CN1759360A - 调节校准工具真空供应的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于校准工具(4a、4b；5a、5b)真空供应的方法，包括至少一个干式校准工具(4a、4b)和至少一个校准槽(5a、5b)。根据所述的方法，需要至少一台真空泵(17a、17b、17c、17d)与校准工具(4a、4b；5a、5b)连接，以便从校准工具(4a、4b；5a、5b)抽出空气，将校准工具(4a、4b；5a、5b)中的压力通过调节阀(13、15)调整到公称值。本发明的目的是降低能耗和提高生产的型材的质量。为了实现这个目的，多台真空泵(17a、17b、17c、17d)从公共压力容器(16)抽出空气，并通过第一调节阀(13)在所述公共压力容器(16)中从至少一个干式校准工具(4a、4b)抽出空气，另外，通过第二调节阀(15)在所述公共压力容器(16)中从至少一个校准槽(5a、5b)抽出空气。此外，本发明还涉及实施所述方法的装置。

Description

调节校准工具真空供应的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种调节校准工具真空供应的方法，包括至少一个干式校准工具和至少一个校准槽，为了从校准工具中抽出空气，需要至少一个真空泵与校准工具连接，其中校准工具内的压力通过调节阀调节到公称值。
背景技术
为了校准和冷却生产的型材，塑料型材的挤出生产线通常包括带有挤压喷嘴的挤压机，其连接校准工具。挤压喷嘴的下游通常直接安装所谓的干式校准工具，通常，水冷金属块是型材外形与校准工具开口相符，其连接侧面真空狭槽。真空狭槽与真空泵连接，为使型材压紧校准通道的壁，通过尚软的型材与校准通道的壁紧密接触，一方面保证型材所希望的外形，另一方面达到良好的热传导和快速冷却。干式校准工具连接校准槽，也就是槽池，在槽中其后至少部分凝固的型材通过与冷却介质直接接触继续冷却，为了引导型材并保持尺寸测量稳定，在槽中设有校准遮光板。为了保证型材与校准遮光板可靠地接触，也在槽中加有负压。这种解决方法已在当前申请人的申请专利文献EP 0 659 536A中作了介绍。
通常，为了形成必需的负压，每个校准工具连接一个或多个真空泵。由此真空泵必须按照最大需要量设计，当型材外形必须第一次吸入工具表面时，得出启动状态，也就是说生产开始阶段。由此产生这样的缺点：在真空泵的大多数工作状态产生太强的真空，为了减少型材的损坏，必须相应地降低该真空。通常，真空泵是非常不利于调整的，压力增加，也就是负压的减少，通常通过现有的工具促成，调节阀预先考虑的是工具的真空空间与外界连通。当工具中的压力降到规定的公称值以下时，为了输送目标明确的混杂气从而保持在希望范围中的压力，打开调节阀。能够自动或手工进行调节。在专利文献DE 33 01 556C和JP 05 131 525A中已经公开这一型式的解决方法。
利用所述的方法虽然有可能将工具内部的压力保持在设定的压力水平，可是能耗相对高。在现代的校准工具中将消耗大部分真空供应的必需的能量。
发明内容
本发明的任务在于，降低能耗和规定压力调节方法，通过该方法不再有更多消耗而获得明显的节能。
本发明的另一个任务在于，为了实现所生产型材质量的提高，提高在各个校准工具中在负压校准方面的精确度。
根据本发明通过以下方式解决了这些任务：从共同的压力容器抽出更多的真空泵空气，并从共同的压力容器的第一调节阀上面的至少一个干式校准工具抽出空气，接着从共同的压力容器的第二调节阀上面的至少一个校准槽抽出空气。本发明的关键在于，在各个校准工具中压力的调节不是进行从环境的混杂气输送，而是在校准工具和真空泵之间的流动通道中进行压力调节。根据本发明的方法的其它重要方面在于，不是各个真空泵与各个工具连接，而是在真空泵和工具之间连接有一个公共的压力容器。通过调节阀调节对于各个校准工具必需的不同压力水平，该调节阀设置在公共压力容器和各个校准工具之间。按这种方式，真空泵实际上只需提供真空维护必需的功率，该功率绝大部分通过在型材的进口截面和出口截面处不可避免的混杂气流预先确定。
根据本发明的方法的其它优点在于，在校准工具中的负压用不大的偏差范围可调节，因此能够实现生产的型材质量提高。
特别是，在干式校准工具中的压力调节能够通过以下方式从根本上得到简化：通过第一个冷凝器上从干式校准工具中抽出空气，该第一冷凝器与第一调节阀串连。冷凝器不仅用于与空气一起抽出的水或冷却介质的分离，而且也作为平衡和防止太快压力变化的缓冲存储器。以相同的方式优选的是，通过第二冷凝器从校准槽中抽出空气，该第二冷凝器与第二调节阀串连。
