BR112016026913B1

BR112016026913B1 - Corrugador de tubo

Info

Publication number: BR112016026913B1
Application number: BR112016026913-6A
Authority: BR
Inventors: Manfred A. A. Lupke
Original assignee: Manfred A. A. Lupke; Stefan A. Lupke
Priority date: 2014-05-20
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2021-12-21
Also published as: RU2016146997A3; BR112016026913A2; EP3145693A4; BR112016026913B8; US10279536B2; JP6632547B2; EP3145693B1; EP3145693A1; AU2015263782B2; US20170066174A1; BR112016026913A8; MX2016015158A; CN106536162B; CA2852557A1; CN106536162A; WO2015176156A1; RU2680504C2; AU2015263782A1; CA2852557C; RU2016146997A

Abstract

CORRUGADOR DE TUBO, E, MÉTODO PARA USO EM UM CORRUGADOR DE TUBO. Corrugadores de tubo que têm séries opostas de blocos de molde empurrados que formam um túnel de molde móvel são sujeitos a expansão térmica significativa e são projetados com um interstício de expansão térmica. A presente invenção provê um método e aparelho para medir mudanças nesse interstício de expansão e preferivelmente reconhecer potenciais problemas térmicos antes que problemas sérios ocorram. É provido um sensor adjacente a um acionador de bloco de molde que preferivelmente detecta uma duração de tempo entre sensorear uma porção posterior de um bloco de molde principal e uma borda dianteira de um bloco de molde seguinte separado do bloco de molde principal pelo interstício de expansão térmica. Essa duração de tempo em combinação com uma velocidade dos blocos de molde empurrados é usada para calcular o tamanho do interstício de expansão térmica.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] O presente pedido se refere a equipamento de formação tendo a série de blocos de molde móveis formando a túnel de molde.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] Equipamento de formação tendo primeira e segunda séries opostas de blocos de molde para formar um túnel de molde móvel são bem conhecidos e usados em associação com extrusoras de plástico para formar produtos de plástico alongados incluindo tubulação, e tubo de plástico corrugado. Uma primeira série de blocos de molde cooperam com uma segunda série oposta de blocos de molde para formar um túnel de molde móvel. Os blocos de molde efetivamente circulam entre uma entrada onde os blocos de molde engatam para formar o túnel de molde e uma saída do túnel de molde onde os blocos de molde se separam e são recirculados para a entrada. A primeira e a segunda série de blocos de molde tipicamente circulam como blocos de molde lado a lado ou como blocos de molde superior e inferior.

[0003] Este tipo de arranjo de formação pode ser usado para extrusar o tubo e outras estruturas alongadas e possui aplicação particular para extrusar tubo corrugado e tubo corrugado de parede dupla tendo uma parede lisa interna e uma parede corrugada externa presa ao mesmo. Outras formas de seção transversal podem ser usadas e são conhecidas.

[0004] A demanda por tubo corrugado tanto com menor quanto com maior diâmetro continua a aumentar e a velocidade de fabricação também aumentou. Corrugadores podem operar agora em velocidades em excesso de cinquenta metros por minuto. Este aumento na velocidade tipicamente requer um túnel de molde mais longo e um correspondente aumento no número de blocos de molde.

[0005] Tipicamente nos corrugadores de tubo, os blocos de molde móveis são empurrados em uma extremidade por um arranjo de acionamento para o movimento ao longo de um trilho de guia e é este arranjo de acionamento que continua a empurrar os blocos de molde de volta para o arranjo de acionamento. No caminho de retorno no arranjo de acionamento, existe uma lacuna de expansão térmica definida entre o bloco de molde dianteiro apenas engatado pelo arranjo de acionamento e o seguinte bloco de molde sendo empurrado para o arranjo de acionamento. esta lacuna de expansão térmica separa os blocos de molde e permite a expansão térmica dos blocos de molde causada pela temperatura de operação dos blocos de molde. A quantidade de expansão térmica também é uma função da eficiência de refrigeração de um ou mais arranjos de refrigeração associados com cada um da série de blocos de molde.

