專利名稱：帶有在模具通道內(nèi)接觸和空氣冷卻塑料的管子模塑裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管子模塑裝置以及在裝置的模具通道內(nèi)提供塑料的冷卻的器件。
背景技術(shù)：
已知的管子模塑裝置具有在工業(yè)中所謂的可移動(dòng)的模具通道，它成形熔化的塑料成為管子。熔化的塑料必須在模具通道內(nèi)正確地冷卻，以保持管子的形狀。對(duì)于具有異型的外表面的管子，這就是帶肋管子或雙壁波紋形管子，這點(diǎn)尤其重要。
在已知的管子模塑裝置中，一種塑料冷卻器件就是設(shè)置在模具通道內(nèi)部的冷卻塞柱。在模具通道內(nèi)流動(dòng)的熔化的塑料被壓迫在冷卻塞柱的外表面上。這樣就對(duì)在模具通道內(nèi)成形的管子的內(nèi)表面提供了冷卻。
冷卻塞柱的目的是在熔化的塑料進(jìn)入模具通道點(diǎn)處固定管子的內(nèi)部尺寸，這就是說(shuō)，它不僅是冷卻塑料的模具塞柱，而且補(bǔ)充地提供了模塑表面，以限定管子的內(nèi)部形狀。一旦塑料材料已充分固化能保持其自已的形狀，它在模具通道內(nèi)較快地產(chǎn)生，由冷卻塞柱提供的模塑表面不再需要。因此，冷卻塞柱的長(zhǎng)度與模具通道的整個(gè)長(zhǎng)度比較是較短的。
在普通的模塑裝置內(nèi)，在模具通道內(nèi)冷卻塞柱的下游沒(méi)有提供管子的進(jìn)一步的內(nèi)部冷卻。然而，管子的塑料材料雖然如上述已充分地冷卻，以保持其自己的形狀，但在冷卻塞柱的下游仍保持大量的熱能。
在模具通道內(nèi)由內(nèi)部冷卻管子的塑料的已知的方法，對(duì)管子的外壁的冷卻的效果極小，尤其是如果管子是加厚的，以提供一種異型的外管表面。屬于這樣情況的是具有由管子外壁凸起的肋的帶肋管子以及雙壁的波紋管子。
為了提供在模具通道內(nèi)管子外壁的冷卻，Corma Inc.ofToronto，Onfario，Canada發(fā)展了一種冷卻系統(tǒng)，它在模具通道的內(nèi)表面和管子的外表面之間引入一種冷卻氣體。這種冷卻系統(tǒng)有助于管子的內(nèi)表面的冷卻。
然而，即使使用Corma公司的改進(jìn)，它仍難以提供管子外表面的冷卻，足夠保持在模具通道的全長(zhǎng)內(nèi)管子的形狀，或者甚至在管子離開模具通道之后。這種困難的產(chǎn)生是由于外壁被保持在管子的內(nèi)表面的熱量重新加熱，正如前面所述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種模塑裝置，它用于模塑帶有異型外管壁的塑料管子，并帶有現(xiàn)有的技術(shù)中未使用過(guò)的補(bǔ)充的內(nèi)管子冷卻。管子的補(bǔ)充的材料冷卻有助于管子通過(guò)模具通道時(shí)以及離開模具通道之后管子形狀的保持。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明的模塑裝置具有一個(gè)模具通道，在其中塑料材料成形為帶有異型的外管壁的管子。模具通道具有一個(gè)第一塑料冷卻器，對(duì)著它塑料材料流動(dòng)，以便塑料材料的接觸冷卻。它還在第一塑料冷卻器的下游具有第二塑料冷卻器。第二塑料冷卻器提供塑料材料的空氣冷卻，這些材料在模具通道內(nèi)圍繞著第二塑料冷卻器。
按照本發(fā)明的優(yōu)選的特點(diǎn)，第二塑料冷卻器的直徑比第一塑料冷卻器的小，這樣使它不與塑料材料接觸。第二塑料冷卻器隨后提供冷卻空氣，它或者通過(guò)輻射冷卻，或者借助正空氣壓力由第二塑料冷卻器到塑料管子的內(nèi)表面。


