CN103770336B - 一种塑钢型材结构及该型材结构的成型工艺、成型工艺用的成型机 - Google Patents

Abstract

一种塑钢型材结构及该型材结构的成型工艺、成型工艺用的成型机。塑钢型材结构包括型材体，该型材体具有朝外的外表面和朝内的内表面，型材体的外表面和/或内表面上设有金属层，由金属层将型材体的对应面包裹；型材体的外表面和内表面上的金属层相互独立。成型工艺包括步骤：1）.根据设计要求，将熔化后的物料送入具有对应成型模具的挤出机上挤出并冷却定型，形成塑钢型材；2）.准备宽度大于塑钢型材体对应表面的金属层；将金属层放置在型材体的对应表面上、并将金属层与型材体一起放入成型机上进行卷边包裹，使金属层牢固的裹覆在型材体的对应表面。成型机包括机箱和布置在机箱上的传动机构、升降机构、压紧机构、导向机构、卷边机构。

Description

一种塑钢型材结构及该型材结构的成型工艺、成型工艺用的 成型机

技术领域

本发明涉及塑钢型材，具体是一种塑钢型材结构，以及该塑钢型材结构的成型工艺和成型工艺用的成型机。

背景技术

塑钢型材主要是由PVC等材料挤塑而成的，其截面形状根据挤出机上的对应成型模具而确定。因其具有重量轻、强度高、韧性好、加工方便、成本低等特点，在建筑材料行业中得到了广泛应用。塑钢型材虽然具有诸多优异性能，但其随着服役时间的延长，在恶劣的自然环境作用下，塑钢型材的表面易出现老化退色等现象，即塑钢型材的抗老化性能差，从而影响了整个建筑物的整体外观。

针对上述塑钢型材的抗老化性能问题，目前普遍采取的措施是通过在原料配方中加入稳定剂、紫外线吸收剂等进行改善，其虽能起到一定的改善效果，但其非常局限，仅能对塑钢型材的抗老化性能作到相对的延长，无法作到彻底、有效地解决塑钢型材抗老化性能差的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对上述现有塑钢型材存在的抗老化性能问题，提供一种结构简单、加工方便、结构强度高、抗老化性能优异、经久耐用的塑钢型材结构。

本发明的目的之二在于：针对上述目的之一的塑钢型材结构，提供一种简单易行、操作方便、针对性强的成型工艺。

本发明的目的之三在于：针对上述目的之二的塑钢型材结构的成型工艺，提供一种针对性强的专用加工设备，即塑钢型材结构的成型工艺用的成型机。

本发明的目的之一通过下述技术方案实现：一种塑钢型材结构，包括型材体，该型材体具有朝外的外表面和朝内的内表面，所述型材体的外表面和/或内表面上设有金属层，由金属层将型材体的对应面包裹；所述型材体的外表面和内表面上的金属层相互独立。

进一步的，所述金属层以卷边方式、或以粘合且卷边方式包裹在型材体的对应面上。

进一步的，所述型材体具有中空型槽，该中空型槽内设有相向凸起的、至少一对衬钢限位键，每对衬钢限位键与型材体的中空型槽槽壁构成衬钢槽，所述衬钢槽用于装配板状的衬钢。

进一步的，所述型材体具有玻璃安装型槽，在玻璃安装型槽内的型材体上以热合方式设有密封条。

本发明的目的之二通过下述技术方案实现，一种上述塑钢型材结构的成型工艺，包括下列顺序步骤：

1）. 根据塑钢型材的设计要求，将熔化后的物料送入具有对应成型模具的挤出机上挤出并冷却定型，形成塑钢型材；

2）. 准备宽度大于塑钢型材体对应表面的金属层；将金属层放置在型材体的对应表面上、并将金属层与型材体一起放入成型机上进行卷边包裹，使金属层牢固的裹覆在型材体的对应表面。

