專利名稱：在擠出生產(chǎn)線中生產(chǎn)過氧化物交聯(lián)聚乙烯管的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的通用術(shù)語的在擠出生產(chǎn)線中生產(chǎn)過氧化物交聯(lián)聚乙烯管的方法，以及一種根據(jù)權(quán)利要求6的通用術(shù)語的具有交聯(lián)爐的擠出生產(chǎn)線。
背景技術(shù)：
聚合物的性能可以通過交聯(lián)提高是已知的。與非交聯(lián)管相比，過氧化物交聯(lián)聚乙 烯管具有增強(qiáng)的耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度和耐化學(xué)性的優(yōu)點(diǎn)，使其適于地下加熱管、熱水管和飲用水管。DE 696 22 053 T2也描述了一種用于聚乙烯管在線交聯(lián)的擠出生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線 的擠出機(jī)具有一個向上傾斜的機(jī)頭，其通向交聯(lián)爐，管子隨后在交聯(lián)爐中豎直地?cái)D出。管子 在交聯(lián)爐中沿第一加熱部分豎直向上引導(dǎo)，繞電驅(qū)動轉(zhuǎn)向輥180度反轉(zhuǎn)，然后沿第二加熱 部分豎直向下引導(dǎo)，在交聯(lián)爐出口處由另一個輥?zhàn)愚D(zhuǎn)向到水平面上，接著被引導(dǎo)穿過校準(zhǔn) 和冷卻裝置。在穿過交聯(lián)爐的途中，管子沿紅外裝置引導(dǎo)，該紅外裝置向管子提供交聯(lián)所需 的熱量。牽引裝置(haul-off)設(shè)置在校準(zhǔn)和冷卻裝置之后，其牽拉管子穿過擠出生產(chǎn)線， 并在此之后，管子最后被盤繞。DE 10 2007 050 939 Al描述了一種交聯(lián)爐，其具有從其入口延伸至電驅(qū)動轉(zhuǎn)向 輥的第一加熱部分和從轉(zhuǎn)向輥至其出口的第二加熱部分。在這種情況下，水平擠出的管子 在交聯(lián)爐的入口處繞輥?zhàn)拥谝淮无D(zhuǎn)向90度，從而便于其沿第一加熱部分在交聯(lián)爐中豎直 向上通過，繞轉(zhuǎn)向輥180度反轉(zhuǎn)，然后沿第二加熱部分在交聯(lián)爐中豎直向下引導(dǎo)。管子由在 交聯(lián)爐出口處設(shè)置的輥?zhàn)愚D(zhuǎn)向回到水平面上。擠出軟化的管子在其離開擠出機(jī)管機(jī)頭后膨脹。為了生產(chǎn)具有所需標(biāo)稱直徑的管 子，因此，管子必須在擠出生產(chǎn)線中稍后被拉伸。然而，該拉伸過程具有收縮的不利后果，這 是最終產(chǎn)品的關(guān)鍵質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。收縮必須盡可能的小。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有交聯(lián)爐的擠出生產(chǎn)線和方法，其保證生產(chǎn)的 管子的收縮最小。該目的由這樣的方法實(shí)現(xiàn)，該方法體現(xiàn)出權(quán)利要求1的特征，和/或使用具有權(quán)利 要求6的特征的擠出生產(chǎn)線。本發(fā)明的方案基于這樣的發(fā)現(xiàn)，即管子在第一加熱部分的拉伸對于最終產(chǎn)品收縮 的影響比在第二加熱部分的拉伸小。因此，根據(jù)本發(fā)明，監(jiān)控在第一和第二加熱部分的拉伸 過程，并以如下方式調(diào)節(jié)，管子的必要拉伸主要發(fā)生在第一加熱部分中，并且管子在第二加 熱部分中的拉伸控制接近零。該方法的有益實(shí)施例形成從屬權(quán)利要求。本發(fā)明還涉及一種具有交聯(lián)爐的擠出生產(chǎn)線，交聯(lián)爐具有從其入口延伸至電驅(qū)動 轉(zhuǎn)向輥的第一加熱部分和從該轉(zhuǎn)向輥至其出口的第二加熱部分，其中轉(zhuǎn)向輥的高度和加熱部分相對于水平面的角度是可調(diào)節(jié)的。