CN1374191A - 制造具有横断面形状特征的热塑性塑料管的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种制造具有横断面形状特征的热塑性塑料管(68)的方法和装置,包括在模制路径(2)上两两循环的模段半型(4、5)。一个桥式起重机形式的传送装置(29)用来使模段半型(4、5)再循环。在桥接模制路径(2)的传送桥(34)上,设有两个传送架(44、45)能沿着与生产方向(6)交叉的两个相反的方向移动,并且在传送架的上面还设有带夹具(54)的向下的传送臂(53),夹具用于各个模段半型(4、5)。在模制路径(2)的下游端的下游设置有用于附加模段半型(4a、5a、4b、5b、4c、5c)的停放位置(77、78、79),最靠近模制路径(2)的停放位置是可以从传送臂(53)的移动路径(85)中移出的滑架(81、82)。

Description

制造具有横断面形状特征的 热塑性塑料管的方法和装置
技术领域
本发明涉及制造具有横断面形状特征的热塑性塑料管的方法和实施该方法的装置。
背景技术
通用型的方法和装置已经被EP0764516A2(对应US5693347)所公开。
为了获得在一端有承口另一端有插口的管子的可靠连接，要求最小的连接承口的长度。实践和文献都采用所谓的插入长度，所谓的插入长度是指插口插入到承口中的长度。通常，插入长度必须超过外管直径的30％。如果制造的管子直径非常大，这就意味着，假定用于模压承口的模段半型是单片设计的，这些模段半型以及随后的所有模段半型都非常长，这在生产中就会遇到问题。特别是，模段半型会非常重，需要在工序中大量增加所需的动力，特别是加速动力。当承口和插口是在管子连续制造过程中直接地一个接一个地被模压成并且在二者中间有一个需要被切掉的过渡部分的时候，这种情况更明显。
当装置是具有传送架和传送臂的桥式起重机型式的时候，见EP0764516A2(对应US5693347)，整个系统基本上不受力矩，也就是说没有需要通过相应的结构措施来平衡的倾斜力。这种已知装置特别适用于需要非常大而且重的模段半型来生产大直径的管子的情形。
EP0636462B1、DE19946571C2和DE20011668U1提供的装置中能用于模制承口的模段半型加入或移开循环的模段半型。所有这些情况下，就象使用通用型装置的情形，只能模压与标准管不同的管子的部分，例如通过一对模段半型来模压的承口。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产方法，可随意选择模压不同于标准管子并且不能在一对模段半型中进行模压的大的管子部分；并提供一种能实践这种方法的装置。
根据本发明，发明目的是通过如下技术方案实现的：一种制造具有横断面形状特征的热塑性塑料管的方法，包括模段半型，模段半型被循环使用而且在注射头之后，被布置在互相相对的两条线上，且沿着直线的模制路径两两互相配套，来形成一个封闭的中空的模子；其中在直线上的并没有互相连接的模段半型中的每一个在模制路径的下游端通过传送装置且基本上沿着与生产方向垂直的方向被导出模制路径，随后，被再循环到模制路径的上游端，在那里它被再次插入模制路径中，并与进入生产方向的各自相应的模段半型连接起来；在模制路径的下游端的下游且在模制路径两侧，附加的第一模段半型被保持在第一停放位置，用于插入模制路径中，其特征在于至少一个附加的模段半型被保持在位于第一模段半型的第一停放位置和模制路径的下游端之间的至少一个附加的停放位置上，这些附加模段半型也可以插入模制路径中。
当第一模段半型分别从它们的第一停放位置向模制路径移动以及从模制路径向第一停放位置移动时，至少一个另外的附加模段半型被从第一模段半型的移动路径中移出。
用于制造带有直线地一致地模压的承口的管子，其特征在于：第一模段半型和另外的附加模段半型被直接陆续地插入模制路径中用于模压管子上的承口。
发明的要点是至少有两个模段半型能够相继直接插入模制路径中，并能再次移动和停止。它们在移动过程中不会彼此妨碍。
