CN105163924A - 用于生产塑料管的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于以挤出方法生产塑料管的装置，该装置包括挤出机(1)和沿生产方向连接于挤出机的管头(2)，该管头由基材制成并且具有至少一个芯件(7)和至少一个套筒(8)，在芯件(7)和套筒(8)之间形成熔体通道(17)，该熔体通道沿生产方向(11)看去至少在芯件(7)的芯件末端(9)和套筒(8)的套筒末端(10)上构造成有利于流动的，其中，芯件(7)和套筒(8)可相对于彼此前后调节，芯件的外表面(12)和/或套筒的内表面(13)至少局部地由相比于基材具有更高滑动能力的材料制成。按照本发明在此规定，外表面和/或内表面设有沿生产方向(11)保持不变的涂层(14)，或者外表面和/或内表面设有滑动特性沿生产方向(11)持续变好的涂层(14)，或者外表面和/或内表面设有滑动特性沿生产方向(11)交替地变好且又变差的涂层(14)，或者外表面和/或内表面局部设有涂层(14)，或者芯件的端侧(15)和/或套筒的端侧(16)设有涂层(14)。

Description

用于生产塑料管的装置

技术领域

本发明涉及一种用于以挤出方法生产塑料管的装置，该装置包括挤出机和沿生产方向连接于挤出机的管头，该管头由基材制成并且具有至少一个芯件和至少一个套筒，在芯件和套筒之间形成熔体通道，该熔体通道沿生产方向看去至少在芯件的芯件末端和套筒的套筒末端上构造成有利于流动的，其中，芯件和套筒可相对于彼此前后调节，芯件的外表面和/或套筒的内表面至少局部地由相比于基材具有更高滑动能力的材料制成。

背景技术

在现有技术中已知许多用于生产塑料管的装置。所述装置包括具有熔体管道的管头，所述熔体管道具有改善的滑动特性。

例如DE10205210B4公开了一种包括芯件和套筒的管头，在该管头中，芯件和套筒都由分段制成。这些分段由不同材料制成，从而在熔体通道的区域中存在不同的滑动特性。

发明内容

本发明的任务在于进一步改进已知的管头。

结合权利要求1的前序部分，所述任务的解决方案的特征在于，外表面和/或内表面设有沿生产方向保持不变的涂层，或者外表面和/或内表面设有滑动特性沿生产方向持续变好的涂层，或者外表面和/或内表面设有滑动特性沿生产方向交替地变好且又变差的涂层，或者外表面和/或内表面局部设有涂层，或者芯件的端侧和/或套筒的端侧设有涂层。

有利于流动的构造可以与相应待加工的产品(熔体类型)有关，因为不是所有熔体类型都相同。钢也可被局部热处理和/或优选被抛光，以便实现不同的滑动特性。

通过管头的根据本发明的所述设计可单独地调整熔体通道的滑动特性并且因此可在生产塑料管时满足不同的需求。

只有这样才能——例如根据待加工的材料或在多层挤出时的不同材料——为管头中的熔体通道设置与所述材料协调的滑动特性，以便实现尽可能好的涉及如下方面的效果：

1.实现在流动间隙宽度上的熔体流动轮廓并且因此实现熔体在流动横截面中的最小拉伸。

这在熔体于流动通道中转向、压缩和减压时可能是有意义的。熔体颗粒的驻留时间窗因此可以被有针对性地最小化。这特别是在对驻留时间有严格要求的材料的情况下或者也在熔体于流动通道中变换颜色的情况下是有意义的。在不同熔体流相遇的区域中也可通过有针对性地改善流动表面上的流动特性来优化熔体汇合。另外，已经汇合的熔体流的流动性能可在接下来的关键流动区段中通过相应改善流动表面上的流动特性而与对驻留时间有严格要求的材料类似地被改善并且由此将熔体混合的危险最小化。

2.实现待生产的管的表面特性。

当在熔体和喷嘴出口上的流动表面之间的附着性最小化时，熔体流中的剪切应力也被最小化并且因此熔体在熔体通道出口上的撕开也被最小化。未受损或仅最小程度受损的熔体流表面因此可实现尽可能好的管表面特性。

相关表面例如可被涂上PTFE(聚四氟乙烯)，或者管头的一些区域可直接由自身滑动特性优于基材滑动特性的材料制成。抛光质量、即表面粗糙度也影响熔体的流动性能。由于对基材进行热处理而可改变晶格结构并且因此也改善表面质量。基材可理解为在生产管头时常用的材料、即钢、如CK45或CeMo4。

