專利名稱：真空擠壓系統(tǒng)和方法
背景技術(shù)：
先前的這類申請(qǐng)公布了一種水平的真空腿類型，如Pagan的美國(guó)專利號(hào)4,783,291所示。在Pagan專利中，真空室包括一個(gè)擠壓模具，在其一端形成壓出物。例如，在壓出物經(jīng)過(guò)尺寸分級(jí)、校準(zhǔn)和排放設(shè)備之后，通過(guò)一個(gè)擋水器離開真空室。壓出物越過(guò)一個(gè)壩板并浸入一個(gè)水池，通過(guò)水池離開真空室。水池具有兩個(gè)區(qū)段或兩個(gè)水面，一個(gè)在真空室內(nèi)，在真空期間具有較高水面，一個(gè)在真空室外，具有較低水面。在真空擠壓時(shí)，循環(huán)系統(tǒng)保持真空室內(nèi)的水池水面不溢出壩板。水池提供了在真空擠壓時(shí)充分的沉浸冷卻，以及對(duì)離開真空室的壓出物提供了連續(xù)的擋水密封。在壓出物離開真空室外面水池的低水面或區(qū)段之后，在大氣中被切割和處理。
在先前Lightle等的這類申請(qǐng)中，公布了一個(gè)水平真空腿的真空擠壓生產(chǎn)線，它具有一個(gè)從壩板到固定隔板延伸的支承桁架，一個(gè)裝在從固定隔板突出的擠壓機(jī)端上的模具。校準(zhǔn)和尺寸分級(jí)或排放設(shè)備裝在桁架上。
環(huán)繞桁架的真空室包括一個(gè)固定區(qū)段和一個(gè)嵌套區(qū)段，嵌套區(qū)段可移離隔板而嵌套在固定區(qū)段上，以提供接近模具和下游設(shè)備的通路。
如果某些下游設(shè)備在固定區(qū)段之內(nèi)，則進(jìn)入固定區(qū)段就象進(jìn)入洞穴或隧道。對(duì)于中等和低生產(chǎn)率情形，具有可嵌套在固定區(qū)段上的單個(gè)活動(dòng)區(qū)段的系統(tǒng)是十分合適的，但對(duì)于高生產(chǎn)率和/或具有泡沫壓出物的壓出物截面，它就不一定合適。通常用每小時(shí)的英鎊或公斤數(shù)來(lái)表示生產(chǎn)率。例如，通常較低的生產(chǎn)率為每小時(shí)200英鎊(90.7200公斤)或更少，而較高生產(chǎn)率通常為每小時(shí)2000英鎊(907.2000公斤)或更大。
如果發(fā)生意外或可能的事故，尤其是在系統(tǒng)開始時(shí)期，操作者需要快速打開真空室并快速接近失控的下游設(shè)備。操作者不僅需要快速接近，他們也需要在接近時(shí)具有工作的空間環(huán)境。如果沒(méi)有，真空室可能完全充滿或開始充滿壓出物，尤其是泡沫壓出物，需要中斷整個(gè)系統(tǒng)。
生產(chǎn)率愈高，需要更快地處理問(wèn)題，以及系統(tǒng)的真空室需要更大的環(huán)繞下游設(shè)備的容積，不僅要適應(yīng)于設(shè)備，而且要適應(yīng)于設(shè)備周圍的操作者，具有適當(dāng)?shù)墓ぷ骺臻g環(huán)境，可以接近設(shè)備和任何錯(cuò)位的壓出物。
發(fā)明概述本發(fā)明的真空室利用了一個(gè)固定的大直徑入口隔板。一個(gè)大直徑的第一區(qū)段是活動(dòng)的并密封在第二較大區(qū)段上，而且嵌套在一個(gè)直徑較小的固定區(qū)段上，固定區(qū)段包括了壩板和擋水密封水池的較高水面區(qū)。第二較大區(qū)段可以在由第一較大區(qū)段移動(dòng)所產(chǎn)生的間隙內(nèi)移動(dòng)，并密封在第一區(qū)段和入口隔板上。支承下游設(shè)備的桁架通過(guò)活動(dòng)的大直徑區(qū)段，從壩板伸到固定隔板。此時(shí)，所有下游設(shè)備可裝在兩個(gè)活動(dòng)大直徑區(qū)段內(nèi)，它們?yōu)楦呱a(chǎn)率和良好的工作空間環(huán)境提供了適當(dāng)?shù)娜莘e。
兩個(gè)大直徑區(qū)段均可快速打開，第一區(qū)段嵌套在較小直徑區(qū)段上，第二區(qū)段可隨第一區(qū)段一起移動(dòng)，或者在由第一區(qū)段提供的間隙內(nèi)移動(dòng)。此時(shí)，可以快速地完全露出下游設(shè)備的任何部分。
