CN116867633A - 由热塑性材料生产盘管的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

在由热塑性材料生产盘管(RW)的方法中,在第一成形步骤中,通过挤出机(12)中的环形喷嘴间隙(16)挤出管状挤出物(EX),然后,在紧接第一成形步骤的第二成形步骤中,在成形设备(18)中校准从喷嘴间隙中拉出且仍可塑性变形的挤出物,以获得几何上限定的型材截面(PQ),并将该挤出物成形为盘管,此时具有几何上确定的型材截面的盘管凝固。该方法允许连续生产如下盘管,在该盘管的型材截面的尺寸和形状公差方面具有新且高的质量。本发明还涉及用于生产这种盘管的设备(10)。

Description

由热塑性材料生产盘管的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种由热塑性塑料生产盘管的方法和设备。特别是,本发明涉及一种生产盘管的方法和设备,盘管作为例如压缩空气制动系统的连接管线,诸如在半挂车或挂车拖拉机中大规模使用。
背景技术
聚酰胺(PA)的耐压可弹性弯曲盘管被标准化用作半挂车和挂车拖拉机中压缩空气制动系统的连接管线(尤其参考DIN 74 323,对于管材料参考DIN 74324-1)。上述第一项提及标准的主题是,除了设有弯曲保护部和连接件的成品盘管上的标记、名称和尺寸之外,还有用于管和连接部件的材料、其表面特性、允许的超额操作压力和操作温度范围、关于拉伸力、恢复行为、螺丝连接的拉开力、防弯曲扭结安全、紧固性的要求以及为检查这方面的标准化要求是否得到满足而进行的测试。就尺寸而言,考虑到了因管的盘绕而产生的管截面的椭圆度、即由于由热塑性塑料生产盘管的常规方法而产生的椭圆度,标准中规定了管外径的正/负公差。
在现有技术中,为了由可热塑加工的聚合物生产盘管,通常将具有预定截面的挤出管切割到一定长度,其在冷态下、优选在室温下围绕心轴螺旋卷绕,其中,管的纵向轴线与心轴轴线或螺旋轴线约成直角,随后进行热固定。这种通过卷绕和热固定进行后续成形来生产盘管的方法例如从文献US 3,021,871和US 3,245,431已知。
为了在所生产的盘管的恢复能力方面改进该现有技术,在文献DE 3943 189A1中还提出了一种制造盘管的方法,其中,切成一定长度的管在其馈送用于在心轴上卷绕时围绕其纵向轴线旋转,其旋转方向与馈送方向上观察的成形螺旋的旋转方向相反。此外,文献DE 39 43 189 A1教导了挤出管的热固定性能,优选地在空气中或在液体介质中将该挤出管围绕其纵向轴线旋转并卷绕起来,液体介质可以是矿物油浴、硅油浴或聚二甲醇浴。在该情形中,固定持续时间取决于管的壁厚,例如,在空气中,1毫米的聚酰胺固定持续时间可以是10至15分钟,2毫米的聚酰胺固定持续时间可以是20至30分钟。这种盘管的热固定通常是在温度为120℃至160℃的封闭炉中进行的。
这种多阶段的生产过程很耗时,导致花费不小的物流费用,而且也不节能。特别是,最初,用于挤出直管的热塑性塑料必须被熔化,随后,被冷却回到室温。在切割到一定长度并卷起后,盘管必须如上所述再次被加热,以便热固定盘管。
此外,以上所描述的已知的生产方法的共同点是,由于卷绕过程,成品盘管的管截面出现了椭圆度(关于此参见附图15),正如上述标准中所论述的那样,而对于特定用途这可能是不理想的。此外,通过这样的程序不可能不中断地生产盘管。
最后,文献GB 1 518 424公开了一种生产盘管的替代方法。在该现有技术的情形中,在第一工艺步骤中,管被挤出、松散地卷起并冷却。在第二工艺步骤中,管被重新加热,并在导辊对的辅助下形成螺旋物,其中,在每个实例中,一个导辊布置在螺旋物内,一个导辊布置在螺旋物外。在这方面,所有的导辊都由合适的传动装置驱动。由此生产的、仍然很热的螺旋物随后被冷却,在此期间,它被同样由传动装置驱动的支承辊支承。
除了增加高额的时间和能源支出外,这种现有技术的缺点尤其体现在以下事实:最初冷却下来的挤出管的管截面在卷绕成螺旋物期间被重新加热后有非期望地变形的风险。
发明目的
从根据文献GB 1 518 424的现有技术出发,本发明的目的是提供一种由热塑性塑料生产盘管的最简单的方法,该方法解决了上述关于现有技术论述的问题。特别是,该生产方法应能尽可能迅速和经济地(不中断)制造具有几何上明确限定的管的型材截面、例如圆环形型材截面的盘管。本发明的目的还包括提供一种用于生产这种盘管的设备,该设备允许尽可能简单、快速且经济地进行不中断的盘管生产。
发明内容
通过一种具有权利要求1的特征的由热塑性塑料生产盘管的方法和一种具有权利要求9的特征的由热塑性塑料生产盘管的设备来实现这些目的。本发明的有利实施例是从属权利要求的主题。
根据本发明的一种由热塑性塑料生产盘管的方法,其特点在于以下事实:在第一成形步骤中,管状的挤出物经由挤出机的环形喷嘴间隙被挤出后,从喷嘴间隙中拉出的、能够塑性成形的挤出物在紧接第一成形步骤之后的第二成形步骤中在成形设备中被校准或确定尺寸,以实现几何上限定的型材截面,并在具有几何上限定的型材截面的盘管凝固之前形成盘管。
关于该设备,本发明提供了一种由热塑性塑料生产盘管的设备,包括挤出机和成形设备,挤出机带有注射头,注射头具有环形喷嘴间隙,通过该环形喷嘴间隙可以输送处于能够塑性成形的状态的管状挤出物,成形设备用于进一步成形能够塑性成形的管状挤出物,以形成带有几何上限定且校准或尺寸确定的型材截面的盘管,其中,成形设备被驱动并相对于挤出机的注射头布置成使得其能够从环形喷嘴间隙中直接拉出处于能够塑性成形的状态的管状挤出物。
因此,关于本发明的方法和设备,其核心涉及在挤出后直接对从喷嘴间隙中被拉出且能够塑性成形挤出物的进行连续的进一步成形,因此不需要中间冷却/凝固或切割到一定长度,特别是以这样的方式产生螺旋形,且同时以几何上限定的方式校准或确定所产生的盘管的型材截面的尺寸。
该程序有利地使得能够以不中断制造且非常快地生产盘管。在该情形中,需要的制造步骤比以前已知的生产方法要少。此外,与前述的现有技术相比,为此目的所需的能量更少。总之,考虑到时间和成本,盘管的生产比现有技术更快、更高效。
此外,根据本发明,盘管的几何限定且校准或确定尺寸的型材截面只出现在成形设备中,与前言部分中概述的现有技术相反,在现有技术中,由于成形形成盘管,盘管的型材截面没有被完整保持,而是经历变形(椭圆度)。因此,考虑到形状和尺寸的公差,根据本发明生产的盘管的型材截面具有新的、更好的质量。