管头的设计可高度个体化。套筒以及芯件的形状及其组合成的管头在从属权利要求中给出。因此例如规定：芯件的直径朝向芯件末端锥形增大、锥形减小，或设有大的或小的拱形/倒圆或以半径实施或能够不变地结束。

在套筒方面规定类似设计，即套筒末端上的内径在此也可锥形增大或减小、或设有大或小的拱形/倒圆或以半径实施或不变地结束。

流动通道的几何设计取决于对在工具中熔体输送的要求以及对从工具出口到校准套筒入口区域中的过渡区域的要求。例如对于特定熔体材料而言，在工具中在熔体出口上游的压缩区域可有利地影响后来的管质量。对于对驻留时间有严格要求的材料而言，熔体流所需的转向应尽可能以大的半径来实现和以最小化的压缩变化来进行。

其它的有利扩展方案在从属权利要求中给出。

附图说明

在附图中示意性示出根据本发明的装置。其中：

图1示出典型的挤出生产线，

图2示出管头的纵剖面图，

图3示出根据图2的半剖面图，

图4示出套筒半剖面图与曲线图，

图5示出图4的一个备选方案，

图6示出图4的另一个备选方案，

图7示出图3的再一个备选方案，

图8示出芯件和套筒在两个彼此不同的位置中的组合，

图9和10示出另外的备选的实施方式，

图11示出可用于所有实施方式中的一种补充。

具体实施方式

图1示出典型的挤出生产线，该挤出生产线如今可用于无论是对于窗户型材产品还是对于管产品的型材挤出。该图示出挤出机1，塑料在该挤出机中被熔化并且被连续地输送到挤出工具2中用以成型。接着该挤出工具的是校准和冷却站3，根据型材可使用其它的冷却站。接着在冷却站之后是拉出装置4。为了将连续型材6切成希望的长度，接下来设置分离装置5。

图2示出沿穿过工具2的挤出中轴线的纵剖面图的局部区域、亦即管头。与所有其它附图一样，始终仅示意性示出套筒或芯件的末端区域，而未示出其它组成部分。根据视图可看到在套筒8中的芯件7。芯件7在芯件末端9上的直径锥形增大并且套筒8在套筒末端10上的内径也锥形增大。根据在相应锥形中形成的角度，可在管头的输出端上影响熔体通道17。但该影响也可通过使芯件7相对于套筒8移动来实现，在此，是套筒8相对于芯件7移动还是反过来并不重要。可规定两种方案。芯件7的外侧12和套筒8的内侧13都设有涂层14。管6的生产方向通过箭头11表示。

图3仅以放大图示出图2的半剖面图，由此说明在套筒8和芯件7的表面上的涂层14。相同部件也设有相同附图标记。

图4仅以半剖面图示出套筒8并且在其下方示出在所示套筒纵轴线的路段上的滑动特性的大体上的变化曲线。套筒8具有涂层14，该涂层的滑动特性沿生产方向11变好。这种变好通过沿生产方向持续上升的图形表示。

图5和6示出根据图4的滑动特性的另外的变化曲线，在此，相同部件也又设有相同附图标记。作为滑动特性变化曲线，在此，一个示出突变的变化曲线(图6)，一个示出正弦形的变化曲线(图5)。当然，滑动特性也可具有其它的变化曲线。未示出管头的始端，在整个管头上，滑动特性变化曲线例如在中间是抛物线形的、即滑动特性在始端较好在中间较差并且在末端再次较好。所述中间的变化曲线当然又可具有正弦形状或其它任何形状。

如图6所示，涂层14也可以仅是局部的，从而形成滑动特性的阶梯状变化曲线。

在根据图7的实施方式中，涂层14仅涂覆在套筒8和芯件7的端侧15和16上。在此，从熔体流析出的沉积物在熔体离开时到达管头的末端上。并非必须在每种应用情况下都需要对两个端侧进行涂层，根据应用情况也可能足够的是，仅对套筒8或芯件7的端侧进行涂层。也可设置具有相似附着性和/或滑动特性的材料或涂层。

如已经实施的那样，改变滑动特性的目标也可通过适当地选择材料或通过基材的不同材料以及抛光质量和/或热处理来实现并且由此代替涂层。在示出的各图中始终仅示出具有芯件7和套筒8的管头的一种实施方式，但根据本发明这也可应用于芯件7和套筒8的所有其它的成型设计。

