利用磁场测量结果分析分离表面之间间隔的方法和设备

摘要

本发明公开了一种分析两个分离表面之间间隔的方法，其特别适于使模具在塑料管挤压成形设备内的对中，该方法的实现方式为：在所述间隔之间形成跨过两个表面的磁力，并且随后测量磁力强度，以表示所述表面之间大范围的间隔。

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量两个表面之间距离的方法，且特别适用于测量塑料管挤压模制设备内的管壁通道宽度，以便在所述设备中形成所述管件的同时确定绕管件壁厚的一致性。

背景技术

在接近两个表面中的任一个表面受到阻碍时，测量两个表面之间的距离或间隔是非常困难的。例如，在第二机体完全包围第一机体而阻止接近第一机体的情况下，难以测量第一机体的外表面和第二机体的内表面之间的距离。

例如，一种塑料管挤压模制设备包括内部模具，所述模具通过形成管壁通道的间距而与一环绕的运动模制通道分离。远长于模具的运动模制通道易于阻碍测量模具和绕管壁通道的模制通道之间的间隔。如果能够获得这种测量结果的话，那么所述测量结果对确定模具在模制通道内的对中则是非常有利的。这种对中能够设定围绕在设备内形成的塑料管的管壁的厚度。

考虑到在进行塑料管挤压模制设备的内部测量中所遇到的困难，目前的作法是：通过在从模制通道释放管件后切断管件，以对绕管壁的管壁厚度进行实际测量，由此确定绕管壁的壁厚的一致性。如果所得的测量结果显示出绕管壁的壁厚的一致性是不可接收的，随后应进行调节以便利用通过切断和测量壁厚再次确定的这些调节的结果，更好地实现模具在模制通道内的对中。这种测试方法非常费时，因此成本较高。

发明内容

本发明提供了一种确定或分析两个分离表面之间距离的方法，本发明特别适用于确定不必以物理方式切断管壁就能确定绕在塑料管挤压成形设备内形成的管壁的壁厚一致性的方法。

在非常广义的基础上，根据本发明，确定两个分离表面之间距离的方法包括形成跨过两个表面的磁力，并且随后测量表示所述表面之间间隔值的磁力强度。

根据本发明的一个方面，其提供了一种用于在塑料管挤压成形设备中形成塑料管件的同时分析该管件管壁的方法，所述塑料管挤压成形设备具有通过一个管壁通道与一个环绕模制通道分离的模具。所述方法包括在环绕管壁通道的不同测试点处、在模具的外表面区域和模制通道的内表面区域之间形成许多磁力。随后，进行测量以确定每一磁力的强度，以便在每一测试点处产生通道宽度测量结果。随后，将不同测试点的通道宽度测量结果作相互比较，以确定绕管壁的壁厚的一致性。

如果希望制造绕管壁具有均匀厚度的管件，则应对设备进行调节直至通道宽度的测量结果在所有的不同测试点处均相同。

还可以在设备不使用时分析模具在模制通道内的定位。在这种情况下，在塑料流动通道空时，即在未形成管件时，可绕塑料流动通道进行测试。但是，所述分析仍能提供显示在设备中形成的任意管件是否具有恒定壁厚的指示。

附图说明

下面，根据本发明的最佳实施例，更详细地描述本发明的上述以及其它优点和特点，其中：

图1为本发明一个最佳实施例的塑料管挤压成形设备的透视图，所述设备装有管壁通道宽度测量装置；

图2为通过图1中设备的剖面图；

图3为通过图1中设备的模压区域的放大剖面图；

图4显示了一个独立测量位置，其用于测量图1中设备的模具和模制通道壁之间的距离，以确定在测试点处形成的管壁的壁厚；

图5为图4中测量位置的一个部件的透视图；

图6为在图5中所示的测量部件的侧视图；

图7为本发明另一较佳实施例的测量位置的侧视图；

图8为在图7中所示的测量位置的放大视图；

图9为通过图3中模制通道的剖面图，所述模制通道带有多个测试点并且具有未与模制通道对中的模具；

图10为与图9相似的，在利用测试点对设备进行调节以通过利用不同的测试点使模具与模制通道匹配后的视图。

具体实施方式

图1显示了一种通常在1处所示的塑料管挤压成形设备。该设备装配有一个能够送入通常在5处所示的模制通道的塑料挤压机3。模制通道为成形或模制塑料管的区域。

图2和3显示了通常在15处所示的模具，其用于将来自挤压机3的塑料送入模制通道5内。模制通道自身由运动的模块19形成，这些模块向外环绕模具15。模具以一定间隔27与模块分离，所述间隔27在设备中制造管件期间形成一个管壁通道。

如图3所示，间隔27绕模具15不是恒定的。因此，模具不会正确对中，即不会位于由环绕的模块形成的模制通道内的中心。

模具15的下游端包括本领域已知的冷却塞17。来自挤压机3的塑料贴着模块19的内表面运动通过模具15的外表面，并且在挤压期间由冷却塞17冷却。

冷却塞17设有多个测量装置，这些装置用于确定模具和模制通道内表面之间的间距。或在所述设备不工作时(即在通道27中无塑料时)，或在设备工作且塑料流过间隙27时，均可由这些装置，如在图4中所示的装置31获得测量结果。在后一种情况下，测量装置不仅用于测量模具在模制通道中的对中，而且还能在设备内形成管件的同时确定管件的壁厚。

详见图4～6，可以看到每一个模块19均具有通常在21所示的异形内表面。该表面包括在模块面上的一系列由凹槽23间隔的凸起25。在凸起25和模具之间的间距确定了在模具和模块面之间形成的管壁的壁厚。