可把第一區(qū)段鎖定在固定區(qū)段上，在隔板和第二區(qū)段之間、第一和第二區(qū)段之間、以及第一區(qū)段和固定區(qū)段之間可采用液體密封，快速地重新建立真空室的完整性。兩個(gè)大直徑區(qū)段均可由動(dòng)力來(lái)操縱，作共同或單獨(dú)的移動(dòng)。
為了達(dá)到快速接近以及打開和鎖定真空室，在真空室的固定區(qū)段和活動(dòng)區(qū)段之間提供了一個(gè)簡(jiǎn)化的快速作用的優(yōu)選鎖定系統(tǒng)。鎖定系統(tǒng)利用了氣壓的活塞氣缸組件，把各鎖定塊驅(qū)動(dòng)到固定擋塊之后，沿著與液體密封所產(chǎn)生力相反的方向，一起對(duì)各區(qū)段強(qiáng)制加壓。不管固定和活動(dòng)區(qū)段的尺寸是基本相同還是有明顯差別，均可利用這個(gè)優(yōu)選的鎖定系統(tǒng)。
為了達(dá)到上述和有關(guān)目的，本發(fā)明包括了以下充分描述并在權(quán)利要求中特別指出的特性，下面的描述和附圖詳細(xì)地表示了本發(fā)明的某些說(shuō)明用的實(shí)施例，但是，它們只不過(guò)表示了可采用本發(fā)明原理的各種方式中的極少部分。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是本發(fā)明泡沫擠壓生產(chǎn)線真空室區(qū)段的示意側(cè)視圖，真空室被完全封閉；圖2是相似的示意圖，表示了一個(gè)較大區(qū)段被打開并嵌套，以露出某些移送設(shè)備；圖3是相似的示意圖，表示了第二較大區(qū)段被打開并隨第一區(qū)段移動(dòng)，以露出某些移送、整形或校準(zhǔn)設(shè)備以及模具；圖4是基本上取自圖1線4-4的剖視圖，表示了偏心的固定區(qū)段和較大的嵌套第一區(qū)段；圖5是一種鎖定方式的放大的局部軸向視圖；圖6是圖5致動(dòng)器的鎖的局部視圖；圖7是從固定區(qū)段到固定隔板的局部軸向剖視圖，表示了圖5的鎖和液體作用的密封；圖8是相似于圖4的視圖，但說(shuō)明了優(yōu)選的鎖定系統(tǒng)；以及圖9是圖8鎖定系統(tǒng)的局部不連續(xù)剖視圖，基本上取自圖8中的線9-9。
優(yōu)選實(shí)施例詳述現(xiàn)參照附圖，尤其是參照?qǐng)D1到3，一個(gè)泡沫擠壓生產(chǎn)線的真空室區(qū)段用10概括地表示。在生產(chǎn)線的右側(cè)或上游，設(shè)有用11概括表示的一個(gè)或幾個(gè)擠壓機(jī)。擠壓機(jī)裝在支座12上，并包括一個(gè)或幾個(gè)裝料斗13，由此把原材料送入擠壓筒15，在加熱和加壓下形成泡沫塑性熔化體。擠壓筒的伸出部分可突出通過(guò)大直徑固定隔板16，模具18在真空室內(nèi)裝在上述伸出部分的一端。擠壓筒可通過(guò)一個(gè)密封套伸出，該密封套在申請(qǐng)者的同在審理中的系列號(hào)08/696,718(1996年8月14日歸檔，名稱為“真空擠壓設(shè)備和方法”)內(nèi)作了說(shuō)明。因此模具18在真空室中和隔板16的內(nèi)部。隔板形成了真空室10的上游端。對(duì)著的另一端或下游端是擋水沉浸冷卻器形式，用20概括表示。在該擋水端的真空室可包括相互連接的圓柱形固定區(qū)段23和24，它們裝在地板26上的固定支柱25上。作成壩板形式的出口固定隔板設(shè)在28，靠近兩個(gè)固定區(qū)段23和24的連接處，它形成了一個(gè)水池或水槽29，其一端基本上在整個(gè)區(qū)段23中。在區(qū)段24中可設(shè)有滾子傳送帶30，它具有在壓出物之下提供支承的滾子31。當(dāng)壓出物越過(guò)壩板28的頂部時(shí)，在壓出物上下均提供了導(dǎo)向滾子，分別如33和34所示。這些傳送帶滾子使得壓出物在越過(guò)壩板后，通過(guò)輕微的弧度向下偏移或沉浸，進(jìn)入水池29。在真空下真空室內(nèi)的水池水面如36所示。
