专利名称：带有在模具通道内接触和空气冷却塑料的管子模塑装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种管子模塑装置以及在装置的模具通道内提供塑料的冷却的器件。
背景技术：
已知的管子模塑装置具有在工业中所谓的可移动的模具通道，它成形熔化的塑料成为管子。熔化的塑料必须在模具通道内正确地冷却，以保持管子的形状。对于具有异型的外表面的管子，这就是带肋管子或双壁波纹形管子，这点尤其重要。
在已知的管子模塑装置中，一种塑料冷却器件就是设置在模具通道内部的冷却塞柱。在模具通道内流动的熔化的塑料被压迫在冷却塞柱的外表面上。这样就对在模具通道内成形的管子的内表面提供了冷却。
冷却塞柱的目的是在熔化的塑料进入模具通道点处固定管子的内部尺寸，这就是说，它不仅是冷却塑料的模具塞柱，而且补充地提供了模塑表面，以限定管子的内部形状。一旦塑料材料已充分固化能保持其自已的形状，它在模具通道内较快地产生，由冷却塞柱提供的模塑表面不再需要。因此，冷却塞柱的长度与模具通道的整个长度比较是较短的。
在普通的模塑装置内，在模具通道内冷却塞柱的下游没有提供管子的进一步的内部冷却。然而，管子的塑料材料虽然如上述已充分地冷却，以保持其自己的形状，但在冷却塞柱的下游仍保持大量的热能。
在模具通道内由内部冷却管子的塑料的已知的方法，对管子的外壁的冷却的效果极小，尤其是如果管子是加厚的，以提供一种异型的外管表面。属于这样情况的是具有由管子外壁凸起的肋的带肋管子以及双壁的波纹管子。
为了提供在模具通道内管子外壁的冷却，Corma Inc.ofToronto，Onfario，Canada发展了一种冷却系统，它在模具通道的内表面和管子的外表面之间引入一种冷却气体。这种冷却系统有助于管子的内表面的冷却。
然而，即使使用Corma公司的改进，它仍难以提供管子外表面的冷却，足够保持在模具通道的全长内管子的形状，或者甚至在管子离开模具通道之后。这种困难的产生是由于外壁被保持在管子的内表面的热量重新加热，正如前面所述。
发明内容
本发明涉及一种模塑装置，它用于模塑带有异型外管壁的塑料管子，并带有现有的技术中未使用过的补充的内管子冷却。管子的补充的材料冷却有助于管子通过模具通道时以及离开模具通道之后管子形状的保持。
更具体地说，本发明的模塑装置具有一个模具通道，在其中塑料材料成形为带有异型的外管壁的管子。模具通道具有一个第一塑料冷却器，对着它塑料材料流动，以便塑料材料的接触冷却。它还在第一塑料冷却器的下游具有第二塑料冷却器。第二塑料冷却器提供塑料材料的空气冷却，这些材料在模具通道内围绕着第二塑料冷却器。
按照本发明的优选的特点，第二塑料冷却器的直径比第一塑料冷却器的小，这样使它不与塑料材料接触。第二塑料冷却器随后提供冷却空气，它或者通过辐射冷却，或者借助正空气压力由第二塑料冷却器到塑料管子的内表面。
本发明的上述和其它优点和特点将通过本发明的最佳实施例详细地予以说明，其中图1是按照本发明的最佳实施例的管子模塑装置的示意图；图2是按照本发明的最佳实施例的通过具有第一和第二塑料冷却器的模具通道的上游区的放大的剖面图；以及图3至6是按照本发明的不同的最佳实施例的第一和第二塑料材料模具通道冷却器的不同的排列图。
具体实施例方式
图1示出管子模塑装置1。此模塑装置具有塑料挤压机3，它传送熔化的塑料通过模具5至一个波纹器7。此波纹器形成带有异型外表面的塑料管子9。