本發(fā)明的上述和其它優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將通過(guò)本發(fā)明的最佳實(shí)施例詳細(xì)地予以說(shuō)明，其中圖1是按照本發(fā)明的最佳實(shí)施例的管子模塑裝置的示意圖；圖2是按照本發(fā)明的最佳實(shí)施例的通過(guò)具有第一和第二塑料冷卻器的模具通道的上游區(qū)的放大的剖面圖；以及圖3至6是按照本發(fā)明的不同的最佳實(shí)施例的第一和第二塑料材料模具通道冷卻器的不同的排列圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出管子模塑裝置1。此模塑裝置具有塑料擠壓機(jī)3，它傳送熔化的塑料通過(guò)模具5至一個(gè)波紋器7。此波紋器形成帶有異型外表面的塑料管子9。
在裝置的內(nèi)部在形成波紋器7的兩條循環(huán)皮帶之間提供一個(gè)內(nèi)管子冷卻系統(tǒng)11。
圖2示出模具5的下游端13相應(yīng)地具有第一和第二塑料傳送管道15和17。由管道15排出的塑料流16用以形成管子的異型的外壁。這種異型是被在模塊組21的內(nèi)表面上的被峰脊23隔離的凹槽25形成的。比模塊組在波紋器7的循環(huán)的皮帶內(nèi)彼此側(cè)面靠側(cè)面地排列。在波紋器7內(nèi)還設(shè)置具有凹陷的模具面29的模塊組27。此模塊組27的凹陷的模具面29用于形成異型的管子的接合部分。由管道17排出的塑料流18用于形成管子的內(nèi)壁。此內(nèi)管子壁粘接至外管子壁的波紋之間的平坦處。
以上的說(shuō)明特別地涉及一種在管子的外表面上具有波紋的雙層壁的管子。
應(yīng)該理解，在下面將詳細(xì)說(shuō)明的本發(fā)明也適合于帶肋的管子的形成，它是使用單獨(dú)的塑料流以同時(shí)提供管子的外表面上的肋條和管子的內(nèi)壁而制造的。
圖2還示出內(nèi)管子冷卻系統(tǒng)11。此冷卻系統(tǒng)具有第一塑料冷卻器31和位于冷卻器31下游的第二塑料冷卻器35。
塑料冷卻器31屬于一個(gè)冷卻塞柱，它具有冷卻的外表面33，與模塊組的內(nèi)表面隔離開一段距離，它僅夠允許塑料材料流動(dòng)，從而使塑料沿冷卻的塞柱的外表面跨過(guò)，以及被壓迫頂住模塊組的內(nèi)表面。因此，冷卻塞柱31既作為冷卻器件，又作為內(nèi)部成形模具，它直接與管子長(zhǎng)度的大部分的內(nèi)表面接觸。唯一的例外是在管子的接合區(qū)，在這里模塊組27的模具面29在外隔離開冷卻塞柱的外表面。
由圖2可以清晰地看出，第二塑料冷卻器35的直徑相對(duì)于冷卻塞柱31的直徑減小，從而使模塊組的內(nèi)表面上的塑料材料被隔離開和不接觸冷卻器35的外表面。
圖3示出圖1和2的冷卻系統(tǒng)11的其它細(xì)節(jié)。在這里可以看出，冷卻塞柱31雖然具有平坦的外表面33以成形管子的平坦的內(nèi)壁，它具有流體流動(dòng)管道34，直接位于表面33的下面。這些流體流動(dòng)管道攜帶一種冷卻介質(zhì)，它可能是激冷的液體，或者是激冷的氣體，直接位于冷卻塞柱的外冷卻表面33的下面。管道34內(nèi)介質(zhì)提供的冷卻通過(guò)冷卻塞柱的平坦壁33借助管子的內(nèi)壁與冷卻塞柱的外表面之間的接觸傳送至管子的內(nèi)表面。
