專利名稱：用于制造帶有連接套管的雙壁型熱塑管的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造帶有連接套管的雙壁型熱塑管的裝置。
背景技術(shù)：
這種類型的裝置例如可從DE10110064A1獲知。該裝置具有若干在通路上引導(dǎo)的模具，這些模具形成一個模制管道，該模制管道至少在第一部分中具有波紋狀的模制壁和至少在第二部分中具有與連接套管對應(yīng)的套管凹口。該裝置的擠出頭具有用于將第一軟管擠出到模制管道中的第一擠出模和設(shè)置在模制管道中模具移動方向的下游用于擠出第二軟管的第二擠出模。第一氣槽設(shè)置在兩個擠出模之間并連接到第一壓縮氣體控制裝置，該裝置用于通過從第一氣槽的口中排出的壓縮氣體在兩個軟管之間的空間中產(chǎn)生壓力p1或p2。在模制管道的模具移動方向第二擠出模下游向外開口的第二氣槽連接到第二壓縮氣體控制裝置，從而在第二軟管的內(nèi)側(cè)上通過從第二氣槽的中排出的壓縮氣體產(chǎn)生超過大氣壓力的壓力p3。兩個壓縮氣體控制裝置以開環(huán)或閉環(huán)的方式通過控制裝置控制。
利用該裝置，第一軟管被擠出到管道中。在模制管道的第一部分中，使第一軟管成為波紋形狀，在模制管道的第二部分中，第一軟管被擴大而形成連接套管。第二軟管被擠出到第一軟管中并壓靠第一軟管的波谷，形成包括外管以及與外管熔合的內(nèi)管的復(fù)合管。當(dāng)使第一軟管成為波紋形狀且第二軟管擠出到第一軟管中時，兩個管之間的空間受到超出大氣壓力的壓力p1的作用(兩個軟管之間的空間以下稱作空間A)。壓力p1被設(shè)定為這樣一個水平，即，在波谷處被熔合在一起的軟管冷卻后，內(nèi)管不會在這些點之間向內(nèi)或向外彎曲。目的是軟管冷卻之后在該處形成大氣壓力。此外，壓力p1產(chǎn)生第一軟管的波紋形狀。
如果第一軟管在第二部分中擴大從而形成連接套管，則在空間A中建立壓力p2。壓力p2不能太小，否則第一軟管將不會擴大，或不會充分地擴大從而形成連接套管。另一方面，如果壓力p2太大，第一軟管在擠出時受到拉伸，使得它在開始形成連接套管的地方具有較薄的壁厚，而在連接套管的末端具有較厚的壁厚。
在第二軟管擠出到已經(jīng)擴大從而形成連接套管的第一軟管中期間，第二軟管從內(nèi)側(cè)受到超出大氣壓力的壓力p3的作用并壓靠第一軟管。結(jié)果，可以確保達到兩個軟管在連接套管區(qū)域中的整個表面區(qū)域上的熔合。
一旦連接套管已經(jīng)由兩個軟管形成，且第二軟管被再次擠出，在第一軟管的下一個第一部分壓靠第一軟管的波谷，空間A就再一次受到壓力p1的作用。
壓力p1，p2和p3的閉環(huán)或開環(huán)控制具有特殊意義，因為內(nèi)軟管的彎曲和/或連接套管壁厚的不規(guī)則性可以通過適當(dāng)設(shè)定壓力而被最大程度地避免。就上述裝置來說，空間A所受到的壓力p1和p2的閉環(huán)控制尤其被證明是困難的。該空間處于受擠出頭和兩個軟管限制的情況中，意圖是第一軟管不是抵靠波紋模制壁就是抵靠套管凹口。由于套管凹口的直徑大于波紋模制壁的直徑，空間A的容積就取決于模制過程中的各個階段。因此，該容積在連接套管制造開始的時候和結(jié)束的時候是變化的。尤其在大管徑的情況下，空間A的容積改變對壓力p1和p2的影響將達到這樣的程度，即為了維持這些壓力必須對壓力控制提出非常高的要求。