虽然在图4中显示了用于制造一种异形壁管件(即带肋式或双壁波纹管)的设备，但是，所述设备同样也可形成一种单纯的平壁管件，在这种情况下，每一模块均具有平坦而不是异形的表面。

应强调的是：使具有环形结构的冷却塞17位于环形模具15的中心，该环形模具15设置在由模块19形成的环形模制通道内。因此，冷却塞易于产生与模具上游部分相同的、可能在模制通道内出现的偏心情况，而且可用于测试装置的安装定位，所述测试装置用于测量模具在模制通道内的定位。

图4～6显示了一种建立在冷却塞17端部上的一个特定测试位置处的、通常在31处所示的专用测试装置。测试装置31包括一个安装托架33，其支承了一块磁铁35以及一个测力传感器37。磁铁35能够产生跨过冷却塞和由模块19形成的模具内表面之间的间隙或间距27的磁场。这些模块，特别是模块的凸起25均设有金属插入件，如在后面将详细描述的图8中的插入件。因此，由磁铁35产生的磁场会产生磁铁和在模块表面中不可相对运动的金属插入件之间的吸引。但是，允许磁铁35作较小的运动，该运动由于磁铁和模块表面之间的吸引会使磁铁运动抵靠在测力传感器37上并且在测力传感器37上产生载荷。磁铁作用于所述测力传感器上的载荷直接取决于跨过间隙或间距27的磁场强度。因此，间距加宽，作用于测力传感器上的载荷会减小，而间距变小，作用于测力传感器上的载荷则会增大。

图9和10显示了在环绕模制设备内的管壁通道的不同测试点建立多个测试装置31。这些测试点中的每一个均包括其自己的磁场，并且通过导线39从各个测试点将不同点的测试结果输送至一个能将所有测量结果进行相互对比的公共中枢。如果一个测试点的磁场强度大于另一处测试点的磁场强度，那么在模具和在更高强度测试点处的模制通道之间存在较小的间隙。这样便能够提供清楚的指示，示出模具未设置在模制通道的中心并且管壁绕管件的厚度是不均匀的。

在图9中可以看到：模具相对于由模块形成的模制通道明显是偏心的，从而在图10中已进行了调节以使模具相对于模制通道对中。因此，在图10中模具和模块之间的间隙环绕所述间隙是均匀的。为了制造图10的方案，应进行调节直至在每一测试点处的磁力彼此是均衡的。在已对图10的位置进行调节后，在所述壁通道中形成的管壁具有绕管壁恒定或均匀的厚度。

如上面所强调的那样，在没有塑料通过模制通道时或在管壁的形成期间，均可进行测量。如果在设备工作的同时进行测量，那么在每一测试点处的磁力均会透过管壁并且在设备运行的同时能够进行调节。

参见附图1，可看到独立于模具的设备主体安装在调节杆9上，所述调节杆允许相对于模具对包括模制通道部件的设备进行竖直调节。另外，设备的底座7在底部支承件(未示出)上也是可调节的，以允许沿箭头11的方向调节设备，从而能对设备进行充分调节，以便实现设备相对于模具的对中。

还可以调节模具自身，以使模具能够相对于模制通道对中。

在以上的描述中，使每一测试点处的磁铁均位于冷却塞上，并且将所述测力传感器设置在磁铁和模块面的金属插入件之间。图7和8显示了进一步的改进结构。

更特别的是如图7和8所示，一个用于测量磁力的测试点51包括一个安装在冷却塞10上的托架53。该托架支承有一个测力传感器59和一块磁铁57。应注意：与前面的实施例相反，磁铁57位于测力传感器和被测量的所述间隙之间，在所述前面的实施例中，测力传感器是位于磁铁和被测量的间隙之间的。

图8显示了模块19在模块凸起中设有插入件61。图8还显示了填充在模制壁和模具之间的壁通道27的双壁波纹管的形式。

在这一特定方案中，磁铁57在由在模块插入件61处的磁力或磁场吸引的同时拉动而不是推动测力传感器59。与前边的实施例一致，由磁力影响测力传感器或拉动磁铁57的载荷能够提供指示或说明模具和模制壁之间间隔的测量结果。

还应另外强调的是：可对所述方案作出进一步改进。例如，可利用不同的插入件(如，受磁力更强影响的更大金属插入件)代替在模块的凸起处由滑动联锁件固定的插入件61。作为另一种可选择的方案，插入件61本身可以是磁铁并且取决于系统的极性，在不同的测试装置中，可利用插入件吸引或排斥磁铁。当利用在模块面的磁铁以及测试装置时并且在两块磁铁具有彼此相面对的公共磁极的情况下，可通过将磁铁推至图8所示方案中的测力传感器上来施加载荷。如果改变图8所示方案以将磁铁59设置在插入件61和磁铁57之间并且如果插入件61自身是排斥磁铁57的磁铁，那么磁铁57将会拉动以在测力传感器上作用载荷。

作为另一种可选择的方案，在模制面的插入件61可以是磁铁，同时测试点除了受由插入件产生的磁力影响的金属插入件以外，不设置任何部件。

在上面的描述中，已将测试装置固定至冷却塞上。应理解：也可将它们设置在模具上的其它地方以便进行测量。另外，为了使模具对中，所采取的测量不必在每一点处产生实际间距。在不同的测试点仅需比较(comparative)阀来提供模具的对中。

虽然已对本发明的最佳实施例进行了详细描述，但是，本领域技术人员应理解在不脱离本发明思想或权利要求范围的情况下，可作出改进。