CN101249717A - 一种水龙带的制造方法及水龙带制造设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水龙带的制造方法及水龙带制造设备，包括以下工艺：将所选用原料、色母料及配料充分混合后放入容器内；将容器内混合后原料置入挤出装置中，对混合后原料进行塑化熔融，形成熔融质，挤出装置不断将熔融质从成型模具的间隙中挤出，形成连续的筒状坯料；牵引机牵引筒状坯料一端，使其均匀进入冷却定径装置，再用冷却水对筒状坯料壁进行降温冷却；对冷却定径装置中的定径套抽真空，对筒状坯料定径，形成初制品；牵引初制品进入冷却水箱，用冷却水对初制品进行水冷，形成制品。水龙带制造设备设置定径冷却箱、真空泵等装置实现真空成型。本发明具有成型效果好；冷却速度快；生产成本低；大幅度提高产品质量；成品抗压能力强等优点。

Description

一种水龙带的制造方法及水龙带制造设备

技术领域

本发明涉及塑料加工领域，具体是一种水龙带的制造方法及水龙带制造设备。

背景技术

长期以来，我国大多数地区的农村在对农作物进行灌溉时，仍然采取漫灌的方式，耗时费力，水资源浪费严重。近几年，随着新技术的推广和人们节水意识的增强，灌溉用水龙带开始为广大农民所接受。但是，传统制造水龙带的方法由于采用风冷工艺，成型过程较慢，所以生产的水龙带抗压能力差，使用时极易爆带，这在一定程度上影响了该产品的大范围推广和应用。因此，市场上急需一种新型水龙带的生产工艺及制造设备，以生产高质量的水龙带，从而满足广大农村节水灌溉的需要。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种水龙带的制造方法，该方法采用真空成型、两次冷却等方法可使生产出的水龙带抗压能力增强，使用寿命延长，使用中不易爆带；本发明的目的之二是提供上述水龙带制造方法所使用的水龙带制造设备。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种水龙带的制造方法，水龙带所需要原料为塑料，包括以下制造工艺：

(1)、将所选用原料、色母料及配料充分混合后放入容器内；

(2)、将容器内混合后原料置入挤出装置中，挤出装置连续运转工作，对混合后原料进行塑化熔融，形成熔融质，挤出装置不断将熔融质从成型模具的间隙中挤出，形成连续的筒状坯料；

(3)、牵引机牵引筒状坯料一端，使筒状坯料均匀进入冷却定径装置，再用冷却水对筒状坯料壁进行降温冷却；

(4)、在冷却水对筒状坯料壁进行降温冷却的同时，对冷却定径装置中的定径套抽真空，使筒状坯料壁附着在定径套内壁上，从而对筒状坯料定径，形成初制品；

(5)、牵引机牵引初制品离开冷却定径装置，进入冷却水箱，用冷却水对初制品进行水冷，形成制品。

冷却定径装置是由定径冷却箱和定径套组成，定径冷却箱内安装定径套。挤出时挤出装置的电机初始频率是5Hz，在已有熔融质在成型模具的间隙中挤出时，将电机频率调到20Hz。牵引速度是5-20米/min。

上述水龙带的制造方法使用的水龙带制造设备，包括机架，机架上安装挤出机，挤出机上设置料斗和主电机，主电机通过传动件与挤出机连接，挤出机与机头连接，机头下设置定径冷却箱，定径冷却箱内安装定径套，定径冷却箱外设置真空泵和水泵，定径冷却箱下方设置冷却水箱，机架外放置牵引机，牵引机上安装牵引电机。定径冷却箱上安装水隙环，水隙环上设置第一进水口，定径套上分别开设第二进水口和真空吸口，第二进水口与水隙环相通，真空吸口与定径冷却箱相通。真空泵上安装真空管，真空管一端与定径冷却箱连接，水泵上安装水管，水管一端与第一进水口连接。定径套下安装密封筒。机架上安装两台挤出机，每台挤出机上均分别设置主电机和料斗，机头是两层机头。水隙环安装在法兰盘上，法兰盘安装在定径冷却箱箱体上，水隙环内设置多层挡板。