此外，空間A中的溫度也影響該處的壓力。該溫度取決于提供到空間A并從空間A中去除的熱量。該熱量反過來也取決于熱量經(jīng)由其傳遞的空間A的表面面積。因此，在第一部分(波紋)和第二部分中模具的不同形狀也影響空間A中的壓力。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是以這樣的方式改進用于制造帶有連接套管的雙壁型熱塑管的裝置，即，在模制管道的第一部分中，在軟管冷卻期間避免內(nèi)管的彎曲，在模制管道的第二部分中，第一軟管能達到令人滿意的擴大從而形成連接套管。
根據(jù)本發(fā)明，這個目的通過權(quán)利要求1的特征實現(xiàn)。在此情況中，壓力控制器通過連接到用于氣體交換的附加的壓縮氣體儲存器的壓縮氣體管線而連接到所述第一氣槽。因此壓縮氣體儲存器可以經(jīng)由壓縮氣體管線以及經(jīng)由第一氣槽與空間A相通。例如如果由于空間A的容積增加而使其壓力下降，那么在空間A和壓縮氣體儲存器之間立即達到壓力均衡，該作用減小了空間A中的壓力下降。這樣就可以以簡單的方法最大程度地避免在空間A中不希望有的壓力梯度，否則不得不通過壓縮氣體控制裝置使其均衡，然而其包括更復(fù)雜得多的閉環(huán)控制。根據(jù)本發(fā)明，壓力在一個完整系統(tǒng)中以閉環(huán)或開環(huán)的方式受到控制，該系統(tǒng)的容積基本由空間A的容積和壓縮氣體儲存器的容積所組成。這樣就導(dǎo)致在空間A中的壓力分布平衡，尤其能避免雙壁型管的內(nèi)壁中不希望的彎曲。
在優(yōu)選實施例中，壓縮氣體儲存器被形成為分離的容器。因此，帶有常規(guī)的氣流橫截面的壓縮氣體管線可以被用于壓縮氣體控制裝置到第一氣槽的連接，壓縮氣體容器的尺寸確定在空間A中壓力變化減小的程度。附加的壓縮氣體儲存器也可以通過加寬壓縮氣體管線的氣流橫截面而形成，至少在壓縮氣體管線的局部區(qū)域中加寬。
分離的容器最好通過T型套管連接到壓縮氣體管線。這樣就使在本技術(shù)領(lǐng)域中已知的裝置被以簡單的方法修改，因為設(shè)置在該處的壓縮氣體管線被切斷并且?guī)в袎嚎s氣體容器的T型套管被插接在該處。
壓縮氣體容器可拆卸地被連接到T型套管。因此就可以例如在裝置的試驗狀態(tài)中以簡單的方法分析分離的容器的尺寸對于管壁質(zhì)量的影響，從而確定用于加工的最佳容器容積。
壓縮氣體容器可以包括兩條供應(yīng)管線且與壓縮氣體管線串聯(lián)連接。也可以將壓縮氣體容器并聯(lián)連接到壓縮氣體管線，也就是說將壓縮氣體容器通過旁路管連接到壓縮氣體管線。
在優(yōu)選實施例中，壓縮氣體儲存器被設(shè)置在第一氣槽附近。這種類型的排列使壓縮氣體儲存器和空間A之間的氣流阻力最小，因此在壓縮氣體儲存器和空間A之間可以發(fā)生快速壓力均衡。
壓縮氣體控制裝置最好具有一個壓力表，該壓力表被設(shè)置在壓縮氣體儲存器的上游。因此，壓力表不直接檢測壓縮氣體容器或儲存器和空間A之間的壓力均衡，而僅僅檢測整個系統(tǒng)的壓力，該系統(tǒng)的容積如上文所述基本由壓縮氣體儲存器的容積和空間A的容積組成。
安全閥可以被連接在壓縮氣體控制裝置和第一氣槽之間。該閥最好被形成為彈簧起動閥，在特定壓力下被關(guān)閉。因此可以避免例如如果壓縮氣體控制裝置發(fā)生故障的話在空間A中出現(xiàn)不被允許的過高壓力。
在第一部分中的相應(yīng)于被制造管子的管直徑的模制壁的外直徑可以大于500mm，最好大于800mm。特別是在粗大管子的情況中，已經(jīng)證實使用根據(jù)本發(fā)明的壓縮氣體儲存器是有利的。因為管直徑變得更大，當(dāng)從連接套管的制造轉(zhuǎn)換到波紋管壁的制造或從波紋管壁的制造轉(zhuǎn)換到連接套管的制造時，空間A的容積的減少或增加也變得更大。由于管直徑變得更大，當(dāng)在連接套管的制造和波紋管壁的制造之間轉(zhuǎn)換時，空間A的傳熱表面面積的減少或增加也變得更大。