进一步的，步骤1）中的挤出机挤出的型材上、根据设计要求在型材的玻璃安装型槽相应位置热合固定有密封条。

进一步的，步骤2）中的金属层与型材体表面之间设有粘合胶层。

本发明的目的之三通过下述技术方案实现：一种上述塑钢型材结构的成型工艺用的成型机，所述成型机包括机箱和布置在机箱上的传动机构、升降机构、压紧机构、导向机构、卷边机构；

所述机箱内布置有电气柜、驱动传动机构动作的电机和减速器，该电机和减速器的动作由电气柜内的电气元件控制；所述机箱的顶部两侧分别设有沿着机箱的长度方向并排的多根立柱；

所述传动机构主要由托辊和传动蜗杆构成；所述托辊为多个、通过各自轴承沿着机箱的长度方向并排装配在机箱的顶部，托辊的端部设有蜗轮；所述传动蜗杆沿着机箱的长度方向布置、并与减速器的输出轴相联接，传动蜗杆与托辊上的蜗轮相啮合；

所述升降机构主要由门架、升降丝杆和传动杆构成；所述门架为两个、间隔固定在机箱的顶部，两个门架之间的间隔距离对应传动杆长度；所述升降丝杆通过蜗轮竖向装配在门架上，升降丝杆的底端与压紧机构连接；所述传动杆的两端通过轴承对应装配在两个门架上，传动杆与装配升降丝杆的蜗轮相啮合；

所述压紧机构主要由压梁和压辊构成；所述压梁的顶部固定在升降机构的升降丝杆底端，压梁的底部开有压辊装配槽；所述压辊为多个、分别通过各自转轴沿着压梁的长度方向并排装配在压梁的底部，压辊的辊体从压梁的底部延伸出；

所述导向机构主要由匹配塑钢型材体底部表面轮廓的导向辊、对应塑钢型材体顶部侧面的导向轮构成；所述导向辊为多个、通过各自轴承固定在传动机构托辊之间的立柱上；所述导向轮为多个、通过各自导向杆固定在立柱上，导向轮的位置处在导向辊的正或斜上方；

所述卷边机构布置在导向机构的下游，卷边机构主要由固定在机箱顶部两侧的多个进给座、卷边架和卷边轮构成；所述卷边架通过进给丝杠对应装配在进给座上；所述卷边轮通过转轴对应装配在卷边架上。

进一步的，所述升降机构的门架上设有竖向的导轨副，该导轨副的滑块与压紧机构连接。

进一步的，所述压紧机构还包括限位杆，该限位杆装配在立柱上并延伸至压梁的顶部，通过限位杆压紧压梁。

本发明的有益效果是：

本发明的塑钢型材，通过在塑钢型材的型材体外表面和/或内表面上设置金属层，使其在阻断热桥的同时又能够有效、彻底地抗老化，这有效增强了塑钢型材的结构强度、杜绝塑钢型材发生老化退色等现象，使建筑物的整体外观长久保持，经久耐用；此外，通过在塑钢型材的中空型槽内设置衬钢槽，使插入衬钢槽的衬钢能够被有效、可靠地定位，避免传统U形衬钢因弹性作用而影响螺栓装配操作的问题出现，从而极大的方便了塑钢型材的安装操作，安装效率高，安装定位准确、牢固、可靠。

本发明的成型工艺专门针对表面包裹金属层的塑钢型材结构而提出，其具有简单易行、操作方便、针对性强等特点，有够使金属层准确、牢固、可靠的裹覆在塑钢型材的对应表面，从而形成隔热保温、抗老化的独特塑钢型材结构。

本发明的成型机是成型工艺中的专用设备，其具有操作方便、稳定可靠、针对性强等特点，使成型工艺能够方便、顺利、可靠地实现。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明塑钢型材结构的一种结构示意图。