這樣的交聯(lián)爐用于具有較大直徑的管子，其中在轉(zhuǎn)向輥上進(jìn)行180度反轉(zhuǎn)(這在 現(xiàn)有的交聯(lián)爐中是正常的情況)難以實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過轉(zhuǎn)向輥的高度調(diào)節(jié)以及加熱部分的角度調(diào) 節(jié)的可能 性，甚至具有較大直徑的管子在第一加熱部分中的拉伸過程中也易于進(jìn)行最優(yōu)化 的控制，其中轉(zhuǎn)向輥和擠出管之間的接觸壓力可以進(jìn)行最合適的調(diào)節(jié)。該交聯(lián)爐還可以用于具有較小直徑的管子，其中，轉(zhuǎn)向輥和加熱部分的調(diào)節(jié)除了 利于轉(zhuǎn)向輥的致動速度和牽引速度之外，還便于擠出管的拉伸調(diào)節(jié)。


本發(fā)明參照下面實(shí)施例進(jìn)行描述。在附圖中圖1顯示了第一實(shí)施例中用于生產(chǎn)過氧化物交聯(lián)聚乙烯管的擠出生產(chǎn)線的示意 圖，圖2顯示了第二實(shí)施例中用于生產(chǎn)過氧化物交聯(lián)聚乙烯管的擠出生產(chǎn)線的示意 圖，以及圖3顯示了交聯(lián)爐的放大視圖，其處于開始狀態(tài)，并在與圖2—致的擠出生產(chǎn)線中 使用。
具體實(shí)施例方式圖1所示擠出生產(chǎn)線包括具有管機(jī)頭2和料斗3的擠出機(jī)1。利用未示出的定量 給料系統(tǒng)，經(jīng)過料斗3，向擠出機(jī)1供應(yīng)顆?；蚍勰┬问降木垡蚁€(wěn)定劑和過氧化物。將該 混合物在擠出機(jī)1中加熱、捏合和塑化。隨后，得到的可模塑的材料從管機(jī)頭2的連續(xù)的環(huán) 形縫隙壓出。從管機(jī)頭2排出后，熱并且仍然可延展的管子4進(jìn)入交聯(lián)爐5。水平擠出的管 子4繞交聯(lián)爐5入口處的輥?zhàn)?進(jìn)行第一次轉(zhuǎn)向90度，從而便于其沿第一加熱部分A在交 聯(lián)爐5中豎直向上通過。在那設(shè)置一個較大的電驅(qū)動轉(zhuǎn)向輥7，管子4在其上180度反轉(zhuǎn)， 然后沿第二加熱部分B在交聯(lián)爐5中豎直向下延伸。每個加熱部分A和B具有四個連續(xù)的紅外輻射模塊8，經(jīng)過該紅外輻射模塊，管子 4得到交聯(lián)所需的熱能。在交聯(lián)爐5的出口，管子4通過另一個輥?zhàn)?進(jìn)行90度轉(zhuǎn)向至水平面。離開交聯(lián) 爐5后，管子4進(jìn)入校準(zhǔn)和冷卻裝置10，在此冷卻。擠出生產(chǎn)線中校準(zhǔn)和冷卻裝置10后面 是牽引裝置11，其牽引擠出管子4穿過擠出生產(chǎn)線。擠出生產(chǎn)線的末端是鋸斷裝置12，其 將擠出管4切斷成期望長度的管段。擠出管4 (軟化管)從管機(jī)頭2排出后膨脹，從而需要在交聯(lián)爐5中拉伸管子4以 達(dá)到期望的標(biāo)稱管直徑，該直徑在要遵守的公差極限之內(nèi)。為了捕獲該拉伸過程的測量數(shù) 據(jù)，交聯(lián)爐5具有四個測量點(diǎn)25，其用圓圈表示，例如以激光傳感器的形式。他們易于測量 第一加熱部分A之前的直徑(DO)和之后的直徑(Dl)，以及第二加熱部分B之前的直徑(D2) 和之后的直徑(D3)。在第一加熱部分A中管子4的拉伸的結(jié)果為比率Sl = D0/D1，以及在 第二加熱部分B中拉伸的結(jié)果為比率S2 = D2/D3。被引導(dǎo)穿過交聯(lián)爐5的管子4，被牽引經(jīng)過頂部轉(zhuǎn)向輥7穿過交聯(lián)爐5。在此，速 度，即轉(zhuǎn)向輥7的每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)，根據(jù)管機(jī)頭2處的質(zhì)量流率進(jìn)行調(diào)節(jié)，在這樣的方式中，生產(chǎn)標(biāo)稱管直徑所需的拉伸主要在第一加熱部分A中實(shí)現(xiàn)。