在優(yōu)選實施例中，儲存器的容積大于10公升(標(biāo)準(zhǔn)公升)。容積最好大于20公升。為了使包括壓縮氣體儲存器、氣體壓力管線、第一氣槽和空間A的被控制系統(tǒng)的動作不是太緩慢，在優(yōu)選實施例中，壓縮氣體儲存器的容積小于50公升。最好該容積也可以小于40公升。
此外，用于在第二軟管的內(nèi)側(cè)上產(chǎn)生壓力p3的壓縮氣體控制管線可以包括壓力控制器，該壓力控制器經(jīng)由被連接到用于氣體交換的附加的第二壓縮氣體儲存器的壓縮氣體管線連接到第二氣槽。


本發(fā)明基于附圖中描繪的實施例被更詳細(xì)地闡述，其中圖1所示的是在連接套管制造之前，經(jīng)由本發(fā)明裝置的擠出部分的縱剖面圖；圖2所示的是在將第二軟管擠出到擴大成連接套管的第一軟管中期間，經(jīng)由擠出頭和模制管道部分的縱剖面圖；圖3示意性地顯示壓力p1、p2和p3的控制；和圖4所示的是帶有壓縮氣體儲存器的壓縮氣體控制裝置的示意圖。
具體實施例方式
圖1和2顯示在各個工藝步驟中的本發(fā)明的裝置的擠出頭1。在圖1描繪的步驟中，第一軟管2通過擠出頭1的第一擠出模3擠出到模制管道4的第一部分中并且使其形成波紋形狀。第二軟管5通過擠出頭1的第二擠出模6擠出到第一軟管2中并且壓靠第一軟管2的波谷7。用于第二軟管5的校準(zhǔn)心軸8設(shè)置在制造方向上擠出頭1的下游。
當(dāng)?shù)谝卉浌?被形成波紋形狀且第二軟管5被壓靠第一軟管2的波谷7并與其熔合時，兩個軟管2和5之間的空間A受到超出大氣壓力的壓力p1。該壓力通過設(shè)置在擠出頭1上兩個擠出模3和6之間的第一氣槽9中排出的壓縮氣體而產(chǎn)生。
壓力p1被設(shè)定成兩個軟管2和5冷卻之后在兩個軟管之間的中間空間10中建立大氣壓力，使得第二軟管在與第一軟管2的波谷7連接的點上沒有任何彎曲。必須確保在圖1描繪的處理步驟中壓縮氣體連續(xù)流入空間A以保持壓力p1，因為充滿壓力p1的中間空間10從空間A抽取壓縮氣體。
圖2所示的是擠出頭1的第二擠出模6已經(jīng)到達模制管道4的套管凹口11，同時第一軟管仍然被擠出到套管凹口11中的狀態(tài)。在兩個軟管2和5之間的空間A中接著存在基本不變的小于p1的壓力p2。利用壓力p2，第一軟管2在其全部表面區(qū)域壓靠套管凹口11。
如圖2中顯示，壓力p2被設(shè)定成使得從第一擠出模3中擠出的第一軟管2向著套管凹口11提升，但并不膨脹到存在過度拉伸的程度，過度拉伸會導(dǎo)致在套管凹口11的開始端和中間區(qū)域中軟管2的壁厚度變薄以及因此在生產(chǎn)方向遠端的套管凹口11的末端造成熱塑材料堆積，并因此而使壁厚度增大。
為了使第二軟管5和已經(jīng)被擴大形成連接套管的第一軟管2有效熔合，在圖2描繪的處理狀態(tài)中，第二軟管5從內(nèi)側(cè)經(jīng)由第二氣槽12受到超過大氣壓力的壓力p3的作用。壓力p3被設(shè)定成能確保第二軟管5和第一軟管2的最佳熔合。
如果圖1和2相比較，很清楚的是取決于工藝處理的步驟，空間A的容積不同并且在工藝處理期間變化。熱量經(jīng)由其傳遞的空間A的表而區(qū)域的尺寸也在工藝處理的過程中改變。容積的改變和傳熱表面區(qū)域的尺寸改變都影響空腔A中的壓力。然而，作為結(jié)果引起的壓力改變被根據(jù)本發(fā)明的壓力儲存器中的壓力緩沖削弱或被部分地均衡。
圖3所示的是連接到第一氣槽9和第二氣槽12的壓縮氣體控制裝置13和14借助于隨時間變化對壓縮氣體控制裝置13和14進行切換用的控制裝置15對壓力p1、p2和p3的控制。