在装置的内部在形成波纹器7的两条循环皮带之间提供一个内管子冷却系统11。
图2示出模具5的下游端13相应地具有第一和第二塑料传送管道15和17。由管道15排出的塑料流16用以形成管子的异型的外壁。这种异型是被在模块组21的内表面上的被峰脊23隔离的凹槽25形成的。比模块组在波纹器7的循环的皮带内彼此侧面靠侧面地排列。在波纹器7内还设置具有凹陷的模具面29的模块组27。此模块组27的凹陷的模具面29用于形成异型的管子的接合部分。由管道17排出的塑料流18用于形成管子的内壁。此内管子壁粘接至外管子壁的波纹之间的平坦处。
以上的说明特别地涉及一种在管子的外表面上具有波纹的双层壁的管子。
应该理解，在下面将详细说明的本发明也适合于带肋的管子的形成，它是使用单独的塑料流以同时提供管子的外表面上的肋条和管子的内壁而制造的。
图2还示出内管子冷却系统11。此冷却系统具有第一塑料冷却器31和位于冷却器31下游的第二塑料冷却器35。
塑料冷却器31属于一个冷却塞柱，它具有冷却的外表面33，与模块组的内表面隔离开一段距离，它仅够允许塑料材料流动，从而使塑料沿冷却的塞柱的外表面跨过，以及被压迫顶住模块组的内表面。因此，冷却塞柱31既作为冷却器件，又作为内部成形模具，它直接与管子长度的大部分的内表面接触。唯一的例外是在管子的接合区，在这里模块组27的模具面29在外隔离开冷却塞柱的外表面。
由图2可以清晰地看出，第二塑料冷却器35的直径相对于冷却塞柱31的直径减小，从而使模块组的内表面上的塑料材料被隔离开和不接触冷却器35的外表面。
图3示出图1和2的冷却系统11的其它细节。在这里可以看出，冷却塞柱31虽然具有平坦的外表面33以成形管子的平坦的内壁，它具有流体流动管道34，直接位于表面33的下面。这些流体流动管道携带一种冷却介质，它可能是激冷的液体，或者是激冷的气体，直接位于冷却塞柱的外冷却表面33的下面。管道34内介质提供的冷却通过冷却塞柱的平坦壁33借助管子的内壁与冷却塞柱的外表面之间的接触传送至管子的内表面。
第二塑料冷却器35如上所述不与模具通道内的塑料材料接触。因此它不是作为接触的冷却器，而是提供在模具通道内塑料材料的空气冷却。
图3示出，按照本发明的实施例，冷却器35的外表面36是由围绕冷却器的外表面前进的连续的空心盘管组成。这种盘管具有流体介质，它或者是一种液体，或者是一种气体，由模塑管子的外部激冷，以及随后迫使其循环通过冷却器表面上的盘管36。注意，盘管36没有被平坦的塑料成形壁盖住，因为它不与管子的内壁接触以及不提供其成形表面。因此，冷却器35的外表面内介质提供的冷却作用能够辐射，而不会被迫通过围绕冷却器35的模具通道内的塑料材料的内表面上的任何类型的障碍。
在冷却塞柱的下游设置冷却器35提供一系列优点。首先，这里有管子的延长的长度的内冷却。在过去，内管子冷却器没有本发明的第二冷却器，它不能够充分地冷却管子的内壁，当管子通过模具通道向下游移动时，不能防止管子的外壁连续的加热。位于第一接触冷却器下游的本发明的第二空气冷却器有助于克服这个缺点，它对管子的内和外表面很容易提供有效的冷却。
此外，现有的冷却系统必须与管子的内壁接触，它不能够有效地冷却管子的凸起的接合区。这是因为这种接触冷却系统不能达到模块组的凹陷的表面，用于形成接合区。再者，它们没有设计为辐射冷却至管子的接合区或其它类似的凸起的部分。本发明的第二冷却器，它使用向外辐射冷却，而不是接触冷却，它能够移动冷却空气进入管子的凸起区。
