CN111546676A - 一种纤维加强的pvc软管的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纤维加强的PVC软管的生产工艺，涉及软管的生产制造技术领域，其技术方案要点是：包括以下步骤：步骤S5：加热使热熔胶层熔化，将PVC软管通过调整设备；调整设备设有磁体，磁体的同一磁极沿外层管的径向朝向外层管的中心；在内层管内穿过芯体，芯体沿周向设有磁铁一，磁铁一的同一磁极沿外层管的径向朝向外层管，磁体、磁铁一相互正对的端部的磁力相互吸引；PVC软管位于磁铁一和磁体之间；步骤S6：使PVC软管沿其长度方向持续移动穿过调整设备。本生产工艺能调整金属纤维的位置，显著提高了金属纤维在PVC软管中的弹性力和结构强度，还能实现连续软管的持续生产；内层管、外层管能保持较高的同轴度，生产出的PVC软管的品质较好。

Description

一种纤维加强的PVC软管的生产工艺

技术领域

本发明涉及软管的生产制造技术领域，特别涉及一种纤维加强的PVC软管的生产工艺。

背景技术

PVC软管是生活中的常见管材，多用于通水或通气。PVC软管中一般设有网状结构用于提高强度。

现有授权公告号为CN204141085U的中国实用新型专利公开了一种PVC纤维增强软管，包括挤出形成的PVC内层管、以及挤出形成的PVC外层管，内层管和外层管之间设置有纤维加强层，内层管、纤维加强层、以及外层管相互粘合在一起，纤维加强层为由涤纶绳编织的纤维加强层，涤纶绳为由至少两股涤纶丝编织而成的多股捻绳，每股涤纶丝包括多根涤纶丝。

目前，有在PVC软管中增加金属纤维的技术方案，能够进一步提高PVC软管的强度和抗压扁能力。金属纤维可来源于金属废料破碎后的产物，是一种废料，若将金属纤维做入PVC软管中，能对金属纤维进行有效利用，起到节约资源的效果。

上述的现有技术方案存在以下缺陷：目前的生产工艺生产出的PVC软管中，由于金属纤维长度短、直径小、金属纤维在PVC软管中随机分布，金属纤维对PVC软管的弹性力、结构强度的增强效果不够显著。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种纤维加强的PVC软管的生产工艺，显著提高了金属纤维在PVC软管中的弹性力和结构强度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种纤维加强的PVC软管的生产工艺，包括以下步骤：

步骤S1：通过挤塑形成内层管；

步骤S2：取铁磁性材质的金属纤维，将金属纤维加入热熔胶并搅拌均匀形成液态的夹层料；

步骤S3：在内层管外通过挤塑包覆夹层料，夹层料冷却凝固形成热熔胶层，金属纤维嵌于热熔胶层内；

步骤S4：在热熔胶层外通过挤塑包覆外层管；

步骤S5：加热使热熔胶层熔化，然后将PVC软管通过调整设备；调整设备设有磁体，磁体沿外层管的周向均匀设置，磁体的同一磁极沿外层管的径向朝向外层管的中心；在内层管内穿过芯体，所述芯体沿周向均匀设有磁铁一，磁铁一的同一磁极沿外层管的径向朝向外层管，所述磁体、磁铁一相互正对的端部的磁力相互吸引；PVC软管位于磁铁一和磁体之间；

步骤S6：使PVC软管沿其长度方向持续移动穿过调整设备，磁体、磁铁一不随PVC软管移动；

步骤S7：冷却热熔胶层使其凝固，完成PVC软管的生产。

通过上述技术方案，PVC软管沿其长度方向持续移动穿过调整设备，磁铁一、磁体的相吸磁力使芯体处于悬浮于内层管内的状态，PVC软管移动时芯体不随内层管移动。PVC软管移动时，在磁体、磁铁一的相互吸引的磁力作用下，位于两者间的金属纤维被磁化，金属纤维能在液态的热熔胶层中自适应移动。在磁力作用下，金属纤维能自发地通过端部相接，并形成其长度方向沿PVC软管的径向、且中心对称的规则分布形态，形成类似放射状的排列结构。热熔胶层冷却后凝固成固体，金属纤维维持在规则分布的放射状形态，完成PVC软管的生产。

本工艺生产出的PVC软管，能使金属纤维形成规则的放射状，金属纤维组合并产生相互作用，金属纤维的端部能相接并接触内层管、外层管的管壁，与纤维随机分布的现有技术相比显著提升了PVC软管的弹性力和结构强度。本工艺还能实现连续软管的持续生产。