因此,例如,能够塑性成形的挤出物可以在第二成形步骤中被校准或确定尺寸,以便获得基本圆环形的型材截面。然而,生产其他环形截面形状、例如波浪形或多边形的盘管环形截面,也同样可以达到所期望或要求的高度的形状完整性。
在生产方法的有利的实施例中,能够塑性成形的挤出物对于第二成形步骤中可由成形设备从喷嘴间隙中拉出。然而,这种布置也可以是这样的,即,使得从竖直定向的挤出机中通过重力发生拉出。
考虑到所生产的盘管的型材截面形状的特别高度的形状完整性,已被进一步证明有利的是,在生产方法的优选实施例中,能够塑性成形的挤出物的校准或尺寸确定是在成形设备中进行的,且通过挤出物的腔体馈送支承空气。
为此,挤出机的注射头可具有支承空气孔,该支承空气孔在注射头的端部表面处径向敞开在环形喷嘴间隙内。替代地,也可以将喷嘴间隙形成为更长一些,并将支承空气从径向内部直接送入喷嘴间隙,这也便于从喷嘴间隙中拉出挤出物。
原则上,在成形设备中的第二成形步骤期间,挤出物有可能被动地冷却并凝固。然而,相比之下,特别是为了快速进行加工,特别优选的是,在成形设备中的第二成形步骤期间,对挤出物进行主动冷却。
例如,可以使用冷空气,其被吹到成形设备中的挤出物上,用于对挤出物进行主动冷却。考虑到特别好地去除挤出物和成形设备中的热量,优选的是,使用液体冷却剂、比如水来对成形设备中的挤出物进行主动冷却。
关于该设备,可以为此目的在成形设备的区域内设置用于输送冷却流体的冷却设备,通过成形设备输送的挤出物借助冷却设备可主动冷却。
只有在凝固的盘管离开成形设备后,才对盘管的长度和出口件或连接件方面进行组装。因此,凝固的盘管在离开成形设备后可以在第一组装步骤中以限定的方式被切割到一定长度。在第二组装步骤中,被切割到限定长度的盘管可以接着在一个或两个端部处设置弯曲保护部和/或连接构件。
上述的组装步骤可以但不一定要在盘管的制造商处进行。也可以将以不中断形式制造的盘管以很长的单件(或仅以限定的方式切割到一定长度)交付用于例如在终端设施、诸如压缩机或压缩空气制动系统的制造商处进行(进一步)组装,然后在那里安装带或不带弯曲保护部的连接构件。
在成形设备中对盘管(螺旋路线并截面校准)进行成形的一种可能性包括,例如,为后者提供两条不中断的带,这些带在弯曲方面是松弛的,且在它们之间对从挤出机中拉出的挤出物进行进一步成形。在该情形中,两条不中断的带构型为成形带,且带有沿着相应的带延伸的柱槽状凹部。不中断带中的一条作为带有适当侧向引导的内成形带而螺旋地围绕可旋转的、大致圆柱形的芯部卷绕,例如带有三至五个绕圈,特别是使得柱槽状凹部径向向外面向。例如,在与可旋转的芯部有一定的径向间距处为内成形带提供两个轴向间隔开的偏转辊。通过一个偏转辊,内成形带被引导向可旋转的芯部,而另一个偏转辊的作用是引导内成形带远离芯部,使得内成形带以不中断环圈环绕芯部和偏转辊。相比之下,另一条不中断带作为外成形带跟随内成形带的螺旋路线卷绕,并围绕内成形带进行适当的机械形状引导,特别是使得柱槽状凹部径向向内面朝芯部。用于外成形带的另外的偏转辊对在与芯部相反的一侧上朝向用于内成形带的偏转辊布置,并以类似的方式用于引导外成形带朝向可旋转的芯部并远离芯部的不中断的环圈。因此,内成形带和外成形带通过它们相互面对的柱槽状凹部形成中空螺旋轨道,用于成形从挤出机拉出的管状挤出物,以形成具有几何上限定且校准或确定尺寸的型材截面的盘管。
然而,与以这种方式设计的成形设备相比,特别是考虑到高水平的工艺可靠性,优选的是以下实施例,其中,成形设备包括多个可旋转驱动的成形轴,它们布置在固定不能旋转的座上,以使得它们形成成形轴内环和成形轴外环,其中,内环的成形轴可沿与外环的成形轴相反的方向驱动,以便在内环与外环之间输送能够塑性成形的管状挤出物。在这方面,每个成形轴可以有多个具有几何上限定的凹槽截面的赋形径向凹槽,沿成形轴的中心轴线观察,这些凹槽以彼此间的微小间距连续布置。为了实现例如基本圆环形的型材截面,成形轴的赋形径向凹槽具有基本半圆形的凹槽截面;然而,与待生产的盘管的型材截面的期望或要求的形式相对应,其他凹槽截面形状也是可能的。
成形轴优选地从轴座伸出到不同的范围,与待生产的盘管的螺距相对应,并且/或者其中心轴相对于轴座的中心轴线倾斜,以便通过它们的赋形径向凹槽为能够塑性成形的管状挤出物形成基本螺旋形轨道。作为其替代方案,径向凹槽可以在不同的轴向位置处形成于相应成形轴上,并且/或者可以省去相应成形轴的角度方面的倾斜,从而使其平行于轴座的中心轴线延伸。然而,另一方面,上述实施例是优选的,因为一方面,相应环的成形轴可以经济地构造为相同的部件,另一方面,为挤出物创建的基本螺旋轨道延伸得更均匀,这也有利于在成形轴之间更容易引导挤出物。
此外,在成形设备的实施例中,特别是考虑到盘管生产的最简单的启动和盘管生产的高水平操作可靠性,优选的是,外环的至少一个成形轴是多部件构造、更优选的是外环的所有成形轴都是多部件构造,其带有(相应的)轴端段和轴部段,轴端段可旋转地安装在轴座中,轴部段可拆卸地安装在轴端段上并具有成形轴的赋形径向凹槽。
在这方面,在特别经济且简单的实施例中,外环的多部件构造的该成形轴或每个成形轴可具有磁性联接件,用于可拆卸地将轴部段保持在轴端段处。这种连接形式的特别优点是,轴部段在相关联的轴端段上的安装的进行非常简单,且轴部段一旦偏离其与相关联的轴端段的连接,就可以自动移回其在轴端段处的起始位置。然而,在这里还可设想其他具有机械形状和/或摩擦联接的连接方案,比如,球捕获部或夹持件。
此外,外环的多部件构造的成形轴的轴端段和轴部段可设有互补构型的结构,它们可以被带入互锁的相互接合,以传递扭矩,这与例如通过例如力锁定或摩擦联接的传递扭矩的其他可能性相比更加可靠。在便捷的实施例中,考虑到轴部段相对于相关联的轴端段的良好的倾斜能力,优选地是,轴部段和轴端段的互补结构可以在一部分处由销钉而在另一部分处由向外敞开的凹部形成,这些销钉和凹部在外环的多部件构造的成形轴的安装状态下相互接合。
在该设备的简单实施例中,外环的成形轴和内环的成形轴可由共同的驱动设备驱动。替代于此,也可设置两个或更多个驱动设备,以便以环形方式灵活地、或者甚至对应于相应的成形要求以及在给定情形中待生产的盘管的不同截面尺寸单独地驱动成形轴。