本发明的优点在于：水龙带的制造方法通过采用真空成型方法，成型效果好，不易爆带；采用两次水冷，冷却速度快，冷却效果好；可以使用PP树脂、PE树脂、PE树脂回收料等多种原料，降低产品生产成本；采用本发明的制造方法生产出的水龙带抗压能力强；工艺布置合理。本发明中水龙带的生产设备通过设置定径冷却箱、真空泵等设备，实现真空成型，成型效果好；真空成型配合水冷，冷却速度快，成型效果好，生产出的水龙带抗压能力强；还可以制造多层水龙带，以达到不同的抗压强度，从而适应各种工作环境，节约生产成本。本发明具有生产成本低；大幅度提高产品质量；成品抗压能力强等优点。

附图说明

附图1是本发明所述水龙带的制造方法的工艺流程；附图2是附图1中定径冷却装置的结构示意图；附图3是本发明所述水龙带制造设备的主视结构示意图；附图4是附图3的俯视结构示意图；附图5是附图3的右视结构示意图；附图6是本发明中定径冷却箱结构的放大示意图；附图7是附图6中I部局部放大结构示意图；附图8是附图6中II部局部放大结构示意图。

具体实施方式

本发明水龙带的制造方法中，水龙带所需要原材料为PP树脂、PE树脂或PE树脂回收料等塑料原料，其制造工艺为：

(1)、将所选用原料、色母料及配料充分混合后放入容器内，容器可以是料斗等装置。

(2)、将容器内混合后原料置入挤出装置中，挤出装置连续运转工作，对混合后原料进行塑化熔融，形成熔融质，挤出装置不断将熔融质从成型模具的间隙中挤出，形成连续的筒状坯料；

(3)、牵引机牵引筒状坯料一端，使筒状坯料均匀行走进入冷却定径装置，冷却水对筒状坯料壁进行降温冷却。其冷却时间即筒状坯料匀速穿过冷却定径装置的时间，是根据制品冷却程度调整牵引速度而得到的，牵引速度越慢，水温越低，则冷却效果越好。

(4)、在冷却水对筒状坯料壁进行降温冷却的同时，对冷却定径装置中的定径套抽真空，筒状坯料壁附着在定径套内壁上，从而对筒状坯料定径，形成初制品；

(5)、牵引机牵引初制品离开冷却定径装置，进入冷却水箱，冷却水对初制品进行降温冷却，形成制品。

在挤出机内对混合原料塑化熔融，需要设定挤出机各区温度，启动各区加热。挤出机螺筒进料段温度设定在130-160℃之间；螺筒塑化段、计量段温度分别设定在170-190℃、190-200℃左右；机头联结管温度设定在200℃左右；机头温度一般设定在180℃左右。具体温度应根据所使用原料的牌号、质量包括新旧程度的不同所带来的熔融指数的差异，而进行适当的调整。自动温控仪显示达到设定温度后，各区仍需继续保温15-30分钟。

在上述制造方法中，在生产初始时，启动挤出机进行低速运转，主电机变频器控制在4.5-6Hz，待机头出料后再逐渐提高主电机转速至18-22Hz，这样原料初期易于成型，同时后期成型快速。如果初期主电机频率低于4.5Hz，则成型速度太慢，无法满足其它工序用料；如果初期主电机频率高于6Hz，则因为挤出过快，不易成型。如果后期主电机频率低于18Hz，则影响生产效率；如果后期电机频率高于22Hz，则牵引速度过快，导致筒状坯料无法顺利降温冷却和定径，容易影响产品质量。

为保证冷却效果，冷却水温应控制在0-30℃内，最高不要超过50℃，否则冷却效果较差。冷却水即可采用自来水，也可用井水或池塘水，用井水或池塘水时应进行过滤，防止杂物堵塞水路。

水龙带制造方法中，牵引机的牵引速度需要大于原料自机头间隙中被挤出的速度，牵引速度优选是5-20m/min，低于5m/min则牵引速度容易低于筒状坯料因中自身重力下落的速度，从而影响筒状坯料的成型效果；若是高于20m/min，则容易因为过快经过定径冷却装置，从而无法保证筒状坯料的冷却和定径效果。