[0006] A presente invenção será descrita com relação a uma primeira série de blocos de molde e uma segunda série de blocos de molde inferior associada (desenho vertical), no entanto pode ser percebido que este tipo de equipamento pode ser de um desenho horizontal ou outro desenho angular de série oposta de blocos de molde.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0007] Um corrugador de tubo de acordo com a presente invenção possui uma primeira série de blocos de molde empurrados que cooperam e contatam com uma segunda série oposta de blocos de molde empurrados para definir um túnel de molde corrugado entre blocos de molde de contato da primeira e da segunda série de blocos de molde. A primeira e a segunda série de blocos de molde separadas entre si em uma saída de túnel de molde e são empurradas ao longo de um caminho de retorno e trazidas para contatos com blocos de molde opostos adjacentes a uma entrada do túnel de molde. Cada série de blocos de molde incluem um acionamento de bloco de molde de velocidade variável que engata um bloco de molde dianteiro que é empurrado para o acionamento de bloco de molde e separa o bloco de molde dianteiro a partir de um adjacente seguinte bloco de molde de retorno, criando uma lacuna de expansão térmica entre eles. Cada série de blocos de molde inclui um arranjo de processamento compreendendo um sensor para detectar o movimento de um bloco de molde dianteiro engatado pelo acionamento de bloco de molde de velocidade variável a partir de um seguinte bloco de molde a ser engatado pelo acionamento de bloco de molde de velocidade variável e separado a partir do bloco de molde dianteiro pela lacuna de expansão térmica. Meios para detectar a velocidade dos blocos de molde empurrados são providos e baseados na velocidade detectada avaliando o tamanho da lacuna de expansão térmica.

[0008] Em um aspecto da invenção o sensor para detectar movimento dos blocos de molde é um arranjo de detecção de borda que provê informação correspondendo com o tempo necessário para o sensor de borda para detectar a borda dianteira do seguinte bloco de molde.

[0009] Em um aspecto preferido da invenção um processador é provido que usa a informação de tempo e a velocidade detectada para emitir um cálculo de distância da lacuna de expansão térmica.

[0010] De acordo com um aspecto da invenção, o processador produz uma indicação de alarme de operador se a lacuna térmica medida é menor do que um valor mínimo predeterminado. Em adição, o processador preferivelmente produz uma indicação de alarme de operador se a lacuna térmica medida excede um valor máximo predeterminado.

[0011] Em um aspecto adicional da invenção, um controlador para um arranjo de refrigeração variável para os blocos de molde é provido, e o controlador recebe um sinal a partir do processador para aumentar o arranjo de refrigeração variável se a lacuna térmica medida é menor do que o valor mínimo predeterminado.

[0012] Em um aspecto da invenção um controlador é provido for um arranjo de ajuste de comprimento automático do corrugador de tubo. O controlador recebe um sinal a partir do processador para aumentar o comprimento do corrugador de tubo se a lacuna térmica medida é menor do que o valor mínimo predeterminado.

[0013] De acordo com um aspecto da invenção um arranjo de ajuste de comprimento automático e controlador para ajustar o comprimento do corrugador de tubo são providos, e o controlador mantém a lacuna de expansão térmica dentro de uma faixa específica.

[0014] Em um aspecto da invenção o controlador está em comunicação com o processador e o processador produz um sinal e comunica o sinal para o controlador para diminuir o comprimento do corrugador de tubo se a lacuna térmica medida é maior do que um valor máximo predeterminado.

[0015] A presente invenção também inclui um método para o uso em um corrugador de tubo tendo blocos de molde circulando em contato empurrado por um arranjo de acionamento ao longo de um caminho de acionamento e retornado para o arranjo de acionamento para definir uma lacuna de expansão térmica entre dois adjacentes blocos de molde posicionados no arranjo de acionamento. O bloco de molde dianteiro de dois adjacentes blocos de molde está em engate com o arranjo de acionamento e um seguinte bloco de molde é separado do bloco de molde dianteiro pela lacuna de expansão térmica. O método compreende detectar a velocidade dos blocos de molde quando empurrado ao longo do caminho de acionamento, detectar uma duração de tempo para o seguinte bloco de molde se mover através da lacuna de expansão térmica e ser engatado pelo arranjo de acionamento, e com base na velocidade detectada e duração de tempo detectada determinando um tamanho da lacuna de expansão térmica e provendo pelo menos uma exibição de indicação de operador do tamanho determinado da lacuna de expansão térmica.

[0016] Em um aspecto da invenção, o método inclui prover um sinal de alarme se o tamanho determinado da lacuna de expansão térmica é menor do que um valor mínimo predeterminado.

[0017] Preferivelmente um sinal de alarme também é provido se o tamanho determinado da lacuna de expansão térmica é maior do que um valor máximo predeterminado.

[0018] Em mais um aspecto adicional da invenção o corrugador de tubo inclui um arranjo de refrigeração variável para remover calor a partir dos blocos de molde, e o método inclui adicionalmente variar o arranjo de refrigeração variável de acordo com o tamanho determinado da lacuna de expansão térmica para remover calor a partir dos blocos de molde se o tamanho determinado da lacuna de expansão térmica está abaixo de um valor mínimo predeterminado.

