CN2261326Y - 缠绕复合制管机 - Google Patents

Abstract

本实用新型为缠绕复合制管机。下部装有驱动系统，在上部横置一固定的芯棒，棒的前部设有绕芯棒转动的放卷转盘，在转盘面上装有与芯棒成α角的放置带片的底卷轴及放卷轴。驱动系统通过链条带动放卷转盘和牵引辊，带片在芯棒表面缠绕成圆管。在芯棒的后部设有牵引辊，调节辊与芯棒的间隙，使圆管脱拔出芯棒，经芯棒后端切断器切断成管材。本机制造简单，易于操作，壁厚精确、可调。

Description

缠绕复合制管机

本实用新型属于应用塑料带缠绕成型管状物品的设备。它可以制造管壁为所用塑料带二倍或二倍以上厚度，长度可以任选的塑料或其他材料绕制圆管。

目前国内生产塑料套管的方法，是将塑料原料树酯加热、挤出在成型模具中吹胀而成型，由于受到所加气压、温度、模具和操作等因素影响，塑料套管的尺寸、厚度波动很大。根据日本专利昭63--53939“复合绝缘管的制造方法”(日本古河电气工业株式会社)介绍，用上、下两层绝缘带连续地制造绝缘管的方法，它提出，使带片通过芯棒和与芯棒同轴的导向模口之间的环隙而牵出形成圆形管状体做为下层，在该管状体上斜横向连续地缠绕带粘接剂的绝缘带(不带粘接剂的则另加涂粘接剂的附属装置)，做为上层，然后通过加热炉，加热粘接固化而成绝缘管。但其下层成筒的纵向接缝拼接不易严密或重叠，结构、制造较难，且牵引结构、上层缠绕方式都没有介绍。另一篇日本专利：特公平1--34139介绍了一种“热收缩管的制造方法”，将挤出机挤出的热塑性树脂或橡胶带，一边拉伸，一边沿螺旋方向缠绕在旋转体上，旋转体中心轴不动，周边设置若干个单元辊，且单元辊与中心轴扭斜一定角度，以使缠绕带产生纵向运动而脱出中心轴。中心轴和单元辊又都制成中空。该方法还介绍了塑料带片搭接的结构，提供了二倍和三倍带厚的带片示意图。但该方法设备的制造、调节很困难，很复杂，成本高。带片之间的粘接是靠熔融、压实来解决，这就给工艺特别是固化温度的控制带来复杂性，保证带片宽度或厚度的一致性也是困难的。

本实用新型的目的，在于避免上述技术的缺欠而提供一种结构简单，易于操作，可连续绕制二层或多层可任选长度的塑料或其他材料圆管的设备。

本实用新型的目的可以用如下的措施来实现：

缠绕机下部设置驱动系统(9)，其驱动系统前部链条(8)连接放卷转盘(5)，后部链条(8)连接牵引辊(3)，在缠绕机上部横置一固定的芯棒(7)，芯棒前部套装放卷转盘(5)，放卷转盘与芯棒做相对转动，芯棒后部设有牵引辊(3)，并在芯棒后端部设置有切断器(2)，用以切断成品管材，

①在放卷转盘(5)盘面上，等园弧距离设置一个底卷轴(6)以及一个以

上的放卷轴(4)，底卷轴上放有底带片卷，放卷轴上放有有胶带片卷；

绕制时，放卷转盘转动带片卷，所放带片走向与芯棒成α角；

②在放卷转盘(5)上还设置有调节用螺杆(15)；

③芯棒(7)后部两侧各设置有一个牵引辊(3)，牵引辊外表面为橡胶材料。

本实用新型的目的还可以通过以下的措施来实现：

1，底卷轴(6)和放卷轴(4)的结构为：

①底卷轴(6)和放卷轴(4)上均设有垫片(10)和弹簧(11)；

②轴底座(12)的一端以转动轴(29)连接放卷转盘(5)，另一端以转动轴(30)连接螺杆(15)；

③螺杆(15)穿过中孔轴(14)上的园通孔(16)，在园通孔(14)两边的螺杆(15)上设置有螺母(13)，中孔轴(14)两端活动连接在放卷转盘(5)上。

2，芯棒(7)表面制成锯齿状，锯齿沟槽纵向设置，沟槽立面(17)的延长面通过芯棒(7)的中心线，立面深0.4～1毫米，锯齿另一面为斜面，每隔0.5～2毫米设置一条沟槽。