特别是，根据本发明方法的节能和成本低的方案由此提供多台真空泵连接公共压力容器，通过连接或断开各个真空泵进行公共压力容器中的压力调节。用这种方式，每台真空泵能够始终工作在最佳工作点。当压力上升到允许的最高限度以上时，连接一个附加的真空泵，反过来，压力下降到下极限值以下就断开真空泵，将公共压力容器中的压力保持在允许范围内。优先调节公共压力容器中的压力，因此工具也能足够操纵最高真空需求。由此设定，在公共压力容器中的压力调节从公称值开始，该公称值符合在各个校准工具中调节压力的最小值或不超过这个最小值。
此外，本发明还涉及一种用于校准工具的可调节真空供应的装置，包括至少一个干式校准工具和至少一个校准槽，带有至少一个真空泵和至少一个调节阀。根据本发明的装置特征在于，设定公共压力容器，该公共压力容器通过一个第一调节阀与至少一个干式校准工具连接，并通过一个第二调节阀与至少一个校准槽连接。如上所述，对于本发明而言，调节阀不是设定在校准工具和周围环境之间，而是设定在校准工具和公共压力容器之间是非常重要的。
当干式校准工具只与公共压力容器形成空气连接和当校准槽只与公共压力容器形成空气连接时，特别具有能量上的优势。用这种方法，通过调节阀能够很大程度上避免能耗。由此能够获得特别好的操作性能，主要是公共压力容器至少设有指示容积，所有真空泵的输出功率的容积从1秒至5秒符合公共压力容器的压力公称值。特别是，用这种方式，压力波动通过各个真空泵交替的连接和断开保持在狭窄的限度内。本发明更有利的另一方面是，真空泵的数量总计在3和5之间。用这种方式，鉴于有代表性的装置消耗保证真空泵总效率的足够精细的分级。
附图说明
下面根据附图描述的实施例更加详细地解释本发明。
附图示意性地表示根据本发明的使用挤出生产线的装置。
具体实施方式
附图中的挤出生产线包括带有挤压喷嘴2的用于生产塑料型材3的挤压机1。在第一干式校准工具4a中冷却和校准塑料型材3。第一干式校准工具4a的下游安置下一个干式校准工具4b，带有多个遮光板6的校准槽5a连接在干式校准工具4b的下游侧面，如果需要的话，流到其它的校准槽，诸如在所示实施例中的下一个校准槽5b。示意性描述的履带式排气口7用于在型材3上提供必需的拉力。
干式校准工具4a、4b通过真空导管8a、8b与第一冷凝器9相连。以相同的方式，校准槽5a、5b通过真空导管10a、10b与第二冷凝器11相连。在这种情况下，为了通过同时运送的冷却介质避免真空泵的功耗和调节阀的故障，冷凝器9、11用于与抽出的空气一起分离带走的冷却剂。为了改进调节性能，冷凝器的另一功能是能够承受和平衡缓冲存储器压力波动的功能。
冷凝器9、11分别通过进气导管12、14与公共压力容器16连接，在进气导管12、14分别设有压力调节阀13、15，其用于从公共压力容器16中的压力能够相当大程度上独立调节冷凝器9、11中的压力。为了能够在公共压力容器中构成必需的负压，压力容器16一共连接四个真空泵17a、17b、17c、17d。真空泵17a、17b、17c、17d通过控制导管18与调节装置19相连。此外，在连接冷凝器9、11中设有压力传感器20、22，其分别通过信号导管21、23与调节装置19相连。另一个压力传感器24获取公共压力容器16中的压力并同样通过信号导管25与调节装置19相连。调节阀13、15同样通过控制导管26、27被调节装置19控制。
接下来，用另外的调节阀30a、30b借助所属的控制导管32a、32b能够在干式校准工具4a、4b中实现不同的负压。借助另外的调节阀31a、31b和控制导管33a、33b也能够在校准槽5a、5b中产生不同的负压。
从冷凝器9、11分离的冷却介质借助于通过控制导管29a和29b与控制单元19相连的水泵28a和28b，抽出到中心水箱36或冷却介质回流通道，并借助输送导管35a和35b输送。
真空泵17a至17b的同时输送的冷却介质同样借助输送导管34a至34d输送到中心水箱36或冷却介质回流通道。
新的冷却介质用输送导管37输送，剩余的冷却介质通过排出导管38输出。冷却介质泵39借助抽吸导管40a和压力导管40b从冷却介质箱36输送到干式校准工具4a、4b和校准槽5a、5b的冷却管。
下面根据所述的实施例详细解释根据本发明的装置的操作。为了达到最佳运行的挤出过程，获得可能最好的型材质量是必需的，在校准工具4a、4b；5中最有可能准确地校准设定负压。通常，在干式校准工具4a、4b中的负压大约为绝对值0.15巴，在校准箱中的负压大约为绝对值0.8巴。
但是，这些值仅涉及到粗略的参考值，因为精确值取决于多个参数，诸如型材的种类和尺寸、挤出速度、工具类型等等。开始本领域的专业人员能够粗略地估计必需的压力，紧接着通过试验对工具的校准更准确地确定。假定通过所述的实施例附图，在公共冷凝器9旁的两个干式校准工具4a、4b被连接并且由此达到相同的负压。在特殊情况下，两个干式校准工具4a、4b的分开调整是必需的，用简单的方式就能实现，每个干式校准工具4a、4b配置自己冷凝器和自己的调节阀。以相同的方式能够安置更多的校准槽5，共同地或分开地进行调整。
