專利名稱：用于在擠出時節(jié)省能量的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在擠出生產(chǎn)線中節(jié)省能量的方法，該擠出生產(chǎn)線包括至少一
臺擠出機、一個擠出模口、一個冷卻段以及一個取出單元，其中，將能量以熱量形式至少在 擠出機中引入一種塑料用于塑化，以便產(chǎn)生一種型材，并且在一個成形過程之后，至少在冷 卻段中將熱量從該型材中再次引出以便實現(xiàn)尺寸穩(wěn)定性。 本發(fā)明還涉及在這個方面的一種裝置。
背景技術(shù)：
在塑料加工中，人們已知通過使用原始能量(電能、天然氣，等等)來熔化塑料并 且將這種能量轉(zhuǎn)換成摩擦熱或用于多種加熱目的熱量。以此方式熔化的塑料被注入一個模 具中(注塑模制)或者(如在擠出中)迫使其通過一個?？诓⑶冶粡娏鋮s以便實現(xiàn)尺寸 穩(wěn)定性。這被稱為塑料的凍結(jié)。在這種強力冷卻的過程中產(chǎn)生了廢熱(例如，在吹膜擠出 中的熱空氣、在管道擠出中或者另外在注塑模制中的熱水)。迄今為止這種廢熱幾乎未得到 利用。它通過冷卻器或冷卻塔被消散到環(huán)境中并且因此被損失掉。 風(fēng)扇或鼓風(fēng)機以及循環(huán)泵被用于運送冷卻介質(zhì)(如空氣和水)。這些鼓風(fēng)機以及 循環(huán)泵是由一臺電動機來驅(qū)動的。在管道制造廠中，通常存在著一個閉合的水冷卻回路，經(jīng) 由該回路水通過泵被帶到單獨的用戶處(如冷卻槽、傳輸冷卻，等等)。這些冷卻槽具有分 離的循環(huán)泵，該循環(huán)泵持續(xù)把水帶給有待冷卻的塑料產(chǎn)品。通過一個恒溫器使水溫保持恒 定。由電動機驅(qū)動的其他用戶是，例如，真空泵。在型材擠出中，在一條生產(chǎn)線中安裝了多 個真空泵。

發(fā)明內(nèi)容
由本發(fā)明著手解決的問題是提供一種方法以及一種裝置，通過該方法和裝置，從 所生產(chǎn)的塑料產(chǎn)品中取出的熱量可以在該過程中得到有利的利用并且因此整個工廠能夠 以一種節(jié)省能量的方式來運行。因此，使全球環(huán)境變暖被減小。 與權(quán)利要求1的前序部分相關(guān)聯(lián)的與該方法有關(guān)的問題的解決方案的特征在于， 所提取出的熱量中的至少一些被轉(zhuǎn)換成機械能并且被送回該擠出過程。 根據(jù)一種發(fā)展，所產(chǎn)生的機械能被用于運行結(jié)合在該擠出過程中的多個裝置(例 如，像循環(huán)泵和/或風(fēng)扇和/或鼓風(fēng)機，但還有真空泵)。 可替代地，所作出的安排是使該機械能被轉(zhuǎn)換成電能并且被送回供能網(wǎng)絡(luò)之中。 還可設(shè)想使該電能量中的至少一些在內(nèi)部使用。在此考慮的是小能量用戶的運行，如應(yīng)急 照明。同樣有可能將能量存儲在儲能器中。 與權(quán)利要求5的前序部分相關(guān)聯(lián)的關(guān)于裝置的解決方案的特征在于，將一種熱力 發(fā)動機至少分配給該冷卻段，通過該熱力發(fā)動機從該過程中抽取出的一定量的熱量可以被 轉(zhuǎn)換成機械能。 根據(jù)一個發(fā)展，在此提出所使用的熱力發(fā)動機是一種斯特林發(fā)動機，它包括結(jié)合在擠出過程中的至少一臺機器，如循環(huán)泵和/或風(fēng)扇和/或鼓風(fēng)機和/或真空泵。 通過根據(jù)本發(fā)明提出的方法和裝置，在擠出中(這就是說同樣也在塑料加工中)
首次提出了一種能量回路，通過該能量回路用于熔化塑料顆粒而被引入的能量至少部分被
送回該過程。


在附圖中示意地再現(xiàn)了本發(fā)明的一個示例性實施方案，在附圖中
圖l示出現(xiàn)有技術(shù)， 圖2示出具有可供使用的足夠的熱水供應(yīng)的一個設(shè)備方案，以及
圖3示出沒有熱水供應(yīng)的一個設(shè)備方案。
具體實施例方式
在圖1中示意地示出的是現(xiàn)今在擠出廠房中通?？晒┦褂玫囊粋€系統(tǒng)。該圖的底 部示出了一種常規(guī)的廠房安裝，其中一個冷卻塔1被連接到一個進料線2以及一個返回線3 上。一臺第一電動機4驅(qū)動一個泵5，該泵通過多條對應(yīng)的供應(yīng)管道將水連接到每臺擠出設(shè) 備上。這樣一個方案是在圖l的頂部中示出的。該廠房安裝的進料線供應(yīng)管道被連接到一 個分配管上，該分配管具有多個噴嘴6，通過這些噴嘴，水被指向用于冷卻一個冷卻槽7中 的塑料管8。該循環(huán)泵與電動機9一起負(fù)責(zé)用于冷卻水的必要傳送。 一個對應(yīng)的恒溫閥IO 控制該回路中水的溫度。例如，如果超過一個目標(biāo)溫度，將水從收集池傳送到該廠房回水線 之中并且類似地將新鮮的、較冷的水從該廠房進料線中送入該回路中。