3，牵引辊(3)装有手轮(20)，手轮杆上的原动齿轮(19)连接左齿轮(21)，再通过过渡齿轮(23)与右齿轮(24)啮合，其左、右齿轮具有内齿，由内齿连接左、右调节螺杆(22)、(25)，调节螺杆再通过牵引辊二端再连接调节螺母(18)、(26)，牵引辊的下辊的结构与上辊相同，只是下辊的左、右调节螺杆(28)的螺纹与上辊的左、右调节螺杆的螺纹反向设置。

本实用新型相比现有技术的优点是：

1、本机可选用多种直径芯棒，因此可以制成多种直径塑料管材，管材由牵引辊产生的纵向力脱拔出来，操作可靠，且辊的间距可调，适应多种芯棒直径需求。2、采用带片缠绕复合法，底带片与涂胶带片(或其他涂胶带片)置于放卷轴上即可，所以结构简单，调整操作容易，整机造价低。3、本机缠绕角α可调，并可设置多个放卷轴，能够实现产品的多层化、多品种、多性能，应用广泛。4、本机制管精度高，误差小，管径可以做到2～40mm，、管材壁厚可以做到0.03～3mm，该机最适宜制造薄壁细管。

本实用新型的附图说明如下：

图1为缠绕复合制管机总结构示意图，1--制成管材，2--切断器，3--牵引辊，4--涂胶带片放卷轴，5--放卷转盘，6--底卷轴，7--芯棒，8--链条，9--驱动系统。图2为缠绕角α与带片、芯棒的几何数据关系图。图3为放卷轴部位结构图，10--垫片，11--弹簧，12--放卷轴的底座，13--固定调整α角螺杆的螺母，14--中孔轴，15--调整α角的螺杆。图4为中孔轴部位结构图，16--中孔。图5为芯棒横截面示意图，17--沟槽立面。图6牵引辊部分结构图，18--左调节螺母，19--原动齿轮，20--手轮，21--左齿轮，22--左调节螺杆，23--过渡齿轮，24--右齿轮，25--右调节螺杆，26--右调节螺母，27--框架，28--下辊的左、右调节螺杆。

本实用新型将结合附图和实施例做进一步详述：

该缠绕制管机的原理以缠绕二层塑料圆管为例，参照图2。当芯棒(7)直径d，带片搭接宽度1，带片宽(BD+1)确定后，则所有参数均可确定。以二层缠绕管为例：无胶底带片为一层且与上层涂胶带片同宽时， $\cos \mathrm{\α}=\frac{\mathrm{BD}}{\mathrm{AB}}=\frac{\mathrm{BD}}{\mathrm{\πD}}$ 。计算底带片时，D＝d。如计算涂胶带片(即第二层)时，则D为d加上2倍底带片厚度。绕一周所需带片长度为： $\mathrm{AC}=\frac{\mathrm{AB}}{\sin \mathrm{\α}}=\frac{\mathrm{\πD}}{\sin \mathrm{\α}}$ 。形成塑料管长度为： $\mathrm{BC}=\frac{\mathrm{AB}}{\mathrm{tg\α}}=\frac{\mathrm{\πD}}{\mathrm{tg\α}}$ 。

利用上述原理，塑料圆管层数可通过调节放卷工位数、缠绕角度、带片宽等因素来解决。举例如：工位数(即放卷轴数加上底卷轴)为2，芯棒直径d＝10mm，底带片宽：22.21mm(不考虑搭接宽)，缠绕角度α＝45度，固定时，改变有胶带片的宽度，计算塑料圆管的层数：

