CN104329518A - 一种发泡增强塑料缠绕管及其制造方法及其专用设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发泡增强塑料缠绕管及其制造方法及其专用设备，发泡增强塑料缠绕管是由通过螺旋缠绕成型的塑料管材组成，是在缠绕管材的外壁与内壁之间设有发泡层，是塑料挤出机和发泡材料挤出机同时连接到挤出模具，塑料挤出机通过模具侧壁孔挤出管材的内壁与外壁，发泡材料挤出机通过挤出模具芯棒上的孔挤出发泡材料，挤出后的管材经真空冷却定型机定型后，收卷机进行收卷，得到塑料型材，收卷后的塑料型材转入螺旋缠绕机进行缠绕成型得到，本发明具有抗压能力强、重量轻、管体轴向方向的抗拉能力高、生产方法简单、生产效率高的特点。

Description

一种发泡增强塑料缠绕管及其制造方法及其专用设备
技术领域
本发明涉及塑料管材技术领域，尤其是涉及一种发泡增强塑料缠绕管及其制造方法及其专用设备。
背景技术
随着我国城市化进程的发展，市政管网建设不断加快，对各种排水管道的需求逐年增加。塑料排水管与传统的铸铁管、钢筋混凝土等管材相比具有重量轻、耐腐蚀、水流阻力小、节约能源、安装方便、对地基的变形有较好的适应能力等优点，因此塑料排水管在市政管网建设领域得到了迅速发展。目前塑料排水管主要有波纹管、缠绕管两种，波纹管生产设备昂贵、受条件限制目前最大只能生产直径1800mm。相比波纹管，缠绕管生产设备便宜，且目前缠绕管能做到直径3000mm。但缠绕管多采用中空管状带材螺旋缠绕而成，由于是中空结构，所以管体结构强度较低。为改善管体的结构强度，目前多采用钢带增强的方式，但该结构存在工艺复杂、生产成本高、钢带锈蚀、钢带与塑料结合不牢靠的问题。
发明内容
本发明的目的在于改进已有技术的不足而提供抗压能力强、重量轻、管体轴向方向的抗拉能力高、生产方法简单、生产效率高的发泡增强塑料缠绕管及其制造方法及其专用设备。
本发明的目的是这样实现的，一种发泡增强塑料缠绕管，是由通过螺旋缠绕成型的塑料管材组成，其特点是在缠绕管材的外壁与内壁之间设有发泡层。
为了进一步实现本发明的目的，可以是在塑料缠绕型材的两端分别设置有挡边和挡槽。
为了进一步实现本发明的目的，可以是在缠绕管材的管外壁设有加强筋。
为了进一步实现本发明的目的，可以是缠绕管材的管外壁与内壁之间的发泡层设置有隔断。
用于制造上述管道的方法，包括以下步骤：
步骤1、塑料原料通过输送器分别送到塑料挤出机和发泡挤出机，这两台挤出机同时连接到挤出模具，塑料挤出机通过模具侧壁孔挤出型材的内壁与外壁，发泡挤出机通过挤出模具芯棒上的孔挤出发泡材料，在模具出料口，设置有超声波、红外等探测装置检测挤出型材的质量，检测参数实时传到控制系统，控制系统实时控制两台挤出机的加热温度、压力及挤出速度等参数，最终通过挤出模具完成缠绕型材的挤制；
步骤2、挤出后的塑料型材经真空冷却定型温度降到90摄氏度以下后，采用收卷机进行收卷，同时收卷机完成每卷收卷长度的监测，并对每卷进行编码；
步骤3、缠绕机根据缠绕管道的长度，计算出所需缠绕型材的长度，选择相应的收卷编码，进行缠绕，缠绕时挤出机挤出粘接剂进行粘接，经过成型冷却后，得到塑料管。
进一步地，在步骤1中气体通过发泡挤出机的螺杆上的进气管和分布在螺杆后段的出气口，在螺杆转动的作用下与熔融的塑料混合均匀后，挤出管材的发泡层，螺杆后段上的出气口的倾斜方向与螺杆旋转方向一致。