在该情形中,在特别简单的构造中,共同的驱动设备可以具有马达,该马达与径向传递传动装置的输入轴驱动连接,该径向传递传动装置具有与成形设备的成形轴数量相对应的输出轴,输出轴进而各自与成形设备的相应成形轴驱动连接。
径向传递传动装置的输出轴优选地通过伸缩式万向轴与成形设备的成形轴驱动连接。这里的优点是,提供了对不同的轴座的简单适应,因此可以在成形设备中快速更换工具;此外,这种伸缩式万向轴在市场上很容易作为购入部件买到。
在该设备的特别有利的实施例中,驱动设备的径向传递传动装置可包括两个传动级,即用于驱动内环的成形轴的传动级和用于驱动外环的成形轴的传动级,其中,传动级的传动比选择成使得在内环的成形轴和外环的成形轴处产生不同的周向速度,以便基本无变形地传送挤出物通过成形设备。替代地,当然也可以不对所生产的盘管的内周界和外周界处由于不同直径而必然产生的不同的周向速度提供补偿,因此在这里可以不使用具有不同传动比的传动级。然而,这导致成形轴与挤出物之间出现一定程度的滑移,这可能需要放慢盘管的生产,以避免损坏挤出物,因此处于该原因,这种替代方式不太优选。
为了进一步贯彻本发明的构思,该设备还可包括盘管脱取器,该盘管脱取器沿材料流位于成形设备的下游,且它包括基本彼此平行延伸的两个脱取辊,这些辊适合在离开成形设备后旋转地支承盘管。这对于例如不中断地生产非常长的盘管来说是有利的,因为特别地即使在盘管的前进速度相当快的情形中,成形设备也会通过盘管脱取器而显著减载。
最后,盘管脱取器可优选地包括旋转驱动器,通过该旋转驱动器,各脱取辊可沿与成形设备所输送的盘管旋转方向相反的同一方向旋转。通过合适地选择脱取辊驱动器的旋转速度,由此可有利地可以进一步辅助并平顺化将盘管从成形设备拉出的工艺。
对于本领域的技术人员而言,用于由热塑性塑料生产盘管的根据本发明的方法和根据本发明的设备的另外的特征、特点和优点从以下对优选实施例的描述中将是显而易见的。
附图说明
下面参照附图通过优选实施例更详细地解释本发明,图中相同或相应的部分或部段采用相同的附图标记,其中:
图1从斜上方和右前方示出了根据本发明的用于由热塑性塑料生产盘管的设备的立体图,其中有能够塑性成形的管状挤出物的视图,该管状挤出物从挤出机的注射头被输送且被成形设备直接拉出,用于对挤出物进一步成形,以形成具有几何限定的并且校准或确定尺寸的型材截面的盘管;
图2示出了根据图1的设备的比例缩小的平面图,用于进一步示出该设备的成形设备和挤出机的物理相对位置;
图3从图2中下方且以图2的比例示出了根据图1的设备的正视图;
图4示出了根据图1的设备的与挤出机分离的注射头的放大比例的正视图;
图5示出了根据图1的设备的注射头的与图4中的剖切线V-V相对应的剖视图,该图向下和向上切去且与图4相比比例放大;
图6示出了根据图1的设备的注射头的与图5中的剖切线VI-VI相对应的剖视图,该图在周界处切去且与图5的比例一致;
图7示出了根据图1的设备的成形设备的子组件在与设备分离的状态下的与图3相比比例放大的正视图,该子组件特别包括径向传递传动装置,该传动装置通过可伸缩的万向轴的布置与成形设备的成形轴驱动连接,成形轴进而可旋转地安装在固定不能旋转的轴座上;
图8示出了根据图1的设备的成形设备的其中示出的子组件的对应于图7中的有一次折角的剖切线VIII-VIII的剖视图,该图在两侧处都切去且与图7相比比例放大;
图9示出了根据图1的设备的径向传递传动装置的对应于图8中的剖切线IX-IX的剖视图,用于示出径向传递传动装置的两个传动级,其中,扭矩曲线由虚线指示,各个齿轮的旋转方向由箭头指示;
图10示出了根据图1的设备的径向传递传动装置的对应于图8中的剖切线X-X的剖视图,用于进一步示出径向传递传动装置的两个传动级,其中,扭矩曲线再次由虚线指示,各个齿轮的旋转方向由箭头指示;
图11从斜上方和侧右方示出了根据图1的设备的成形设备的处于与其分离的状态的带有图7中所示的子组件的成形轴的轴座的立体图,其中,在图11的上部区域中,处于能够塑性成形的状态的管状挤出物以两侧处切去且当它进入成形设备时的状态被示出,箭头指示各个成形轴的旋转方向;
图12示出了带有根据图1的设备的成形设备的成形轴的在图11中单独示出的轴座的平面图,特别是为了示出成形轴相对于轴座的中心轴线的倾斜,其旋转方向再次用箭头指示,其中,在图12的上部区域中,处于能够塑性成形的状态的管状挤出物再次以进入成形设备并在两侧上切去来指示;
图13示出了热塑塑料盘管的一处中断的侧视图,该盘管是按照根据本发明的方法生产的,它具有圆环形的型材截面;
图14示出了对应于图13中的剖切线XIV-XIV的根据图13的盘管的比例放大且在两侧上切去的剖视图,用于示出盘管的圆环形的、校准的或尺寸确定的型材截面;以及
图15示出了剖切路线与图14相对应的以常规方式由热塑性塑料生产的盘管的剖视图,用于示出由此得到的盘管基本椭圆形的型材截面。
具体实施方式
在图1至图3中由附图标记10标示用于由热塑性塑料生产盘管RW的设备。该设备10总地包括带有注射头14的挤出机12,该注射头14将在下文中更详细地描述,根据图4和图5,该注射头14具有环形喷嘴间隙16,通过该环形喷嘴间隙16可以输送处于能够塑性成形的状态下的管状挤出物EX。此外,设备10包括成形或再成形设备18,该成形或再成形设备18类似地在下文中更详细地论述,用于能够塑性成形的管状挤出物EX的进一步成形,以形成带有几何上限定的、校准的型材截面PQ(参见图14)的盘管RW。在该情形中,设备10的重要特征包括以下事实,即,从动成形设备18相对于挤出机12的注射头14布置成使得它可以直接从注射头14的环形喷嘴间隙16拉出处于能够塑性成形的状态的管状挤出物EX,即该步骤紧接在对管的型材截面PQ进行校准且使之成形以形成盘管RW进行之前进行。
考虑到呈一般形式的设备10的另外的子组件,图1至图3中附加地示出了用于盘管RW的冷却设备20和盘管脱取器22。设备10的冷却设备20设置在成形设备18的区域中,用于输送冷却流体、这里是水,以便主动地冷却通过成形设备18传送的挤出物EX。与此相反,设备10的盘管脱取器22沿材料流动设置在成形设备18的下游,并包括两个脱取器辊24,它们基本相互平行延伸,并适合于在离开成形设备18后旋转地支承盘管RW。