图2是图1的使用状态示意图。

图3是本发明塑钢型材结构的另一种结构示意图。

图4是本发明成型机的一种结构示意图。

图5是图4的侧视图。

图6是图4的俯视图。

图中代号含义：1—型材体；2—金属层；3—中空型槽；4—衬钢限位键；5—衬钢槽；6—密封条；7—衬钢；8—玻璃安装型槽；9—机箱；10-1—托辊；10-2—传动蜗杆；10-3—轴承；11-1—门架；11-2—操作手柄；11-3—升降丝杆；11-4—传动杆；12-1—压梁；12-2—压辊；12-3—限位杆；12-4—限位轮；13-1—导向辊；13-2—导向轮；13-3—导向杆；14-1—进给座；14-2—进给手柄；14-3—卷边架；14-4—卷边轮；14-5—进给丝杠。

具体实施方式

参见图1、图2和图3：本发明的塑钢型材结构包括型材体1，该型材体1的截面结构可以是多样的，具体根据设计要求、应用要求等而确定，这些都是现有常规的技术。前述型材体1具有朝外的外表面和朝内的内表面，在型材体1的外表面和内表面上设有宽度大于它们的金属层2，即设置在型材体1外表面上的金属层2宽度大于外表面宽度、设置在型材体1内表面上的金属层2宽度大于内表面宽度，由金属层2将型材体1的外表面和内表面卷边包裹，但要求型材体1的外表面和内表面上的金属层2必须是相互独立的，即外表面上的金属层2和内表面上的金属层2不能连通，否则将会形成传热的热桥，影响隔热保温性。

为了使金属层2能够牢固、可靠地包裹在塑钢型材的型材体1对应表面，在金属层2与型材体1的对应表面之间涂刷或粘贴有粘接胶层，金属层2以粘合且卷边方式包裹在型材体1的对应面上。

为了增强塑钢型材的结构强度，同时提供安装操作的便利性，在型材体1上的中空型槽3内设有两对（数量根据要求合理确定，但两侧的方位限制通常只有两对）相向凸起的衬钢限位键4，每对衬钢限位键4与型材体1的中空型槽3槽壁构成衬钢槽5，该衬钢槽5的宽度略大于衬钢7厚度，板状的衬钢7插装在衬钢槽5内。

上述型材体1具有玻璃安装型槽8，该型槽用于安装玻璃层，在玻璃安装型槽8内的型材体1上以热合方式设有密封条6。密封条6在型材体1上的这种设置结构可以有效杜绝传统扣槽结构安装带来的热胀冷缩变形、脱落问题。

上述塑钢型材的型材体1上的金属层2也可以仅包裹在型材体1的内表面或外表面，具体根据型材体的使用要求而合理确定。

上述金属层可以是铜、锌、铝或铝合金等，具体应根据使用要求而合理选择。

上述塑钢型材结构的成型工艺包括下列顺序步骤：

1）. 根据塑钢型材的截面结构设计要求，将熔化后的物料送入具有对应成型模具的挤出机上挤出并冷却定型，形成塑钢型材；该工艺为塑钢型材的常规成型工艺，如若塑钢型材的中空型槽内具有凸起的衬钢限位键，则对模具的结构做相应改进，使对应中空型槽的模具表面上形成相应的凹槽，挤出成型的塑钢型材中空型槽内则会多出相应的衬钢限位键；为了能够在塑钢型材结构的型材体玻璃安装型槽内热合设置密封条，则在挤出机挤出型材后、冷却之前，将O形结构的密封体以热压、热合的方式固定在相应位置，待固定好后再冷却。

2）. 根据塑钢型材结构的设计要求，准备宽度大于塑钢型材体对应表面的金属层，即如若在型材体的内、外表面设置金属层，则分别准备对应的金属层，如若仅在型材体的内表面或外表面设置金属层，则准备对应内表面或内表面的金属层；在型材体的对应表面设置粘合胶层（可以是粘贴双面胶，也可以是涂刷液体胶），将金属层放置在型材体的对应表面上，使金属层与型材体的对应表面粘合，将粘合在一起的金属层与型材体一起放入成型机上进行卷边包裹，根据成型机的结构，要求预包裹的金属层朝上，通过成型机的扎、卷动作，使金属层牢固的裹覆在型材体的对应表面。前述粘合胶层也可以是先设置在金属层上。

