CN1122748A - 用热塑性合成树脂制造波纹管的设备 - Google Patents

Abstract

一种制造热塑性材料的波纹管的设备，它包括一条邻接挤压机头部的成型通道，其由一设于一框架结构内的导引件组成，沿导引件由成对半模合成的环模以紧密的序列前移，半模在下侧装有多根齿条，至少一个传动小齿轮安排在成型通道的起始部位处用以在半模被推到通道上时与其齿条相啮合，和一个跟随在成型通道后面的出口，在此半模被互相分开并被传送至互相分开的回程通道上，在该通道上由运送装置分路回送至进口处。

Description

用热塑性合成树脂制造 波纹管的设备

本发明涉及一种制造特别是热塑性合成树脂的波纹管的设备，它包括限定一条邻接一个挤压机头部的成形通道的装置，该装置由一个设置在一个框架结构内的导引件组成，沿着这导引件由成对的半模合成的环模以紧密的序列向前移动，所述半模在其下侧装有多根齿条，至少一个传动小齿轮安排在成形通道的起始部位处用以当半模被推合在一起时与其齿条相啮合，和一个跟随在成形通道后面的出口，在该处半模被互相分开并被传送至互相分开的回程通道上，在该通道上它们由运送装置分路回送至进口处。

对于这样一种波纹管的生产，即主要是其上形成有横向波纹特别是环形或螺旋形波纹的塑料管，通常的作法是将多个半模装在两条环形循环链上，因而跟在一个挤压机的头部后面，它们被推在一起在成形通道上形成两个相互平行的行列，在每一行列中相应行列的半模构成空模。这种已知的设备适合于生产小直径的波纹管，这是因为它能允许半模在回程通道上也必须紧挨在一起移动的缺点。

然而，如果需要生产大直径的波纹管就必须使用适当的大尺寸的半模，其制造过程非常复杂而且基本建设费用庞大。为了能使用最少数量的半模，曾提出过一种设备，在其中半模是一个挨一个连成一串在成形通道上一起运行，但在回程通道上它们是以高速被分别地分路回送的，因此每次在每一个回程通道上只能有一个半模，这样，为生产波纹管所需要的半模数量就降至最低数。

在欧洲专利EP0270694B中公开的一种用于生产波纹管的设备中，将半模沿回程通道分路回送的运送装置包括两个沿着成形或工作通道延伸但与其隔开一段距离的回程运送器和四个一方面使半模在进口和出口之间移动而另一方面使回程通道在横向方向上移动的横向运送器。在半模通道的下面，每个回程运送器都具有一个顺着相应的运送器的运送方向循环周转运行的环形牵引件。在这方面，牵引件带有曳行装置，该装置在运送通道的开端处与半模接合将其带走，而在回程通道的终端处与半模脱离接合。虽然这种已知的设备能保证半模沿着回程通道有一个完全满意的回程运行，但是在关系到利用横向运送器使半模横向移动方面却有着某些困难，因为这种运送器必须确保半模在进口处运行时能配合在一起而不致有任何堵塞和偏斜而在出口处半模又能相当自由地拉开。

在欧洲专利EP0007556B中公开的一种在开头处提到的那种类型的设备中，有关半模在成形通道进口处配合在一起而不致运行偏斜和堵塞在一起以及在工作通道出口处半模能平稳拉开的问题是这样解决的，即将半模的回程装置设计成一个带有一个转臂的滑架形式，在转臂的自由端处具有一个联结件用以可脱卸地联结到一个半模上。通过适当地控制转臂的枢轴运动，滑架的平移运动可以以这样一种方式与枢轴运动相结合，即在进入成形通道的进口和当在成形通道的出口从该出口移出时，半模可以一起被导引使它们沿着所要求的倾斜路径移动。但是这种已知的设备的缺点是由于所要求的强度，滑架和转臂结构要求精致和复杂的设计构造，及沿着回程通道的回程分路只有使用一个滑架才有可能，而该滑架在每次运送作用之后又必须重新再一次分路因而回程分路的速度受限制而在任何给定的时间内只有一个半模夹爪可以位于回程通道上。

因此本发明的一个目的就是提供一种如开头所提到的那种类型的设备，其回程通道上设置有连续作用的运送装置，在这种情况下，运送通道与回程通道之间设置有横向作用的运送装置，这种装置确保半模进入成形通道进口时不会碰撞而在出口退出时也同样。