优选的，所述芯体设有磁铁二，所述调整设备设有磁铁三，所述磁铁三的端部靠近外层管的外壁，所述磁铁三、磁铁二的磁力相互排斥；顺着PVC软管的移动方向，所述磁铁一、磁铁二、磁铁三依次排列。

通过上述技术方案，在磁铁二、磁铁三的排斥力作用下，确保芯体处于悬浮于内层管内的状态，提高可靠性。

优选的，所述步骤S6时，磁体绕PVC软管持续转动。

通过上述技术方案，由于磁体绕PVC软管转动，则金属纤维的排列状态顺着磁体的转动方向产生倾斜，形成类似漩涡状的排列结构。漩涡状排列的金属纤维对PVC软管具有更好的弹性增强效果。在磁体、磁铁一的磁力相吸作用下，芯体也会产生转动，则芯体不易卡在内层管中。

优选的，所述调整设备设有电机、由电机驱动转动的转环，PVC软管穿过转环，所述转环的转动轴线为其中轴线，所述磁体沿转环的周向固定于转环上。

通过上述技术方案，电机启动时，电机驱使转环转动，转环带动磁体产生转动。

优选的，所述磁体为电磁铁。

通过上述技术方案，磁体为电磁铁时，磁体通过电流越大则磁力越强，确保金属纤维能自发产生移动。切断磁体的电源后磁体即失去磁性，便于芯体从内层管中取出。

优选的，所述转环同轴固定有通电环一、通电环二，所述磁体的通电两极分别电连接于通电环一、通电环二，所述调整设备固定有接电极一、接电极二，所述接电极一与通电环一滑动接触，所述接电极二与通电环二滑动接触。

通过上述技术方案，接电极一、接电极二用于接电，当转环持续转动时，电也能通过磁体使其产生磁力，实现了磁体转动时对磁体的持续供电。

优选的，PVC软管穿过调整设备的方向沿竖直向下的方向，所述磁体在同一水平面上。

通过上述技术方案，由于PVC软管在调整设备内沿竖直方向穿过，则重力使内层管、外层管的中轴线趋向于重合，芯体受到的磁力作用也能使内层管保持位于外层管中心的状态，则内层管、外层管的间距保持稳定，对金属纤维的排列进行调整时，热熔胶层的厚度能趋向于均匀，保证生产出的PVC软管的品质。

优选的，所述调整设备的入口、出口均设有供PVC软管穿过的导向套。

通过上述技术方案，导向套用于限制PVC软管的位置，使PVC软管由设计的特定方向穿过调整设备。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：

1、本生产工艺能调整金属纤维的位置，显著提高了金属纤维在PVC软管中的弹性力和结构强度；

2、本生产工艺能实现连续软管的持续生产；

3、内层管、外层管能保持较高的同轴度，保证生产出的PVC软管的品质。

附图说明

图1为实施例的步骤S1、步骤S3、步骤S4的示意图；

图2为实施例的步骤S5和调整设备的示意图；

图3为实施例的调整设备的立体图；

图4为图2的A处放大图；

图5为实施例的步骤S6的示意图。

图中，11、内层管；12、热熔胶层；121、金属纤维；13、外层管；1、电热管；2、调整设备；21、导向套；22、转架；23、电机；24、转环；25、磁体；26、通电环一；27、通电环二；261、接电极一；271、接电极二；3、芯体；31、磁铁一；32、磁铁二；28、支架；29、磁铁三；4、冷却结构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明公开了一种纤维加强的PVC软管的生产工艺，包括以下步骤：

步骤S1：参照图1，通过挤塑形成内层管11，挤塑用挤出机进行。

步骤S2：取铁磁性材质的金属纤维121，本实施例的金属纤维121为铁质，将金属纤维121加入热熔胶并搅拌均匀形成液态的夹层料，混合过程在加热的状态下进行。

步骤S3：在内层管11外通过挤塑包覆夹层料，夹层料的挤塑通过挤出机实施，由于金属纤维121很细小且能产生形变，则金属纤维121不会卡死在挤管机的挤出头内。夹层料冷却凝固形成热熔胶层12，金属纤维121嵌于热熔胶层12内，此时的金属纤维121在热熔胶层12内呈随机分布。

步骤S4：在热熔胶层12外通过挤塑包覆外层管13；外层管13的挤塑通过另一挤出机实施。

步骤S5：参照图2，加热使热熔胶层12熔化，本实施例采用电热管1对热熔胶层12进行加热，电热管1卷成螺旋形并接通电源，PVC软管穿过电热管1的螺旋中孔。然后将PVC软管通过调整设备2。