在图示实施例中,挤出机12是蜗杆挤出机,它安装在基部框架26上或在基部框架26中,且这本身是已知的,其带有用于接收挤出机蜗杆30的蜗杆筒28(见图1和图2),它通过(尤其是)接收在推力轴承罩32中的推力轴承(在图中不可见)可旋转地安装,且它可以由传动马达34旋转驱动。在推力轴承罩32附近,蜗杆筒28设有充填开口36,借助该充填开口36,例如可以连接充填漏斗(未示出),用于馈送待加工的塑料。
热塑性塑料在蜗杆筒28或挤出机12的挤出机蜗杆30处在高于相应材料的熔点约20°左右的温度下熔化,在本情形中热塑性塑料例如是聚酰胺(PA)、比如PA 12或PA 6,或者替代地是聚乙烯(PE)或聚氨基甲酸乙酯(PUR)。为此,使用了加热/冷却组合38,其加热带布置在蜗杆筒28的外周。附图标记40在图1至图3中指示用于向加热/冷却组合38馈送能量的线缆通道。
在蜗杆圆筒28中,挤出机12沿着挤出机蜗杆30具有多个功能区,这些功能区以本身已知的方式有区别,即与充填开口36相连的吸入区,吸入区过渡到中间压缩区,中间压缩区进而与以注射头14终止的排出区相连,通过注射头14的喷嘴间隙16,挤出物EX可以从挤出机12拉出。关于注射头14的进一步细节,下文参考图4至图6。
注射头14具有基体42,它被拧入环形凸缘构件46的中心螺纹孔44中,通过它,注射头14通过凸缘安装在蜗杆筒28上。在图4中可以看到在凸缘构件46的外周处的加热/冷却组合38的加热带48。在该情形中,注射头14通过定心环50与蜗杆筒28的出口开口(未示出)相连,向内周渐缩的注射头入口52与定心环50相连,该入口通过间隔环54安装在基体42的台阶孔56中。
在基体42远离凸缘部件46的端部处,喷嘴保持件58固定到基体42,并与基体42一起界定内部空间60,用于接收注射头14的外喷嘴64和条状心轴支架(辐条状心轴支架)62。注射头14的内喷嘴66被拧在条状心轴支架62上,并与外喷嘴64一起形成注射头14的环形喷嘴间隙16。条状心轴支架62的外径略小于基体42区域的内部空间60的内径,以使得条状心轴支架62可以在内部空间60中径向移动,从而被对中。为此,在图示实施例中,设置了在周界上均匀分布的四个定心螺钉68,它们被拧入并穿过基体42的相关联的螺纹孔,以便与条状心轴支架62的外周相接触。对于技术人员而言明显的是,条状心轴支架62可以通过定心螺钉68以径向设定固定在内部空间60中,在径向设定中,外喷嘴64和内喷嘴66是对准的,以便为注射头14的喷嘴间隙16设定精确的圆环形形式。
根据图6,条状心轴支架62进一步包括四个通路70,它们被条状物(辐条)相互隔开,并具有圆环部段的形式。能够塑性成形的且由蜗杆筒28通过注射头入口52、间隔环54和基体42中的台阶孔56馈送的挤出物EX可进一步通过通路70引导到内喷嘴66与外喷嘴64之间的环形空间,并因而引导到注射头14的喷嘴间隙16。
此外,条状心轴保持件62具有中心盲孔72,根据图5,该中心盲孔72经由条状心轴保持件62中的横向孔74与在基体42中横向形成的连接孔76流体连接。此外,条状心轴支架62的盲孔72与注射头14的中心支承空气孔78、更确切地说是注射头14的内喷嘴66流体连接。如在图5中可以最佳看见的,该支承空气孔78进而在位于环形喷嘴间隙16径向内部的注射头14的端表面80处敞开。因此,可以将可选的压力调节的压缩空气源82(在图1至图3中示意性地指示)与注射头14相连接,以便通过注射头14的支承空气孔78将从喷嘴间隙16中拉出且能够塑性成形的挤出物EX加载到特定的内部压力,例如50毫巴。
成形设备18的进一步细节可特别地参考图7至图12。如图11和图12中可以最好地看到的,成形设备18首先包括多个可旋转驱动的成形轴84、86,它们布置在固定不能旋转的轴座88处,以使得它们形成图示实施例中有六个的内成形轴84的内环85和图示实施例中同样有六个的外成形轴86的外环87,图12中通过虚线表示这些环。在这方面,内环85的成形轴84可对应于图11和12中的旋转箭头以与外环87的成形轴86相反的方向驱动,以便在内环85与外环87之间传送能够塑性成形的管状挤出物EX。换言之,在图11和图12的观察角度中,内环85的从动成形轴84各自以逆时针方向旋转,而外环87的从动成形轴86各自以顺时针方向旋转。
在图12中还可以轻易地看到,内环85的成形轴84和外环87的成形轴86在其相应环上围绕轴座88的中心轴线89在角度上均匀地相互隔开,特别地,在每个实例中是隔开60°。在该情形中,内环85的成形轴84布置成相对于外环87的成形轴86围绕轴座88的中心轴线89角度偏移30°,以使得内环85的每个成形轴84相对于外环87的相邻两个成形轴86安置“在间隙中”。
每个成形轴84、86还包括多个、在图示实施例中是五个带有有几何上限定的凹槽截面91的赋形径向凹槽90,如在图8和图11中可以最好地看到,这些凹槽沿相应的成形轴84、86的中心轴线92、93看以彼此间小的间距连续布置。在图示实施例中,成形轴84、86的赋形径向凹槽90各自具有基本半圆形的凹槽截面91。
此外,如在图7、图11和图12中可以最佳看出的,成形轴84、86相对于轴座88在轴向间距和倾斜角度方面彼此有不同的布置或定向。一方面,与待生产的盘管RW的螺距相对应,成形轴84、86从轴座88伸出不同的距离(参见图7,对轴座88的右边和左边的图示)。另一方面,在图示实施例中,同样与待生产的盘管RW的螺距相对应,成形轴84、86通过其中心轴线92、93相对于轴座88的中心轴线89倾斜(特别是见图11和图12)。
因此,成形轴84、86通过其赋形径向凹槽90为能够塑性成形的管状挤出物EX形成基本螺旋路径。在该情形中,成形轴84、86相对于轴座88或其中心轴线89的轴向间距和倾斜角度被选择为使得沿螺旋路径传送的挤出物EX的部段在成形轴84、86的从轴座88看是第一组的那些径向凹槽90中围绕轴座88的中心轴线89在循环路径上传送或行进,然后,用于围绕轴座88的中心轴线89进行第二循环的挤出物EX的该部段被转移到成形轴84、86的从轴座88看是第二组的那些径向凹槽90,而没有台阶部或弯曲扭结。然后,该部段在该处被进一步传送,直到为了下一次循环它被转移到成形轴84、86的从轴座88看是下一组的那些径向凹槽90,等等;只有在经过成形轴84、86的最后组、这里是第五组的径向凹槽90后,凝固以形成盘管RW的挤出物EX才离开由成形轴84、86形成的螺旋路径,如图7中的右侧所示。
