差25%。3.一种按照权利要求1所述的设备，其特征在于，上述紧轴(9)的长度基本上等于模压设备沟槽(13)之间距离的倍数再减小一个沟槽(13)的厚度。4.一种按照权利要求1所述的设备，其特征在于，紧轴的上述基本上按圆锥形扩大部分(9，9b)的母线相对于上述芯子的中心轴成2°至30°角，最好是大约15°。5.一种按照权利要求4所述的设备，其特征在于，在紧轴的上述基本上按圆锥形扩大部分(9，9b)的母线和芯子中心轴之间的角度以这样一种方式改变，使得此角度在紧轴的上述部分的起始处为最大，而在其端部为最小。6.一种按照权利要求5所述的设备，其特征在于，紧轴的上述部分(9，9b)的表面是抛物面。7.一种按照权利要求1所述的设备，其特征在于，除开上述构成填充体积的沟槽(13，111)而外，在上述冷铸模的内表面上还加工有压力平衡沟槽(113)，这种沟槽比上述沟槽显著地窄，其尺寸是使得这些压力平衡沟槽在设备的标准的塑料压力下因塑料的粘滞性...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊里亚尔万基拉，
申请(专利权)人：尤玻诺尔恩维，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]