将这种方法实施的装置具有如下的特征：在模制路径的下游端的下游及其两侧，设有用于附加第一模段半型的第一停放位置，附加第一模段半型能被传送装置达到；在第一模段半型的第一停放位置和模制路径的下游端之间，设有至少一个附加模段半型的至少一个附加停放位置，该至少一个附加模段半型也能被传送装置达到。在这个情况下，传送装置需要能接近任何停放位置，并且在靠近模制路径的路线上不会有模段半型。
当传送装置是桥式起重机的时候，就不需要使模段半型被举升为一个在另一个上方，它们可以被引导一个经过另一个。
更多的优选实施例可以通过下面的优选方案更清楚的表达出来，至少一个另外的附加模段半型被设计成是可以移动的，从各自第一模段半型移动路径沿着与生产方向交叉的方向移开。
至少一个另外的停放位置包括滑架用来存放另外的附加模段半型。
传送装置是桥式起重机的形式，包括能沿着生产方向移动并桥接模制路径的传送桥；两个传送架设置在传送桥上，并能沿着相反的两个方向移动，这两个方向均与生产方向交叉；在每个传送架上有一个传送臂，传送臂向下指向底座，且传送臂有一个用于各个模段半型的夹具。
滑架可以在轨道上移动。
第一停放位置相对于底座是固定的。
停放位置与底座相比是升高的。
滑架能通过线性驱动装置移动。
通过参照下列附图随后的对优选实施例的描述本发明更多的特征、优点和细节变得清楚：
附图说明
图1是管子制造装置的平面图；
图2是图1中的装置被部分剖开后沿着箭头II方向的立面图；
图3是图1中装置在工作位置的平面图；
图4是图3中装置沿着IV-IV线的部分截面图。
具体实施方式
图1和2表示的具有横断面形状的热塑性塑料管制造装置。装置有一个带有模制路径2的底座1，模制路径2座于底座1上。在这个模制路径2上，模段3排成一条直线，每个模段都有两个模段半型4、5。只要模段半型4、5两两接合在一起形成模段3，并且相邻的模段3连接在一起形成模子，它们就按照底座1上的生产方向6成直线移动。为了能连续驱动模段3所形成的模子，在挤压机挤出头7的正后方有一个下部驱动齿轮8，齿轮8伸过底座1上的凹槽9，与在每个模段半型4、5下侧上的齿形缺口10啮合。下部驱动齿轮8不可旋转的安装在底座1下面的驱动轴11上，驱动轴11被一个齿轮电动机(未示出)驱动。模段半型4、5被导轨12、13导向并在模制路径2中被保持在一起，导轨12、13与靠近底座1的模段半型4、5的部分相啮合。
一个对应支承(counterpart bearing)14设置在底座1和模子的上方。支承14上有一个底盘15，在其上支撑着一个上部驱动齿轮16。上部驱动齿轮16也是不可旋转的安装在驱动轴17上，驱动轴17的两端都插入固定在底盘15上的轴承18、19上。驱动轴17由与邻近轴承19相连的齿轮电动机20驱动。支撑辊子21定位在底盘15的下侧上，支撑辊子有水平旋转轴线22，支撑辊子支撑于每个模段半型4、5上侧的支撑面23上，支撑辊子决定了对应支承14相对于模段半型4的位置。导向辊子24设置在底盘15的下侧上，导向辊子有垂直旋转轴线25，并与在模段半型4、5上侧上形成的导向面横向地啮合。通过这些导向辊子24，组成了模段3的两个模段半型4、5通过它们的上部被导向并被保持在一起。分别在支撑面23和导向面26之间，上部驱动齿轮16与齿形缺口27相啮合，齿形缺口形成在模段半型4、5的上侧。下部驱动齿轮16施加到模段3上的前进量只有1/3到1/4通过上部驱动齿轮16传递给模段3。对应支承14支承在扭矩转换器支承28中，支承28设置在底座1上并垂直直立在上面，并能吸收在对应支承14上的齿轮电动机20所施加的力矩。对应支承14基本上依靠自身的重量支在支撑面23上。这个重量足以平衡当上部驱动齿轮16与齿形缺口27啮合时产生并垂直向上作用在对应支承14上的力。