此外,在图示实施例中,外环87的成形轴86各自都是多部件构造,如图8中可见的,其带有轴端段94和轴部段95,轴端段94可旋转地安装在轴座88中,轴部段95可拆卸地安装在端段上且具有成形轴86的赋形径向凹槽90。在该情形中,外环87的每个(多部件构造的)成形轴86都具有磁性联接件96,其用于将相应的轴部段95可拆卸地安装在相关联的轴端段94上。
此外,外环87的多部件构造的每个成形轴86的轴部段95和轴端段94都设有结构97,这些结构97具有互补的形式且可以使其进入互锁的相互接合以传递扭矩。在图示实施例中,在轴端段94和轴部段95处形成的互补结构97在一个部件(这里是轴部段95)处由两个销钉98形成,且在另一个部分(这里是轴端段94)处由径向向外敞开的凹部99或轴向凹部形成,它们在外环87的多部件构造的相应成形轴86的安装状态下相互接合。
考虑到内环85的单件成形轴84在轴座88中的图中没有图示的可旋转安装,这是以类似于外环87的成形轴86的轴端段94的安装方式来构型的。相应地,内环85的成形轴84以固定定向远离轴座88延伸。
在图示实施例中,为内环85的成形轴84和外环87的成形轴86的旋转驱动设置共同的驱动设备100,下文将参照图7至图10对其进行更详细的描述。如总体上考虑的,根据图1至图3的驱动设备100包括径向传递传动装置102、用于驱动径向传递传动装置102的电动马达104和专用伸缩式万向轴106的布置,它们与安装在轴座88上或轴座88中的成形轴84、86产生驱动连接。其中,径向传递传动装置102搭建在框架103上,因此直接承载着成形设备18的其他部件和子组件以及相关联的驱动设备100,如从以下描述中明显地看出的。
根据图7和图8,作为驱动设备100的芯部部件的径向传递传动装置102首先具有入口侧壳体半部107和出口侧壳体半部108,它们共同限界内部空间109,用于接收径向传递传动装置102的两个传动级110、112的齿轮111、113,两个传动级110、112即用于驱动内环85的成形轴84的第一传动级110(齿轮111)和用于驱动外环87的成形轴86的第二传动级112(齿轮113)。驱动设备100的电动马达104借助适配罩114通过凸缘安装在径向传递传动装置102的入口侧壳体半部107上。此外,根据图8,径向传递传动装置102的与电动马达104、更确切地是电动马达104的驱动输出轴(未示出)驱动连接的输入轴116可旋转地安装在入口侧壳体半部107的中心点处。
图8还示出轴座88借助于连杆118和相关联的紧固件119(与出口侧壳体半部108的螺纹连接/轴座88处带有垫圈和螺钉的杆台阶)固定在径向传递传动装置102的出口侧壳体半部108的中心点处。与成形设备18的成形轴84、86的数量相对应因而在图示实施例中共有十二个输出轴120、121,这些可旋转地围绕连杆118安装在出口侧壳体半部108中。输出轴120、121进而各自通过伸缩式万向轴106中的相应的一个与成形设备18的相应成形轴84、86驱动连接,如图8中右侧的顶部和底部所示。
此外,从图8可以推断出,存在较长的输出轴120和较短的输出轴121,其中较长的输出轴120达到与图8中剖切线IX-IX相对应的第一传动平面,而较短的输出轴121仅仅延伸到与图8中剖切线X-X相对应的第二传动平面。如图9和图10中所示,第一传动级110和第二传动级112的各自相关联的齿轮111、113通过带键的机械形状轴/毂连接固定到径向传递传动装置102的内部空间中的输出轴120、121。
根据图8至图10,中心小齿轮122特别是类似地通过带键的机械形状轴/毂连接方式固定到输入轴116的伸入径向传递传动装置102的内部空间109中的端部。在该情形中,小齿轮122在内部空间109中轴向延伸越过两个传动平面。根据图9和图10,小齿轮122在两个传动平面中分别与第一传动级110的相对于中心轴线89均匀地分布在周界上的三个较大的齿轮111相啮合,用于驱动内环85的成形轴84,其中,第一传动平面的三个较大的齿轮111布置成相对于第二传动平面的三个较大的齿轮111围绕中心轴线89角度偏移30°。第一传动级110的每个较大齿轮111进而在相应的传动平面中与第二传动级112的相应的较小齿轮113啮合,用于驱动外环87的成形轴86。此外,每个传动平面的三个较小齿轮113在相应传动平面中相对于中心轴线89在周界上均匀分布,特别是在传动平面之间围绕中心轴线89再次角度偏移30°。
图9和图10中用虚线指示从中心输入轴116到径向传递传动装置102的不同输出轴120、121的扭矩分配;图9和图10中,箭头还标示了不同小齿轮122和齿轮111、113的旋转方向。对于本领域技术人员而言明显的是,由于齿轮111、113的尺寸不同,径向传递传动装置102的两个传动级110、112的传动比也不同,由此,内环85的成形轴84比外环87的传动轴86旋转得更慢。换言之,两个传动级110、112的传动比选择为使得,在内环85的成形轴84和外环87的成形轴86上产生不同的周向速度,以便以基本无扭曲变形的方式通过成形设备18传送挤出物EX。在挤出物EX的剖视图中看,当挤出物EX的每个点都以基本相同的角速度围绕中心轴线89运动时,就可以得出以上内容,其中,挤出物EX的明显径向向内布设的点所覆盖的路径比挤出物EX的径向向外布设的点小。径向传递传动装置102的两个传动级110、112的传动比考虑到了以下事实,即在挤出物EX处的径向向外的圆周速度大于在挤出物EX处的径向向内的圆周速度。
如上文参照图1至图3进一步阐述的,冷却设备20设置在设备10的成形设备18的区域中。在图示实施例中,冷却设备20包括安装在框架103上的水箱124。水可以通过泵(未示出)从水箱124传送并继续经过喷嘴保持件126传送到图1中所示的安装在喷嘴保持件126上的多个喷嘴128。
根据图1,冷却设备20的在图示实施例中为五个的喷嘴128相对于中心轴线89基本径向定向,且在该情形中成扇形散开围绕中心轴线89的约120°的角度范围。关于喷嘴128的轴向位置,根据图2和图3,它们安置在轴座88的紧邻的附近,使得它们已经能够在成形轴84、86的从轴座88看是第一组的径向凹槽90的区域中将水输送到挤出物EX。