用于產(chǎn)生壓力p1、p2和p3的壓縮氣體經(jīng)由壓縮氣體饋入口16提供到壓縮氣體控制裝置13和14。壓縮氣體控制裝置13通過使來自第一氣槽9口的氣體進入空間A產(chǎn)生壓力p1和壓力p2，同時所設(shè)置的壓縮氣體控制裝置14用于產(chǎn)生壓力p3，第二軟管5通過來自第二氣槽12中的壓縮氣體從內(nèi)側(cè)受到壓力p3的作用。壓縮氣體管線26將壓縮氣體控制裝置13連接到第一氣槽。
控制裝置15隨時間變化地對壓縮氣體控制裝置13和14進行切換。借助在此沒有被進一步描述的裝置，控制裝置15經(jīng)由信號提供線17接收信號，以此信號為基礎(chǔ)，壓力p1、p2和p3取決于與擠出頭相關(guān)的成形管道的位置可隨時間變化地被設(shè)定。這樣就使壓縮氣體控制裝置取決于模制管道的相對位置設(shè)定p1、p2和p3的具體壓力值。
在圖4中描繪了隨時間變化切換壓力p1、p2和p3用的壓縮氣體控制裝置13和14的實施例。設(shè)定壓力p1、p2和p3所需的壓縮氣體經(jīng)由壓縮氣體饋入口16提供。壓縮氣體經(jīng)由分支管連接到壓力控制器18和19。在壓力控制器18和19的下游，來自壓力控制器的氣體的壓力分別通過壓力表20和21測量，并被指示給在壓力控制器18和19內(nèi)部的起動單元(在圖4中沒有詳細(xì)描繪)。如圖4顯示，由于起動單元借助由壓縮氣體饋入口16提供的壓縮氣體進行工作且工作在較低壓力值下，因此需要減壓器23和24。
壓縮氣體容器24設(shè)置在壓力控制器18和壓力表20下游，其通過T套管25連接到壓縮氣體管線26。壓縮氣體管線26將壓力控制器18連接到第一氣槽9。
在本文描繪的實施例的情況中，壓縮氣體控制裝置經(jīng)由壓力控制器18控制包括壓縮氣體管線26、容器24、第一氣槽9和空間A的系統(tǒng)中的壓力。在壓縮氣體容器24和空間A中的壓力大致相等，因為兩者彼此相通，沒有任何明顯的氣流阻力。因此，在空間A中的壓力變化通過壓縮氣體容器中的壓力緩沖減弱。因此這種類型的減弱有利于壓力p1和p2的適當(dāng)控制，因此有利于帶有連接套管的雙壁型管的制造。
附圖標(biāo)記1 擠出頭2 第一軟管3 第一擠出膜4 模制管道5 第二軟管6 第二擠出膜7 波谷8 校準(zhǔn)心軸9 第一氣槽10 中間空間11 套管凹口12 第二氣槽13 壓縮氣體控制裝置14 壓縮氣體控制裝置15 控制裝置16 壓縮氣體饋入口17 信號提供線18 壓力控制器19 壓力控制器20 壓力表21 壓力表22 減壓器23 減壓器24 壓縮氣體容器
25 T套管26 壓縮氣體管線A 軟管2和5之間的空間
權(quán)利要求
1.一種用于制造帶有連接套管的雙壁型熱塑管的裝置，包括A)模制管道(4)，其由在通道上引導(dǎo)的至少一個模具系列形成，模制管道(4)至少在第一部分中具有波紋狀模制壁，至少在第二部分中具有與連接套管對應(yīng)的套管凹口(11)，B)配備有擠出頭(1)的擠出裝置，擠出頭(1)具有用于將第一軟管(2)擠出到模制管道(4)中的第一擠出模(3)和在模制管道(4)中模具移動方向下游設(shè)置的用于擠出第二軟管(5)的第二擠出模(6)，C)設(shè)置在兩個擠出模(3)和(6)之間的第一氣槽(9)，和在模制管道(4)的模具移動方向上第二擠出模(6)下游向外開口的第二氣槽(12)，D)壓縮氣體控制裝置(13)，該裝置連接到第一氣槽(9)，用于通過從第一氣槽(9)的口中排出的壓縮氣體在兩個軟管(2、5)之間的空間(A)中產(chǎn)生壓力p1或p2，該壓縮氣體控制裝置(13)包括壓力控制器(18)，E)壓縮氣體控制裝置(14)，該裝置連接到第二氣槽(12)，用于通過從第二氣槽(12)的口中排出的壓縮氣體在第二軟管(5)的內(nèi)側(cè)上產