一个用于模段半型4、5的传送装置29设置在底座1上方。传送装置29设计成桥式起重机。它具有相互平行延伸并与传送方向6平行的两个导轨31、32，导轨还与模段3的纵向中心轴线30和底座1平行。导轨31、32设置在对应支承14上方，并相对于底座1被支架33支撑。一个传送桥34通过行车机构小车(bogie wagons)35支撑在导轨31、32上。通过线形驱动装置36来使传送桥34在导轨31、32上移动，在本实施例中线性驱动装置是轴驱动机构。因此，这些线形驱动装置36具有丝杠轴37，它们设置在导轨31、32上，在丝杠轴上面还设有螺母38，螺母也固定在行走机构小车35上。每个丝杆轴37被一个齿轮电动机39、40驱动，这两个齿轮电动机39、40通过水平联结轴41强制同步，水平联结轴与导轨31、32垂直。这两个丝杠轴37精确地以同样速度驱动，这样传送桥34在导轨31、32上移动时就不会倾斜。传送桥34具有两个桥部42、43，从导轨31、32上看它们是相互相对延伸的，且二者朝向底座1倾斜。因此，桥34距离底座1的最小距离是在纵向中心轴线30的垂直上方的桥34的中心位置。一个传送架44、45可移动地设置在每个桥部42、43上，并可以通过线形驱动装置48或49在各自的移动方向46或47上移动。线形驱动装置48、49主要包括一个丝杠轴50，丝杠轴50设置在各自的桥部42或43内，并与在各自传送架44或45上的螺母51啮合。这两个丝杠轴50被共用的齿轮电动机52驱动。齿轮电动机39、40和齿轮电动机52是可逆电动机，也就是说它们适合前进和后退运动。
一个垂直向下伸展的传送臂53连接到每个传送架44、45上。每个传送臂53分别带有一个用来夹持模段半型4和5的夹具54。与夹具54相配合，在每个模段半型4和5上有夹持支座55。每个夹具54有一个上部挡块56，夹持支座55被从下面压靠在挡块上。而且，在夹具54中还有一个夹紧装置57，它基本上包括一个气动或者液压活塞缸驱动装置58。一个定位销60设置在驱动装置58的活塞杆59上，定位销60在驱动装置58的相应的驱动下与夹持支座55的下侧的锁定凹槽61啮合，同时将支座55压靠到挡块56上。在图2左侧所示的位置，临近模段半型4或5上的夹具54和夹持支座55紧紧地互锁在一起；因此，模段半型4或5就与传送臂53紧紧地接合在一起。
接近开关，其中只表示了某一些接近开关62、63，被设置在导轨31、32上，并且当传送桥34靠近时，能将反映其所在位置的信号传送给中央控制单元(未示出)。在传送桥34上还设置接近开关65、66，将反映各自传送架44、45的内部位置或外部位置的信号传送给中央控制单元。
两个热塑性塑料材料管从挤压机挤压头7中被挤压出来，进入模制路径2的上游端67处的模子中，在那里它们通过过压或者真空被模压，如果需要的话，同时采用支持空气(support air)，被压成双壁管68，双壁管68具有光滑的内壁和一个外部波纹69，具体细节参见EP0563575A1(对应美国US5320797)。或者，它也可以模压形成单片波纹管或者加肋管。
由模段3组成的模子沿着生产方向6前进。这里生产的管子68按照相同速率移动。当一个模段3达到模制路径2的下游端70的时候，构成模段3的两个模段半型4、5必须沿着生产方向6的交叉方向从模制路径2上移开。如图1和2的虚线所示，这由带有传送臂53的传送架44、45所构成的传送装置完成。在最后的模段3沿着生产方向6移动的最后短距离中，传送桥34沿着同样的速率传送，两个传送架44、45移动进入相互毗邻位置。在这个位置，夹具54和两个模段半型4、5的夹持支座55相互锁定。当达到下游端70的时候，两个传送架44、45根据接近开关63的相应信号被移动分开，到该下游端时齿轮电动机52被相应地启动。由于两个桥部42、43的倾角，传送臂53所固定的模段半型4、5被抬离底座1，且无摩擦地向外移动。当传送架44到达外部接近开关66的时候，它们就停止了。齿轮电动机39、40被启动，这样传送桥34就沿着与生产方向6相反的方向移动，直到到达模制路径2的上游端67。在它们沿着与生产方向6相反的方向传送过程中，模段半型4、5也不会接触底座1，而是在其上方无摩擦地移动。它们总是互相平行移动。