最后,从图1至图3可以推断出在介绍部分中已经提到的盘管脱取器22的进一步细节。相应地,盘管脱取器22包括旋转驱动器130,通过该旋转驱动器130,各脱取辊24可以在与由成形设备18输送的盘管RW的旋转方向相反的同一方向上被旋转驱动。为此,在图示实施例中,旋转驱动器130具有电动马达134,电动马达134安装在框架部件132上,并通过带驱动器136与脱取辊24驱动连接,带驱动器136包括在马达输出端处和脱取辊24端部处的带轮以及在它们之间延伸的齿形带。通过对旋转驱动器130的电动马达134的旋转速度的合适设定,可以以相应的周向速度驱动盘管脱取器22的脱取辊24,该周向速度与从成形设备18传送的盘管RW的外周处的周向速度相对应,或者甚至比后者略大,以使得盘管RW在离开成形轴84、86之间的螺旋路径时在与垂直于型材截面PQ的脱取辊24接触时会经受一定程度的张力。
对本领域技术人员而言明显的是,利用上述设备10,可以执行一种由热塑塑料生产盘管RW的方法,其中,两个成形步骤彼此紧接。在该情形中,一般说来,(第1)在第一成形步骤中,管状挤出物EX通过挤出机12的环形喷嘴间隙16被挤出、由此(第2)在紧接第一成形步骤之后的第二成形步骤中,从喷嘴间隙16拉出的且能够塑性成形的挤出物EX在成形设备18中被校准或确定尺寸,以便实现几何上限定的型材截面PQ,并在带有几何上限定的型材截面PQ的盘管RW凝固之前成形为形成盘管RW。考虑尺寸和形状的稳定性,后者与介绍部分中概述的现有技术相比具有非常小的尺寸和形状公差(关于这一点也可参见图14和15进行比较)。在图示实施例中,能够塑性成形的挤出物EX在设备10的成形设备18中的第二个成形步骤中直接从挤出机12的喷嘴间隙16中被专门为此目的驱动的成形设备18拉出。
此外,通过设备10的注射头14的特殊设计,以及与压缩空气源82连接的支承空气孔78,借助通过挤出物EX的腔体HR(见图11和图12)馈送支承空气而在成形设备18中对能够塑性成形的挤出物EX进行校准或尺寸确定。
在形成带有几何上限定且被校准或确定尺寸的型材截面PQ的盘管RW的第二成形步骤期间,还可以在成形设备18中主动冷却挤出物EX。在图示实施例中,由冷却设备20输送到通过成形设备18传动的挤出物EX的液体冷却剂、即水用于在成形设备18中对挤出物EX的主动冷却。在该情形中,从水箱124吸出的水经由对准地固定到喷嘴保持件126的喷嘴128直接通到通过成形轴84、86传送的挤出物EX。由于成形设备18置于冷却设备20的水箱124上方,输送到挤出物EX的水在回路中滴落或流回水箱124。可以在水箱124中或水箱124处设置其他措施(图中未示出),以便对循环水进行温度控制,其他措施例如是压缩机冷却设备。
上述外环87的成形轴86的多部件构造尤其有利于盘管RW的生产的启动。在启动过程中,最初,外成形轴86的轴部段95尚未放置在相关联的轴端段94上。因此,从挤出机12的喷嘴间隙16产出的且能够塑性成形的管状挤出物EX随后被直接放在成形轴84周围,这些成形轴84各自围绕着环形内环85的单独中心轴线92旋转。在该情形中,挤出物EX也遵循前述的成形轴84的赋形径向凹槽90的布置或定向所产生的螺距,即它形成螺旋件或螺旋物。内环85的成形轴84的遵循环形的环绕是通过现在开启的由冷却设备20进行的水冷却产生的,其中,成形设备18继续传送挤出物EX。轴部段95现在被进一步放置在外环87的成形轴86的相关联的轴端段94上,且在给定情形中,由压缩空气源82生成且通过支承空气孔78输送到挤出物EX的腔体HR的支承空气的压力增加,直到挤出物EX与内环85的成形轴84以及外环87的成形轴86完全接触为止,由此形成与径向凹槽90的几何形状相对应的圆形型材截面PQ而没有椭圆度(卵形度)。换言之,在这里,能够塑性成形的挤出物EX在第二成形步骤中被校准,以便实现根据图示实施例的基本圆环形的型材截面PQ,且同时被带入螺旋形状。
外环87的分割成形轴86的另一个优点在于由此实现的操作的可靠性。由于内环85的成形轴84和外环87的成形轴86对应于图11和12中的箭头以相反的方向旋转,因此根本上存在风险在于,例如,操作者的手指被卷入成形轴84、86之间的中间空间。如果发生这种情况,由于成形轴86的分割构造,所装配的轴部段95可以简单地相对于相关联的轴端段94偏转。这种效果在生产期间也是非常有帮助的,因为在挤出物EX的可能变厚的情形中,轴部段95可以偏转,然后由于所设置的磁性联接件96,它们自动返回到它们的起始位置,以使得成形设备18不会被阻塞或甚至损坏。
在离开成形设备18后,凝固的盘管RW在第一组装步骤中被切割成限定的长度。这可以是手动或自动进行的。
因此,根据最初生产为不中断的盘管RW的期望长度,可以在盘管脱取器22的区域中或在其在材料流的方向上所见的后面设置分离或切割设备(未示出)。盘管RW最初在该设备中被合适地拉开或散开,以便可以将呈夹钳、剪子、带支承部和反剪的切断器等形式的分离或切割工具放置抵靠盘管RW中的圈,以便以与管程(管子行进方向)成直角的方式切断或切割盘管RW。
然后,在第二组装步骤中,为以限定方式切割到一定长度的盘管RW在一个或两个端部处提供弯曲保护部KS和/或连接构件AS(参见图13)。为此,首先需要根据盘管RW的终止方式,即盘管端部沿周向方向行进的盘管、盘管端部沿螺旋的轴向行进的盘管、或带有组合的盘管端部的盘管对盘管RW进行局部加热,并再次对其进行塑性变形,使得对于周向延伸的出口部在一个或两个连接端部上折角,如图13中所示。
如果需要或有必要,弯曲保护部KS然后将被推到盘管RW的相应端部上。这通常是金属螺旋弹簧或管状或肘状的塑料部件,且带有颜色编码,在内周界处朝向端部渐缩,以便它可以固定在盘管RW上。最后,在室温下将通常是金属的连接构件AS压入或打入盘管RW的相应端部,以便完成与图13对应的盘管RW。
此外,还有单件或预装的组合式弯曲保护部/连接构件(未示出),它们可以在一个作业步骤中安装在盘管的相应端部。最后,上述组装步骤可以和它们相应的子步骤一起以完全自动化或部分自动化的方式在例如旋转工作台(未示出)上进行,子步骤即散开或张开盘管RW/分离或切割盘管RW/可选的将相应的盘管端部折角/可选的将弯曲保护部KS附接到相应盘管端部/将连接构件AS或组合的弯曲保护部附接/将构件连接到相应盘管端部。
