真空擠壓系統和方法
2023-05-09 00:40:01 1
專利名稱：真空擠壓系統和方法
背景技術：
先前的這類申請公布了一種水平的真空腿類型，如Pagan的美國專利號4,783,291所示。在Pagan專利中，真空室包括一個擠壓模具，在其一端形成壓出物。例如，在壓出物經過尺寸分級、校準和排放設備之後，通過一個擋水器離開真空室。壓出物越過一個壩板並浸入一個水池，通過水池離開真空室。水池具有兩個區段或兩個水面，一個在真空室內，在真空期間具有較高水面，一個在真空室外，具有較低水面。在真空擠壓時，循環系統保持真空室內的水池水面不溢出壩板。水池提供了在真空擠壓時充分的沉浸冷卻，以及對離開真空室的壓出物提供了連續的擋水密封。在壓出物離開真空室外面水池的低水面或區段之後，在大氣中被切割和處理。
在先前Lightle等的這類申請中，公布了一個水平真空腿的真空擠壓生產線，它具有一個從壩板到固定隔板延伸的支承桁架，一個裝在從固定隔板突出的擠壓機端上的模具。校準和尺寸分級或排放設備裝在桁架上。
環繞桁架的真空室包括一個固定區段和一個嵌套區段，嵌套區段可移離隔板而嵌套在固定區段上，以提供接近模具和下遊設備的通路。
如果某些下遊設備在固定區段之內，則進入固定區段就象進入洞穴或隧道。對於中等和低生產率情形，具有可嵌套在固定區段上的單個活動區段的系統是十分合適的，但對於高生產率和/或具有泡沫壓出物的壓出物截面，它就不一定合適。通常用每小時的英鎊或公斤數來表示生產率。例如，通常較低的生產率為每小時200英鎊(90.7200公斤)或更少，而較高生產率通常為每小時2000英鎊(907.2000公斤)或更大。
如果發生意外或可能的事故，尤其是在系統開始時期，操作者需要快速打開真空室並快速接近失控的下遊設備。操作者不僅需要快速接近，他們也需要在接近時具有工作的空間環境。如果沒有，真空室可能完全充滿或開始充滿壓出物，尤其是泡沫壓出物，需要中斷整個系統。
生產率愈高，需要更快地處理問題，以及系統的真空室需要更大的環繞下遊設備的容積，不僅要適應於設備，而且要適應於設備周圍的操作者，具有適當的工作空間環境，可以接近設備和任何錯位的壓出物。
發明概述本發明的真空室利用了一個固定的大直逕入口隔板。一個大直徑的第一區段是活動的並密封在第二較大區段上，而且嵌套在一個直徑較小的固定區段上，固定區段包括了壩板和擋水密封水池的較高水面區。第二較大區段可以在由第一較大區段移動所產生的間隙內移動，並密封在第一區段和入口隔板上。支承下遊設備的桁架通過活動的大直徑區段，從壩板伸到固定隔板。此時，所有下遊設備可裝在兩個活動大直徑區段內，它們為高生產率和良好的工作空間環境提供了適當的容積。
兩個大直徑區段均可快速打開，第一區段嵌套在較小直徑區段上，第二區段可隨第一區段一起移動，或者在由第一區段提供的間隙內移動。此時，可以快速地完全露出下遊設備的任何部分。
可把第一區段鎖定在固定區段上，在隔板和第二區段之間、第一和第二區段之間、以及第一區段和固定區段之間可採用液體密封，快速地重新建立真空室的完整性。兩個大直徑區段均可由動力來操縱，作共同或單獨的移動。
為了達到快速接近以及打開和鎖定真空室，在真空室的固定區段和活動區段之間提供了一個簡化的快速作用的優選鎖定系統。鎖定系統利用了氣壓的活塞氣缸組件，把各鎖定塊驅動到固定擋塊之後，沿著與液體密封所產生力相反的方向，一起對各區段強制加壓。不管固定和活動區段的尺寸是基本相同還是有明顯差別，均可利用這個優選的鎖定系統。
為了達到上述和有關目的，本發明包括了以下充分描述並在權利要求中特別指出的特性，下面的描述和附圖詳細地表示了本發明的某些說明用的實施例，但是，它們只不過表示了可採用本發明原理的各種方式中的極少部分。
附圖簡述