(chǎn)生超過大氣壓力的壓力p3，F(xiàn))用于控制壓縮氣體控制裝置(13)和(14)的控制裝置(15)，其特征在于，壓力控制器(18)經(jīng)由壓縮氣體管線(26)連接到第一氣槽(9)，壓縮氣體管線(26)連接到用于氣體交換的附加的壓縮氣體儲存器(24)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，壓縮氣體儲存器(24)被形成為分離的壓縮氣體容器(24)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，壓縮氣體儲存器(24)通過至少在壓縮氣體管線(26)的局部區(qū)域中擴大氣流橫截面形成。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，分離的壓縮氣體容器(24)通過T型套管(25)連接到壓縮氣體管線(26)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，壓縮氣體容器(24)可拆卸地連接到T型套管(25)。
6.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，壓縮氣體容器(24)包括兩個供應(yīng)管線并與壓縮氣體管線(26)串聯(lián)。
7.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，壓縮氣體容器(24)包括兩個供應(yīng)管線并與壓縮氣體管線(26)并聯(lián)。
8.如權(quán)利要求1至7的任何一項所述的裝置，其特征在于，壓縮氣體儲存器(24)被設(shè)置在第一氣槽(9)的附近。
9.如權(quán)利要求1至8的任何一項所述的裝置，其特征在于，壓縮氣體控制裝置(13)具有設(shè)置在壓縮氣體儲存器(24)上游的壓力計(20)。
10.如權(quán)利要求1至9的任何一項所述的裝置，其特征在于，在壓縮氣體控制裝置(13)和第一氣槽(9)之間連接有安全閥。
11.如權(quán)利要求1至10的任何一項所述的裝置，其特征在于，在第一部分中的模制壁(4)的外直徑大于500mm，最好大于800mm。
12.如權(quán)利要求1至11的任何一項所述的裝置，其特征在于，壓縮氣體儲存器(24)的容積大于10公升，最好大于20公升。
13.如權(quán)利要求1至12的任何一項所述的裝置，其特征在于，壓縮氣體儲存器(24)的容積小于60公升，最好小于50公升。
14.如權(quán)利要求1至13的任何一項所述的裝置，其特征在于，壓縮氣體控制裝置(14)包括壓力控制器(19)，該壓力控制器(19)經(jīng)由連接到用于氣體交換的附加的第二壓縮氣體儲存器的壓縮氣體管線連接到第二氣槽(12)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造帶有連接套管的雙壁型熱塑管的裝置。當(dāng)熱塑管通過使用該裝置制造時，形成由擠出頭(1)，被擠出到模制管道(4)中的第一軟管(2)和被擠出到第一軟管(2)中的第二軟管(5)限定的近似環(huán)形的空間(A)。本發(fā)明設(shè)想將空間(A)連接到壓縮氣體儲存器(24)，使得在空間(A)中的壓力變化通過該壓縮氣體容器被減弱。
文檔編號B29C49/78GK1791503SQ200480013945
公開日2006年6月21日 申請日期2004年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月31日
發(fā)明者曼夫瑞德·A·A·魯波克, 斯蒂芬·A·魯波克 申請人:曼夫瑞德·A·A·魯波克