根据本发明，这一目的是在开头提到那种类型的设备的范围内达成，因为运送装置包括从动小齿轮，该小齿轮能顺序地与半模的齿条相啮合，和因为在进口与出口之间半模的横向运送是由横向从动小齿轮促成的。在本发明设备的例子中半模夹爪的均匀运送和移动只是由小齿轮促成，因此小齿轮的驱动作用并不只限于在成形通道上喂入模夹爪，事实上是用于将半模夹爪沿着回程通道回程分路送回。在本发明的设备中，在成形通道出口和进口处小齿轮驱动器之间半模夹爪是由小齿轮运送，因此只能使用均匀的运送装置，它们使运送以完全精确和有规律的方式进行。

在运送通道的出口部分，半模的齿条分别与横向运送小齿轮完全正规地相啮合，这一方面使半模夹爪以成形通道的同步速度运送，而之后或同时使半模横向移动以便将它们从成形通道上抬出。在这方面横向运送装置可能会使准备移走的半模夹爪以超过同步速度的速度移动一段短暂的时间以便通过在它们之间和随后而来的半模之间留有一小空隙使横向运送更顺利，这样可以可靠地将它们移走而不会碰撞。

于是以相同的方式将半模夹爪送入成形通道的进口部位。

因此，在横向运送小齿轮首先将半模以同步速度(即与成形通道同步)，最好暂时以较高的速度移动之后，沿工作方向的运送动作即改变为具有一个横向运送分量。在这之后，小齿轮驱动器倒转方向从而使相应的半模转移到回程通道上与回程通道的小齿轮相同步配合。回程通道的小齿轮于是对半模加速至最初的最高运送速度，随后该小齿轮将半模再降速以便转送至横向运送小齿轮。

根据本发明另一个有利的发展，与成形通道的进口和出口部位处的半模上的齿条的相应齿啮合的从动小齿轮具有它们的端表面或边盘，边盘以与围绕着齿条的侧面联锁接合的方式与端表面相连接，而小齿轮上设置有驱动器横向地运送它们。能够被驱动成转动和也在轴向上被驱动的小齿轮能使半模夹爪沿着成形通道的方向和也在与其成横向的方向上移动，因而它们能够使半模夹爪在想要的通道上移动，从成形通道上移出和移入该通道。

如果小齿轮的端表面上设置有边盘，小齿轮也将提供用于横向运送半模必需的力的传送。

此外，如果边盘具有一个比小齿轮大的直径因而在横向运送时后者能以合意的方式与以围绕齿条的侧面上的较大面积相接合则将是方便的。

如果对在成形通道上的每一序列半模都配置一个相应的传动小齿轮则将会是方便的。这些同步从动的传动小齿轮于是以功能方式适配于横向运送小齿轮，因而当由横向运送小齿轮将半模传送给它们时它们会与后者对齐。

作为本发明的一个基本特征，横向运送小齿轮可以通过将小齿轮轴在轴向上适当地移动而具有一个运送移动的横向分量。但是更有利的是将每个横向运送小齿轮可转动地安装支承在一个在导引件上行走的滑架上并配置一个驱动器用以推动该滑架。在这方面每个支承在滑架上的小齿轮可以移动地安装在一个花键轴上，它以固定的关系支承在框架结构上并配置一个驱动器，这是对小齿轮提供一个回转驱动的简单方法。滑架本身可以用任何合意的方式配置一个驱动器使其作横向移动。如果每个滑架能够由一个导螺杆来移动，而该导螺杆以固定的方式支承在框架结构上并配以一个驱动器则将是很方便的。

如果半模在它们的顶侧和底侧配以齿条，而与上齿条相啮合的驱动器也被配置在成形通道的起始部位则也是方便的。这种型式的驱动器对沿着成形通道上的半模夹爪提供了一个高质量的、平滑的和不会歪斜的运送动作。

此外，在半模上配置倾斜的导引面是很方便的，该导引面在成形通道的出口部位处与在框架结构上相应的倾斜导引面配合。这些倾斜的导引面保证从波纹凹槽之间的凹沟内满意地除去半模的模棱条。

还有，如果半模是支承在沿着成形通道在侧面导引部分滚动的滚轴上将是方便的。当在成形通道上的半模由传动小齿轮确切地互相对齐在其轴向的方向上时，侧面导引件或支承部分在成对地沿着成形通道移动的半膜之间提供了一个满意的连接，以呈现出移动模具的一种环形结构。

