專利名稱：利用磁場測量結(jié)果分析分離表面之間間隔的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量兩個表面之間距離的方法，且特別適用于測量塑料管擠壓模制設(shè)備內(nèi)的管壁通道寬度，以便在所述設(shè)備中形成所述管件的同時確定繞管件壁厚的一致性。
背景技術(shù)：
在接近兩個表面中的任一個表面受到阻礙時，測量兩個表面之間的距離或間隔是非常困難的。例如，在第二機(jī)體完全包圍第一機(jī)體而阻止接近第一機(jī)體的情況下，難以測量第一機(jī)體的外表面和第二機(jī)體的內(nèi)表面之間的距離。
例如，一種塑料管擠壓模制設(shè)備包括內(nèi)部模具，所述模具通過形成管壁通道的間距而與一環(huán)繞的運(yùn)動模制通道分離。遠(yuǎn)長于模具的運(yùn)動模制通道易于阻礙測量模具和繞管壁通道的模制通道之間的間隔。如果能夠獲得這種測量結(jié)果的話，那么所述測量結(jié)果對確定模具在模制通道內(nèi)的對中則是非常有利的。這種對中能夠設(shè)定圍繞在設(shè)備內(nèi)形成的塑料管的管壁的厚度。
考慮到在進(jìn)行塑料管擠壓模制設(shè)備的內(nèi)部測量中所遇到的困難，目前的作法是通過在從模制通道釋放管件后切斷管件，以對繞管壁的管壁厚度進(jìn)行實(shí)際測量，由此確定繞管壁的壁厚的一致性。如果所得的測量結(jié)果顯示出繞管壁的壁厚的一致性是不可接收的，隨后應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)以便利用通過切斷和測量壁厚再次確定的這些調(diào)節(jié)的結(jié)果，更好地實(shí)現(xiàn)模具在模制通道內(nèi)的對中。這種測試方法非常費(fèi)時，因此成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種確定或分析兩個分離表面之間距離的方法，本發(fā)明特別適用于確定不必以物理方式切斷管壁就能確定繞在塑料管擠壓成形設(shè)備內(nèi)形成的管壁的壁厚一致性的方法。
在非常廣義的基礎(chǔ)上，根據(jù)本發(fā)明，確定兩個分離表面之間距離的方法包括形成跨過兩個表面的磁力，并且隨后測量表示所述表面之間間隔值的磁力強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，其提供了一種用于在塑料管擠壓成形設(shè)備中形成塑料管件的同時分析該管件管壁的方法，所述塑料管擠壓成形設(shè)備具有通過一個管壁通道與一個環(huán)繞模制通道分離的模具。所述方法包括在環(huán)繞管壁通道的不同測試點(diǎn)處、在模具的外表面區(qū)域和模制通道的內(nèi)表面區(qū)域之間形成許多磁力。隨后，進(jìn)行測量以確定每一磁力的強(qiáng)度，以便在每一測試點(diǎn)處產(chǎn)生通道寬度測量結(jié)果。隨后，將不同測試點(diǎn)的通道寬度測量結(jié)果作相互比較，以確定繞管壁的壁厚的一致性。
如果希望制造繞管壁具有均勻厚度的管件，則應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)直至通道寬度的測量結(jié)果在所有的不同測試點(diǎn)處均相同。
還可以在設(shè)備不使用時分析模具在模制通道內(nèi)的定位。在這種情況下，在塑料流動通道空時，即在未形成管件時，可繞塑料流動通道進(jìn)行測試。但是，所述分析仍能提供顯示在設(shè)備中形成的任意管件是否具有恒定壁厚的指示。


下面，根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例，更詳細(xì)地描述本發(fā)明的上述以及其它優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，其中圖1為本發(fā)明一個最佳實(shí)施例的塑料管擠壓成形設(shè)備的透視圖，所述設(shè)備裝有管壁通道寬度測量裝置；圖2為通過圖1中設(shè)備的剖面圖；圖3為通過圖1中設(shè)備的模壓區(qū)域的放大剖面圖；圖4顯示了一個獨(dú)立測量位置，其用于測量圖1中設(shè)備的模具和模制通道壁之間的距離，以確定在測試點(diǎn)處形成的管壁的壁厚；圖5為圖4中測量位置的一個部件的透視圖；