图4示出本发明的另一实施例，它再次使用冷却塞柱31，但在冷却塞柱的下游使用一个改进的第二塑料冷却器41。此第二塑料冷却器与图3所示的冷却器35不同，它被隔离开和位于冷却塞柱下游一定距离处。一个鼓风机43设置在空心结构的内部。
冷却器41不仅使用辐射冷却以移动冷却空气由其外表面至围绕冷却器的塑料材料，而且补充地使用增压的空气对塑料材料冷却。鼓风机43产生的正空气压力提供了冷却空气的循环。这种循环能够围绕冷却器41的上游端和下游端流动，因为冷却器的下游端是开启的，以及冷却器的上游端与冷却塞柱隔离开。
导致使用比如冷却器41这样一种增压的冷却器的特点之一，是另外吸入模具通道内的以及通常具有倾向于沉积在水平延伸的模具通道的下半部的任何相对冷却的空气被第二冷却器的鼓风机循环。通常较热的空气倾向于上升至模具通道的上侧。这样导致在模具通道内管子的不均匀的冷却，它使管子由模具通道排出时产生弯曲。然而，由于设置了鼓风机43，通常落下至模具通道的下部的相对冷的空气被鼓风机循环，产生围绕管子的整个内周边的冷却空气的较均匀的分布。这样又导致由模具通道排出比较直的管子。
图5示出冷却系统45的另一个最佳实施例，它用于冷却带有异型外表面的塑料管子的内部。冷却系统45也是位于管子成形装置的模具通道的内部，它具有一个上游冷却塞柱47，其外表面48直接与塑料材料的内表面接触，以及还具有第二塑料材料冷却器49。与前述实施例的冷却器49一致，它具有比冷却器47减小的直径。
在图5所示的实施例中，冷却器49是由冷却介质循环盘管53组成的，在盘管的螺旋圈之间带有间隙55。在盘管的内部设置一台鼓风机51。
在此特殊的实施例中，鼓风机51不仅循环冷却空气至冷却器49的相对端，而且补充地产生正空气压力，直接地通过冷却器的主体的开启结构。因此，冷却器的全部有效地暴露于塑料材料，并且在冷却器内部产生的空气压力通过冷却器的间隙55由盘管的内部掠过以及随后围绕盘管向外至围绕冷却器的塑料材料上。
虽然图5示出的是盘管型冷却器，应该理解，任何开启结构的冷却器将提供同样的效益。例如，一种鼠笼风扇壳体现在已用于炉子增湿器和类似器件。按照本发明改进的同样结构可以补充地具有在壳体的鼠笼结构中的冷却介质管道，以代替图5中所示的第二塑料冷却器的盘管型结构。
图6示出本发明的另一最佳实施例，其特点体现在冷却系统61中。冷却系统61具有一个上游接触冷却器65和一个下游空气冷却器69。下游冷却器具有冷却介质循环壁71以及上游冷却器具有冷却介质循环壁67。在此特殊的实施例中，下游冷却器的冷却壁71借助流体管道73与上游冷却器的冷却壁67连接。这样允许两个冷却器使用公共的冷却介质在两个冷却器之间流动。这种冷却介质同样可以是激冷气体或可以是激冷液体。上游冷却器提供的效益是成形和冷却与其接触的管子壁部分，而下游冷却器提供的效益是空气冷却管子的整个内壁，包括管子壁的凸起部分，它不与上游冷却器接触。
本发明的另一优选的特点示于图2。在这里可以看出，冷却系统还具有一个挡板37，位于空气冷却器的下游。此挡板比管子的内壁直径稍小，它因此阻挡冷却空气由第二塑料冷却器通过模具通道的开启的下游端逃逸。因此，冷却空气被保持在通道内，在这里它继续冷却管子的内壁。
