[發明專利]用于冷卻塑料型材的裝置和方法

有效

• 申請號: 200980136055.2
• 申請日: 2009-09-10
• 公開（公告）號: CN102159376A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: L·哈克爾;J·多布羅夫斯基;G·察赫爾;M·I·戈里洛夫斯基
• 申請（專利權）人: 班特菲德-辛辛那提奧地利有限公司
• 主分類號: B29C47/86
• 分類號: B29C47/86;B29C47/90;B29C47/92
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 沈英瑩

技術領域

本發明涉及一種用于生產塑料型材、優選為塑料管材的擠出生產線，該擠出生產線至少包括一臺擠出機、一個模口、一種校準裝置以及另外多個后續裝置。

此外，本發明涉及一種用于增加一種擠出生產線的冷卻性能的方法，該擠出生產線用于擠出一種塑料型材、具體地是一種塑料管材，該方法包括以下步驟：a)在一臺擠出機中將塑料熔化，b)使一個塑料股成型并且將該塑料股送入一個模口，c)通過該模口使一個塑料型材成型，d)在一個校準裝置中通過將該型材冷卻而進行校準和固化，在該校準裝置中除了對該型材在外部進行冷卻之外還在內部進行冷卻。

背景技術

管材內部冷卻的可能性從現有技術中是已知的。因此，例如DE?69403693提出了為管材的內壁配備一種噴霧，而其結果是實現液體在管材內壁上的蒸發并且因此實現了冷卻。然而，這種類型的冷卻手段尚未證明是實用的，因為熱的水蒸氣在擠出的方向上被夾帶，盡管這因此協助了管材在校準裝置中的冷卻，卻在擠出生產線末端處(例如在鋸的區域中)使管材保持在一個溫度下，其結果是，雖然所述管材在尺度上是穩定的，但對于分離處理而言它是過于柔軟的。

為了生產管材，將塑料在一個擠出機中熔化并且將其壓迫通過一個相應的模口。在一個后續的校準裝置中，以這種方式產生的外徑被凍結，并且在水噴霧浴或全浸浴中熱量通過外表面從塑料上排出。在此，全部熱量必須穿過塑料壁而被引導到外面，然后在那里全部熱量由冷卻水耗散掉。隨著管材壁厚度的增加，進行冷卻的長度變得不成比例地更長，因為塑料是一種不良熱導體。此外，管材內部的溫度長時間地保持在一個高水平上，并且塑料有充足的時間因重力而流淌。其結果是管材壁厚度在上部區域中總是小于下部區域。

因此，這種方法隨著管材壁厚度的增加而具有兩個缺點。冷卻的長度變得不成比例地更長并且塑料在內壁上流淌，而其后果是壁厚度分布的不均勻。為了減少這些缺點，從EP?795389已知多種用于管材內部冷卻的系統。然而，所述系統的效率是非常有限的。由于管材同時在外側和內側上進行冷卻，因而外輪廓和內輪廓兩者都被凍結。如果在該管材壁中央的熔體后來由于熱量耗散到外側以及內側而凝固，那么由于在從熔融態到固態的轉變過程中的顯著的體積減小而產生了多個收縮孔。隨著管材壁厚度變得更厚，這種風險也變得更大。

JP?56-005750A已經披露了一種用于擠出塑料型材的裝置，增塑的塑料化合物可以被送入該裝置、并且該裝置具有多個環形通道，這些環形通道組合形成了一個共同的熔體通道。圍繞所述環形通道安排了多個冷卻通道。

DE?102005031747A1已經披露了一種用于空心塑料型材的內部冷卻的方法、以及一種用于生產空心塑料型材的擠出機。在此，內部冷卻是通過以下事實是實現的，即：將一種冷卻氣體引導進入空心型材的內部，該冷卻氣體是在一個Ranque-Hilsch渦流管中產生的。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種擠出生產線以及一種方法，其中使得更加能量有效的擠出成為可能、并且熱量可以在管材的整個壁厚度上盡量均勻地耗散，其中以增加通過量和/或縮短冷卻部分為目的來增加該擠出生產線中的冷卻性能，或者在該方法的情況下使之有可能增加冷卻性能并且因此或者增加通過量或者縮短冷卻截面。

在權利要求中示出這些目的的解決方案。

該開口實現了一種狀況，其中使之有可能在與擠出的方向相反的方向上進行抽取，并且可以從該過程中提取存在于型材內部的熱量。取決于該模口的性質，還可以存在多個開口。

所抽取的熱空氣有利地被送入一個用于能量回收的耗用裝置。

這種逆流原理具有以下優點，即：與擠出截面末端處的管材的溫度相比，在與擠出的方向相反的方向上將更冷的空氣抽吸穿過管材內部。這種空氣在其穿過管材的途中在管材的內壁上被加熱，同樣地該管材的溫度在與該擠出的方向相反的方向上增加。因此，在空氣與管材的內壁之間總是存在一個溫度差，這種溫度差致使從管材流入空氣中的一種永久性熱流動。以此方式從該過程中提取的熱量再次被送入該過程并且為能量優化作貢獻。因此該熱量得到了適當地利用，而并非消散進入大氣中。

原則上，在擠出方向上吹氣也是可能的。

該開口可以是通過被引導穿過該模口的一個管材來形成的。為了在實際的模口與這個開口(也就是說所插入的管材)之間產生一個溫度分離，根據一種發展而存在一種配置來使得在管材與模口之間存在一個空氣隙。取決于模口的性質，還可以存在多個開口。