调整设备2的顶部为产品入口、底部为产品出口，调整设备2的入口、出口均设有供PVC软管穿过的导向套21，两个导向套21之间的PVC软管被限位为竖直状态。

参照图3和图4，调整设备2的机架上固定有转架22、电机23，转架22呈环形环绕于PVC软管外，转架22上转动设置有转环24，转环24也呈环形环绕于PVC软管外，电机23通过皮带驱使转环24转动，转环24的转动轴线为其中轴线，也为PVC软管的中轴线。转环24的内壁沿周向固定有多个磁体25，磁体25具体为电磁铁，磁体25沿转环24的周向均匀分布，所有磁体25在同一水平面上。磁体25的同一磁极沿外层管13的径向朝向外层管13的中心。

转环24同轴固定有通电环一26、通电环二27，通电环一26、通电环二27环绕并固定于转环24的外壁，磁体25的通电两极穿过转环24后分别电连接于通电环一26、通电环二27。调整设备2的机架上固定有接电极一261、接电极二271，接电极一261与通电环一26滑动接触，接电极二271与通电环二27滑动接触；接电极一261、接电极二271用于接电，当转环24持续转动时，电也能通过磁体25使其产生磁力。

调整设备2还包括芯体3，芯体3为独立部件且位于内层管11内，芯体3为圆柱形，其尺寸与内层管11的管内空间相近，芯体3能沿其长度方向关于内层管11进行滑动，芯体3的本体材料为非铁磁性材料。芯体3是在PVC管的端部通过调整设备2时装入内层管11中的。芯体3沿周向均匀固定有磁铁一31，磁铁一31的同一磁极沿外层管13的径向朝向外层管13，磁体25、磁铁一31相互正对的端部的磁力相互吸引，PVC软管位于磁铁一31和磁体25之间。芯体3的底端固定有磁铁二32，磁铁二32位于磁铁一31的下方并远离磁铁一31。

调整设备2的机架上还固定有支架28，支架28位于磁体25、芯体3的下方，支架28上固定有磁铁三29，磁铁三29的端部靠近外层管13的外壁，磁铁三29的磁力端朝上并倾斜朝向PVC软管，磁铁三29、磁铁二32的磁力相互排斥，支架28、磁铁三29均不与PVC软管接触。磁铁三29的数量至少为两个，磁铁三29沿PVC软管的周向均匀分布。顺着PVC软管的移动方向（即竖直朝下的方向），磁铁一31、磁铁二32、磁铁三29依次排列。在磁铁二32、磁铁三29的排斥力作用下，芯体3处于悬浮于内层管11内的状态，磁铁一31、磁体25位于同一高度位置。

步骤S6：使PVC软管沿其长度方向持续移动穿过调整设备2，本实施例中为竖直向下的方向，PVC软管的持续移动由位于末端的绞盘绞管进行实现。由于磁体25位于转环24上，芯体3悬浮于内层管11中，则磁体25、磁铁一31不随PVC软管移动。PVC软管持续移动的同时，人员控制电机23运转，电机23驱使转环24持续转动，则磁体25绕PVC软管持续转动。

参照图5，在磁体25、磁铁一31的相互吸引的磁力作用下，位于两者间的金属纤维121被磁化，金属纤维121能在液态的热熔胶层12中自适应移动。在磁力作用下，金属纤维121能自发地通过端部相接，并形成其长度方向沿PVC软管的径向、且中心对称的规则分布形态。由于磁体25绕PVC软管转动，则金属纤维121的排列状态顺着磁体25的转动方向产生倾斜，形成类似漩涡状的排列结构。

在磁体25、磁铁一31的磁力相吸作用下，芯体3也会产生转动；但因摩擦作用，芯体3的转速低于磁体25，则芯体3与磁体25间持续存在相对转动，使金属纤维121排列形成漩涡状。由于芯体3在内层管11内转动，则芯体3不易卡在内层管11中，芯体3能始终保持同一高度位置。

由于PVC软管在调整设备2内沿竖直方向穿过，则重力使内层管11、外层管13的中轴线趋向于重合，芯体3受到的磁力作用也能使内层管11保持位于外层管13中心的状态，则内层管11、外层管13的间距保持稳定，对金属纤维121的排列进行调整时，热熔胶层12的厚度能趋向于均匀，保证生产出的PVC软管的品质。

步骤S7：通过冷却结构4（参照图2）冷却热熔胶层12使其凝固，冷却可用风冷，也可通过水槽或冰槽进行快速冷却。冷却结构4优选位于调整设备2内的紧靠磁铁三29下方的位置，此时PVC软管仍处于竖直状态，内层管11、外层管13能保持较高的同轴度。热熔胶层12冷却后凝固成固体，完成PVC软管的生产，完成生产的PVC软管绕卷后形成成品。