当到达上游接近开关62的时候，齿轮电动机39、40就会停止，这样传送桥34就停止。齿轮电动机52开动，使传送架44、45向内向着模制路径的方向移动，并在上游端67处，引导两个模段半型4、5沿着与生产方向6的交叉方向运动进入模制路径2中，如图1和2中的实线所示。在传送架44、45向模制路径移动的过程中，由于桥部42、43的倾斜，模段半型4、5就再向底座1下降，然后当模子3的两个模段半型4、5接触时，它们就搁置在底座上，见图2。然后传送桥34沿着生产方向6移动，直到两个已经构成模段3的模段半型4、5与沿生产方向6前移的模段半型4、5相紧靠，并被驱动齿轮8和16抓住并移动。然后夹紧装置57被放松，传送臂53再向外移动远离模制路径。随后传送桥34再次移动到下游端70，如上所述。上面所述的装置已经被EP0764516A2(对应US5693347A)所公开。
上述用于制造管子68的装置还可以带有附加的模段半型4a、5a、4b、5b、4c、5c，例如在连续管子68中按照给定距离生产当大长度承口71时，上述模段半型构成了附加模段，这些承口71包括承口底部72、中间区域73和入口区域74。入口区域74之后是过渡区域75，过渡区域75必须被切掉，过渡区域75之后是插口76。这个由承口底部72向插口76延伸的部分要被一致地模制。如开头所述，本发明主要涉及一种大直径管子的生产；在附图中的直径相对于各自的长度来说太小了。在一对模段半型内这样成直线地一致模压的承口是已知的，例如已经被EP0563575A1(对应US5320797)所公开，涉及模压技术它可以作为参考。
相对生产方向6，附加模段半型4a、5a、4b、5b、4c、5c是位于模制路径2下游端70的下游，在底盘1上的停放位置77、78、79处。传送桥34也可以被移动到这些停放位置77、78、79。停放位置77是由底座1上的支座80形成的，它在底座1上方的高度由于桥部42、43的倾角产生。支座80足够高，以便在携带模段半型4a或5a的传送臂53的相关位置上，各自的模段半型4a或5a搁置在其上。
处于上游的另两个停放位置78、79是由滑架81、82形成的，它们能在轨道83上沿着与底座1上生产方向6的交叉方向移动。线形驱动装置84可用于移动，它们可以是气动或液压活塞缸驱动装置。滑架81、82可以在图2中的搁置位置和图1中的道路位置之间移动。在搁置位置，携带有模段半型4b、5b的滑架81和携带有模段半型4c、5c的滑架82被移出传送臂53的移动路径85足够远，以便使模段半型4a、5a不与它们碰撞，如图3所示。当模段半型4b、5b被传送经过模段半型4c、5c的时候，也是这样。至于滑架81、82的高度，与支座80的情况相同。位于支座80上停放位置的模段半型4a、5a因为是处在最下游的模段半型而可以停留在传送臂53的移动路径，而模段半型4b、5b和4c、5c必须在被放置到滑架81和82上以后被移动到停放位置上；然后它们在被传送臂53举起之前要再次被移动进入图1中所示的道路位置中。
定位在停放位置77、78、79处的是在导轨31、32上的接近开关，只显示了接近开关64。当附加模段半型4a、5a都用于模压承口底部72时，传送桥34开始移动，直到到达停放位置77，附加模段半型4a、5a和传送架44、45的传送臂53互锁，如图3中的虚线所示。然后传送操作通过上述方式在与生产方向6相反的方向上发生，直到两个附加模段半型4a、5a被插入到上游端67的模制路径2中。随后，模段半型4b、5b以及后来的模段半型4c、5c都是按照这样的方式成对地被举升并被传送到上游端67中，并插入模制路径2中。它们都可以按照上述方式在下游端70被移动离开模制路径，并进入各自的停放位置77、78和79中。处于停放位置的模段半型4b、5b基本上用于模制承口71的承口底部72和承口71的中间区域73的部分，而模段半型4c和5c基本上用于模制入口区域74和过渡区域75。
从EP0764516(对应US5693347)可知，在装置中可以生产不同直径的管子68。在小管径的情况下，由承口71、过渡区域75和插口76组成的连续管子68的部分可以短到只需要两个附加模段半型用于模压。

Claims (11)