現(xiàn)在圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，其中，再次使用了這種利用帶有多個噴霧嘴6 的分配管以及塑料管8的管冷卻。它基本上對應(yīng)于圖1中的結(jié)構(gòu)。然而，決定性的區(qū)別在于 以下事實，即經(jīng)由該恒溫控制器流出的熱水送入熱水回路13(并且不流入返回管道3中)， 并且所使用的電動機5和9現(xiàn)在已被熱力發(fā)動機11以及12所替代。這兩個熱力發(fā)動機驅(qū) 動對應(yīng)的泵并且被連接到廠房返回線3以及另一個熱水回路管道13上，并且因此利用這兩 個管道系統(tǒng)之間的溫度梯度，它們產(chǎn)生的能量足以用來至少驅(qū)動該回路中的這些泵。
如果該回路中仍然沒有熱水(例如，在星期一早上，所有生產(chǎn)線都被停止，于是盡 管存在該熱水回路但沒有熱的廢水)，但不得不啟動第一生產(chǎn)線，則使用如圖3所示的系 統(tǒng)。 這個生產(chǎn)線的這些泵裝備有電動機，并且，如果該生產(chǎn)線運行足夠長的時間并且 足夠熱的廢水是可供使用的，則該運行可以轉(zhuǎn)換到這些熱力發(fā)動機上。因此，這些泵既可以 通過電動機9和4驅(qū)動也可以通過熱力發(fā)動機11和12驅(qū)動。多個對應(yīng)的連接器14控制 著對這些泵的能量供應(yīng)。因此，有可能通過這樣一種配置首先通過電動機9和4來啟動該 回路，并且在熱水回路中有適當(dāng)?shù)臏囟葧r然后啟動熱力發(fā)動機11和12，并且最終將這些泵 的驅(qū)動從這些電動機轉(zhuǎn)變到這些熱力發(fā)動機上。 由于根據(jù)本發(fā)明的這種配置，有可能減少在一個能量回路中的這些耗能裝置的數(shù) 目并且甚至完全替換它們。
附圖標(biāo)記列表
1冷卻塔
4
3廠房返回線4電動機5泵6帶有噴霧嘴的分配管7冷卻槽8塑料管9電動機io恒溫閥ll熱力發(fā)動機112熱力發(fā)動機213熱水冷卻管道14連接器
權(quán)利要求
用于在一條擠出生產(chǎn)線中節(jié)省能量的方法，該擠出生產(chǎn)線包括至少一臺擠出機、一個擠出?？凇⒁粋€冷卻段、以及一個取出單元，其中，將能量以熱量的形式至少在該擠出機中引入一種塑料之中用于塑化，以便產(chǎn)生型材(8)，并且在一個成形過程之后，至少在該冷卻段中將熱量從該型材(8)中再次取出，以便實現(xiàn)尺寸穩(wěn)定性，其特征在于，所取出的熱量的至少一些被轉(zhuǎn)換成機械能并且被送回該擠出過程。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該機械能被用于運行結(jié)合在該擠出過程中 的多個循環(huán)泵和/或風(fēng)扇和/或鼓風(fēng)機和/或真空泵。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所產(chǎn)生的機械能被轉(zhuǎn)換成電能。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該電能被送回一個能量網(wǎng)絡(luò)之中。
5. 用于在一條擠出生產(chǎn)線中節(jié)省能量的一種方法，該擠出生產(chǎn)線包括至少一臺擠出 機、一個擠出?？?、一個冷卻段、以及一個取出單元，其特征在于，將一臺熱力發(fā)動機(11)分配給至少該冷卻段，通過該熱力發(fā)動機(11)從該過程中取 出的一個量值的熱量可以被轉(zhuǎn)換成機械能。
6. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，該熱力發(fā)動機(11)是斯特林發(fā)動機。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，結(jié)合在該擠出過程中的循環(huán)泵和/或風(fēng) 扇和/或鼓風(fēng)機和/或真空泵的驅(qū)動器中的至少一個是斯特林發(fā)動機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在擠出生產(chǎn)線中節(jié)省能量方法，該擠出生產(chǎn)線包括至少一臺擠出機、一個擠壓模口、一個冷卻段、以及一個取出單元，將能量以熱量的形式至少在該擠出機中引入一種塑料之中用于塑化，以便產(chǎn)生型材(8)，并且在一個成形過程之后、至少在該冷卻段中將熱量再次從該型材(8)中取出，以便實現(xiàn)其形狀穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明，將至少一部分被取出的熱量轉(zhuǎn)換成機械能并且被送回該擠出過程。本發(fā)明進一步涉及一種對應(yīng)的裝置。
文檔編號B29C47/88GK101784381SQ200880104023
公開日2010年7月21日 申請日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月23日
發(fā)明者L·哈克爾 申請人:辛辛那提擠塑有限公司