如果半模在其顶侧配置有自由地支承着以便转动的滚轴或滚珠，而滚轴或滚珠可与框架上的上导引件或导引面相配合则也是方便的。因此，半模就可以利用滚轴或滚珠被支承在导引面上，因而半模的不希望有的变位也就不可能发生了。

此外，如果两条回程通道的每一条的小齿轮是驱动地被连在一起而彼此由共同的驱动器被同步地驱动则将是方便的。

根据本发明又一个实施例，在成形通道的终端部位处设置有与每一系列或每一串的半模的齿条相啮合的小齿轮，这种小齿轮的轴杆上配置有能对齿的位置作出反应的检测装置。沿着成形通道上的半模受到挤压出的管状坯体的加热会使半模变得长一些，这种长度上的增加必须被检测出来以确保横向运送小齿轮与半模的齿条正常的啮合。这种长度上的增长由检测器或测量小齿轮来测量，因而于是一个合适的控制装置可以确保横向运送装置的旋转和角度调整以便提供与齿轮的齿作正确的啮合。

以同样的方式有可能使框架结构的上部设置有使其升高和降低的装置以便容许半模伸展和收缩。

本发明另一个有利的特征是跟随在横向运送小齿轮后面，回程通道上备有一个为半模所设置的停留站，半模可以通过它们自已的驱动器进入到回程通道上。在停留站的半模可以具有特别定制的构形因而通过使在停留站上成对出现的半模与管子适当地接合，就有可能在管子上产生出，例如，管子联结器。当具有特别定制构形的半模跑完成形通道的整长时，横向运送装置的适当的驱动器就会再次使它们停留在停留站上。

使框架结构包括两个沿垂直纵向中间平面隔开的部分是很方便的，该两个部分可以互相分开，而当彼此靠近时又可以锁合在一起。这一设计使其可以克服诸如电力供应中断造成的困难情况，使在工作通道上的各带有一系列半模的框架部件移开，从而使半模被抬起脱离挤压出的管子，这样在沿着成形通道的模具内的管子的固化就可以避免。

框架结构可以通过在其纵向上的驱动器使其在导引件上移动。

本发明的一个实施例将参照附图予以详述如下，其中：

图1是用于运送半模的设备的平面图；

图2显示截自图1中设备的纵向截面图；

图3显示截自图1中设备的横向截面图；

图4是根据图1中设备的基本框架的平面图；

图5显示截自根据图1中设备的另一横向截面图；

图6是相当于图5的横向截面图，其框架部件被移开；

图7是带有一个横向运送小齿轮，一个定位导螺杆和一个小齿轮传动器并支承在一个滑架上的横向运送装置的平面图；

图8显示出从图7中箭头Z方向观察的支承横向运送小齿轮的滑架的立视图；

图9是一个半模的平面图；

图10是上、侧模夹爪限制板的侧面立视图，部分作了剖视；

图11是截自图19中XI-XI线的模夹爪板的截面图；

图12是根据图1中设备的示意平面图；

图13是在回程运送通道上的小齿轮的传动图；

图14a至图14p是将两个模夹爪从出口运送返回进口的时序图；

图15a至图15p是将两个模夹爪从出口运送返回进口的时序图，其中停留在停留站处的半模被送入回程通道中；

图16a和图16b显示一对模夹爪回到停留站。

如图4至6中所示，该设备包括一个驶行在两根平行于成形通道延伸的轨道3和4上的主框架1。为了促使纵向上的移动，使用了两个安装在主框架1侧面的液压缸5和6，其活塞杆7和8在固定点9和10处绕枢轴转动。在主框架1上，框架部件11和12由液压活塞和汽缸单元13至16导引作横向移动。在框架部件11和12处于推挤在一起的位置时，它们被锁合在一起。框架部件11和12各配置有两个为左和右半模17和18用的相互平行的导引件，在其上半模沿着工作或成形通道19和沿着回程通道20和21移动。在图1中描述的成形通道19上分别有八个半模17和18结合在一起作为环模，成对的各自的半模在出口站B处是分开的，而在进口站A处又重新合在一起。结合在一起成形模的半模由小齿轮23和24和另外与半模的上下齿条成对地啮合的小啮轮25和26驱动沿着成形通道19移动。小齿轮23和24支承在主框架部件上，而小齿轮25和26支承在框架27和28上，而框架27和28是分别在四根相应的支柱30至34和35至38上作上下运动。七个小齿轮39和40将半模夹爪沿着回程通道20和21分路，半模夹爪由链子或齿带41和42耦合在一起同步旋转。两条回程通道20和21的小齿轮39和40各由一个共同的驱动装置44和45所驱动。