1.一种制造具有横断面形状特征的热塑性塑料管的方法，包括模段半型(4、5)，模段半型(4、5)被循环使用而且在注射头(7)之后，被布置在互相相对的两条线上，且沿着直线的模制路径(2)两两互相配套，来形成一个封闭的中空的模子；其中在直线上的并没有互相连接的模段半型(4、5)中的每一个在模制路径的下游端(70)通过传送装置(29)且基本上沿着与生产方向(6)垂直的方向被导出模制路径(2)，随后，被再循环到模制路径(2)的上游端(67)，在那里它被再次插入模制路径(2)中，并与进入生产方向(6)的各自相应的模段半型(4、5)连接起来；在模制路径(2)的下游端(7)的下游且在模制路径两侧，附加的第一模段半型(4a、5a)被保持在第一停放位置(77)，用于插入模制路径(2)中，其特征在于至少一个附加的模段半型(4b、5b、4c、5c)被保持在位于第一模段半型(4a、5a)的第一停放位置(77)和模制路径(2)的下游端(70)之间的至少一个附加的停放位置(78、79)上，这些附加模段半型(4b、5b、4c、5c)也可以插入模制路径(2)中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：当第一模段半型(4a、5a)分别从它们的第一停放位置(77)向模制路径(2)移动以及从模制路径(2)向第一停放位置(77)移动时，至少一个另外的附加模段半型(4b、5b、4c、5c)被从第一模段半型(4a、5a)的移动路径(85)中移出。
3.如权利要求1所述的方法，用于制造带有直线地一致地模压的承口(71)的管子，其特征在于：第一模段半型(4a、5a)和另外的附加模段半型(4b、5b、4c、5c)被直接陆续地插入模制路径(2)中用于模压管子(68)上的承口(71)。
4.实施如权利要求1-3中任何一个所述的方法的装置，其特征在于：在模制路径(2)的下游端(70)的下游及其两侧，设有用于附加第一模段半型(4a、5a)的第一停放位置(77)，附加第一模段半型(4a、5a)能被传送装置(29)达到；在第一模段半型(4a、5a)的第一停放位置(77)和模制路径(2)的下游端(70)之间，设有至少一个附加模段半型(4b、5b、4c、5c)的至少一个附加停放位置(78、79)，该至少一个附加模段半型(4b、5b、4c、5c)也能被传送装置(29)达到。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：至少一个另外的附加模段半型(4b、5b、4c、5c)被设计成是可以移动的，从各自第一模段半型(4a、5a)移动路径(85)沿着与生产方向(6)交叉的方向移开。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：至少一个另外的停放位置(78、79)包括滑架(81、82)用来存放另外的附加模段半型(4b、5b、4c、5c)。
7.如权利要求4所述的装置，其特征在于：传送装置(29)是桥式起重机的形式，包括能沿着生产方向(6)移动并桥接模制路径(2)的传送桥(34)；两个传送架(44、45)设置在传送桥(34)上，并能沿着相反的两个方向移动，这两个方向均与生产方向(6)交叉；在每个传送架(44、45)上有一个传送臂(53)，传送臂(53)向下指向底座(1)，且传送臂有一个用于各个模段半型(4a、5a)的夹具(54)。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于：滑架(81、82)可以在轨道(83)上移动。
9.如权利要求4所述的装置，其特征在于：第一停放位置(77)相对于底座(1)是固定的。
10.如权利要求4所述的装置，其特征在于：停放位置(77、78、79)与底座(1)相比是升高的。
11.如权利要求6所述的装置，其特征在于：滑架(81、82)能通过线性驱动装置(84)移动。
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