用于冷却挤出的型材的方法和设备与流程

文档序号:13938292阅读:186来源:国知局

本发明涉及一种用于提高挤出生产线的冷却功率并且用于能效高地挤出塑料型材、尤其是塑料管的方法,该方法包括如下步骤:a)在挤出机中熔化塑料,b)形成塑料条并且将塑料条输入给模具,c)借助模具形成塑料型材,和d)在冷却和/或定径装置中借助对型材的冷却进行定径和硬化;其中,为了在外部冷却型材,通过一个或多个冷却箱抽吸气态介质。本发明还涉及一种相应的设备。



背景技术:

同类型的方法已经由现有技术已知,例如os2455779描述了一种用于提高在挤出时的排出功率的方法并且为此建议液态蒸发在型材的内表面上的液态介质。此外公开了,应该逆着挤出方向引导空气流。

de102013107809a1同样为了改善散热而建议以如此高的相对速度在与塑料型材的边界层上引导冷却介质经过,使得在那里出现涡流流动。



技术实现要素:

本发明的目的在于,这样改进已知的方法和设备,使得冷却功率提高,但是为此对购置成本的耗费以及运行成本保持尽可能低。此外应当实现,基本上没有液体在塑料型材的周边上顺沿向下流动并且冷却关于型材横截面变得更均匀。

与权利要求1前序部分相结合,所述目的关于方法的解决方案的特征在于,在用于气态介质的进口区域和出口区域之间,气态介质的温度和饱和度提高,在进口区域和出口区域之间经由喷嘴添加液态介质,其中,通过加热使液态介质蒸发并且气态介质的饱和度提高。

通过按照本发明的所述方法,实现了对型材的高效冷却。气态介质、通常是空气(但也可以使用良好地适合于与液体结合的任何其他气体,但在这里举例性地提及空气)在外部在型材表面上被引导经过。在此,热量从型材经由型材表面散发到空气中。在冷却段内的限定的段上喷入液体、通常为水(在这里也可想到任何适合的在已知的工艺温度下蒸发的液态介质,但在这里以水为例进行阐述)。通过喷入使水雾化,已经在受热的空气中、但也在入射到型材表面上时喷入的水蒸发。流过的空气被加热,因此也能吸收更多的水分子,其饱和度增大。也可想到影响压力,因为压缩的空气具有比在标准压力下环境空气低的露点(水冷凝,空气变得更干)。

然而按照进一步改进方案确保,在饱和度提高时,不超过露点并且因此水不冷凝。因此不达到最大饱和度,相对湿度保持小于100%。

为了使空气的饱和度重新最小,在一种进一步的继续改进方案中建议,经由附加开口抽吸附加的空气。较不饱和的空气与更饱含的空气混合并且混合物然后重新能够吸收另外的水分子。

按有利的方式,经由数学模型这样协调水的量和空气的量,使得从型材取走优化的热量。这可以被这样地开环控制和/或闭环控制,使得也包括调温段在内。在这里,从型材沿挤出方向几乎不取走热量,以便热量能从内部区域(例如在厚壁管的情况下)到达外部区域中。按这种方式避免应力和稍后的质量缺陷。

在一种进一步的继续改进方案中规定,冷却接近饱和的空气,在这里与环境接触通常已经足够了,因此不必消耗附加的能量,由此产生过饱和并且水冷凝。冷凝的水被接收并且为了重新利用而输入给喷嘴。冷却的空气然后确实重新更干燥并且同样可以重新为了继续循环而被引导至进口区域。

按照进一步改进方案附加地规定,借助导板引导空气。通过这些能够在角度和转动方面单独可变的导板,可以有针对性地影响气流。因此,空气可以或更近或更远地在型材的表面上被引导经过或者空气可以被这样引导,使得空气螺旋式地围绕型材流动。但也可想到安装漏斗形式的导板,如其在de102007026309a1中描述的那样。该de’309的内容因此属于

