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
技術領域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1的通用術語的在擠出生產(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)權利要求6的通用術語的具有交聯(lián)爐的擠出生產(chǎn)線。
背景技術：
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 烯管具有增強的耐熱性、機械強度和耐化學性的優(yōu)點，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 的擠出機具有一個向上傾斜的機頭，其通向交聯(lián)爐，管子隨后在交聯(lián)爐中豎直地擠出。管子 在交聯(lián)爐中沿第一加熱部分豎直向上引導，繞電驅動轉向輥180度反轉，然后沿第二加熱 部分豎直向下引導，在交聯(lián)爐出口處由另一個輥子轉向到水平面上，接著被引導穿過校準 和冷卻裝置。在穿過交聯(lián)爐的途中，管子沿紅外裝置引導，該紅外裝置向管子提供交聯(lián)所需 的熱量。牽引裝置(haul-off)設置在校準和冷卻裝置之后，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動轉向 輥的第一加熱部分和從轉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)爐的入口處繞輥子第一次轉向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，繞轉向輥180度反轉，然后沿第二加熱部分在交聯(lián)爐中豎直向下引導。管子由在 交聯(lián)爐出口處設置的輥子轉向回到水平面上。擠出軟化的管子在其離開擠出機管機頭后膨脹。為了生產(chǎn)具有所需標稱直徑的管 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)品的關鍵質(zhì)量標準。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現(xiàn)，該方法體現(xiàn)出權利要求1的特征，和/或使用具有權利 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。該方法的有益實施例形成從屬權利要求。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動 轉向輥的第一加熱部分和從該轉向輥至其出口的第二加熱部分，其中轉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，其中在轉向輥上進行180度反轉(這在 現(xiàn)有的交聯(lián)爐中是正常的情況)難以實現(xiàn)。經(jīng)過轉向輥的高度調(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行最優(yōu)化 的控制，其中轉向輥和擠出管之間的接觸壓力可以進行最合適的調(diào)節(jié)。該交聯(lián)爐還可以用于具有較小直徑的管子，其中，轉向輥和加熱部分的調(diào)節(jié)除了 利于轉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)明參照下面實施例進行描述。在附圖中圖1顯示了第一實施例中用于生產(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。
具體實施例方式圖1所示擠出生產(chǎn)線包括具有管機頭2和料斗3的擠出機1。利用未示出的定量 給料系統(tǒng)，經(jīng)過料斗3，向擠出機1供應顆粒或粉末形式的聚乙烯，穩(wěn)定劑和過氧化物。將該 混合物在擠出機1中加熱、捏合和塑化。隨后，得到的可模塑的材料從管機頭2的連續(xù)的環(huán) 形縫隙壓出。從管機頭2排出后，熱并且仍然可延展的管子4進入交聯(lián)爐5。水平擠出的管 子4繞交聯(lián)爐5入口處的輥子6進行第一次轉向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。在那設置一個較大的電驅動轉向輥7，管子4在其上180度反轉， 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通過另一個輥子9進行90度轉向至水平面。離開交聯(lián) 爐5后，管子4進入校準和冷卻裝置10，在此冷卻。擠出生產(chǎn)線中校準和冷卻裝置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 達到期望的標稱管直徑，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的拉伸的結果為比率Sl = D0/D1，以及在 第二加熱部分B中拉伸的結果為比率S2 = D2/D3。被引導穿過交聯(lián)爐5的管子4，被牽引經(jīng)過頂部轉向輥7穿過交聯(lián)爐5。在此，速 度，即轉向輥7的每分鐘的轉數(shù)(rpm)，根據(jù)管機頭2處的質(zhì)量流率進行調(diào)節(jié)，在這樣的方式中，生產(chǎn)標稱管直徑所需的拉伸主要在第一加熱部分A中實現(xiàn)。與轉向輥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設定。 如果線速度大于轉向輥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，因為 這樣的拉伸對要滿足的規(guī)定的收縮具有負面的影響。因此牽引裝置11的速度通過由轉向 輥7規(guī)定的速度的連續(xù)控制進行調(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，從而預期的收縮達到最小。圖2和3描述了本發(fā)明的另一個實施例。其與上述的實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，因為實踐中這樣的 管子的180度反轉(如在前述實施例的交聯(lián)爐5中的情況)難以實現(xiàn)。交聯(lián)爐13將在下面更詳細的描述，其中前述實施例的附圖標記接收用于相同的 或操作上等同的部件。交聯(lián)爐13具有在入口處的輥子6和在出口處的輥子9，以及設置在輥子6和9之 間的較大的電驅動轉向輥7。紅外輻射模塊8分別設置在輥子6和7之間，以及輥子7和9 之間，其中設置在輥子6和7之間的紅外輻射模塊8形成第一加熱部分A，以及設置在輥子 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。轉向輥7形成旋轉軸15，具有設置在兩側上的支承塊14。兩個支承塊14設置在 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旋轉安裝在轉向輥7的旋轉軸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安裝在輥子6和9的旋轉軸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1的管子4被水平引導穿過交 聯(lián)爐13。為了控制與前述實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 實現(xiàn)。結果，轉向輥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 果導致紅外輻射模塊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)到由轉向輥的高度調(diào)節(jié)引起的傾斜。擠出生產(chǎn)線關于擠出管4的拉伸過程Sl和S2的控制象前述實施例一樣進行。
權利要求
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、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 致動的轉向輥的第一加熱部分和從該轉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)進行監(jiān)控。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，轉向輥(7)的旋轉速度以這樣的方式 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 向輥(7)的旋轉速度的常值函數(shù)進行。
5.根據(jù)權利要求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向輥的第一加 熱部分和從該轉向輥到其出口的第二加熱部分，其特征在于，轉向輥(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、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向輥的第一加熱部分和從該轉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向輥的第一加熱部分和從該轉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:因諾伊克斯有限責任公司