有胶带片宽(mm)    圆管层数

22.21               二层

44.43               三层

66.64               四层以此类推。如果保持工位数为2，芯棒直径d＝10mm，有胶带片与底带片同宽：22.21mm，改变缠绕角α，计算α值与层数的关系：

缠绕角α值(度)    圆管层数

45.0                二层

63.4                四层

71.6                六层

76.0                八层以此类推。

但注意，此时底带片应一面涂胶，有胶面背向芯棒表面缠绕。如果其他条件不变，则增加工位1(或2、3……)位，在原来层数基础上，层数增加为原放卷轴(4)形成层数的1(或2、3……)倍。此外如改变其他条件或同时改变多种参数，不难从上述原理推导出各种参数结论，不再赘述。

带片本身搭接宽度应尽量窄，宽度误差要小。管径大小由调节芯棒(7)直径解决，本实用新型设备可制得直径2～40mm，壁厚0.03～3mm(两层)的塑料管。最长管长度受带片长度限制，芯棒可以更换多种直径。放卷转盘上的放卷轴(4)的涂胶带片卷应高于底卷轴(6)上的无胶带片卷半个带片宽左右，以保证底带片搭接缝与有胶带片搭接缝错开，保证管的强度及厚度的精度。为满足管材的多种性能要求，可采用多种管壁材料，如各种塑料、纤维、纸张、金属薄膜等，只需选取可粘接其材料的粘接剂品种，在设备上，放卷转盘(5)上增加放卷轴数量(放卷工位)即可，设置时，应将放卷轴等圆弧距离地固定在放卷转盘上，且应调整在不同的高度处，以确保成形塑料圆管各带片搭接部位错开。在缠绕开始时，用手轮调整牵引辊的压力、辊间距离使所成塑料管能顺利脱拔出芯，通过链条(8)调整牵引辊的速度，使之与管的形成速度即匀速旋转的放卷转盘(5)相同步。牵引辊外表面为橡胶材料，以保持较好的脱拔管材的性能。

缠绕角α的调整，由调节放卷轴相对于芯棒(7)的角度来实现。图3为放卷轴部位的结构示意图，带片靠垫片(10)和弹簧(11)压住，放卷底座(12)一端以可转动轴固定于放卷转盘(5)上，另一端也以可转动轴连接于螺杆(15)上，由于设计有一枚固定于放卷转盘上并能转动的中孔轴(14)，则调整在中孔轴(14)的轴孔中活动连接的螺杆(15)，使底座(12)运动，从而改变了带片与芯棒(7)的夹角α，调整毕，用上、下两面螺母(13)紧固中孔轴(14)。中孔轴必须能转动一定角度，把中间有孔(16)的轴，活动连接在放卷转盘(5)上，见图4。

为保证粘接成形的塑料圆管能沿纵向顺利通过芯棒(7)，芯棒表面制成锯齿状，图5为芯棒横截面示意图，锯齿的沟槽立面(17)，面延长线通过芯棒中心线，锯齿的沟槽平行于芯棒中心线设置。另一面为锯齿斜面。沟槽长度布满塑料圆管在芯棒上的成形部分。锯齿的枚数因芯棒的直径而异，但至少要有六条沟槽。一般沟槽立面(17)深0.4～1mm，每隔0.5～2mm设计一条锯齿沟槽。注意，锯齿的立面(17)是迎向带片缠绕方向的，如图5为对应顺时针缠绕的截面图。