参见图4、图5和图6：上述塑钢型材结构的成型工艺用的成型机包括机箱9和布置在机箱9上的传动机构、升降机构、压紧机构、导向机构、卷边机构。它们的具体结构及相互位置、连接结构详述如下。

机箱9作为整个成型的基础机架，在机箱9内布置有电气柜、驱动传动机构动作的电机和减速器，该电机和减速器的动作由电气柜内的电气元件控制，具体控制方式采用常规工艺措施、并非本申请发明点。机箱9的顶部两侧分别设有沿着机箱9的长度方向并排的多根立柱15，即由前到后布置在机箱9顶部，这些立柱15用于固定压紧机构和导向机构，鉴于成型的工作机理，这些立柱15大部分是布置在机箱9顶部的前半段，机箱9顶部的后半段空出。

传动机构主要由托辊10-1和传动蜗杆10-2构成。托辊10-1为多个、通过各自轴承10-3沿着机箱9的长度方向并排装配在机箱9的顶部，即由前到后布置在整个机箱9的顶部，每个托辊10-1的端部设有蜗轮，所有托辊10-1的蜗轮处在同一侧方向。传动蜗杆10-2沿着机箱9的长度方向通过轴承布置、并与减速器的输出轴相联接，即传动蜗杆10-2的前端对应首个托辊10-1，传动蜗杆10-2的后端对应尾部托辊10-1，传动蜗杆10-2要求必须与每个托辊10-1上的蜗轮相啮合，在机箱9上的电机作用下，传动蜗杆10-2驱动所有托辊10-1旋转，再由托辊10-1输送塑钢型材前行。

升降机构主要由门架11-1、升降丝杆11-3和传动杆11-4构成。门架11-1为两个，它们间隔固定在机箱9的顶部，即第一个门架固定在机箱9顶部的前部位置，第二个固定在机箱9顶部的中后部位置（主要是预留出取料空间），两个门架11-1之间的间隔距离对应传动杆11-4长度；每个门架11-1的中部位置，固定有垂直竖向的导轨副。升降丝杆11-3为两根，每根升降丝杆11-3通过蜗轮竖向对应装配在门架11-1的中部位置，与导轨副保持平行，升降丝杆11-3的上端延伸出门架11-1顶部，底端延伸出门架11-1的门型底部，升降丝杆11-3的底端与门架11-1的门型内的压紧机构连接。传动杆11-4的两端通过轴承对应装配在两个门架11-1上，传动杆11-4与装配升降丝杆11-3的蜗轮相啮合，为了方便操作，在传动杆11-4的两端分别连接固定有操作手柄11-2，通过操作手柄11-2使传动杆11-4旋转，再由传动杆11-4驱动升降丝杆11-3上升或下降，进而带动压紧机构实现升、降。

压紧机构主要由压梁12-1、压辊12-2和限位杆12-3构成。压梁12-1的顶部两端对应固定在升降机构的两根升降丝杆11-3底端，且压梁12-1与导轨副的滑块连接；压梁12-1的底部开有压辊12-2的装配槽。压辊12-2为多个、分别通过各自转轴沿着压梁12-1的长度方向并排装配在压梁12-1的底部装配槽内，压辊12-2的辊体从压梁12-1的底部延伸出，为了确保压辊12-2能够与前行的塑钢型材上金属层有效、稳定、可靠的接触，在压辊12-2的圆周上设有多个凸齿，这些凸齿在压辊12-2的圆周上环形布置。限位杆12-3装配在机箱9顶部的立柱15上，并延伸至压梁12-1的顶部，延伸至压梁12-1顶部的限位杆12-3端部设有限位轮12-4，限位杆12-3通过限位轮12-4与压梁12-1顶部刚性接触，以此压紧压梁12-1，避免压梁12-1在塑钢型材的张力作用下松弛、向上弯曲。