[0019] Em um aspecto da invenção, o corrugador de tubo inclui um arranjo de ajuste variável para aumentar ou diminuir o comprimento do corrugador e desta forma alterar a lacuna de expansão térmica. O método inclui adicionalmente variar automaticamente o arranjo de ajuste variável de acordo com o tamanho determinado da lacuna de expansão térmica para aumentar o comprimento do corrugador de tubo se o tamanho determinado da lacuna de expansão térmica está abaixo de um valor mínimo predeterminado.

[0020] Preferivelmente o método também inclui variar automaticamente o arranjo de ajuste variável de acordo com o tamanho determinado da lacuna de expansão térmica para diminuir o comprimento do corrugador de tubo se o tamanho determinado da lacuna de expansão térmica excede um valor máximo predeterminado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0021] Modalidades preferidas da invenção são mostradas nos desenhos, em que: a Figura 1 é uma vista vertical de uma primeira série de blocos de molde e uma segunda série oposta associada de blocos de molde formando um túnel de molde móvel; e a Figura 2 é uma vista de perspectiva parcial dos blocos de molde e a lacuna de expansão térmica que está sendo medida como parte de um parâmetro de operação do arranjo de formação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

[0022] O arranjo de formação de corrugador de tubo 2 inclui uma primeira série de blocos de molde de circulação 4 sendo independentemente acionados pelo arranjo de acionamento 20. Existe uma segunda série de blocos de molde de circulação 6, localizada abaixo da primeira série que cooperam com a primeira série e formam o túnel de molde móvel 8 tendo uma entrada 10 e uma saída 12. O túnel de molde móvel 8 é formado pelos blocos de molde de contato da primeira e da segunda série e os blocos de molde contatados se movem com o produto extrusado até ele ser suficientemente resfriado. Os blocos de molde se separam na saída 12 do túnel de molde e neste ponto o plástico resfriou de maneira suficiente para manter a forma moldada. Um produto extrusado alongado 16 é mostrado e tipicamente este será um tubo, um tubo corrugado ou vários produtos do tipo corrugado especiais.

[0023] O arranjo de acionamento 20 com relação à primeira série de blocos de molde 4 empurra os blocos de molde através do túnel de molde para avançar com o produto e continua a empurrar os blocos de molde de volta para o arranjo de acionamento 20.

[0024] A engrenagem ociosa 22 engata e retorna os blocos de molde ao longo do caminho 7 para o arranjo de acionamento 20.

[0025] Um bloco de molde dianteiro 40 foi engatado pelo arranjo de acionamento 20 e é avançado e separado a partir do seguinte bloco de molde empurrado 42. Uma lacuna de expansão térmica 30 sai entre o bloco de molde dianteiro 40 e o seguinte bloco de molde 42 como indicado na Figura 1. Um arranjo similar é encontrado com relação à segunda série de blocos de molde.

[0026] Um sensor de borda de bloco de molde 50 é usado para prover informação com relação ao tamanho da lacuna de expansão térmica. O sensor de borda de bloco 50 detecta a borda traseira do bloco de molde dianteiro e subsequentemente detecta a borda dianteira do seguinte bloco de molde.

[0027] A duração de tempo entre estas detecções em combinação com uma velocidade detectada do arranjo de acionamento ou os blocos de molde empurrados, permite uma avaliação ou cálculo de tamanho da lacuna de expansão térmica 30.

[0028] A lacuna de expansão térmica 30 vai mudar de acordo com a temperatura de operação do corrugador, e em particular a temperatura de operação dos blocos de molde. Estes blocos de molde passam por expansão térmica e é necessário de ter uma lacuna de expansão para prover um amortecimento de segurança. Quando o tamanho (comprimento) do corrugador e o número de blocos de molde aumenta a lacuna de expansão térmica pode fechar rapidamente. O inventor reconhece que é desejável detectar ou monitorar a lacuna de expansão térmica e confirmar que a expansão térmica dos blocos de molde não eliminou esta região de amortecimento. A eliminação deste amortecimento vai causar a ligação ou o travamento do corrugador. Tal ocorrência pode levar a danos substanciais do equipamento, tempo de produção perdido, produto perdido ou raspado e possível perigo de pessoal.