进一步地，在步骤1中发泡挤出机挤出料筒的侧壁分布有与挤出方向成10~80度夹角的进气口，发泡气体通过进气口与熔融的塑料混合均匀后挤出。
也可以是步骤1中发泡挤出机的挤出原料中加入发泡剂，由发泡挤出机中直接挤出。
上述发泡增强塑料缠绕管制造方法的专用设备，是由塑料挤出机、发泡材料挤出机、挤出模具、真空冷却定型机和收卷机组成，其特点是塑料挤出机与挤出模具侧壁上的侧壁孔连接连通，发泡材料挤出机与挤出模具芯棒上的芯棒孔连接连通，在发泡材料挤出机中加入添加含有发泡剂的原料，发泡材料挤出机挤出发泡层。
也可以是上述发泡增强塑料缠绕管制造方法的专用设备，是由塑料挤出机、发泡材料挤出机、挤出模具、真空冷却定型机和收卷机组成，其特点是塑料挤出机与挤出模具侧壁上的侧壁孔连接连通，发泡材料挤出机与挤出模具芯棒上的芯棒孔连接连通，在发泡材料挤出机的螺杆上设有进气管和分布在螺杆后段上的出气口，出气口倾斜方向与螺杆旋转方向一致，发泡用气体通过进气管进入螺杆，通过出气口在螺杆转动的作用下与熔融的塑料混合均匀后，挤出发泡层。
还可以是上述发泡增强塑料缠绕管制造方法的专用设备，是由塑料挤出机、发泡材料挤出机、挤出模具、真空冷却定型机和收卷机组成，其特点是塑料挤出机与挤出模具侧壁上的侧壁孔连接连通，发泡材料挤出机与挤出模具芯棒上的芯棒孔连接连通，在发泡材料挤出机的挤出料筒的侧壁分布有与挤出方向成10~80度夹角的进气口，发泡用气体通过进气口与熔融的塑料混合均匀后挤出发泡层。
本发明与已有技术相比具有以下显著特点和积极效果：本发明发泡增强缠绕管由塑料型材通过螺旋缠绕成型制成，塑料型材由管壁外部带筋、管壁外部与内部之间有发泡层组成，管体外壁的加强筋能提高产品的抗压能力，提高管体刚度，内部发泡层在保证强度的情况下，能减小产品的重量、便于安装和运输，同时降低生产成本。在塑料型材的两端设置有挡边和挡槽，在缠绕时相邻的塑料型材挡边与挡槽互相扣住，增加管体在轴向方向的抗拉能力；在发泡层设置有隔断，适合于超大型管道的连续生产；制造时采用多台挤出机同时连接到挤出模具，在挤出模具侧壁和芯棒上开有进料口，使多台挤出机同时挤出管壁的内外壁和中间的发泡层。在挤出机的螺杆后段有出气口，在挤出过程中，发泡气体从旋转的螺杆中排出，使气体与塑料混合更均匀，同时使挤出的发泡层截面气孔分布更加均匀。在挤出过程中，有实时检测装置和自动控制装置，在保证质量情况下，能实现产品的自动化连续生产，大幅提高生产效率。在收卷和缠绕作业时，采用自动控制定长收卷和定长缠绕，省去人工下料及管道定长切割，提高原材料的利用率，同时降低生产成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的一种结构示意图。
图2为本发明的另一种结构示意图。
图3为本发明的又一种结构示意图。
图4为本发明的生产设备的一种结构示意图。
图5为本发明的挤出模具的一种结构示意图。
图6为本发明发泡材料挤出机螺杆的一种结构示意图。
图7为本发明发泡材料挤出机螺杆的另一种结构示意图。
具体实施方式
实施例1，一种发泡增强塑料缠绕管，参照图1，是由塑料型材1通过螺旋缠绕成型制成，在塑料型材1的外壁与内壁之间有发泡层2，这构成本发明的一种结构。
实施例2，一种发泡增强塑料缠绕管，参照图2，是在实施例1的基础上，在塑料型材1的两端分别设置有挡边3和挡槽4，其他与实施例1完全相同。
实施例3，一种发泡增强塑料缠绕管，参照图3，是在塑料型材1的管外壁设有加强筋5，塑料型材1的管外壁与内壁之间的发泡层2中设置有隔断6，其他与实施例2完全相同。