为了将半模17和18在成形通道19和回程通道20和21之间横向地运送，横向运送小齿轮47被装在滑架46上并以它们的端头连接在较大直径的边盘48上。滑架46用螺钉固定在导引件49和50上，导引件在每个框架结构部件上的相互平行的导轨51和52上驶行以作横向位移。

小齿轮47可转动地安装在其上的销钉53是空心的并被装在支承在框架结构上的花键轴54上。花键轴上分别连接有定型伺服驱动电动机55 。

导螺母56装接在滑架46上，支承在框架结构部件上的导螺杆57就是穿过其中延伸的，这种导螺杆也与它们自已的伺服驱动电动机58相连接。

在图7中读者可以看到以实线显示的滑架46处于一个位置，在这个位置上它准备将一个半模送至成形通道上。在图7的左方以虚线显示的滑架46′处于一个准备接纳沿着相应的回程通道移动的半模的位置。

每个彼此互相左右对称的半模17和18在其上侧和下侧都有一个与小齿轮相啮合的齿条60。在齿条60的每一侧各以如图11中的方式设置有凹槽61和52，其外侧面63用于导引与小齿轮47的终端表面相连的边盘48。齿条60用螺钉固定在遮盖在半模17和18上下侧的钢板65上。在齿条60的一侧通过用数个小球以图9和11中所示的方式将球67安装在部分为球形的床座内，这种球作为抗摩擦轴承***用于导引半模17和18沿着成形通道和回程通道运行。钢板65在它们的外端支承着滚轴68，在它们的外端上滚轴沿着在侧导轨上的成形通道被支承着。

框架结构部件上设置有靠近出口处的楔形斜表面84(见图1)以便与半模上的相应斜表面85(见图9)相配合，从而由移动量的一个横向分量来改变沿着成形通道的移动，由于这个分量，在半模以同步速度沿着成形通道移动期间半模发生移动而与在成形通道上成形的波纹管脱离接触。只是在半模已经由楔子驱动作横向移动之后，横向移动的半模的齿条才与横向运送小齿轮相咬合，该小齿轮于是将半模移入回程通道20和21中。

由于半模17和18是铝铸件，因此钢板与半模连接的方式必须考虑铝和钢之间膨胀系数的差异。

如图12中所示，在成形通道的终端部分有两个测量或检测小齿轮69和70支承在框架结构上，这些小齿轮与位于成形通道上的两系列半模的齿条相啮合。这些检测小齿轮69和70检测成形通道上的半模在纵向方向上的膨胀率并通过它们的轴将其传送给设备的控制机构。控制机构于是根据所测得的膨胀率校正横向运送小齿轮47的角度定位从而使在出口部位处的齿条能够与横向运送小齿轮的齿相啮合。

停留站70和71设置在回程通道20和21的延伸部分上并超出回程通道上滑架46的横向运送通道之外，而带有定型构形的半模可以在这种停留站上处于准备状态。这些停留站70和71都设置有它们自已的驱动装置72和73以用于停留的半模从而使其在需要时可以成对地重新被送入到回程通道上。

图14是一张图表显示出半模17′和18′在回程通道20和21的出口处被传送至其进口处并被重新在进口处成对地放在一起的传送时序。在图14a中半模17和18处于成形通道的终端。半模17和18与横向运送小齿轮47相接合，这首先保证半模夹爪进一步的运送与成形通道同步，而且一旦在它们被运送经过斜表面到达外面以致成形棱条已不再有波纹管的波纹之间的凹沟时就以稍高的速度移动。一旦横向运送小齿轮在回程通道20和21上将半模移向外侧，其驱动装置就倒转过来从而使半模17和18的齿条与回程通道20和21的回程运送小齿轮相啮合。当模夹爪到达进口侧的横向运送小齿轮时再次减慢之前就由同步驱动的回程运送小齿轮将其加速至回程分路速度。在进口处半模于是再一次由横向运送小齿轮将其合在一起形成环形的闭合形状的横具并被传送至四个小齿轮处，然后小齿轮将它们沿着成形通路运送。