在本实用新型制管直径适应范围大(2～40mm)的情况下，确保缠绕管的顺利脱拔，特别是不使刚成形的管壁有丝毫错位，我们对牵引辊(3)的结构进行了严格设计，切实保证上、下辊的平行度、对缠绕的均衡压力，以及上、下辊对正、对等的脱拔力，实践证明是成功的。其具体结构示意图如图6，因结构上、下辊对称，所以主要叙述上部分。用以调整牵引辊的手轮(20)上下各固定一个原动齿轮(19)，用以带动左齿轮(21)，左齿轮再通过过渡齿轮(23)与右齿轮(24)啮合，这几组齿轮都固定在框架(27)上。左右齿轮中部均有内齿结构，分别与左调节螺杆(22)右调节螺杆(25)啮合，调节螺杆在框架(27)设置的槽内上、下滑动，用此调节螺杆在左、右齿轮带动下的同步螺旋转动，带动了牵引辊两端的左、右调节螺母(18)及(26)，使牵引辊保持稳定不错位地上、下平移。其中左、右齿轮，左、右调节螺杆，左、右调节螺母构造全同。该结构上、下牵引辊的结构也是全同的，只是上牵引辊的左、右调节螺杆螺纹与下面对称的左、右调节螺杆(28)螺纹反向设置，保证上、下牵引辊上、下等距离平行相对运动。

缠绕复合制管机实施例说明。制造外径为8.8mm的钽电解电容器绝缘包封用聚酯热收缩套管。将厚度为0.02mm的聚酯热收缩薄片一面涂胶，卷曲成卷，按需要宽度裁成带片卷，宽为19mm，插入放卷轴(4)上，用弹簧(11)及垫片(10)卡住。用同样材质，不涂胶，裁成同样宽带卷，放置底卷轴(6)上。调整二个放卷轴，使缠绕角为：50度～52度。选取外径为8.8mm的芯棒，芯棒上刻有32条沟槽，沟槽立面0.6mm，固定在制管机上。按放卷转盘(5)转速调整牵引辊(3)转速及两辊间距离，先将不涂胶带片绕于芯棒(7)上再将涂胶带片复合其上，转几周芯棒，使刚形成复合管材通过牵引辊，再对牵引辊稍做调整，然后开机，即可正常运转。制成的聚酯热收缩管，按用户要求长度，用切断器(2)剪切成成品(1)。产品性能数据：内直径8.8mm，壁厚0.1±0.004mm，纵向收缩率22％，横向收缩率22％。

Claims (4)

1、一种缠绕复合制管机，缠绕机下部设置驱动系统(9)，其驱动系统前部链条(8)连接放卷转盘(5)，后部链条(8)连接牵引辊(3)，在缠绕机上部横置一固定的芯棒(7)，芯棒前部套装放卷转盘(5)，芯棒后部设有牵引辊(3)，并在芯棒后端部设置有切断器(2)，其特征在于：

①放卷转盘(5)盘面上，等园弧距离设置一个底卷轴(6)以及一个以上的放卷轴(4)；

②放卷转盘(5)上还设置有螺杆(15)；

③芯棒(7)后部两侧各设置有一个牵引辊(3)，牵引辊外表面为橡胶材料。

2、如权利要求1所述之缠绕复合制管机，其特征在于底卷轴(6)和放卷轴(4)的结构为：

①底卷轴(6)和放卷轴(4)上均设有垫片(10)和弹簧(11)；

②轴底座(12)的一端以转动轴(29)连接放卷转盘(5)，另一端以转动轴(30)连接螺杆(15)；

③螺杆(15)穿过中孔轴(14)上的园通孔(16)，在园通孔(14)两边的螺杆(15)上设置有螺母(13)，中孔轴(14)两端活动连接在放卷转盘(5)上。

3、如权利要求1所述之缠绕复合制管机，其特征在于芯棒(7)表面制成锯齿状，锯齿沟槽纵向设置，沟槽立面(17)的延长面通过芯棒(7)的中心线，立面深0.4～1毫米，锯齿另一面为斜面，每隔0.5～2毫米设置一条沟槽。

4、如权利要求1所述之缠绕复合制管机，其特征在于牵引辊(3)装有手轮(20)，手轮杆上的原动齿轮(19)连接左齿轮(21)，再通过过渡齿轮(23)与右齿轮(24)啮合，其左、右齿轮具有内齿，由内齿连接左、右调节螺杆(22)、(25)，调节螺杆再通过牵引辊二端再连接调节螺母(18)、(26)，牵引辊的下辊的结构与上辊相同，只是下辊的左、右调节螺杆(28)的螺纹与上辊的左、右调节螺杆的螺纹反向设置。

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