实施例4，一种发泡增强塑料缠绕管的制造方法，是塑料挤出机和发泡材料挤出机同时连接到挤出模具，塑料挤出机通过模具侧壁孔挤出管材的内壁与外壁，发泡材料挤出机通过挤出模具芯棒上的孔挤出发泡材料，挤出后的管材经真空冷却定型机定型后，收卷机进行收卷，得到塑料型材，收卷后的塑料型材转入螺旋缠绕机进行缠绕成型，在缠绕时通过挤出机挤出粘接剂进行粘接，经过成型冷却后，得到发泡增强塑料缠绕管，其中发泡层的挤出是：发泡用气体通过发泡材料挤出机的螺杆上的进气管和分布在螺杆后段上的出气口，在螺杆转动的作用下与熔融的塑料混合均匀后，挤出管材的发泡层，螺杆后段上的出气口的倾斜方向与螺杆旋转方向一致。
实施例5，一种发泡增强塑料缠绕管的制造方法，是塑料挤出机和发泡材料挤出机同时连接到挤出模具，塑料挤出机通过模具侧壁孔挤出管材的内壁与外壁，发泡材料挤出机通过挤出模具芯棒上的孔挤出发泡材料，挤出后的管材经真空冷却定型机定型后，收卷机进行收卷，得到塑料型材，收卷后的塑料型材转入螺旋缠绕机进行缠绕成型，在缠绕时通过挤出机挤出粘接剂进行粘接，经过成型冷却后，得到发泡增强塑料缠绕管，发泡层的挤出是：发泡材料挤出机挤出料筒的侧壁分布有与挤出方向成10~80度夹角的进气口，发泡用气体通过进气口与熔融的塑料混合均匀后挤出。
实施例6，一种发泡增强塑料缠绕管的制造方法，是塑料挤出机和发泡材料挤出机同时连接到挤出模具，塑料挤出机通过模具侧壁孔挤出管材的内壁与外壁，发泡材料挤出机通过挤出模具芯棒上的孔挤出发泡材料，挤出后的管材经真空冷却定型机定型后，收卷机进行收卷，得到塑料型材，收卷后的塑料型材转入螺旋缠绕机进行缠绕成型，在缠绕时通过挤出机挤出粘接剂进行粘接，经过成型冷却后，得到发泡增强塑料缠绕管，发泡层的挤出是：在发泡材料挤出机中加入添加含有发泡剂的原料，发泡材料挤出机挤出发泡层。
实施例7，一种发泡增强塑料缠绕管制造方法的专用设备，参照图4、图5，是塑料挤出机11与挤出模具13侧壁上的侧壁孔14连接连通，发泡材料挤出机12与挤出模具13芯棒上的芯棒孔15连接连通，在发泡材料挤出机12中加入添加含有发泡剂的原料，发泡材料挤出机12挤出发泡层，挤出后的塑料型材经真空冷却定型机19冷却定型后，通过收卷机20进行收卷，得到发泡增强塑料缠绕管。
实施例8，一种发泡增强塑料缠绕管制造方法的专用设备，参照图4、图5、图6，是塑料挤出机11与挤出模具13侧壁上的侧壁孔14连接连通，发泡材料挤出机12与挤出模具13芯棒上的芯棒孔15连接连通，在发泡材料挤出机12的螺杆上设有进气管16和分布在螺杆后段上的出气口17，出气口17倾斜方向与螺杆旋转方向一致，发泡用气体通过进气管16进入螺杆内，通过出气口17在螺杆转动的作用下与熔融的塑料混合均匀后，挤出发泡层，挤出后的塑料型材1经真空冷却定型机19冷却定型后，通过收卷机20进行收卷，得到发泡增强塑料缠绕管。
实施例9，一种发泡增强塑料缠绕管制造方法的专用设备，参照图4、图5、图7，是塑料挤出机11与挤出模具13侧壁上的侧壁孔14连接连通，发泡材料挤出机12与挤出模具13芯棒上的芯棒孔15连接连通，在发泡材料挤出机12的挤出料筒的侧壁分布有与挤出方向成10~80度夹角的进气口18，发泡用气体通过进气口18与熔融的塑料混合均匀后挤出发泡层，挤出后的塑料型材1经真空冷却定型机19冷却定型后，通过收卷机20进行收卷，得到发泡增强塑料缠绕管。

Claims (11)

1.一种发泡增强塑料缠绕管，由塑料型材（1）通过螺旋缠绕成型制成，其特征是在塑料型材（1）的外壁与内壁之间有发泡层（2）。