综上，本工艺生产出的PVC软管，能使金属纤维121形成规则的放射状或漩涡状，金属纤维121组合并产生相互作用，金属纤维121的端部能相接并接触内层管11、外层管13的管壁，与纤维随机分布的现有技术相比明显提升了PVC软管的弹性力和结构强度。本工艺还能实现连续软管的持续生产。

由于磁体25为电磁铁，则通过电流越大则磁力越强，确保金属纤维121能自发产生移动。切断磁体25的电源后磁体25即失去磁性，便于芯体3从内层管11中取出。磁铁一31、磁体25的相吸磁力也能产生使芯体3悬浮的力，磁铁二32、磁铁三29的磁力只起到辅助悬浮的作用，则磁铁二32、磁铁三29可选用磁性较小的磁铁，当金属纤维121通过磁铁二32、磁铁三29之间时，在热熔胶层12粘稠特性的共同作用下，金属纤维121经过磁铁二32、磁铁三29之间时其排列形态不易发生改变。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种纤维加强的PVC软管的生产工艺，其特征是：包括以下步骤：

步骤S1：通过挤塑形成内层管(11)；

步骤S2：取铁磁性材质的金属纤维(121)，将金属纤维(121)加入热熔胶并搅拌均匀形成液态的夹层料；

步骤S3：在内层管(11)外通过挤塑包覆夹层料，夹层料冷却凝固形成热熔胶层(12)，金属纤维(121)嵌于热熔胶层(12)内；

步骤S4：在热熔胶层(12)外通过挤塑包覆外层管(13)；

步骤S5：加热使热熔胶层(12)熔化，然后将PVC软管通过调整设备(2)；调整设备(2)设有磁体(25)，磁体(25)沿外层管(13)的周向均匀设置，磁体(25)的同一磁极沿外层管(13)的径向朝向外层管(13)的中心；在内层管(11)内穿过芯体(3)，所述芯体(3)沿周向均匀设有磁铁一(31)，磁铁一(31)的同一磁极沿外层管(13)的径向朝向外层管(13)，所述磁体(25)、磁铁一(31)相互正对的端部的磁力相互吸引；PVC软管位于磁铁一(31)和磁体(25)之间；

步骤S6：使PVC软管沿其长度方向持续移动穿过调整设备(2)，磁体(25)、磁铁一(31)不随PVC软管移动；

步骤S7：冷却热熔胶层(12)使其凝固，完成PVC软管的生产。

2.根据权利要求1所述的一种纤维加强的PVC软管的生产工艺，其特征是：所述芯体(3)设有磁铁二(32)，所述调整设备(2)设有磁铁三(29)，所述磁铁三(29)的端部靠近外层管(13)的外壁，所述磁铁三(29)、磁铁二(32)的磁力相互排斥；顺着PVC软管的移动方向，所述磁铁一(31)、磁铁二(32)、磁铁三(29)依次排列。

3.根据权利要求1所述的一种纤维加强的PVC软管的生产工艺，其特征是：所述步骤S6时，磁体(25)绕PVC软管持续转动。

4.根据权利要求3所述的一种纤维加强的PVC软管的生产工艺，其特征是：所述调整设备(2)设有电机(23)、由电机(23)驱动转动的转环(24)，PVC软管穿过转环(24)，所述转环(24)的转动轴线为其中轴线，所述磁体(25)沿转环(24)的周向固定于转环(24)上。

5.根据权利要求4所述的一种纤维加强的PVC软管的生产工艺，其特征是：所述磁体(25)为电磁铁。

6.根据权利要求5所述的一种纤维加强的PVC软管的生产工艺，其特征是：所述转环(24)同轴固定有通电环一(26)、通电环二(27)，所述磁体(25)的通电两极分别电连接于通电环一(26)、通电环二(27)，所述调整设备(2)固定有接电极一(261)、接电极二(271)，所述接电极一(261)与通电环一(26)滑动接触，所述接电极二(271)与通电环二(27)滑动接触。

7.根据权利要求2所述的一种纤维加强的PVC软管的生产工艺，其特征是：PVC软管穿过调整设备(2)的方向沿竖直向下的方向，所述磁体(25)在同一水平面上。

8.根据权利要求1所述的一种纤维加强的PVC软管的生产工艺，其特征是：所述调整设备(2)的入口、出口均设有供PVC软管穿过的导向套(21)。

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