虽然本发明的各种最佳实施例已详细地说明，技术熟练人员可以理解，在不脱离本发明的精神和所附权利要求书的范围的条件下，可以做出各种改变。
权利要求
1.一种用于模塑带有异型的外管壁的塑料管子的模塑装置，上述模塑装置具有一个模具通道，在其中塑料材料成形为管子，上述模具通道具有第一塑料冷却器，塑料材料对着它流动，以便塑料材料的接触冷却，以及它还在第一塑料冷却器的下游具有第二塑料冷却器，上述第二塑料冷却器提供塑料材料的空气冷却，这些材料在模具通道内围绕着上述第二塑料冷却器。
2.一种用于模塑带有异型的外管壁的塑料管子的模塑装置，上述模塑装置具有一个模具通道，在其中塑料材料成形为管子，上述模具通道具有第一塑料冷却器，对着它塑料材料流动，以便塑料材料的接触冷却，以及它还在第一塑料冷却器的下游在模具通道内具有第二塑料冷却器，第二塑料冷却器比第一塑料冷却器的直径小，以及不与塑料材料接触，第二塑料冷却器提供塑料材料的空气冷却，这些材料在模具通道内围绕着第二塑料冷却器。
3.如权利要求2所述的模塑装置，其特征在于，上述第二塑料冷却器具有一个空心体，它带有空心壁和在空心体的空心壁内包容的冷却介质。
4.如权利要求3所述的模塑装置，其特征在于，上述冷却介质包括已冷却的液体。
5.如权利要求3所述的模塑装置，其特征在于，上述冷却介质包括已冷却的气体。
6.如权利要求2所述的模塑装置，其特征在于，上述第二塑料冷却器是辐射冷却器。
7.如权利要求3所述的模塑装置，其特征在于，上述第二塑料冷却器的上述空心壁具有开启的笼式结构，以及上述第二塑料冷却器具有鼓风机位于上述空心壁的内部，用于吹风向外通过上述空心壁的开启的笼式结构，以便移动被第二塑料冷却器冷却的空气到模具通道内的塑料材料上。
8.如权利要求2所述的模塑装置，其特征在于，上述第二塑料冷却器被隔离在上述第一塑料冷却器的下游。
9.如权利要求2所述的模塑装置，其特征在于，上述第二塑料冷却器的位置是侧面靠侧面地对着上述第一塑料冷却器。
10.如权利要求3所述的模塑装置，其特征在于，在上述第一塑料冷却器和上述第二塑料冷却器之间具有流体管道，冷却介质通过上述流体管道在上述第一和第二塑料冷却器之间流动。
11.如权利要求2所述的模塑装置，其特征在于，被第二塑料冷却器冷却的冷却空气由第二塑料冷却器移动向外，至在模具通道内围绕着第二塑料冷却器的塑料材料上，此模塑装置还具有在第二塑料冷却器下游的空气流动挡板，此模具通道具有开启的下游端，此空气流动挡板位于管子的内部，离开塑料材料，以及阻挡由第二冷却器产生的冷却空气避免通过通道的下游端逃逸。
全文摘要
一种用于模塑带有异型的外管壁的塑料管子的模塑装置，它具有一个模具通道，在其中塑料材料成形为管子。此模具通道具有第一塑料冷却器，对着它塑料材料流动，以便塑料材料的接触冷却。此模具通道还具有在第一塑料冷却器下游的第二塑料冷却器。第二塑料冷却器提供塑料材料的空气冷却，这些材料在模具通道内围绕着上述第二塑料冷却器。
文档编号B29C47/88GK1481983SQ0215268
公开日2004年3月17日 申请日期2002年11月29日 优先权日2002年9月9日
发明者曼夫瑞德·A·A·鲁波克, 曼夫瑞德 A A 鲁波克, A 鲁波克, 斯蒂芬·A·鲁波克 申请人:曼夫瑞德·A·A·鲁波克, 曼夫瑞德 A A 鲁波克, 斯蒂芬·A·鲁波克