與轉(zhuǎn)向輥7的速度不同的線速度可以利用位于擠出生產(chǎn)線中的牽引裝置11設(shè)定。 如果線速度大于轉(zhuǎn)向輥7的速度，管子4將在第二加熱部分B中拉伸。這是要避免的，因?yàn)?這樣的拉伸對要滿足的規(guī)定的收縮具有負(fù)面的影響。因此牽引裝置11的速度通過由轉(zhuǎn)向 輥7規(guī)定的速度的連續(xù)控制進(jìn)行調(diào)節(jié)，S卩，如果輥速變化，牽引速度也作為該輥速的常值函 數(shù)發(fā)生變化。該連續(xù)控制伴有第二控制系統(tǒng)，通過第二控制系統(tǒng)，牽引裝置11的速度降低 到這樣的程度，即拉伸S2接近零，從而預(yù)期的收縮達(dá)到最小。圖2和3描述了本發(fā)明的另一個實(shí)施例。其與上述的實(shí)施例僅在以下方面不同， 即在擠出生產(chǎn)線中使用了另一個交聯(lián)爐13。圖3顯示該交聯(lián)爐13在開始位置的放大視圖， 而圖2中的交聯(lián)爐13顯示處于其操作位置。這樣的交聯(lián)爐13用于生產(chǎn)較大直徑的管子4，例如超過32mm，因?yàn)閷?shí)踐中這樣的 管子的180度反轉(zhuǎn)(如在前述實(shí)施例的交聯(lián)爐5中的情況)難以實(shí)現(xiàn)。交聯(lián)爐13將在下面更詳細(xì)的描述，其中前述實(shí)施例的附圖標(biāo)記接收用于相同的 或操作上等同的部件。交聯(lián)爐13具有在入口處的輥?zhàn)?和在出口處的輥?zhàn)?，以及設(shè)置在輥?zhàn)?和9之 間的較大的電驅(qū)動轉(zhuǎn)向輥7。紅外輻射模塊8分別設(shè)置在輥?zhàn)?和7之間，以及輥?zhàn)?和9 之間，其中設(shè)置在輥?zhàn)?和7之間的紅外輻射模塊8形成第一加熱部分A，以及設(shè)置在輥?zhàn)?7和9之間的紅外輻射模塊8形成第二加熱部分B。在該實(shí)施例中，直徑DO、Dl、D2和D3在第一加熱部分A和第二加熱部分B之前和
之后測量。轉(zhuǎn)向輥7形成旋轉(zhuǎn)軸15，具有設(shè)置在兩側(cè)上的支承塊14。兩個支承塊14設(shè)置在 提升缸16上(圖2)。兩個支撐臂16和25在它們的離開旋轉(zhuǎn)軸15的末端與紅外輻射模塊8的外殼板 17或18固定不動地連接，該兩個支撐臂16和25旋轉(zhuǎn)安裝在轉(zhuǎn)向輥7的旋轉(zhuǎn)軸15上。紅 外輻射模塊8的面向彼此的外殼板19或20還與兩個附加支撐臂21固定不動地連接，這些 附加支撐臂的另一端旋轉(zhuǎn)安裝在輥?zhàn)?和9的旋轉(zhuǎn)軸22和23上。 圖3顯示了交聯(lián)爐13的開始位置，其中離開擠出機(jī)1的管子4被水平引導(dǎo)穿過交 聯(lián)爐13。為了控制與前述實(shí)施例一致的拉伸過程Sl和S2，必須將交聯(lián)爐13從圖3所示的 開始位置調(diào)整到圖2所示的操作位置。為此目的，提升缸16必須伸長，這通過致動手柄24 實(shí)現(xiàn)。結(jié)果，轉(zhuǎn)向輥7移動至提高位置，并使紅外輻射模塊8與其一起在支撐臂16上面，結(jié) 果導(dǎo)致紅外輻射模塊8的角度經(jīng)樞軸支撐臂16和21的力控制，與轉(zhuǎn)向輥7的高度調(diào)節(jié)同 步調(diào)節(jié)，使得它們調(diào)節(jié)到由轉(zhuǎn)向輥的高度調(diào)節(jié)引起的傾斜。擠出生產(chǎn)線關(guān)于擠出管4的拉伸過程Sl和S2的控制象前述實(shí)施例一樣進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.