圖1是本發明泡沫擠壓生產線真空室區段的示意側視圖，真空室被完全封閉；圖2是相似的示意圖，表示了一個較大區段被打開並嵌套，以露出某些移送設備；圖3是相似的示意圖，表示了第二較大區段被打開並隨第一區段移動，以露出某些移送、整形或校準設備以及模具；圖4是基本上取自圖1線4-4的剖視圖，表示了偏心的固定區段和較大的嵌套第一區段；圖5是一種鎖定方式的放大的局部軸向視圖；圖6是圖5致動器的鎖的局部視圖；圖7是從固定區段到固定隔板的局部軸向剖視圖，表示了圖5的鎖和液體作用的密封；圖8是相似於圖4的視圖，但說明了優選的鎖定系統；以及圖9是圖8鎖定系統的局部不連續剖視圖，基本上取自圖8中的線9-9。
優選實施例詳述現參照附圖，尤其是參照圖1到3，一個泡沫擠壓生產線的真空室區段用10概括地表示。在生產線的右側或上遊，設有用11概括表示的一個或幾個擠壓機。擠壓機裝在支座12上，並包括一個或幾個裝料鬥13，由此把原材料送入擠壓筒15，在加熱和加壓下形成泡沫塑性熔化體。擠壓筒的伸出部分可突出通過大直徑固定隔板16，模具18在真空室內裝在上述伸出部分的一端。擠壓筒可通過一個密封套伸出，該密封套在申請者的同在審理中的系列號08/696,718(1996年8月14日歸檔，名稱為「真空擠壓設備和方法」)內作了說明。因此模具18在真空室中和隔板16的內部。隔板形成了真空室10的上遊端。對著的另一端或下遊端是擋水沉浸冷卻器形式，用20概括表示。在該擋水端的真空室可包括相互連接的圓柱形固定區段23和24，它們裝在地板26上的固定支柱25上。作成壩板形式的出口固定隔板設在28，靠近兩個固定區段23和24的連接處，它形成了一個水池或水槽29，其一端基本上在整個區段23中。在區段24中可設有滾子傳送帶30，它具有在壓出物之下提供支承的滾子31。當壓出物越過壩板28的頂部時，在壓出物上下均提供了導向滾子，分別如33和34所示。這些傳送帶滾子使得壓出物在越過壩板後，通過輕微的弧度向下偏移或沉浸，進入水池29。在真空下真空室內的水池水面如36所示。
壓出物通入一個罩子37內，並在水池區段40之下離開罩子，水池區段露在敞開水池室41的大氣中。在壓出物頂上的傳送帶系統42還引導著壓出物。此時壓出物將向上浮動靠到傳送帶系統上。壓出物繼續通過水池區段40，並離開到大氣中作切割和處理。在上述Lightle等的同在審理的申請中，可看到把壓出物從真空室移到處理點的擋水和傳送帶系統的細節。在真空下，水池水面36稍高於露在大氣中的水池29的水面43。把水循環返回到水池的大氣端，使得水池保持不會溢出壩板28。這也在先前Lightle等的申請中作了說明。
位於真空室固定區段24上遊的是明顯較大的活動區段，它用44概括地表示。在46提供了同樣較大直徑的第二活動區段，應注意到，在真空室上遊端的上端上，固定隔板16具有大小相當的直徑。兩個活動區段均裝在滾子48上，而滾子48再裝在與擠壓生產線平行的軌道49上。當區段44或46移動時，至少軌道和相配合滾子之一是保持對準的導向系統。在圖4中可以更清楚地看到滾子和軌道。
兩個大直徑活動區段44和46均設有驅動電機51和52，它們與裝在地板53上的鏈條配合。與車庫開門器非常相似，驅動電機51和52被通電來同時或單獨移動大直徑區段44和46。
一個桁架或梁60從壩板28伸到大直徑隔板16。桁架可包括支承著相當複雜設備的軌道，設備位於模具18的下遊，用於校準和尺寸分級。例如，在離開模具18之後的壓出物可通過校準裝置62和尺寸分級裝置或滾子移送裝置63，以及最後通過滾子移送裝置64。這種裝置相當複雜，尤其是在開始期間，需要作調整和微調。採用本發明，依靠移動一個或兩個大直徑活動區段，可以快速接近模具、模具下遊的任何整形機構以及複雜的校準和移送設備。對於在下遊設備或模具的空間環境中工作的操作者，活動區段的大直徑提供了所需的空隙，並且萬一泡沫壓出物錯誤地偏離了其指定的路線，活動區段的大直徑也提供了大的容積。