在形成制品后，为了方便存放，可以用卷曲机对制品进行卷绕。

本发明所述水龙带的制造方法中的定径冷却装置有多种结构，例如采用多个箱体、一个箱体配合内部环箱等，本发明公开一种定径冷却装置，是由定径冷却箱5和定径套21组成，定径冷却箱5内安装定径套。这种定径冷却装置成本低，适用范围广，易于与其它装置配合。定径冷却装置可以适用于个各种用于实现上述生产工艺的制造设备中。

正常生产条件下，对定径套21抽真空的真空度为0.01Mp左右，通常不超过0.02Mp，真空度太低筒状坯料无法成型，真空度过高则增加成本同时容易损坏筒状坯料。

本发明提出一种采用上述水龙带制造方法制造水龙带的设备，该设备有机架13，机架13上安装挤出机2，挤出机2上设置主电机7和料斗1，主电机7通过传动件与挤出机2连接，挤出机2与机头连接，挤出机2可以通过联结管3与机头连接。料斗1内原料及其配料置入挤出机2内，在挤出机2内对混合后原料进行塑化熔融，形成熔融质，挤出机2工作将熔融质挤入机头。机头下设置定径冷却箱5，定径冷却箱5内为空腔，定径冷却箱5内安装定径套21，定径套21为筒状，定径套21上端与机头相对应，机头内形成的筒状坯料经直接进入定径套21内。定径冷却箱5外设置真空泵12和水泵10，定径冷却箱5下方设置冷却水箱6，机架13外放置牵引机14，牵引机14上安装牵引电机15和牵引装置25，牵引电机15通过传动件与牵引装置25连接。

本发明的进一步特征在于：定径冷却箱5上安装水隙环20，水隙环20上设置第一进水口19，定径套21上分别开设第二进水口23和真空吸口24，第二进水口23与水隙环20相通，真空吸口24与定径冷却箱5相通。真空泵12上安装真空管11，真空管11一端与定径冷却箱5连通。水泵10上安装水管9，水管9一端与第一进水口19连接。水泵10将冷却水通过水管9输入到水隙环20内，冷却水从第二进水口23中溢出到定径套21中对筒状坯料进行降温。同时，真空泵12对定径冷却箱5抽真空，从而对定径套21抽真空，使筒状坯料壁附着在定径套21内壁上。这样水冷和定径同时进行，使得筒状坯料成型效果好。

为了保证原料成型效果，使成型后初制品沿直线往下落，在定径套21下安装密封筒22，原料在定径冷却箱5内冷却定径后，沿密封筒22输出到冷却水箱6。

这种水龙带制造设备不仅可以生产单层水龙带，还可以生产多层水龙带，这样在生产中可以外层用回收料，内层用新原料，从而在保证成品质量的同时降低生产成本。现以生产两层水龙带为例，增加以下结构与上述实施例组合构成新的实施例，在机架13上分别安装两台挤出机2，每台挤出机2上分别安装主电机7和料斗1，机头是两层机头4。使用时，将不同原料放入其各自料斗1中，分别控制两台挤出机2各自的主电机7，两种原料分别进入两层机头4，则生产出两层水龙带。同样原理，需要生产多层水龙带，则需要安装多个挤出机，并选择相应的多层机头。如果只需要生产单层水龙带，只需要开启一台挤出机2及其主电机7，并选用单层机头即可。本发明可以方便的在生产单层水龙带和生产多层水龙带间转换，提高生产范围，降低生产成本。

在冷却水箱6内安装第一导轮27和第二导轮28，可以加强对水龙带引导定位，保证水龙带成型质量。

为了保证水隙环20与定径冷却箱5连接紧固，不易出现松动，将水隙环20安装在法兰盘29上，法兰盘29安装在定径冷却箱5，水隙环20与法兰盘29用螺栓进行连接或焊接；法兰盘29与定径冷却箱5箱体用螺栓进行联接。在水隙环20内设置多层挡板30，可以控制冷却水的溢出速度，降低成本，增加冷却效果。