[0029] Estes corrugadores incluem vários arranjos para ajustar o comprimento do corrugador e deste modo é possível para o operador ajustar inicialmente a lacuna de expansão térmica para um valor desejado e o comprimento do corrugador pode ser ajustado se for necessário como o arranjo de formação vem para a temperatura de operação. Tal mecanismo de ajuste em geral é mostrado como 26 onde o comprimento do corrugador é ajustado através do ajuste da posição da roda dentada ociosa 22. Outros mecanismos de ajuste são bem conhecidos e podem ser usados.

[0030] Estes arranjos de formação também incluem um ou mais arranjos de refrigeração que circulam fluido de refrigeração através dos blocos de molde, preferivelmente um ar de refrigeração através dos blocos de molde. Refrigeração suplementar associada com o caminho de retorno dos blocos de molde é comumente usada. A refrigeração dos blocos de molde também pode ser ajustada se a lacuna de expansão térmica se torna muito pequena em um esforço para reduzir a temperatura de operação e reduzir a expansão térmica do bloco de molde que está reduzindo o tamanho da lacuna de expansão térmica.

[0031] Com corrugadores menores a lacuna de expansão e alterações dinâmicas na lacuna são menos pronunciadas. Tipicamente a lacuna pode ser definida e a necessidade de ajustar durante a operação não é frequente. Com maiores corrugadores e corrugadores de maior velocidade este não é o caso.

[0032] Apesar de o sensor de borda traseiro 50 detectar a borda traseira do primeiro bloco de molde e uma borda dianteira de um seguinte bloco de molde é desejável também receber a velocidade dos blocos de molde para determinar o tamanho real da lacuna de expansão térmica. Vários arranjos diferentes podem ser usados para rastrear a velocidade do arranjo de acionamento de energia e assim a velocidade dos blocos de molde quando eles são avançados é conhecida. Outros arranjos para determinar a velocidade dos blocos de molde quando eles são empurrados através do túnel de molde móvel podem ser usados.

[0033] A Figura 2 mostra alguns detalhes adicionais onde o bloco de molde dianteiro 40 foi engatado pelo arranjo de acionamento de potência 20 e foi separado a partir do seguinte bloco de molde 42. Isto cria uma lacuna de expansão térmica que é mostrada como 30. Os blocos de molde para o lado inferior do arranjo de acionamento de potência 20 estão todos sendo empurrados para formar o túnel de molde e similarmente os blocos de molde em contato com o seguinte bloco de molde 42 também estão em contato e estão sendo empurrados pelo arranjo de acionamento 20. A Figura 2 mostra a unidade de controle 60 que está recebendo um sinal com relação à velocidade do arranjo de acionamento de potência 20 e também as bordas detectadas dos blocos de molde através do sensor de borda de bloco de molde 50. A velocidade dos blocos de molde em combinação com o tempo entre as bordas detectadas dos blocos de molde permite a determinação do tamanho real da lacuna de expansão térmica 30. Esta lacuna é monitorada pelo operador e a lacuna pode ser ajustada alterando o comprimento do corrugador para garantir que uma lacuna de expansão térmica mínima esteja presente e/ou ajustando a refrigeração dos blocos de molde.

[0034] Para arranjos de formação de maior velocidade pode haver uma duração de tempo muito curta entre o sensor de borda 50 que detecta a borda traseira do bloco de molde dianteiro e a borda dianteira do seguinte bloco de molde. Isto pode resultar em variações significativa na lacuna de expansão térmica detectada. Para superar este erro de medição possível os blocos de molde foram alterados no bloco de molde base 80 para incluir um recesso de detecção 82 na borda traseira dos blocos de molde. Com este arranjo o sensor 50 primeiramente vai detectar a borda de bloco de molde 84 do bloco de molde dianteiro e a borda dianteira 86 do seguinte bloco de molde 42. O recesso de detecção 82 provê mais tempo entre detecção da borda traseira 84 e da borda dianteira 86.

[0035] O comprimento do recesso 82 é conhecido e, portanto, a unidade de controle 60 pode prover uma avaliação de maneira precisa da lacuna de expansão térmica 30.

[0036] O presente sistema foi descrito com relação à detecção da lacuna de expansão térmica na série de blocos de molde e tipicamente um sinal ou número digital será provido para o operador tal que possui um conhecimento desta lacuna. Também é possível usar este sinal para ajustar automaticamente o comprimento do arranjo de formação tal que uma lacuna de expansão térmica desejada é mantida. Este sinal em combinação com um aumento ou diminuição do corrugador pode ser usado para manter parâmetros de operação desejados. Também é possível, como o arranjo detecta uma redução na lacuna de expansão térmica, para aumentar a função de refrigeração de bloco de molde para diminuir a temperatura térmica dos blocos de molde e assim retornar a lacuna de expansão térmica para um nível mais aceitável.