圖6為在圖5中所示的測量部件的側(cè)視圖；圖7為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的測量位置的側(cè)視圖；圖8為在圖7中所示的測量位置的放大視圖；圖9為通過圖3中模制通道的剖面圖，所述模制通道帶有多個測試點(diǎn)并且具有未與模制通道對中的模具；圖10為與圖9相似的，在利用測試點(diǎn)對設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)以通過利用不同的測試點(diǎn)使模具與模制通道匹配后的視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了一種通常在1處所示的塑料管擠壓成形設(shè)備。該設(shè)備裝配有一個能夠送入通常在5處所示的模制通道的塑料擠壓機(jī)3。模制通道為成形或模制塑料管的區(qū)域。
圖2和3顯示了通常在15處所示的模具，其用于將來自擠壓機(jī)3的塑料送入模制通道5內(nèi)。模制通道自身由運(yùn)動的模塊19形成，這些模塊向外環(huán)繞模具15。模具以一定間隔27與模塊分離，所述間隔27在設(shè)備中制造管件期間形成一個管壁通道。
如圖3所示，間隔27繞模具15不是恒定的。因此，模具不會正確對中，即不會位于由環(huán)繞的模塊形成的模制通道內(nèi)的中心。
模具15的下游端包括本領(lǐng)域已知的冷卻塞17。來自擠壓機(jī)3的塑料貼著模塊19的內(nèi)表面運(yùn)動通過模具15的外表面，并且在擠壓期間由冷卻塞17冷卻。
冷卻塞17設(shè)有多個測量裝置，這些裝置用于確定模具和模制通道內(nèi)表面之間的間距?；蛟谒鲈O(shè)備不工作時(即在通道27中無塑料時)，或在設(shè)備工作且塑料流過間隙27時，均可由這些裝置，如在圖4中所示的裝置31獲得測量結(jié)果。在后一種情況下，測量裝置不僅用于測量模具在模制通道中的對中，而且還能在設(shè)備內(nèi)形成管件的同時確定管件的壁厚。
詳見圖4～6，可以看到每一個模塊19均具有通常在21所示的異形內(nèi)表面。該表面包括在模塊面上的一系列由凹槽23間隔的凸起25。在凸起25和模具之間的間距確定了在模具和模塊面之間形成的管壁的壁厚。
雖然在圖4中顯示了用于制造一種異形壁管件(即帶肋式或雙壁波紋管)的設(shè)備，但是，所述設(shè)備同樣也可形成一種單純的平壁管件，在這種情況下，每一模塊均具有平坦而不是異形的表面。
應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是使具有環(huán)形結(jié)構(gòu)的冷卻塞17位于環(huán)形模具15的中心，該環(huán)形模具15設(shè)置在由模塊19形成的環(huán)形模制通道內(nèi)。因此，冷卻塞易于產(chǎn)生與模具上游部分相同的、可能在模制通道內(nèi)出現(xiàn)的偏心情況，而且可用于測試裝置的安裝定位，所述測試裝置用于測量模具在模制通道內(nèi)的定位。
圖4～6顯示了一種建立在冷卻塞17端部上的一個特定測試位置處的、通常在31處所示的專用測試裝置。測試裝置31包括一個安裝托架33，其支承了一塊磁鐵35以及一個測力傳感器37。磁鐵35能夠產(chǎn)生跨過冷卻塞和由模塊19形成的模具內(nèi)表面之間的間隙或間距27的磁場。這些模塊，特別是模塊的凸起25均設(shè)有金屬插入件，如在后面將詳細(xì)描述的圖8中的插入件。因此，由磁鐵35產(chǎn)生的磁場會產(chǎn)生磁鐵和在模塊表面中不可相對運(yùn)動的金屬插入件之間的吸引。但是，允許磁鐵35作較小的運(yùn)動，該運(yùn)動由于磁鐵和模塊表面之間的吸引會使磁鐵運(yùn)動抵靠在測力傳感器37上并且在測力傳感器37上產(chǎn)生載荷。磁鐵作用于所述測力傳感器上的載荷直接取決于跨過間隙或間距27的磁場強(qiáng)度。因此，間距加寬，作用于測力傳感器上的載荷會減小，而間距變小，作用于測力傳感器上的載荷則會增大。
圖9和10顯示了在環(huán)繞模制設(shè)備內(nèi)的管壁通道的不同測試點(diǎn)建立多個測試裝置31。這些測試點(diǎn)中的每一個均包括其自己的磁場，并且通過導(dǎo)線39從各個測試點(diǎn)將不同點(diǎn)的測試結(jié)果輸送至一個能將所有測量結(jié)果進(jìn)行相互對比的公共中樞。如果一個測試點(diǎn)的磁場強(qiáng)度大于另一處測試點(diǎn)的磁場強(qiáng)度，那么在模具和在更高強(qiáng)度測試點(diǎn)處的模制通道之間存在較小的間隙。這樣便能夠提供清楚的指示，示出模具未設(shè)置在模制通道的中心并且管壁繞管件的厚度是不均勻的。