在牵引机14远离机架13的一侧放置卷取机16，在对制品进行检测符合标准要求后，即可启用卷取机16对制品进行卷绕，形成成卷制品。图中18是水龙带制品，图中17是筒状坯料。

本水龙带制造设备使用时，塑料原料自机头挤出后经牵引机14牵引，在拉伸过程中以筒状坯料进入定径冷却箱5。水泵10将冷却水经水管9注入定径冷却箱5的水隙环20中，冷却水溢出到定径套21内，与此同时，真空泵12工作，使筒状坯料吸附着在定径套21内壁上，从而实现冷却和定型，成型后再经冷却水箱6，对成型胚料进行再次冷却。牵引机14匀速牵引制品依次通过定径冷却箱5、冷却水箱6，卷取机16对生产出的制品进行卷绕。

Claims (10)

1、一种水龙带的制造方法，其特征在于：水龙带所需要原料为塑料，包括以下制造工艺：

(1)、将所选用原料、色母料及配料充分混合后放入容器内；

(2)、将容器内混合后原料置入挤出装置中，挤出装置连续运转工作，对混合后原料进行塑化熔融，形成熔融质，挤出装置不断将熔融质从成型模具的间隙中挤出，形成连续的筒状坯料；

(3)、牵引机牵引筒状坯料一端，使筒状坯料均匀进入冷却定径装置，再用冷却水对筒状坯料壁进行降温冷却；

(4)、在冷却水对筒状坯料壁进行降温冷却的同时，对冷却定径装置中的定径套抽真空，使筒状坯料壁附着在定径套内壁上，从而对筒状坯料定径，形成初制品；

(5)、牵引机牵引初制品离开冷却定径装置，进入冷却水箱，用冷却水对初制品进行水冷，形成制品。

2、根据权利要求1所述的一种水龙带的制造方法，其特征在于：冷却定径装置是由定径冷却箱(5)和定径套(21)组成，定径冷却箱(5)内安装定径套(21)。

3、根据权利要求1所述的一种水龙带的制造方法，其特征在于：挤出时挤出装置的电机初始频率是4.5-6Hz，在已有熔融质在成型模具的间隙中挤出时，将电机频率调到18-22Hz。

4、根据权利要求1所述的一种水龙带的制造方法，其特征在于：牵引速度是5-20米/min。

5、权利要求1、2、3或4任一项所述的一种水龙带的制造方法使用的水龙带制造设备，其特征在于：包括机架(13)，机架(13)上安装挤出机(2)，挤出机(2)上设置料斗(1)和主电机(7)，主电机(7)通过传动件与挤出机(2)连接，挤出机(2)与机头连接，机头下设置定径冷却箱(5)，定径冷却箱(5)内安装定径套(21)，定径冷却箱(5)外设置真空泵(12)和水泵(10)，定径冷却箱(5)下方设置冷却水箱(6)，机架(13)外放置牵引机(14)。

6、根据权利要求5所述的水龙带制造设备，其特征在于：定径冷却箱(5)上安装水隙环(20)，水隙环(20)上设置第一进水口(19)，定径套(21)上分别开设第二进水口(23)和真空吸口(24)，第二进水口(23)与水隙环(20)相通，真空吸口(24)与定径冷却箱(5)相通。

7、根据权利要求6所述的水龙带制造设备，其特征在于：真空泵(12)上安装真空管(11)，真空管(11)一端与定径冷却箱(5)连接，水泵(10)上安装水管(9)，水管(9)一端与第一进水口(19)连接。

8、根据权利要求5所述的水龙带制造设备，其特征在于：定径套(21)下安装密封筒(22)。

9、根据权利要求5所述的水龙带制造设备，其特征在于：机架(13)上安装两台挤出机(2)，每台挤出机(2)上均分别设置主电机(7)和料斗(1)，机头是两层机头(4)。

10、根据权利要求6所述的水龙带制造设备，其特征在于：水隙环(20)安装在法兰盘(29)上，法兰盘(29)安装在定径冷却箱(5)箱体上，水隙环(20)内设置多层挡板(30)。

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