[0037] Apesar de a detecção da lacuna térmica pode ser usada para o ajuste automático do corrugador, também é possível detectar este sinal para produzir uma ou mais indicações de alarme que a lacuna de expansão térmica está se tornando muito pequena e/ou pode estar se tornando muito grande.

[0038] Com um produto extrusado, é necessário que os blocos de molde continuam a se mover com o produto como ele é extrusado. Os blocos de molde permitem formar o produto e reduzir a temperatura do material extrusado para definir o plástico antes de os blocos de molde serem separados.

[0039] Pode ser percebido que um número de diferentes variações deste sistema pode ser usado, todos os quais tomam vantagem da detecção da lacuna de expansão térmica e o uso das mesmas para garantir que o arranjo de formação está operando de uma maneira desejada e dentro de uma configuração de operação desejada.

[0040] Apesar de várias modalidades preferidas da presente invenção terem sido descritas em detalhe, será percebido pelos peritos na técnica, que variações podem ser feitas a mesma sem fugir da invenção como reivindicada.

Claims

1. Corrugador de tubo, com uma primeira série de blocos de molde empurrados que cooperam e encostam com uma segunda série oposta de blocos de moldes empurrados para definir um túnel de molde corrugado entre os blocos de moldes encostados da referida primeira e segunda série de blocos de moldes; - as referidas primeira e segunda séries de blocos de moldes se separam na saída do referido túnel de moldes e são empurradas ao longo de um trajeto de retorno para serem colocadas em contato com blocos de moldes opostos adjacentes a uma entrada do referido túnel de moldes; - cada uma das referidas séries de blocos de molde inclui um acionador de bloco de molde de velocidade variável que engata em um bloco de molde principal que é empurrado para o referido acionador de bloco de molde e separa o bloco de molde principal de um bloco de molde de retorno seguinte adjacente, criando um interstício de expansão térmica entre os referidos blocos moldes principal e seguintes; e caracterizadopelo fato de que: cada série de blocos de moldes inclui um arranjo de processamento compreendendo um sensor para detectar o movimento de um bloco de moldes principal engatado pelo referido acionador de bloco de molde de velocidade variável a partir de um bloco de molde seguinte a ser engatado pelo referido acionador de bloco de molde de velocidade variável e separado do referido bloco de molde principal pelo referido interstício de expansão térmica, cada arranjo de processamento avaliando o tamanho respectivo do referido interstício de expansão térmica e fornecendo um sinal de saída do operador refletindo o interstício térmico medido.

2. Corrugador de tubo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido sensor para detectar o movimento dos referidos blocos de molde é um arranjo de detecção de borda que fornece informações correspondentes ao tempo necessário para o sensor de borda detectar a borda principal do bloco de molde seguinte.

3. Corrugador de tubo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que inclui cada arranjo de processador que utiliza as referidas informações de tempo e a referida velocidade detectada para produzir um cálculo de distância do referido interstício de expansão térmica.

4. Corrugador de tubo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o referido arranjo de processador produz uma indicação de alarme do operador se o interstício de expansão térmica medido for menor que um valor mínimo predeterminado.

5. Corrugador de tubo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o referido arranjo de processador produz uma indicação de alarme do operador se o interstício de expansão térmica medido exceder um valor máximo predeterminado.

6. Corrugador de tubo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que inclui um controlador para um arranjo de resfriamento variável para os referidos blocos de molde, e o referido controlador recebe um sinal de um dos ditos arranjos de processador para aumentar o referido arranjo de resfriamento variável se o interstício de expansão térmica medido for menor que dito valor mínimo predeterminado.

7. Corrugador de tubo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que inclui um controlador para um arranjo de ajuste automático de comprimento do referido corrugador de tubo, e o referido controlador recebe um sinal de um dos referidos arranjos de processador para aumentar o referido comprimento do referido corrugador de tubo, se a folga de expansão térmica medida é menor que o valor mínimo predeterminado.

8. Corrugador de tubo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que inclui um dispositivo de ajuste de comprimento automático e controlador para ajustar o comprimento do referido corrugador de tubo, e o referido controlador recebe um sinal do dito arranjo de processador para aumentar o dito comprimento do dito corrugador de tubo se o interstício térmico medido for menor que um valor mínimo predeterminado.

9. Corrugador de tubo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o referido controlador está em comunicação com o referido arranjo de processador e o referido arranjo de processador produz um sinal e comunica o referido sinal ao referido controlador para diminuir o referido comprimento do referido corrugador de tubo, se o interstício de expansão térmica medido for maior que um valor máximo predeterminado.