在圖9中可以看到模具相對于由模塊形成的模制通道明顯是偏心的，從而在圖10中已進(jìn)行了調(diào)節(jié)以使模具相對于模制通道對中。因此，在圖10中模具和模塊之間的間隙環(huán)繞所述間隙是均勻的。為了制造圖10的方案，應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)直至在每一測試點(diǎn)處的磁力彼此是均衡的。在已對圖10的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)后，在所述壁通道中形成的管壁具有繞管壁恒定或均勻的厚度。
如上面所強(qiáng)調(diào)的那樣，在沒有塑料通過模制通道時或在管壁的形成期間，均可進(jìn)行測量。如果在設(shè)備工作的同時進(jìn)行測量，那么在每一測試點(diǎn)處的磁力均會透過管壁并且在設(shè)備運(yùn)行的同時能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)。
參見附圖1，可看到獨(dú)立于模具的設(shè)備主體安裝在調(diào)節(jié)桿9上，所述調(diào)節(jié)桿允許相對于模具對包括模制通道部件的設(shè)備進(jìn)行豎直調(diào)節(jié)。另外，設(shè)備的底座7在底部支承件(未示出)上也是可調(diào)節(jié)的，以允許沿箭頭11的方向調(diào)節(jié)設(shè)備，從而能對設(shè)備進(jìn)行充分調(diào)節(jié)，以便實(shí)現(xiàn)設(shè)備相對于模具的對中。
還可以調(diào)節(jié)模具自身，以使模具能夠相對于模制通道對中。
在以上的描述中，使每一測試點(diǎn)處的磁鐵均位于冷卻塞上，并且將所述測力傳感器設(shè)置在磁鐵和模塊面的金屬插入件之間。圖7和8顯示了進(jìn)一步的改進(jìn)結(jié)構(gòu)。
更特別的是如圖7和8所示，一個用于測量磁力的測試點(diǎn)51包括一個安裝在冷卻塞10上的托架53。該托架支承有一個測力傳感器59和一塊磁鐵57。應(yīng)注意與前面的實(shí)施例相反，磁鐵57位于測力傳感器和被測量的所述間隙之間，在所述前面的實(shí)施例中，測力傳感器是位于磁鐵和被測量的間隙之間的。
圖8顯示了模塊19在模塊凸起中設(shè)有插入件61。圖8還顯示了填充在模制壁和模具之間的壁通道27的雙壁波紋管的形式。
在這一特定方案中，磁鐵57在由在模塊插入件61處的磁力或磁場吸引的同時拉動而不是推動測力傳感器59。與前邊的實(shí)施例一致，由磁力影響測力傳感器或拉動磁鐵57的載荷能夠提供指示或說明模具和模制壁之間間隔的測量結(jié)果。
還應(yīng)另外強(qiáng)調(diào)的是可對所述方案作出進(jìn)一步改進(jìn)。例如，可利用不同的插入件(如，受磁力更強(qiáng)影響的更大金屬插入件)代替在模塊的凸起處由滑動聯(lián)鎖件固定的插入件61。作為另一種可選擇的方案，插入件61本身可以是磁鐵并且取決于系統(tǒng)的極性，在不同的測試裝置中，可利用插入件吸引或排斥磁鐵。當(dāng)利用在模塊面的磁鐵以及測試裝置時并且在兩塊磁鐵具有彼此相面對的公共磁極的情況下，可通過將磁鐵推至圖8所示方案中的測力傳感器上來施加載荷。如果改變圖8所示方案以將磁鐵59設(shè)置在插入件61和磁鐵57之間并且如果插入件61自身是排斥磁鐵57的磁鐵，那么磁鐵57將會拉動以在測力傳感器上作用載荷。
作為另一種可選擇的方案，在模制面的插入件61可以是磁鐵，同時測試點(diǎn)除了受由插入件產(chǎn)生的磁力影響的金屬插入件以外，不設(shè)置任何部件。
在上面的描述中，已將測試裝置固定至冷卻塞上。應(yīng)理解也可將它們設(shè)置在模具上的其它地方以便進(jìn)行測量。另外，為了使模具對中，所采取的測量不必在每一點(diǎn)處產(chǎn)生實(shí)際間距。在不同的測試點(diǎn)僅需比較(comparative)閥來提供模具的對中。
雖然已對本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解在不脫離本發(fā)明思想或權(quán)利要求范圍的情況下，可作出改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種分析兩個分離表面之間間隔的方法，所述方法包括形成穿過所述間隔的、跨過兩個表面的磁力，并且測量表示所述表面間隔值的磁力強(qiáng)度。
2.一種用于確定第一機(jī)體在第二機(jī)體內(nèi)定位的方法，其中，所述第二機(jī)體環(huán)繞第一機(jī)體，同時在第一和第二機(jī)體之間具有間隔，所述方法包括在一個測試點(diǎn)處形成磁力，在所述測試點(diǎn)處，所述磁力穿過所述間隔、跨過第一機(jī)體的外表面區(qū)域和第二機(jī)體的內(nèi)表面區(qū)域，并且測量在測試點(diǎn)處的磁力強(qiáng)度，其表示第一機(jī)體的外表面區(qū)域與第二機(jī)體內(nèi)表面區(qū)域之間的間隔值。