第二塑料冷卻器35如上所述不與模具通道內(nèi)的塑料材料接觸。因此它不是作為接觸的冷卻器，而是提供在模具通道內(nèi)塑料材料的空氣冷卻。
圖3示出，按照本發(fā)明的實(shí)施例，冷卻器35的外表面36是由圍繞冷卻器的外表面前進(jìn)的連續(xù)的空心盤管組成。這種盤管具有流體介質(zhì)，它或者是一種液體，或者是一種氣體，由模塑管子的外部激冷，以及隨后迫使其循環(huán)通過(guò)冷卻器表面上的盤管36。注意，盤管36沒(méi)有被平坦的塑料成形壁蓋住，因?yàn)樗慌c管子的內(nèi)壁接觸以及不提供其成形表面。因此，冷卻器35的外表面內(nèi)介質(zhì)提供的冷卻作用能夠輻射，而不會(huì)被迫通過(guò)圍繞冷卻器35的模具通道內(nèi)的塑料材料的內(nèi)表面上的任何類型的障礙。
在冷卻塞柱的下游設(shè)置冷卻器35提供一系列優(yōu)點(diǎn)。首先，這里有管子的延長(zhǎng)的長(zhǎng)度的內(nèi)冷卻。在過(guò)去，內(nèi)管子冷卻器沒(méi)有本發(fā)明的第二冷卻器，它不能夠充分地冷卻管子的內(nèi)壁，當(dāng)管子通過(guò)模具通道向下游移動(dòng)時(shí)，不能防止管子的外壁連續(xù)的加熱。位于第一接觸冷卻器下游的本發(fā)明的第二空氣冷卻器有助于克服這個(gè)缺點(diǎn)，它對(duì)管子的內(nèi)和外表面很容易提供有效的冷卻。
此外，現(xiàn)有的冷卻系統(tǒng)必須與管子的內(nèi)壁接觸，它不能夠有效地冷卻管子的凸起的接合區(qū)。這是因?yàn)檫@種接觸冷卻系統(tǒng)不能達(dá)到模塊組的凹陷的表面，用于形成接合區(qū)。再者，它們沒(méi)有設(shè)計(jì)為輻射冷卻至管子的接合區(qū)或其它類似的凸起的部分。本發(fā)明的第二冷卻器，它使用向外輻射冷卻，而不是接觸冷卻，它能夠移動(dòng)冷卻空氣進(jìn)入管子的凸起區(qū)。
圖4示出本發(fā)明的另一實(shí)施例，它再次使用冷卻塞柱31，但在冷卻塞柱的下游使用一個(gè)改進(jìn)的第二塑料冷卻器41。此第二塑料冷卻器與圖3所示的冷卻器35不同，它被隔離開和位于冷卻塞柱下游一定距離處。一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)43設(shè)置在空心結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。
冷卻器41不僅使用輻射冷卻以移動(dòng)冷卻空氣由其外表面至圍繞冷卻器的塑料材料，而且補(bǔ)充地使用增壓的空氣對(duì)塑料材料冷卻。鼓風(fēng)機(jī)43產(chǎn)生的正空氣壓力提供了冷卻空氣的循環(huán)。這種循環(huán)能夠圍繞冷卻器41的上游端和下游端流動(dòng)，因?yàn)槔鋮s器的下游端是開啟的，以及冷卻器的上游端與冷卻塞柱隔離開。
導(dǎo)致使用比如冷卻器41這樣一種增壓的冷卻器的特點(diǎn)之一，是另外吸入模具通道內(nèi)的以及通常具有傾向于沉積在水平延伸的模具通道的下半部的任何相對(duì)冷卻的空氣被第二冷卻器的鼓風(fēng)機(jī)循環(huán)。通常較熱的空氣傾向于上升至模具通道的上側(cè)。這樣導(dǎo)致在模具通道內(nèi)管子的不均勻的冷卻，它使管子由模具通道排出時(shí)產(chǎn)生彎曲。然而，由于設(shè)置了鼓風(fēng)機(jī)43，通常落下至模具通道的下部的相對(duì)冷的空氣被鼓風(fēng)機(jī)循環(huán)，產(chǎn)生圍繞管子的整個(gè)內(nèi)周邊的冷卻空氣的較均勻的分布。這樣又導(dǎo)致由模具通道排出比較直的管子。