比較圖1、2和3可以看出，依靠嵌套在固定區段24上，可以打開和封閉第一較大活動區段44。兩個區段均為圓柱形並成偏心，如圖4所示。當第一區段44打開時，圖2所示各區段的相對位置提供了在區段44和46之間用68表示的很大間隙68。它露出了移送裝置64和移送裝置63的一部分。如果需要接近移送裝置63或校準設備62或模具18，則只要把較大區段46移入間隙68中，達到圖3所示位置。採用電機51和52，可同時把兩個較大區段移到圖3所示位置，在真空室的上遊端露出模具和設備，如間隙69所示。
現參照圖4到7可看到，第一區段44具有一個端板72，它形成了一個環狀內部開孔73，通過開孔伸出了固定區段24的帶法蘭環74。在一種端板形式上可設有環狀肩部75，支承著滾子鏈77的軌道環76，滾子鏈77支承著鎖定板78。由活塞-氣缸致動器79使滾子鏈繞軌道運動。氣缸的封閉端在80處被支承在端板72的樞軸上，而氣缸杆端在82處被支承在託架83的樞軸上，託架固定到滾子鏈上，如圖6所示。比較圖5的左右側可看出，致動器的往復運動將使鎖定板從一系列相隔開突起84和85之間的空隙位置移到上述突起後面的鎖定位置，反過來也一樣。鎖定板和突起的相對位置如圖5和7所示。突起設在固定區段的端部上。鎖定板裝在活動區段端部的滾子鏈上。當起動活塞氣缸組件達到空隙位置時，可有選擇地移動一個或兩個大直徑活動區段，如圖2和3所示。
隔板和活動區段的直徑量級基本上是14英尺(4.62米)或更大，而固定區段的量級為10英尺(3.05米)。因此放大比的量級約為10到14或更大。
如圖7所示，為了密封較大直徑區段，在固定區段24和活動區段44之間提供了環狀液體膨脹密封件88。在兩個大的活動區段44和46之間提供了相似的環狀液體密封件89，而在區段46和固定隔板16之間提供了環狀液體密封件90。當鎖定板78在突起84和85之後的鎖定位置中時，密封件88、89和90的膨脹將吸收圖7中用92表示的任何空隙，在活動區段44和固定區段34之間提供了牢固的貼合。然後密封件的膨脹將提供密封的真空室。應注意到，當真空室打開時，在真空室內的水池水面36處於與真空室外水面43相同的水面上。當真空室封閉時，可快速恢復真空。
現參照圖8和9，它說明了本發明的一個優選的鎖定系統，不管固定區段和嵌套端具有明顯不同還是具有相似的尺寸。鎖定系統利用圖8中用92，93.，94，95，96和97表示的氣壓活塞氣缸組件。各致動器繞著固定區段中心作60°的等間隔設置，在通過中心的垂直平面每一側上為對稱。
每個致動器的封閉端在100處支承在兩平行支板99之間的樞軸上。支板99從板72上伸出。每個致動器的杆具有一個固定在其上面的鎖定塊102，鎖定塊具有一個橫向隨動杆103，隨動杆的突出兩端跨在每個支板中的靠模槽105中。槽相對於區段的軸線為傾斜，並且當致動器杆伸出時它沿著徑向朝內移動鎖定塊，當致動器收縮時它沿著徑向朝外移動鎖定塊。當收縮到圖示的實線位置時，鎖定塊沿徑向離開固定在固定區段24外部上的相關止動塊107。當伸出到假想線位置109時，鎖定塊從後面配合和靠在在止動塊上，防止了兩個區段44和24的打開或嵌套。
在氣缸92內的壓力驅動著兩個活動區段向右，如圖9所示，而在液體密封件88，89和90中的壓力起相反作用。由於其簡單性和動作周期短，圖8和9的鎖定系統被優選採用。不管嵌套的各區段的尺寸是相似還是不同，均可採用該系統。