3.一種用于確定具有相應(yīng)形狀的第一和第二機(jī)體的定位的方法，其中，第一機(jī)體由第二機(jī)體環(huán)繞，同時在兩個機(jī)體之間具有間隔，所述方法包括在多個不同的測試點(diǎn)處形成多個磁力，在不同測試點(diǎn)處的磁力在所述機(jī)體之間的間隔中的不同位置處跨過第一機(jī)體的外表面區(qū)域和第二機(jī)體的內(nèi)表面區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中第一機(jī)體包括塑料管件模制設(shè)備的模具的環(huán)形件，第二機(jī)體包括一個向外環(huán)繞所述環(huán)形件的環(huán)形模具，而所述機(jī)體之間的間隔包括一個管壁通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其包括使機(jī)體中的一個機(jī)體運(yùn)動，直至在不同測試點(diǎn)處的磁力彼此均衡，以確保環(huán)形件在環(huán)形模具中的對中定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其包括使環(huán)形件運(yùn)動，直至在不同測試點(diǎn)處的磁力彼此均衡。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其包括使環(huán)形模具運(yùn)動，直至在不同測試點(diǎn)處的磁力彼此均衡，以確保環(huán)形件在環(huán)形模具中的對中定位。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中通過使一個第一測量件設(shè)置在模具內(nèi)表面區(qū)域并且通過使一第二測量件位于環(huán)形件處，形成在每一測試點(diǎn)處的磁力，第一和第二測量件中的一個測量件為能夠產(chǎn)生提供所述磁力的磁場的磁性件，而第一和第二測量件中的另一個測量件為受由磁性件產(chǎn)生的磁場影響的金屬件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其包括在每一測試點(diǎn)處的測力傳感器，并且所述第二測量件為一可運(yùn)動的部件，該部件由磁場運(yùn)動以在測力傳感器上產(chǎn)生載荷，其表示在每一測試點(diǎn)處、在環(huán)形件的外表面和模具內(nèi)表面之間間隔的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中使測力傳感器位于第一和第二測量件之間，并且通過磁場在測力傳感器處拉動第二測量件，以在每一測試點(diǎn)處使載荷作用于測力傳感器上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中使第二測量件位于測力傳感器和第一測量件之間并且在第一測量件處、由磁場吸引第二測量件，以便拉動并在每一測試點(diǎn)處，在測力傳感器上作用載荷。
12.一種在管件擠壓模制設(shè)備中成形的同時分析塑料管管壁的方法，其中，所述管件擠壓模制設(shè)備具有通過管壁通道與環(huán)繞的模制通道分離的模具，所述方法包括在繞管壁通道的多個不同測試點(diǎn)處、在模具的外表面區(qū)域和模具通道的內(nèi)表面區(qū)域之間形成多個磁力，測量每一磁力的強(qiáng)度以在每一測試點(diǎn)處形成通道寬度測量結(jié)果，并且比較不同測試點(diǎn)的通道測量寬度結(jié)果以確定繞管壁的壁厚的一致性。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分析兩個分離表面之間間隔的方法，其特別適于使模具在塑料管擠壓成形設(shè)備內(nèi)的對中，該方法的實(shí)現(xiàn)方式為在所述間隔之間形成跨過兩個表面的磁力，并且隨后測量磁力強(qiáng)度，以表示所述表面之間大范圍的間隔。
文檔編號B29C47/22GK1523321SQ03122038
公開日2004年8月25日 申請日期2003年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月21日
發(fā)明者曼夫瑞德·A·A·魯波克, 曼夫瑞德 A A 魯波克, A 魯波克, 斯蒂芬·A·魯波克 申請人:曼夫瑞德·A·A·魯波克, 曼夫瑞德 A A 魯波克, 斯蒂芬·A·魯波克