圖5示出冷卻系統(tǒng)45的另一個(gè)最佳實(shí)施例，它用于冷卻帶有異型外表面的塑料管子的內(nèi)部。冷卻系統(tǒng)45也是位于管子成形裝置的模具通道的內(nèi)部，它具有一個(gè)上游冷卻塞柱47，其外表面48直接與塑料材料的內(nèi)表面接觸，以及還具有第二塑料材料冷卻器49。與前述實(shí)施例的冷卻器49一致，它具有比冷卻器47減小的直徑。
在圖5所示的實(shí)施例中，冷卻器49是由冷卻介質(zhì)循環(huán)盤管53組成的，在盤管的螺旋圈之間帶有間隙55。在盤管的內(nèi)部設(shè)置一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)51。
在此特殊的實(shí)施例中，鼓風(fēng)機(jī)51不僅循環(huán)冷卻空氣至冷卻器49的相對(duì)端，而且補(bǔ)充地產(chǎn)生正空氣壓力，直接地通過(guò)冷卻器的主體的開啟結(jié)構(gòu)。因此，冷卻器的全部有效地暴露于塑料材料，并且在冷卻器內(nèi)部產(chǎn)生的空氣壓力通過(guò)冷卻器的間隙55由盤管的內(nèi)部掠過(guò)以及隨后圍繞盤管向外至圍繞冷卻器的塑料材料上。
雖然圖5示出的是盤管型冷卻器，應(yīng)該理解，任何開啟結(jié)構(gòu)的冷卻器將提供同樣的效益。例如，一種鼠籠風(fēng)扇殼體現(xiàn)在已用于爐子增濕器和類似器件。按照本發(fā)明改進(jìn)的同樣結(jié)構(gòu)可以補(bǔ)充地具有在殼體的鼠籠結(jié)構(gòu)中的冷卻介質(zhì)管道，以代替圖5中所示的第二塑料冷卻器的盤管型結(jié)構(gòu)。
圖6示出本發(fā)明的另一最佳實(shí)施例，其特點(diǎn)體現(xiàn)在冷卻系統(tǒng)61中。冷卻系統(tǒng)61具有一個(gè)上游接觸冷卻器65和一個(gè)下游空氣冷卻器69。下游冷卻器具有冷卻介質(zhì)循環(huán)壁71以及上游冷卻器具有冷卻介質(zhì)循環(huán)壁67。在此特殊的實(shí)施例中，下游冷卻器的冷卻壁71借助流體管道73與上游冷卻器的冷卻壁67連接。這樣允許兩個(gè)冷卻器使用公共的冷卻介質(zhì)在兩個(gè)冷卻器之間流動(dòng)。這種冷卻介質(zhì)同樣可以是激冷氣體或可以是激冷液體。上游冷卻器提供的效益是成形和冷卻與其接觸的管子壁部分，而下游冷卻器提供的效益是空氣冷卻管子的整個(gè)內(nèi)壁，包括管子壁的凸起部分，它不與上游冷卻器接觸。
本發(fā)明的另一優(yōu)選的特點(diǎn)示于圖2。在這里可以看出，冷卻系統(tǒng)還具有一個(gè)擋板37，位于空氣冷卻器的下游。此擋板比管子的內(nèi)壁直徑稍小，它因此阻擋冷卻空氣由第二塑料冷卻器通過(guò)模具通道的開啟的下游端逃逸。因此，冷卻空氣被保持在通道內(nèi)，在這里它繼續(xù)冷卻管子的內(nèi)壁。
雖然本發(fā)明的各種最佳實(shí)施例已詳細(xì)地說(shuō)明，技術(shù)熟練人員可以理解，在不脫離本發(fā)明的精神和所附權(quán)利要求書的范圍的條件下，可以做出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種用于模塑帶有異型的外管壁的塑料管子的模塑裝置，上述模塑裝置具有一個(gè)模具通道，在其中塑料材料成形為管子，上述模具通道具有第一塑料冷卻器，塑料材料對(duì)著它流動(dòng)，以便塑料材料的接觸冷卻，以及它還在第一塑料冷卻器的下游具有第二塑料冷卻器，上述第二塑料冷卻器提供塑料材料的空氣冷卻，這些材料在模具通道內(nèi)圍繞著上述第二塑料冷卻器。