壓出物通入一個(gè)罩子37內(nèi)，并在水池區(qū)段40之下離開罩子，水池區(qū)段露在敞開水池室41的大氣中。在壓出物頂上的傳送帶系統(tǒng)42還引導(dǎo)著壓出物。此時(shí)壓出物將向上浮動(dòng)靠到傳送帶系統(tǒng)上。壓出物繼續(xù)通過(guò)水池區(qū)段40，并離開到大氣中作切割和處理。在上述Lightle等的同在審理的申請(qǐng)中，可看到把壓出物從真空室移到處理點(diǎn)的擋水和傳送帶系統(tǒng)的細(xì)節(jié)。在真空下，水池水面36稍高于露在大氣中的水池29的水面43。把水循環(huán)返回到水池的大氣端，使得水池保持不會(huì)溢出壩板28。這也在先前Lightle等的申請(qǐng)中作了說(shuō)明。
位于真空室固定區(qū)段24上游的是明顯較大的活動(dòng)區(qū)段，它用44概括地表示。在46提供了同樣較大直徑的第二活動(dòng)區(qū)段，應(yīng)注意到，在真空室上游端的上端上，固定隔板16具有大小相當(dāng)?shù)闹睆健蓚€(gè)活動(dòng)區(qū)段均裝在滾子48上，而滾子48再裝在與擠壓生產(chǎn)線平行的軌道49上。當(dāng)區(qū)段44或46移動(dòng)時(shí)，至少軌道和相配合滾子之一是保持對(duì)準(zhǔn)的導(dǎo)向系統(tǒng)。在圖4中可以更清楚地看到滾子和軌道。
兩個(gè)大直徑活動(dòng)區(qū)段44和46均設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)51和52，它們與裝在地板53上的鏈條配合。與車庫(kù)開門器非常相似，驅(qū)動(dòng)電機(jī)51和52被通電來(lái)同時(shí)或單獨(dú)移動(dòng)大直徑區(qū)段44和46。
一個(gè)桁架或梁60從壩板28伸到大直徑隔板16。桁架可包括支承著相當(dāng)復(fù)雜設(shè)備的軌道，設(shè)備位于模具18的下游，用于校準(zhǔn)和尺寸分級(jí)。例如，在離開模具18之后的壓出物可通過(guò)校準(zhǔn)裝置62和尺寸分級(jí)裝置或滾子移送裝置63，以及最后通過(guò)滾子移送裝置64。這種裝置相當(dāng)復(fù)雜，尤其是在開始期間，需要作調(diào)整和微調(diào)。采用本發(fā)明，依靠移動(dòng)一個(gè)或兩個(gè)大直徑活動(dòng)區(qū)段，可以快速接近模具、模具下游的任何整形機(jī)構(gòu)以及復(fù)雜的校準(zhǔn)和移送設(shè)備。對(duì)于在下游設(shè)備或模具的空間環(huán)境中工作的操作者，活動(dòng)區(qū)段的大直徑提供了所需的空隙，并且萬(wàn)一泡沫壓出物錯(cuò)誤地偏離了其指定的路線，活動(dòng)區(qū)段的大直徑也提供了大的容積。
比較圖1、2和3可以看出，依靠嵌套在固定區(qū)段24上，可以打開和封閉第一較大活動(dòng)區(qū)段44。兩個(gè)區(qū)段均為圓柱形并成偏心，如圖4所示。當(dāng)?shù)谝粎^(qū)段44打開時(shí)，圖2所示各區(qū)段的相對(duì)位置提供了在區(qū)段44和46之間用68表示的很大間隙68。它露出了移送裝置64和移送裝置63的一部分。如果需要接近移送裝置63或校準(zhǔn)設(shè)備62或模具18，則只要把較大區(qū)段46移入間隙68中，達(dá)到圖3所示位置。采用電機(jī)51和52，可同時(shí)把兩個(gè)較大區(qū)段移到圖3所示位置，在真空室的上游端露出模具和設(shè)備，如間隙69所示。
現(xiàn)參照?qǐng)D4到7可看到，第一區(qū)段44具有一個(gè)端板72，它形成了一個(gè)環(huán)狀內(nèi)部開孔73，通過(guò)開孔伸出了固定區(qū)段24的帶法蘭環(huán)74。在一種端板形式上可設(shè)有環(huán)狀肩部75，支承著滾子鏈77的軌道環(huán)76，滾子鏈77支承著鎖定板78。由活塞-氣缸致動(dòng)器79使?jié)L子鏈繞軌道運(yùn)動(dòng)。氣缸的封閉端在80處被支承在端板72的樞軸上，而氣缸桿端在82處被支承在托架83的樞軸上，托架固定到滾子鏈上，如圖6所示。比較圖5的左右側(cè)可看出，致動(dòng)器的往復(fù)運(yùn)動(dòng)將使鎖定板從一系列相隔開突起84和85之間的空隙位置移到上述突起后面的鎖定位置，反過(guò)來(lái)也一樣。鎖定板和突起的相對(duì)位置如圖5和7所示。突起設(shè)在固定區(qū)段的端部上。鎖定板裝在活動(dòng)區(qū)段端部的滾子鏈上。當(dāng)起動(dòng)活塞氣缸組件達(dá)到空隙位置時(shí)，可有選擇地移動(dòng)一個(gè)或兩個(gè)大直徑活動(dòng)區(qū)段，如圖2和3所示。