在一种由热塑性塑料生产盘管的方法中,在第一成形步骤中,管状挤出物通过挤出机的环形喷嘴间隙被挤出,然后,从喷嘴间隙拉出且能够塑性成形的挤出物在紧接第一成形步骤之后的第二成形步骤中在成形设备中被校准或确定尺寸,以实现几何上限定的型材截面,并成形为形成盘管,由此,带有几何上限定的型材截面的盘管凝固。该方法使得能够不中断地生产在盘管的型材截面的尺寸和形状公差方面具有新的、高水平的质量的盘管。此外,还提出了一种用于生产这种盘管的设备。
附图标记列表
10设备
12挤出机
14注射头
16喷嘴间隙
18成形设备
20冷却设备
22盘管脱取器
24脱取辊
26基部框架
28蜗杆筒
30挤出机蜗杆
32推力轴承罩
34传动马达
36充填开口
38加热/冷却组合物
40线缆通道
42基体
44螺纹孔
46凸缘构件
48加热带
50定心环
52注射头入口
54间隔环
56台阶孔
58喷嘴保持件
60内部空间
62条状心轴保持件
64外喷嘴
66内喷嘴
68定心螺钉
70通路
72盲孔
74横向孔
76连接孔
78支承空气孔
80端表面
82压缩空气源
84成形轴
85内环
86成形轴
87外环
88轴座
89中心轴线
90径向凹槽
91凹槽截面
92中心轴线
93中心轴线
94轴端段
95轴部段
96磁性联接件
97互补构型的结构
98销钉
99凹部
100 驱动设备
102 径向传递传动装置
103 框架
104 电动马达
106 伸缩式万向轴
107 入口侧壳体半部
108 出口侧壳体半部
109 内部空间
110 第一传动级
111 第一传动级的齿轮
112 第二传动级
113 第二传动级的齿轮
114 适配罩
116 输入轴
118 连杆
119 紧固件
120 输出轴
121 输出轴
122 小齿轮
124 水箱
126 喷嘴保持件
128 喷嘴
130 旋转驱动器
132 框架部件
134 电动马达
136 带驱动器
AS 连接构件
EX 挤出物
HR 腔体
KS 弯曲保护部
PQ 型材截面
RW 盘管

Claims (25)

1.由热塑性塑料生产盘管(RW)的方法,其中:
在第一成形步骤中,通过挤出机(12)的圆形喷嘴间隙(16)挤出管状挤出物(EX);并且
在紧接所述第一成形步骤的第二成形步骤中,在成形设备(18)中对从所述喷嘴间隙(16)拉出且能够塑性成形的所述挤出物(EX)进行校准或确定尺寸并形成所述盘管(RW),以实现几何上限定的型材截面(PQ),
然后,具有几何上限定的型材截面(PQ)的盘管(RW)凝固。
2.根据权利要求1所述的生产盘管(RW)的方法,其特征在于,能够塑性成形的所述挤出物(EX)由所述成形设备(18)从所述喷嘴间隙(16)拉出,以用于所述第二成形步骤。
3.根据权利要求1或2所述的生产盘管(RW)的方法,其特征在于,对能够塑性成形的所述挤出物(EX)的校准或确定尺寸是在所述成形设备(18)中通过所述挤出物(EX)的腔体(HR)馈送支承空气而进行的。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的生产盘管(RW)的方法,其特征在于,在所述成形设备(18)中在所述第二成形步骤期间主动冷却所述挤出物(EX)。
5.根据权利要求4所述的生产盘管(RW)的方法,其特征在于,在所述成形设备(18)中使用液体冷却剂对所述挤出物(EX)进行主动冷却。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的生产盘管(RW)的方法,其特征在于,在所述第二成形步骤中对能够塑性成形的所述挤出物(EX)进行校准或确定尺寸,以便获得基本圆环形型材截面(PQ)。
7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的生产盘管(RW)的方法,其特征在于,在离开所述成形设备(18)之后,在第一组装步骤中,将凝固的盘管(RW)以限定的方式切割成长度。
8.根据权利要求7所述的生产盘管(RW)的方法,其特征在于,在第二组装步骤中,为切成限定长度的盘管(RW)在一端或两端处设置弯曲保护部(KS)和/或连接构件(AS)。
9.用于特别是通过根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法由热塑性塑料生产盘管(RW)的设备(10),包括:
挤出机(12),其注射头(14)具有环形喷嘴间隙(16),借助所述环形喷嘴间隙,能以能够塑性成形的状态输送管状挤出物(EX);以及
成形设备(18),用于对能够塑性成形的管状挤出物(EX)进行进一步成形,以形成具有几何上限定的尺寸的型材截面(PQ)的盘管(RW),
其中,所述成形设备(18)被驱动并相对于挤出机(12)的所述注射头(14)布置成使其能够直接从所述环形喷嘴间隙(16)以能够塑性成形的状态拉出管状挤出物(EX)。
10.根据权利要求9所述的用于生产盘管(RW)的设备(10),其特征在于,所述成形设备(18)包括多个能旋转驱动的成形轴(84、86),所述成形轴在固定不能旋转的轴座(88)处布置成使得他们形成具有成形轴(84)的内环(85)和具有成形轴(86)的外环(87),且其中,所述内环(85)的成形轴(84)能在与所述外环(87)的成形轴(86)相反的方向上驱动,以便在所述内环(85)与所述外环(87)之间传送能够塑性成形的管状挤出物(EX)。
11.根据权利要求10所述的用于生产盘管(RW)的设备(10),其特征在于,每个成形轴(84、86)具有带有几何上限定的凹槽截面(91)的多个赋形径向凹槽(90),沿所述成形轴(84、86)的中心轴线(92、93)观察,所述凹槽以微小间隔彼此相距连续布置。
12.根据权利要求11所述的用于生产盘管(RW)的设备(10),其特征在于,所述成形轴(84、86)的所述赋形径向凹槽(90)具有基本半圆的凹槽截面(91)。
13.根据权利要求10至12中任一权利要求所述的用于生产盘管(RW)的设备(10),其特征在于,所述成形轴(84、86)从所述轴座(88)伸出到与待生产的盘管(RW)的螺距相对应的不同程度,并且/或者由其所述中心轴线(92、93)相对于所述轴座(88)的中心轴线(89)倾斜,以便通过它们的赋形径向凹槽(90)为能够塑性成形的管状挤出物(EX)形成基本螺旋的路径。
14.根据权利要求10至13中任一权利要求所述的用于生产盘管(RW)的设备(10),其特征在于,所述外环(87)的至少一个成形轴(86)是多部件构造且带有轴端段(94)和轴部段(95),所述轴端段能旋转地安装在所述轴座(88)中,所述轴部段能拆卸地安装在所述轴端段上且具有所述成形轴(86)的赋形径向凹槽(90)。