在调节装置19中首先规定公共压力容器16中压力的公称值，在校准工具4a、4b；5中的压力符合所需最低压力或者这个压力很小，也就是说例如不超过0.01巴。为了形成这个压力，首先在操作中首先安装所有的真空泵17a、17b、17c、17d，并在达到压力水平后部分切断。接下来，通过切断或连接各个真空泵17a、17b、17c、17d保持压力水平在公称值范围。用这种方法避免真空泵17a、17b、17c、17d的部分负荷运行。通过调节阀13、15能将在冷凝器9、11中的压力和在校准工具4a、4b；5中的压力保持在通过操作者或其它的调节装置设定的公称值范围。也有可能手工操作调节阀13、15，在特殊情况下是必需的。重要的是在校准工具4a、4b；5旁没有输送目标明确的混杂气的调节阀或类似装置。
本发明有可能主要通过对真空使用的消耗的减少来明显地减少挤出生产线的能量消耗。另外，通过根据本发明的方法和根据本发明的装置达到校准工具中负压的精确调整。

Claims (14)

1.一种用于调节校准工具(4a、4b；5a、5b)的真空供应的方法，包括至少一个干式校准工具(4a，4b)和至少一个校准槽(5a，5b)，为了从校准工具(4a、4b；5a、5b)中抽出空气，需要至少一个真空泵(17a、17b、17c、17d)与校准工具(4a、4b；5a、5b)连接，其中通过调节阀(13、15)将校准工具(4a、4b；5a、5b)中的压力调节到公称值，其特征在于，多个真空泵(17a、17b、17c、17d)从公共压力容器(16)中抽出空气，在公共压力容器(16)中通过第一调节阀(13)从至少一个干式校准工具(4a、4b)中抽出空气，另外，在公共压力容器(16)中通过第二调节阀(15)从至少一个校准槽(5a、5b)中抽出空气。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过第一冷凝器(9)从干式校准工具(4a、4b)中抽出空气，该第一冷凝器(9)与第一调节阀(13)串联。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过第二冷凝器(11)从校准槽(5a、5b)中抽出空气，该第二冷凝器(11)与第二调节阀(15)串联。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，多台真空泵(17a、17b、17c、17d)连接公共压力容器(16)，通过各台真空泵(17a、17b、17c、17d)的连接和断开进行公共压力容器(16)中的压力调节。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，公共压力容器(16)中的压力调节从公称值开始，公称值符合各个校准工具(4a、4b；5a、5b)调节压力的最低值或者降低到很小值。
6.一种用于可调节校准工具(4a、4b；5a、5b)的真空供应的装置，包括至少一个干式校准工具(4a、4b)和至少一个校准槽(5a、5b)，至少一台真空泵(17a、17b、17c、17d)，和至少一个调节阀(13、15)，其特征在于，设定公共压力容器(16)，其通过第一调节阀(13)与至少一个干式校准工具(4a、4b)连接，且通过第二调节阀(15)与至少一个校准槽(5a、5b)连接。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，第一调节阀(13)的上游设有第一冷凝器(9)。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，第二调节阀(15)的上游设有第二冷凝器(11)。
9.根据权利要求6-8中任一权利要求所述的装置，其特征在于，多台真空泵(17a、17b、17c、17d)以并联的形式与公共压力容器(16)连接。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，设有调节装置(19)，其通过各台真空泵(17a、17b、17c、17d)的连接或断开调节公共压力容器(16)中的压力。
11.根据权利要求6-10中任一权利要求所述的装置，其特征在于，干式校准工具(4a、4b)只与公共压力容器(16)形成空气连接。
12.根据权利要求6-11中任一权利要求所述的装置，其特征在于，校准槽(5a，5b)只与公共压力容器(16)形成空气连接。
13.根据权利要求6-12中任一权利要求所述的装置，其特征在于，公共压力容器(16)至少设有一指示容积，所有真空泵(17a、17b、17c、17d)的输出功率的容积从1秒至5秒符合公共压力容器(16)的压力公称值。
14.根据权利要求6-13中任一权利要求所述的装置，其特征在于，真空泵(17a、17b、17c、17d)的数量总计在3和5之间。
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