导向机构主要由匹配塑钢型材体底部表面轮廓的导向辊13-1、对应塑钢型材体顶部侧面的导向轮13-2构成，前述的底部和顶部是指塑钢型材的型材体内、外表面，由于其横向放置，则在成型机上形成了底、顶之分。导向辊13-1为多个、通过各自轴承固定在传动机构托辊10-1之间的立柱15上，导向辊13-1的布置相对传动机构的托辊10-1可以是连续的、也可以是间断的，即可以是每相邻两个托辊10-1之间必须有一个，也可以是部分相邻托辊10-1之间有，另部分相邻托辊10-1之间没有，灵活布置。导向轮13-2为多个、通过各自导向杆13-3固定在机箱9顶部的立柱15上，为了确保良好、可靠地导向，可以考虑机箱9顶部两侧立柱15上的导向轮13-2相向对应，导向轮13-2主要是用于对应在前行塑钢型材的顶部侧面处，既起夹持定位作用、又起到一定的弯卷作用，因而部分导向轮13-2的位置处在导向辊13-1的正上方，另一部分导向轮13-2的位置处在导向辊13-1的斜上方。

卷边机构布置在导向机构的下游，卷边机构主要由固定在机箱9顶部两侧的多个进给座14-1、卷边架14-3和卷边轮14-4构成。为了确保良好、可靠地卷边，可以考虑机箱9顶部两侧的进给座14-1两两对应。卷边架14-3呈U形结构，内端为叉口、用于装配卷边轮14-4；卷边架14-3为多个，每个卷边架14-3通过进给丝杠14-5对应装配在进给座14-1上，即卷边架14-3的外端与进给丝杠14-5连接，进给丝杠14-5以丝扣方式装配在进给座14-1上并延伸出进给座14-1，为了方便操作，在进给丝杠14-5的外端连接有进给手柄14-2。卷边轮14-4为环周中间凸起的结构，即卷边轮14-4的截面呈尖锥状，采用高强度的硬质合金等制成；卷边轮14-4通过转轴对应装配在卷边架14-3上，由于卷边轮14-4用于弯卷、定型塑钢型材上的金属层，因而要求卷边轮14-4的位置对应在塑钢型材顶部侧面的棱沿处，随着塑钢型材的前行，将金属层弯卷在塑钢型材的相应表面棱沿处，使其在塑钢型材上牢固包裹。为了确保卷边轮14-4能够与塑钢型材上的金属层可靠接触，在卷边架14-3与进给座14-1之间的进给丝杠14-5上套装有张紧弹簧。

Claims (8)

1.一种塑钢型材结构的成型工艺用的成型机，

所述塑钢型材结构包括型材体（1），该型材体（1）具有朝外的外表面和朝内的内表面，所述型材体（1）的外表面和/或内表面上设有金属层（2），由金属层（2）将型材体（1）的对应面包裹；所述型材体（1）的外表面和内表面上的金属层（2）相互独立；

所述塑钢型材结构的成型工艺包括下列顺序步骤：1）.根据塑钢型材的设计要求，将熔化后的物料送入具有对应成型模具的挤出机上挤出并冷却定型，形成塑钢型材；2）.准备宽度大于塑钢型材体对应表面的金属层；将金属层放置在型材体的对应表面上、并将金属层与型材体一起放入成型机上进行卷边包裹，使金属层牢固的裹覆在型材体的对应表面；

其特征在于：所述成型机包括机箱（9）和布置在机箱（9）上的传动机构、升降机构、压紧机构、导向机构、卷边机构；

所述传动机构主要由托辊（10-1）和传动蜗杆（10-2）构成；所述托辊（10-1）为多个、通过各自轴承（10-3）沿着机箱（9）的长度方向并排装配在机箱（9）的顶部，托辊（10-1）的端部设有蜗轮；所述传动蜗杆（10-2）沿着机箱（9）的长度方向布置、并与减速器的输出轴相联接，传动蜗杆（10-2）与托辊（10-1）上的蜗轮相啮合；