現在可以看到，這裡提供了一個真空擠壓系統，它特別適用於低密度泡沫的生產，其真空室利用了一個固定的大直逕入口隔板以及第一和第二大直徑活動區段。較大直徑的第一區段是活動的並密封在第二區段上，而且嵌套在較小直徑的固定區段上，固定區段包括一個壩板，壩板形成了容許壓出物離開真空室的全沉浸擋水密封區的一部分。第二區段可在由第一區段運動產生的間隙內移動，並且密封在第一區段和入口隔板上。一個支承著複雜下遊設備的桁架通過大直徑活動區段從壩板伸到固定隔板。此時，可以快速和方便地露出所有下遊設備，為操作者和任何失控壓出物提供適當的空間環境。在任何問題被糾正之後，可快速恢復和密封真空室。對於高生產率的擠壓生產線來說，容積和接近能力是很重要的。
為了達到上述和有關目的，本發明包括了尤其是在權利要求中指出的特性，但是，它們只不過表示了可採用本發明原理的各種方式中的極少部分。
權利要求
1.一條真空擠壓生產線，包括一個真空室，真空室在室內一端具有一個模具，在另一端具有一個擋水沉浸冷卻器用於把壓出物取出送到大氣中，以及均在室內的下遊壓出物的整形和尺寸分級設備，生產線還包括一個用於有選擇地打開真空室的裝置，沿側向充分露出上述模具和任何上述下遊設備。
2.如在權利要求1中所述的一條真空擠壓生產線，其中，上述最後提到的裝置至少包括上述真空室的兩個活動區段，活動區段在封閉時包圍著上述模具和下遊設備。
3.如在權利要求2中所述的一條真空擠壓生產線，其中，上述真空室包括一個固定區段，上述兩個活動區段之一在移動時嵌套在上述固定區段上。
4.如在權利要求3中所述的一條真空擠壓生產線，其中，上述活動和固定區段均為圓柱形，上述活動區段明顯大於上述固定區段。
5.如在權利要求4中所述的一條真空擠壓生產線，其中，上述活動和固定區段是偏心的。
6.如在權利要求5中所述的一條真空擠壓生產線包括了在上述另一端部分地形成上述擋水沉浸冷卻器的一個壩板，在上述一端的一個固定隔板，以及從上述壩板伸到上述隔板的一個桁架，桁架支承著上述下遊設備並通過上述固定區段和兩個活動區段。
7.如在權利要求1中所述的一條擠壓生產線包括了使真空室解鎖的氣缸裝置，用以如上所述打開真空室。
8.如在權利要求7中所述的一條擠壓生產線，其中，上述氣缸裝置圍繞真空室作等間隔設置，並且裝在真空室的活動區段上。
9.如在權利要求8中所述的一條擠壓生產線包括了真空室的一個固定區段，相關的止動塊裝在上述固定區段上，由上述氣缸裝置驅動鎖定塊靠到上述止動塊上。
10.如在權利要求9中所述的一條擠壓生產線包括了用於引導鎖定塊的靠模裝置。
11.一條真空擠壓生產線，生產線包括了一個真空室，真空室在室內一端具有一個模具，在另一端具有一個擋水沉浸冷卻器，用於取出壓出物送到大氣中，以及均在室內的下遊壓出物整形和尺寸分級設備，上述真空室包括一個固定區段和至少兩個活動區段，活動區段作有選擇地相對定位，充分露出任何上述模具和下遊設備，以容許快速接近它們。
12.如在權利要求11中所述的一條擠壓生產線包括了在上述另一端部分地形成上述擋水沉浸冷卻器的一個壩板，在上述一端的一個固定隔板，以及從上述壩板伸到上述隔板的一個桁架，桁架支承著上述下遊設備並通過上述固定區段和兩個活動區段。
13.如在權利要求12中所述的一條擠壓生產線，其中，上述活動和固定區段均為圓柱形，上述活動區段明顯大於上述固定區段。
14.如在權利要求13中所述的一條擠壓生產線，其中，上述活動和固定區段是偏心的。
15.如在權利要求13中所述的一條擠壓生產線，其中，固定區段與活動區段直徑比為約10到約14的量級或更大。
16.如在權利要求15中所述的一條擠壓生產線，其中，上述固定隔板具有與上述活動區段直徑相當的直徑。
17.一條真空擠壓生產線，包括一個真空室，真空室在室內一端具有一個模具，在另一端具有一個擋水沉浸冷卻器用於把壓出物取出送到大氣中，以及均在室內的下遊壓出物整形和尺寸分級設備，上述真空室包括一個固定區段和至少兩個活動區段，活動區段之一嵌套在上述固定區段上形成一個間隙，然後另一個區段可有選擇地在間隙範圍內活動，充分露出模具和下遊設備。