2.一種用于模塑帶有異型的外管壁的塑料管子的模塑裝置，上述模塑裝置具有一個(gè)模具通道，在其中塑料材料成形為管子，上述模具通道具有第一塑料冷卻器，對(duì)著它塑料材料流動(dòng)，以便塑料材料的接觸冷卻，以及它還在第一塑料冷卻器的下游在模具通道內(nèi)具有第二塑料冷卻器，第二塑料冷卻器比第一塑料冷卻器的直徑小，以及不與塑料材料接觸，第二塑料冷卻器提供塑料材料的空氣冷卻，這些材料在模具通道內(nèi)圍繞著第二塑料冷卻器。
3.如權(quán)利要求2所述的模塑裝置，其特征在于，上述第二塑料冷卻器具有一個(gè)空心體，它帶有空心壁和在空心體的空心壁內(nèi)包容的冷卻介質(zhì)。
4.如權(quán)利要求3所述的模塑裝置，其特征在于，上述冷卻介質(zhì)包括已冷卻的液體。
5.如權(quán)利要求3所述的模塑裝置，其特征在于，上述冷卻介質(zhì)包括已冷卻的氣體。
6.如權(quán)利要求2所述的模塑裝置，其特征在于，上述第二塑料冷卻器是輻射冷卻器。
7.如權(quán)利要求3所述的模塑裝置，其特征在于，上述第二塑料冷卻器的上述空心壁具有開啟的籠式結(jié)構(gòu)，以及上述第二塑料冷卻器具有鼓風(fēng)機(jī)位于上述空心壁的內(nèi)部，用于吹風(fēng)向外通過(guò)上述空心壁的開啟的籠式結(jié)構(gòu)，以便移動(dòng)被第二塑料冷卻器冷卻的空氣到模具通道內(nèi)的塑料材料上。
8.如權(quán)利要求2所述的模塑裝置，其特征在于，上述第二塑料冷卻器被隔離在上述第一塑料冷卻器的下游。
9.如權(quán)利要求2所述的模塑裝置，其特征在于，上述第二塑料冷卻器的位置是側(cè)面靠側(cè)面地對(duì)著上述第一塑料冷卻器。
10.如權(quán)利要求3所述的模塑裝置，其特征在于，在上述第一塑料冷卻器和上述第二塑料冷卻器之間具有流體管道，冷卻介質(zhì)通過(guò)上述流體管道在上述第一和第二塑料冷卻器之間流動(dòng)。
11.如權(quán)利要求2所述的模塑裝置，其特征在于，被第二塑料冷卻器冷卻的冷卻空氣由第二塑料冷卻器移動(dòng)向外，至在模具通道內(nèi)圍繞著第二塑料冷卻器的塑料材料上，此模塑裝置還具有在第二塑料冷卻器下游的空氣流動(dòng)擋板，此模具通道具有開啟的下游端，此空氣流動(dòng)擋板位于管子的內(nèi)部，離開塑料材料，以及阻擋由第二冷卻器產(chǎn)生的冷卻空氣避免通過(guò)通道的下游端逃逸。
全文摘要
一種用于模塑帶有異型的外管壁的塑料管子的模塑裝置，它具有一個(gè)模具通道，在其中塑料材料成形為管子。此模具通道具有第一塑料冷卻器，對(duì)著它塑料材料流動(dòng)，以便塑料材料的接觸冷卻。此模具通道還具有在第一塑料冷卻器下游的第二塑料冷卻器。第二塑料冷卻器提供塑料材料的空氣冷卻，這些材料在模具通道內(nèi)圍繞著上述第二塑料冷卻器。
文檔編號(hào)B29C47/88GK1481983SQ0215268
公開日2004年3月17日 申請(qǐng)日期2002年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月9日
發(fā)明者曼夫瑞德·A·A·魯波克, 曼夫瑞德 A A 魯波克, A 魯波克, 斯蒂芬·A·魯波克 申請(qǐng)人:曼夫瑞德·A·A·魯波克, 曼夫瑞德 A A 魯波克, 斯蒂芬·A·魯波克