[发明专利]用于挤出塑料壳套的设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于挤出管状结构周围的塑料壳套的挤出设备。

背景技术

本申请的一个计划实施领域主要是石油化学工业的柔性管，其包括至少一个聚合物壳套。这些柔性管有利地是为连结类型的，如在美国石油学院的标准文件API 17J和API RP 17B所述的。

已知的设施允许圆柱形物体纵向覆盖有塑料壳套。这些设施包括螺旋挤压机和环形挤出头，被覆盖的纵向圆柱形目标穿过环形挤出头。螺旋挤压机的上游存放有颗粒形式的塑料，例如，存储在漏斗中且随后被注入到螺旋挤压机中。在温度调节的螺旋挤压机中，在塑料被逐渐沿螺旋挤压机的内部朝向挤出头平移运动的过程中，塑料被软化和/或在剪切和热量的影响下熔化。在挤压机的下游端，塑料被转换成粘性的均质相。许多热塑塑料，例如PVCs(聚氯乙烯)或聚乙烯可由此在这些设备中被转化从而它们可覆盖纵向物体。对于挤出头来说，其包括覆盖有大致圆柱形本体的心轴，所述圆柱形本体形成塑化缸体或桶体，以在所述本体的内壁和所述心轴之间形成环形腔室。环形腔室具有上游部分和在相对端部处的下游部分，在所述上游部分中本体和心轴连结在一起，所述下游部分通过加工而被扩大以构成一对圆形的唇部，所述唇部打开到挤出头的外部。存在可用于形成这些壳套或管的各种心轴，且通常更有选地使用“衣架”式的或“鱼尾”式的心轴。挤出头因此包括入口开口，其连接到螺旋挤压机用于注入所述软化的和/或熔化的塑料进入上游部分，且这类心轴包括对称分布通道，所述通道从软化聚合物注入到十字头的点分支且沿直径地与该注入点相对的母线相遇。软化塑料因此能在上游部分中流动以形成软化塑料多个流动。由此，流动沿交汇区域在所述下游部分中相遇以便预成型软化塑料的套管，所述套管具有对应于所述交汇区域的再熔化表面。

在心轴是“衣架”式的或“鱼尾”式的情况下，沿两个直径相对分布通道流动的软化材料的两个半流相遇且在每一个沿相反方向绕心轴行进了一半之后熔合在一起，在壳套的厚度中产生再熔合表面，且其形成在与注入点直径相对的母线上看得见的线。分布通道不形成密封腔室且这意味着熔化材料的一部分从分布通道逸出且沿泄漏线大致平行于心轴主轴线在心轴下游流动。由此，在“衣架”式的或“鱼尾”式的心轴中，除了对应于分布通道的两个主流动外，在心轴下游产生许多小的流动。

目前，会发生挤出缺陷，主要是厚度的不充分性。这是因为壳套回局部地呈现厚度的不同。

发明内容

因此，所产生的且是本发明所要解决的一个问题是提供一种设备，其用于挤出不具有上述问题的塑料壳套。

为此，本发明提出一种在管状结构周围挤出塑料壳套的挤出设备所述设备包括能供给热软化粘性塑料的挤出螺杆和挤出头，所述挤出头包括环形腔室，该环形腔室具有能接收所述粘性塑料的入口开口和相对的圆形出口，所述挤出头包括多个通道，所述多个通道形成在所述环形腔室中，以便一方面形成粘性塑料的多个流动而另一方面使得所述流动朝向彼此在位于所述环形腔室内部的交汇区域中汇合，所述粘性塑料的套管能流动通过所述圆形出口以形成所述塑料壳套，所述管状结构能经过所述挤出头以便接收所述塑料壳套。通过本发明，通过由所述挤出螺杆供应的所述粘性塑料在恒定温度下具有在给定时间段内从一值μ_i变化为恒定值μ_cst的年度，其中μ_cst>μ_i，所述设备进一步包括安装在所述挤出螺杆和所述挤出头之间的缓冲腔室，以在其被注入到所述挤出头之前存储所述粘性塑料并经过所述给定时间且允许其到达所述粘性值μ_cst，通过其中介的作用，粘性塑料的所述流动在所述交汇区域相遇以形成单个均质的相。

由此，本发明的一个目标是展现在塑料在挤出螺杆和挤出头的圆形出口之间经过时塑料内在性能变化，且特别是，在恒定温度下表观粘度作为时间的函数增加。更具体地，已经展现了一旦已经形成在单个相中时粘性塑料的表观粘度μ_i则随时间在约10分钟的时间范围内变化，直到其稳定在基本上恒定的表观粘度μ_cst。由此，流动通过环形腔室的粘性塑料的表观粘度以不同方式变化，取决于所述多个流动采取的路径、沿流动路径变化的塑料的驻留时间。实际上，在分布通道处较长。由此，材料的这些各种流的熔化材料的粘性变化，且结果，这些各种流动不是均匀地流动，且由此形成的塑料壳套因此呈现厚度不充分形式的缺陷。这些表面缺陷的直接结果是在心轴中材料的不良分布（这是通过流过心轴的粘性塑料的粘性增加造成的，所述流动根据材料采取的流动路径而不同）。