半模17′和18′从出口至进口的分路回送在图14和16中是分步骤来表示的，每一步骤相当于一秒的操作时间。

从图15a至15p可以明显地看出在停留站上停留的定型半模80′和81′是如何被传送到回程通道上和在成形通道上由横向运送小齿轮移动在一起。如图15中所示，在送入定型半模80′和80′期间对设备的控制是通过在它们处于回程通道上时通过出口处的横向运送小齿轮将它们运送的方式进行的。

从图16中可以显示看出半模17″和18″是如何地暂时停靠在停留站，而定型半模80′和81′正沿着成形通道被推动。

Claims (17)

1.一种制造合成树脂的波纹管的设备，它包括：

限定一条邻接一个挤压机头部的成形通道的装置，该装置由一个设置在一个框架结构内的导引件组成，沿着这导引件由成对的半模合成的环模以紧密的序列向前移动，所述半模在其下侧装有多根齿条，

至少一个传动小齿轮，其被安排在成形通道的起始部位处用以在半模被推合在一起时与其齿条相啮合，

和一个跟随在成形通道后面的出口，在该处半模被互相分开并被传送至互相分开的回程通道上，在该通道上它们由运送装置分路回送至进口处，

其特征在于：

运送装置包括用以与半模的齿条成顺序地相啮合的从动小齿轮，还在于在进口和出口之间半模的横向运送是由横向从动小齿轮促成的。

2.如权利要求1的设备，其特征在于与成形通道上进口和出口部位处的半模上的齿条的相应的齿啮合的从动小齿轮具有端表面或边盘，该边盘以与包围齿条的侧面联锁接合的方式与该端表面相连接，且小齿轮上设置有驱动器将它们作横向运送。

3.如权利要求2的设备，其特征在于边盘的直径大于小齿轮的直径。

4.如权利要求1至3中任一项的设备，其特征在于对沿着成形通道上的每一系列半模各配置一个相应的驱动小齿轮。

5.如权利要求1至4中任一项的设备，其特征在于每个横向运送小齿轮支承在一个在导引件上移动的滑架，滑架上设置有一个驱动器使使移动。

6.如权利要求1至5中任一项的设备，其特征在于每个支承在一个滑架上的小齿轮能在一个花键轴上滑动，该花键轴以相对于框架结构是固定的方式支承着并配置有一个驱动器。

7.如权利要求5或权利要求6的设备，其特征在于每个滑架是由一个导螺杆移动的，导螺杆以相对于框架结构是固定的方式支承着并配置有一个驱动器。

8.如权利要求1至7中任一项的装置，其特征在于半模在其上、下侧配置有齿条，而在成形通道的起始部分设置有驱动小齿轮用以与下齿条同时也与上齿条相啮合。

9.如权利要求1至8中任一项的设备，其特征在于半模上设置有倾斜的导引表面，该导引表面在成形通道的出口部分处与框架结构相应的倾斜导引表面相配合。

10.如权利要求1至9中任一项的设备，其特征在于沿着成形通道半模由在侧面导引部分上运转的滚轴所支承。

11.如权利要求1至10中任一项的设备，其特征在于半模在其上侧和下侧配置有滚轴或能自由转动的滚珠，这些滚轴与滚珠与框架结构上的上和下导引件或导引面相配合。

12.如权利要求1至11中任一项的设备，其特征在于两个回程通道中的每一个上的小齿轮是驱动地被连接在一起并由一个共同的驱动器同步地驱动。

13.如权利要求1至12中任一项的设备，其特征在于在成形通道的一个端头部份安排有检测小齿轮用于与每个系列的半模的齿条相啮合，这种检测小齿轮的轴上设置有对齿条的齿的位置作出反应的检测装置。

14.如权利要求1至13中任一项设备，其特征在于框架结构的上部根据半模的膨胀和收缩而上升和下降。

15.如权利要求1至14中任一项的设备，其特征在于在横向运送小齿轮后面，回程通道上设置有用于半模的停留站，这些半模可以由它们自已的驱动器驱使重新进入回程通道。

16.如权利要求1至15中任一项的设备，其特征在于框架结构包括两个部分，该两部分分别隔开在垂直纵向中间平面内并能被拉开和在其定位推在一起时可以锁合在一起。

17.如权利要求1至16中任一项的设备，其特征在于框架结构上设置有导引件用于它的纵向滑动。

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