所述升降机构主要由门架（11-1）、升降丝杆（11-3）和传动杆（11-4）构成；所述门架（11-1）为两个、间隔固定在机箱（9）的顶部，两个门架（11-1）之间的间隔距离对应传动杆（11-4）长度；所述升降丝杆（11-3）通过蜗轮竖向装配在门架（11-1）上，升降丝杆（11-3）的底端与压紧机构连接；所述传动杆（11-4）的两端通过轴承对应装配在两个门架（11-1）上，传动杆（11-4）与装配升降丝杆（11-3）的蜗轮相啮合；

所述压紧机构主要由压梁（12-1）和压辊（12-2）构成；所述压梁（12-1）的顶部固定在升降机构的升降丝杆（11-3）底端，压梁（12-1）的底部开有压辊（12-2）装配槽；所述压辊（12-2）为多个、分别通过各自转轴沿着压梁（12-1）的长度方向并排装配在压梁（12-1）的底部，压辊（12-2）的辊体从压梁（12-1）的底部延伸出；

所述导向机构主要由匹配塑钢型材体底部表面轮廓的导向辊（13-1）、对应塑钢型材体顶部侧面的导向轮（13-2）构成；所述导向辊（13-1）为多个、通过各自轴承固定在传动机构托辊（10-1）之间的立柱（15）上；所述导向轮（13-2）为多个、通过各自导向杆（13-3）固定在立柱（15）上，导向轮（13-2）的位置处在导向辊（13-1）的正或斜上方；

所述卷边机构布置在导向机构的下游，卷边机构主要由固定在机箱（9）顶部两侧的多个进给座（14-1）、卷边架（14-3）和卷边轮（14-4）构成；所述卷边架（14-3）通过进给丝杠（14-5）对应装配在进给座（14-1）上；所述卷边轮（14-4）通过转轴对应装配在卷边架（14-3）上。

2.根据权利要求1所述塑钢型材结构的成型工艺用的成型机，其特征在于：所述升降机构的门架（11-1）上设有竖向的导轨副，该导轨副的滑块与压紧机构连接。

3.根据权利要求1所述塑钢型材结构的成型工艺用的成型机，其特征在于：所述压紧机构还包括限位杆（12-3），该限位杆（12-3）装配在立柱（15）上并延伸至压梁（12-1）的顶部，通过限位杆（12-3）压紧压梁（12-1）。

4.根据权利要求1所述塑钢型材结构的成型工艺用的成型机，其特征在于：所述金属层（2）以卷边方式、或以粘合且卷边方式包裹在型材体（1）的对应面上。

5.根据权利要求1或4所述塑钢型材结构的成型工艺用的成型机，其特征在于：所述型材体（1）具有中空型槽（3），该中空型槽（3）内设有相向凸起的、至少一对衬钢限位键（4），每对衬钢限位键（4）与型材体（1）的中空型槽（3）槽壁构成衬钢槽（5），所述衬钢槽（5）用于装配板状的衬钢（7）。

6.根据权利要求1或4所述塑钢型材结构的成型工艺用的成型机，其特征在于：所述型材体（1）具有玻璃安装型槽（8），在玻璃安装型槽（8）内的型材体（1）上以热合方式设有密封条（6）。

7.根据权利要求1所述塑钢型材结构的成型工艺用的成型机，其特征在于：步骤1）中的挤出机挤出的型材上、根据设计要求在型材的玻璃安装型槽相应位置热合固定有密封条。

8.根据权利要求1所述塑钢型材结构的成型工艺用的成型机，其特征在于：步骤2）中的金属层与型材体表面之间设有粘合胶层。