本技术:
的公开内容。

提高散热可以通过如下方式实现,即,逆着挤出方向通过冷却段抽吸空气。

所述目的关于设备的解决方案在权利要求9至15中给出。

所建议的腔也可以通过空心体形成,其中,空心体具有腔和分隔壁。但也可想到,各分隔壁的其中一个端部描绘用于型材的通过横截面并且在冷却箱内的空心体是可更换的。

按照本发明的方法和设备的突出优点在于,气体和液体在温度和总压力方面的物理相互作用结合蒸发压力这样协调,使得平衡湿度、每摩尔液体与每摩尔气体的比例得以优化,由此可以散出尽可能大的热量。

附图说明

在附图中示意性地示出按照本发明的设备:

图1示出典型的挤出生产线,

图2示出冷却段的部分,

图3示出冷却箱的横截面,

图4示出对于图3的一种备选方案。

具体实施方式

图1示出一种典型的挤出生产线,如其现今用于型材挤出那样,不管是用于生产窗户型材还是管。其示出一个挤出机1,塑料在该挤出机中熔化并且被连续地输送到挤出模具2中用以成型。此后接着一个定径和/或冷却装置3,视型材而定地可以使用另外的冷却站。在冷却站之后接着一个拉出装置4。为了将连续型材6切割成所希望的长度,接着设置有一个分离装置5。

图2示出一个带有第一、第二和第三冷却箱(7、8、9)的冷却段。这些冷却箱经由各一个连接通道11和12相连接。冷却段具有一个入口区域19和一个出口区域20,空气可以经由该入口区域和出口区域进入和排出。在该实施方式中,借助抽取装置10逆着挤出方向14抽吸空气。流动13经由箭头象征表示。在各冷却箱7、8和9中设置有喷嘴22,经由这些喷嘴可以将水喷入,未示出相应的输入管路。此外,每个冷却箱包括附加开口21,经由所述附加开口能抽吸另外的空气。开口可以打开和封闭,这也可经由机器控制装置、例如在数学模型的框架内实现。可调的导板23影响空气的流动13因而以及距离和如何围绕型材6引导该流动的方式和方法。

在图3中示出另一种实施方式的冷却箱横向于挤出轴线的剖面图。该冷却箱分成多个腔15,这些腔通过分隔壁16形成。分隔壁16在一个端部上固定在冷却箱的壁上并且在另一个端部上是长度可变的,以便能够冷却型材6的不同横截面。用于冷却的空气被引导通过腔15,其中,每个腔15可被不同强度地穿流。

图4示出对于按照图3的实施方式的一种备选方案。在这里,在冷却箱中使用固定的同样具有多个腔15的腔系统,这些腔通过分隔壁16分隔开。腔15具有不同的大小并且分隔壁18的端部同时形成用于型材6的通过横截面。

附图标记列表:

1挤出机

2挤出模具

3定径和/或冷却装置

4拉出装置

5分离装置

6型材

7第一冷却箱

8第二冷却箱

9第三冷却箱

10抽取装置

11第一连接通道

12第二连接通道

13流动

14挤出方向

15在7、8和/或9中的腔

16分隔壁

17……

1816的端部

19进口区域

20出口区域

21附加开口

22喷嘴

23导板



技术特征:

技术总结
本发明涉及一种用于提高挤出生产线的冷却功率并且用于能效高地挤出塑料型材、尤其是塑料管的方法,该方法包括:a)在挤出机(1)中熔化塑料,b)形成塑料条并且将塑料条输入给模具(2),c)借助模具(2)形成塑料型材,和d)在冷却和/或定径装置(3)中借助对型材的冷却进行定径和硬化;其中,为了在外部冷却型材(6),通过一个或多个冷却箱(7、8、9)抽吸气态介质。在此,按照本发明规定:在用于气态介质的进口区域(19)和出口区域(20)之间,提高气态介质的温度和饱和度,在进口区域(19)和出口区域(20)之间经由喷嘴(22)添加液态介质,其中,通过加热使液态介质蒸发并且气态介质的饱和度提高。此外,本发明涉及一种与此有关的设备。

技术研发人员:H·多曼;H·施蒂格利茨
受保护的技术使用者:巴顿菲尔-辛辛那提德国有限公司
技术研发日:2016.04.22
技术公布日:2018.03.13
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1