2.根据权利1所述的一种发泡增强塑料缠绕管，其特征是塑料型材（1）的两端分别设有挡边（3）和挡槽（4）。
3.根据权利1或2所述的一种发泡增强塑料缠绕管，其特征是在塑料型材（1）的管外壁设有加强筋（5）。
4.根据权利3所述的一种发泡增强塑料缠绕管，其特征是塑料型材（1）的管外壁与内壁之间的发泡层（2）中设置有隔断（6）。
5.一种权利要求1所述发泡增强塑料缠绕管的制造方法，其特征是该方法是：塑料挤出机和发泡材料挤出机同时连接到挤出模具，塑料挤出机通过模具侧壁孔挤出管材的内壁与外壁，发泡材料挤出机通过挤出模具芯棒上的孔挤出发泡材料，挤出后的管材经真空冷却定型机定型后，收卷机进行收卷，得到塑料型材，收卷后的塑料型材转入螺旋缠绕机进行缠绕成型，在缠绕时通过挤出机挤出粘接剂进行粘接，经过成型冷却后，得到发泡增强塑料缠绕管。
6.根据权利要求5所述的一种发泡增强塑料缠绕管的制造方法，其特征是发泡层的挤出是：发泡用气体通过发泡材料挤出机的螺杆上的进气管和分布在螺杆后段上的出气口，在螺杆转动的作用下与熔融的塑料混合均匀后，挤出塑料型材的发泡层，螺杆后段上的出气口的倾斜方向与螺杆旋转方向一致。
7.根据权利要求5所述的一种发泡增强塑料缠绕管的制造方法，其特征是发泡层的挤出是：发泡材料挤出机挤出料筒的侧壁分布有与挤出方向成10~80度夹角的进气口，发泡用气体通过进气口与熔融的塑料混合均匀后挤出。
8.根据权利要求5所述的一种发泡增强塑料缠绕管的制造方法，其特征是发泡层的挤出是：发泡挤出机的挤出原料中加入发泡剂，由发泡挤出机中直接挤出。
9.根据权利要求5所述的一种发泡增强塑料缠绕管制造方法的专用设备，是由塑料挤出机（11）、发泡材料挤出机（12）、挤出模具（13）、真空冷却定型机（19）和收卷机（20）组成，其特征是塑料挤出机（11）与挤出模具（13）侧壁上的侧壁孔（14）连接连通，发泡材料挤出机（12）与挤出模具（13）芯棒上的芯棒孔（15）连接连通，在发泡材料挤出机（12）中加入添加含有发泡剂的原料，发泡材料挤出机（12）挤出发泡层。
10.根据权利要求5所述的一种发泡增强塑料缠绕管制造方法的专用设备，是由塑料挤出机（11）、发泡材料挤出机（12）、挤出模具（13）、真空冷却定型机（19）和收卷机（20）组成，其特征是塑料挤出机（11）与挤出模具（13）侧壁上的侧壁孔（14）连接连通，发泡材料挤出机（12）与挤出模具（13）芯棒上的芯棒孔（15）连接连通，在发泡材料挤出机（12）的螺杆上设有进气管（16）和分布在螺杆后段上的出气口（17），出气口（17）倾斜方向与螺杆旋转方向一致，发泡用气体通过进气管（16）进入螺杆，通过出气口（17）在螺杆转动的作用下与熔融的塑料混合均匀后，挤出发泡层。
11.根据权利要求5所述的一种发泡增强塑料缠绕管制造方法的专用设备，是由塑料挤出机（11）、发泡材料挤出机（12）、挤出模具（13）、真空冷却定型机（19）和收卷机（20）组成，其特征是塑料挤出机（11）与挤出模具（13）侧壁上的侧壁孔（14）连接连通，发泡材料挤出机（12）与挤出模具（13）芯棒上的芯棒孔（15）连接连通，在发泡材料挤出机（12）的挤出料筒的侧壁分布有与挤出方向成10~80度夹角的进气口（18），发泡用气体通过进气口（18）与熔融的塑料混合均匀后挤出发泡层。
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