隔板和活動(dòng)區(qū)段的直徑量級(jí)基本上是14英尺(4.62米)或更大，而固定區(qū)段的量級(jí)為10英尺(3.05米)。因此放大比的量級(jí)約為10到14或更大。
如圖7所示，為了密封較大直徑區(qū)段，在固定區(qū)段24和活動(dòng)區(qū)段44之間提供了環(huán)狀液體膨脹密封件88。在兩個(gè)大的活動(dòng)區(qū)段44和46之間提供了相似的環(huán)狀液體密封件89，而在區(qū)段46和固定隔板16之間提供了環(huán)狀液體密封件90。當(dāng)鎖定板78在突起84和85之后的鎖定位置中時(shí)，密封件88、89和90的膨脹將吸收?qǐng)D7中用92表示的任何空隙，在活動(dòng)區(qū)段44和固定區(qū)段34之間提供了牢固的貼合。然后密封件的膨脹將提供密封的真空室。應(yīng)注意到，當(dāng)真空室打開時(shí)，在真空室內(nèi)的水池水面36處于與真空室外水面43相同的水面上。當(dāng)真空室封閉時(shí)，可快速恢復(fù)真空。
現(xiàn)參照?qǐng)D8和9，它說(shuō)明了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的鎖定系統(tǒng)，不管固定區(qū)段和嵌套端具有明顯不同還是具有相似的尺寸。鎖定系統(tǒng)利用圖8中用92，93.，94，95，96和97表示的氣壓活塞氣缸組件。各致動(dòng)器繞著固定區(qū)段中心作60°的等間隔設(shè)置，在通過(guò)中心的垂直平面每一側(cè)上為對(duì)稱。
每個(gè)致動(dòng)器的封閉端在100處支承在兩平行支板99之間的樞軸上。支板99從板72上伸出。每個(gè)致動(dòng)器的桿具有一個(gè)固定在其上面的鎖定塊102，鎖定塊具有一個(gè)橫向隨動(dòng)桿103，隨動(dòng)桿的突出兩端跨在每個(gè)支板中的靠模槽105中。槽相對(duì)于區(qū)段的軸線為傾斜，并且當(dāng)致動(dòng)器桿伸出時(shí)它沿著徑向朝內(nèi)移動(dòng)鎖定塊，當(dāng)致動(dòng)器收縮時(shí)它沿著徑向朝外移動(dòng)鎖定塊。當(dāng)收縮到圖示的實(shí)線位置時(shí)，鎖定塊沿徑向離開固定在固定區(qū)段24外部上的相關(guān)止動(dòng)塊107。當(dāng)伸出到假想線位置109時(shí)，鎖定塊從后面配合和靠在在止動(dòng)塊上，防止了兩個(gè)區(qū)段44和24的打開或嵌套。
在氣缸92內(nèi)的壓力驅(qū)動(dòng)著兩個(gè)活動(dòng)區(qū)段向右，如圖9所示，而在液體密封件88，89和90中的壓力起相反作用。由于其簡(jiǎn)單性和動(dòng)作周期短，圖8和9的鎖定系統(tǒng)被優(yōu)選采用。不管嵌套的各區(qū)段的尺寸是相似還是不同，均可采用該系統(tǒng)。