18.如在權利要求17中所述的一條擠壓生產線包括了同時或單獨移動上述兩個活動區段的裝置。
19.如在權利要求17中所述的一條擠壓生產線包括了在上述另一端部分地形成上述擋水沉浸冷卻器的一個壩板，在上述一端的一個固定隔板，以及從上述壩板伸到上述隔板的一個桁架，桁架支承著上述下遊設備並通過上述固定區段和兩個活動區段。
20.如在權利要求17中所述的一條擠壓生產線，其中，上述活動和固定區段均為圓柱形，上述活動區段明顯大於上述固定區段。
21.如在權利要求20中所述的一條擠壓生產線，其中，固定區段與活動區段直徑比為約10到約14的量級或更大。
22.如在權利要求21中所述的一條擠壓生產線，其中，上述固定隔板具有與上述活動區段直徑相當的直徑。
23.一條真空擠壓生產線，包括一個真空室，真空室具有固定區段和以嵌套運動裝在上述固定區段上的活動區段，在上述固定區段上的止動塊，以及在上述活動區段上的鎖定塊，由相關氣缸致動器驅動上述鎖定塊靠到上述止動塊上，把上述各區段鎖定成封閉狀態。
24.如在權利要求23中所述的一條擠壓生產線包括了靠模裝置，它在鎖定真空室時引導上述鎖定塊與上述止動塊配合，在打開真空室時引導上述鎖定塊離開上述止動塊。
25.如在權利要求24中所述的一條擠壓生產線，其中，每個鎖定塊裝在相關活塞氣缸組件的杆上。
26.如在權利要求25中所述的一條擠壓生產線，其中，每個鎖定塊包括一個橫向隨動件，以及一個與上述隨動件配合的靠模，把鎖定塊移到和移開脫離位置和配合位置。
27.如在權利要求23中所述的一條擠壓生產線包括了上述真空室的液體密封件，上述致動器抵消了由上述液體密封件產生的力。
28.一種擠壓方法，它包括了如下步驟通過在真空室一端的模具形成壓出物，使壓出物通過在模具下遊的尺寸分級和整形設備，使壓出物通過在真空室另一端的擋水沉浸冷卻器，使得在壓出物連續離開到大氣中時保持真空室在真空下，對真空室提供環繞著模具、尺寸分級和整形設備的可密封的活動區段，以及有選擇地移動上述區段，沿側向充分露出任何模具、尺寸分級和整形設備。
29.如在權利要求28中所述的一種方法包括了至少提供兩個活動區段和一個固定區段的步驟，至少上述活動區段之一嵌套在上述固定區段上。
30.如在權利要求29中所述的一種方法包括了同時或單獨移動上述活動區段的步驟。
31.如在權利要求30中所述的一種方法包括了把活動和固定區段作成圓柱形區段的步驟，活動區段明顯大於固定區段。
32.如在權利要求31中所述的一種方法把各區段作成可使固定區段與活動區段的直徑比為約10到約14的量級。
全文摘要
一條真空擠壓生產線包括:一個真空室(10),它在室內一端具有一個模具(18),在另一端具有一個擋水沉浸冷卻器(20)用於把壓出物取出送到大氣中,在模具(18)下遊的壓出物的整形和尺寸分級設備(62,63,64),在模具(18)處的大直徑固定隔板(16),環繞著整形和尺寸分級設備(62,63,64)的第一(44)和第二(46)大直徑活動區段,以及真空室(10)的較小固定區段(24)。第一區段(44)密封在第二區段(46)和固定區段(24)上,並且嵌套在固定區段上形成一個間隙(68),第二區段(46)可在間隙(68)的範圍內移動。第二區段(46)也密封在大直徑固定隔板(16)上。此時,由於一個或兩個活動區段(44,46)的運動,可以充分露出下遊設備(62,63,64),並且為高生產率提供適當的容積和工作空間環境。
文檔編號B29C44/34GK1267250SQ98808316
公開日2000年9月20日 申請日期1998年8月10日 優先權日1997年8月21日
發明者羅伯特·L·薩丁斯基 申請人:歐文斯科爾寧格公司