用于在擠出生產(chǎn)線中生產(chǎn)過氧化物交聯(lián)聚乙烯管的方法，該擠出生產(chǎn)線具有擠出 機(jī)、交聯(lián)爐和牽引裝置，其中擠出的管子經(jīng)受拉伸過程，以及交聯(lián)爐具有從其入口延伸至受 致動的轉(zhuǎn)向輥的第一加熱部分和從該轉(zhuǎn)向輥到其出口的第二加熱部分，其特征在于，拉伸 過程(Si和S》分別在第一(A)和第二(B)加熱部分中進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)，使得管子的 必要的拉伸過程主要發(fā)生在第一加熱部分(A)中，并且管子(4)的拉伸過程(S2)在第二加 熱部分(B)中被控制接近零。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在第一加熱部分(A)中的拉伸過程(Si) 通過分別測量第一加熱部分(A)之前的管直徑(DO)和之后的管直徑(Dl)進(jìn)行監(jiān)控，以及 在第二加熱部分(B)中的拉伸過程(S》通過分別測量第二加熱部分(B)之前的管直徑 (D2)和之后的管直徑(D!3)進(jìn)行監(jiān)控。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，轉(zhuǎn)向輥(7)的旋轉(zhuǎn)速度以這樣的方式 控制，使得最佳的拉伸過程(Si)發(fā)生在第一加熱部分(A)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，牽引裝置(11)的速度的連續(xù)控制作為轉(zhuǎn) 向輥(7)的旋轉(zhuǎn)速度的常值函數(shù)進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，牽引裝置(11)的連續(xù)控制伴有第二控制 系統(tǒng)，該第二控制系統(tǒng)將牽引裝置(11)的速度降低到這樣的程度，即在第二加熱部分(B) 中的拉伸過程(S》接近零。
6.具有交聯(lián)爐的擠出生產(chǎn)線，該交聯(lián)爐具有從其入口延伸至受致動的轉(zhuǎn)向輥的第一加 熱部分和從該轉(zhuǎn)向輥到其出口的第二加熱部分，其特征在于，轉(zhuǎn)向輥(7)的高度和加熱部 分相對于水平面的角度是可調(diào)節(jié)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的擠出生產(chǎn)線，其特征在于，所述角度和高度的調(diào)節(jié)相關(guān)聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在擠出生產(chǎn)線中生產(chǎn)過氧化物交聯(lián)聚乙烯管的方法，該擠出生產(chǎn)線具有擠出機(jī)、交聯(lián)爐和煙道(flue)，其中擠出的管子經(jīng)受拉伸過程，以及交聯(lián)爐具有從其入口延伸至受致動的轉(zhuǎn)向輥的第一加熱部分和從該轉(zhuǎn)向輥到其出口的第二加熱部分，擠出生產(chǎn)線具有交聯(lián)爐，交聯(lián)爐具有從其入口延伸至受致動的轉(zhuǎn)向輥的第一加熱部分和從該轉(zhuǎn)向輥到其出口的第二加熱部分。本發(fā)明的目的是提供一種方法和擠出生產(chǎn)線，其便于生產(chǎn)具有最小收縮的管子。該目的通過以這樣的方式監(jiān)控和調(diào)節(jié)在第一加熱部分(A)中的拉伸過程(S1)和在第二加熱部分(B)中的拉伸過程(S2)實(shí)現(xiàn)，即管子(4)的必要的拉伸主要發(fā)生在第一加熱部分(A)中，并且在第二加熱部分(B)中的管子(4)的拉伸(S2)經(jīng)受零調(diào)節(jié)。在此情況下，交聯(lián)爐(13)的轉(zhuǎn)向輥(7)的高度和加熱部分(A，B)相對于水平面的角度能夠是可調(diào)節(jié)高度的。
文檔編號B29D23/00GK102139538SQ201110056129
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月23日
發(fā)明者J·施穆爾, M·德特斯 申請人:因諾伊克斯有限責(zé)任公司