現(xiàn)在可以看到，這里提供了一個(gè)真空擠壓系統(tǒng)，它特別適用于低密度泡沫的生產(chǎn)，其真空室利用了一個(gè)固定的大直徑入口隔板以及第一和第二大直徑活動(dòng)區(qū)段。較大直徑的第一區(qū)段是活動(dòng)的并密封在第二區(qū)段上，而且嵌套在較小直徑的固定區(qū)段上，固定區(qū)段包括一個(gè)壩板，壩板形成了容許壓出物離開真空室的全沉浸擋水密封區(qū)的一部分。第二區(qū)段可在由第一區(qū)段運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的間隙內(nèi)移動(dòng)，并且密封在第一區(qū)段和入口隔板上。一個(gè)支承著復(fù)雜下游設(shè)備的桁架通過(guò)大直徑活動(dòng)區(qū)段從壩板伸到固定隔板。此時(shí)，可以快速和方便地露出所有下游設(shè)備，為操作者和任何失控壓出物提供適當(dāng)?shù)目臻g環(huán)境。在任何問(wèn)題被糾正之后，可快速恢復(fù)和密封真空室。對(duì)于高生產(chǎn)率的擠壓生產(chǎn)線來(lái)說(shuō)，容積和接近能力是很重要的。
為了達(dá)到上述和有關(guān)目的，本發(fā)明包括了尤其是在權(quán)利要求中指出的特性，但是，它們只不過(guò)表示了可采用本發(fā)明原理的各種方式中的極少部分。
權(quán)利要求
1.一條真空擠壓生產(chǎn)線，包括一個(gè)真空室，真空室在室內(nèi)一端具有一個(gè)模具，在另一端具有一個(gè)擋水沉浸冷卻器用于把壓出物取出送到大氣中，以及均在室內(nèi)的下游壓出物整形和尺寸分級(jí)設(shè)備，上述真空室包括一個(gè)固定區(qū)段和至少兩個(gè)活動(dòng)區(qū)段，活動(dòng)區(qū)段之一嵌套在上述固定區(qū)段上形成一個(gè)間隙，然后另一個(gè)區(qū)段可有選擇地在間隙范圍內(nèi)活動(dòng)，充分露出模具和下游設(shè)備。
2.如在權(quán)利要求1中所述的一條擠壓生產(chǎn)線包括了同時(shí)或單獨(dú)移動(dòng)上述兩個(gè)活動(dòng)區(qū)段的裝置。
3.如在權(quán)利要求1中所述的一條擠壓生產(chǎn)線包括了在上述另一端部分地形成上述擋水沉浸冷卻器的一個(gè)壩板，在上述一端的一個(gè)固定隔板，以及從上述壩板伸到上述隔板的一個(gè)桁架，桁架支承著上述下游設(shè)備并通過(guò)上述固定區(qū)段和兩個(gè)活動(dòng)區(qū)段。
4.如在權(quán)利要求1中所述的一條擠壓生產(chǎn)線，其中，上述活動(dòng)和固定區(qū)段均為圓柱形，上述活動(dòng)區(qū)段明顯大于上述固定區(qū)段。
5.在權(quán)利要求4所述的一條擠壓生產(chǎn)線，其中，固定區(qū)段與活動(dòng)區(qū)段直徑比為約10到約14的量級(jí)或更大。
6.在權(quán)利要求5所述的一條擠壓生產(chǎn)線，其中，上述固定隔板具有與上述活動(dòng)區(qū)段直徑相當(dāng)?shù)闹睆健?br> 全文摘要
一條真空擠壓生產(chǎn)線包括:一個(gè)真空室(10),它在室內(nèi)一端具有一個(gè)模具(18),在另一端具有一個(gè)擋水沉浸冷卻器(20)用于把壓出物取出送到大氣中,在模具(18)下游的壓出物的整形和尺寸分級(jí)設(shè)備(62,63,64),在模具(18)處的大直徑固定隔板(16),環(huán)繞著整形和尺寸分級(jí)設(shè)備(62,63,64)的第一(44)和第二(46)大直徑活動(dòng)區(qū)段,以及真空室(10)的較小固定區(qū)段(24)。第一區(qū)段(44)密封在第二區(qū)段(46)和固定區(qū)段(24)上,并且嵌套在固定區(qū)段上形成一個(gè)間隙(68),第二區(qū)段(46)可在間隙(68)的范圍內(nèi)移動(dòng)。第二區(qū)段(46)也密封在大直徑固定隔板(16)上。此時(shí),由于一個(gè)或兩個(gè)活動(dòng)區(qū)段(44,46)的運(yùn)動(dòng),可以充分露出下游設(shè)備(62,63,64),并且為高生產(chǎn)率提供適當(dāng)?shù)娜莘e和工作空間環(huán)境。
文檔編號(hào)B29C47/90GK1376567SQ02106178
公開日2002年10月30日 申請(qǐng)日期1998年8月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月21日
發(fā)明者羅伯特·L·薩丁斯基 申請(qǐng)人:歐文斯科爾寧格公司