图8仅示例性地示出这样的一种情况，在该情况下，套筒8在套筒末端10上的内径锥形变小而芯件7在芯件末端9上的直径锥形增大。在上面的视图中，熔体通道17在管头末端上几乎封闭，而在下面的视图中，由于芯件7相对于套筒8的相对移动，该熔体通道相应大地敞开。图2至7中所示的涂层也类似地适用于此，但在此并未示出。

图9示出一种实施变型，在该实施变型中，套筒末端10和芯件末端9以半径实施。但并非必须是一个半径，同样也可想到曲线或并行以不同的多个半径实施。在任何情况下，芯件7的直径和套筒8的直径通过拱形流出口朝向末端增大。

在根据图10的实施变型中，套筒8的直径保持不变，而芯件7的直径增大。这在此可通过锥形的芯件末端9实现。但同样也可利用根据图9的芯件末端9(圆形)实现。

在图11中，如下改变根据图9的实施方式：在经由以半径实施的流出口改变直径之后又连接直的、即具有平行于中轴线的走向的部分。套筒8的表面区段18和芯件7的表面区段19因此是圆柱形的并且构成熔体通道17的末端。

该圆柱形的末端当然可以转用于所有实施方案中。

附图标记列表

1挤出机

2挤出工具

3校准和冷却站

4拉出装置

5分离装置

6型材

7芯件

8套筒

97的末端

108的末端

11生产方向

127的外表面

138的内表面

14涂层

157的端侧

168的端侧

17熔体通道

18套筒8的表面区段

19芯件7的表面区段

Claims (14)

1.用于以挤出方法生产塑料管的装置，该装置包括挤出机(1)和沿生产方向连接于挤出机的管头(2)，该管头由基材制成并且具有至少一个芯件(7)和至少一个套筒(8)，其中，在芯件(7)和套筒(8)之间形成熔体通道(17)，该熔体通道沿生产方向(11)看去至少在芯件(7)的芯件末端(9)和套筒(8)的套筒末端(10)上构造成有利于流动的；芯件(7)和套筒(8)可相对于彼此前后调节；芯件的外表面(12)和/或套筒的内表面(13)至少局部地由相比于基材具有更高滑动能力的材料制成，其特征在于，

外表面和/或内表面设有沿生产方向(11)保持不变的涂层(14)，或者

外表面和/或内表面设有滑动特性沿生产方向(11)持续变好的涂层(14)，或者

外表面和/或内表面设有滑动特性沿生产方向(11)交替地变好且又变差的涂层(14)，或者

外表面和/或内表面局部设有涂层(14)，或者

芯件的端侧(15)和/或套筒的端侧(16)设有涂层(14)。

2.根据权利要求所述1的装置，其特征在于，芯件(7)在芯件末端上的直径和套筒(8)在套筒末端上的内径锥形增大。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，芯件(7)的芯件末端(9)和套筒(8)的套筒末端(10)被倒圆或以半径实施。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，芯件(7)的芯件末端(9)被倒圆或以半径实施，而套筒(8)在套筒末端上的内径锥形减小。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，芯件(7)在芯件末端上的直径锥形增大，而套筒(8)的套筒末端(10)被倒圆或以半径实施。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，芯件(7)在芯件末端(9)上的直径锥形增大，而套筒(8)的套筒末端(10)不变地结束。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，芯件(7)在芯件末端(9)上的直径锥形增大，而套筒(8)在套筒末端(10)上的内径锥形减小。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，芯件(7)的芯件末端(9)不变地结束，而套筒(8)在套筒末端(10)上的内径锥形减小。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，芯件(7)的芯件末端(9)被倒圆或以半径实施，而套筒(8)在套筒末端(10)上的内径锥形增大。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，芯件(7)的芯件末端(9)被倒圆或以半径实施，而套筒(8)的套筒末端(10)不变地结束。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，芯件(7)在芯件末端(9)上的直径和套筒(8)在套筒末端(10)上的内径锥形减小。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其特征在于，在芯件末端和套筒末端上附加地延伸有两个表面区段(18、19)，这两个表面区段实施成平行并且圆柱形的。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其特征在于，涂层由PTFE制成。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的装置，其特征在于，借助嵌入的环实现更高的滑动特性，所述环由不同于基材的材料制成或涂层。