15.根据权利要求14所述的用于生产盘管(RW)的设备(10),其特征在于,所述外环(87)的多部件构造的成形轴(86)具有磁性联接件(96),所述磁性联接件用于在所述轴端段(94)处能拆卸地保持所述轴部段(95)。
16.根据权利要求14或15所述的用于生产盘管(RW)的设备(10),其特征在于,所述外环(87)的多部件构造的成形轴(96)的所述轴端段(94)和所述轴部段(95)设有结构件(97),这些结构件具有互补构型且能进入互锁的相互接合用以传递扭矩。
17.根据权利要求16所述的用于生产盘管(RW)的设备(10),其特征在于,在所述轴部段(95)和所述轴端段(94)处的互补结构在一部分处由销钉(98)形成而在另一部分处由向外敞开的凹部(99)形成,所述销钉和凹部在所述外环(87)的多部件构造的成形轴(86)的安装状态下相互接合。
18.根据权利要求10至17中任一权利要求所述的用于生产盘管(RW)的设备(10),其特征在于,所述外环(87)的成形轴(86)和所述内环(85)的成形轴(84)能由共同的驱动设备(100)驱动。
19.根据权利要求18所述的用于生产盘管(RW)的设备(10),其特征在于,所述驱动设备(100)具有马达(104),所述马达与径向传递传动装置(102)的输入轴(116)驱动连接,所述径向传递传动装置具有与所述成形设备(18)的成形轴(84、86)的数量相对应的输出轴(120、121),所述输出轴的每个进而与所述成形设备(18)的相应成形轴(84、86)驱动连接。
20.根据权利要求19所述的用于生产盘管(RW)的设备(10),其特征在于,所述径向传递传动装置(102)的所述输出轴(120、121)借助伸缩式万向轴(106)与所述成形设备(18)的成形轴(84、86)驱动连接。
21.根据权利要求19或20所述的用于生产盘管(RW)的设备(10),其特征在于,所述驱动设备(100)的所述径向传递传动装置(102)包括两个传动级(110、112)、即用于驱动所述内环(85)的成形轴(84)的传动级(110)和用于驱动所述外环(87)的成形轴(86)的传动级(112),且其中,传动级(110、112)的传动比选择成使得所述内环(85)的成形轴(84)和所述外环(87)的成形轴(86)处产生不同的周向速度,以便通过所述成形设备(18)基本没有扭曲变形地传送挤出物(EX)。
22.根据权利要求9至21中任一权利要求所述的用于生产盘管(RW)的设备(10),其特征在于,沿材料流在所述成形设备(18)的下游设有盘管脱取器(22),所述盘管脱取器包括两个脱取辊(24),所述脱取辊基本彼此平行延伸并且适合用于在离开所述成形设备(18)后旋转地支承所述盘管(RW)。
23.根据权利要求22所述的用于生产盘管(RW)的设备(10),其特征在于,所述盘管脱取器(22)包括旋转驱动器(130),通过所述旋转驱动器,各所述脱取辊(24)能在与由所述成形设备(18)输送的盘管(RW)的旋转方向相反的同一方向上旋转驱动。
24.根据权利要求9至23中任一权利要求所述的用于生产盘管(RW)的设备(10),其特征在于,在所述成形设备(18)的区域中设有用于输送冷却流体的冷却设备(20),通过所述冷却设备能主动冷却由所述成形设备(18)传送的挤出物(EX)。
25.根据权利要求9至24中任一权利要求所述的用于生产盘管(RW)的设备(10),其特征在于,所述挤出机(12)的所述注射头(14)具有支承空气孔(78),所述支承空气孔径向地在所述环形喷嘴间隙(16)之内在所述注射头(14)的端表面(80)处敞开。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115027042B (zh) * 2022-06-29 2024-03-29 江西荷花科技有限公司 一种节能型hdpe给水管快速冷却设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2601269A (en) * 1949-03-18 1952-06-24 Richard A Fisch Curved lengths of plastic material and apparatus for making the same
US3021871A (en) 1958-05-14 1962-02-20 Frank J Rodgers Hose for portable pneumatic equipment
US3245431A (en) 1962-10-18 1966-04-12 Moore & Co Samuel Composite tubing
DE1291895C2 (de) * 1965-06-01 1973-08-02 Alkor Oerlikon Plastic Gmbh Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffschlauchmaterial
US3454695A (en) 1967-03-30 1969-07-08 Imp Eastman Corp Method of forming coiled plastic hose
CA1045056A (en) 1975-02-24 1978-12-26 Anil H. Chudgar Coiled tubing
US4929167A (en) * 1987-06-12 1990-05-29 Pepper Kenneth V Apparatus for producing a helical tube
DE3943189C2 (de) 1988-12-29 1995-09-14 Inventa Ag Verfahren zur Herstellung von Rohrwendeln
WO2001028756A1 (en) 1999-10-21 2001-04-26 The Straw Company Pty Ltd. Spiral hose making apparatus and method

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