专利名称：改进的螺旋波纹增强塑料管的制造装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是对现有螺旋波纹增强型塑料管材制造装置的一种改进，特别是以螺旋缠绕方式制造管壁结构中设置有金属增强结构的波纹塑料管的制造装置。
背景技术：
带有金属增强结构的螺旋波纹塑料管，其管壁结构为在内、外塑料壁层结构间以热熔方式接合有螺旋波纹形式的金属增强结构层，因而能具有较强的承受管内压力和抵抗外来冲击破坏力的性能，是目前使用广泛的一种物料介质输送管材。目前的一种生产带有增强结构壁层的制造装置，是采用在定位旋转的芯模外，将管壁结构塑料层片材挤出模具等设备，以及对基本无环向刚度的薄壁小塑料增强波纹圆管的放卷装置设置在同一部作轴向移动小车上，将芯层壁片材、塑料增强波纹圆管和外层壁片材一次性送入并缠绕的方式进行的。该增强用的塑料波纹圆管在缠绕过程中虽会产生扭转，但因其是圆管而能自动消失。但在采用钢圈、钢板等金属增强结构时，不仅其环刚度非常大，而且增强结构在缠绕到熔融内层塑料管壁层上时，会产生扭转(每缠绕一圈，金属增强圈即会自身扭转360°)，因而给生产制造带来了问题和困难。
实用新型内容针对上述情况，本实用新型将提供一种改进的螺旋波纹增强塑料管的制造装置，能满意解决上述的问题和困难。
本实用新型改进的螺旋波纹增强塑料管的制造装置，是以在可绕自身长轴旋转的定位芯模侧的平行轨道上设置有用于在旋转芯模上敷设管壁塑料结构层的往复移动塑料片材挤出单元为基础，在轨道上还另外设有一个可作往复运动的移动结构，其上设置有用于在两塑料管壁层间敷设金属增结构层的金属增强结构敷设单元。金属增强结构敷设单元包括有金属增强结构敷设送进结构和设置于其附近的可主动推送金属增强结构的金属增强结构储放结构。该金属增强结构敷设送进结构为经支承结构以跨越芯模的方式设置于塑料片材挤出单元中的两相邻片材挤出结构间、且可由动力机构驱动向芯模表面施放金属增强结构的一组送进辊轴。在其金属增强结构的送出部位处还设置有用于加热金属增强结构的加热结构。该金属增强结构储放结构为以承托方式设置在支承结构上的一组由动力结构带动旋转的推送辊，并带有至少一个与金属增强结构形状相适应的辅助推送结构。其中，所说的各塑料片材挤出单元、以及经另一移动结构设置的金属增强结构敷设单元，既可以被设置在同一轨道上，也可以根据需要灵活地将其以适当方式分别设置在位于芯模两侧的不同平行轨道上。由塑料片材挤出单元敷设并形成的管壁塑料结构层，应至少包括形成管壁结构中的芯层管壁和表面的外层管壁。
由于常用的钢板、波纹钢圈等金属增强结构的环刚度通常都很大，在上述结构基础上，在所说的金属增强结构敷设送进结构的金属增强结构送出部位处还可进一步设置有能使所施放的金属增强结构产生对芯模更大的径向缠绕力的金属增强圈收紧张力控制结构，使金属增强结构在缠绕时能产生的更大径向收紧缠绕力，以达到使金属增强结构与位于其内侧的塑料壁层间的接合更加牢固紧密，有利于提高与塑料管壁层接合质量的目的。
因金属增强圈被施放后是随旋转的芯模而被螺旋缠绕在管内层壁结构上的，因此凡能增大被施放出的金属增强圈在缠绕过程中的送进阻滞力，并与芯模的旋转形成适度的速度差，均可以达到使金属增强圈以径向收紧方式进行缠绕的目的。为此，所说该金属增强圈收紧张力控制结构的形式可以有多种选择。例如，该收紧张力控制结构的一个可供参考的实施例，采用的是一种能由制动调节结构调控送进速度的金属增强结构夹持送进轧辊对的形式；另一个可供参考的实例，则采用的是能由压力调节结构控制而使金属增强圈产生摩擦阻滞力的一对夹持结构形式。
为便于所说的金属增强结构敷设送进结构中的送进辊轴按所需螺旋方式进行缠绕，各送进辊轴的结构形式也可以采用相适应的设置形式，例如，在一个实施例中，其中的送进辊轴即设计成具有按所需缠绕螺旋间距设置有与金属增强结构形状相适应的凹凸结构的辊轴；另一个实施例则是设计成为具有按所需缠绕螺旋间距设置的隔环等隔离结构的辊轴等。
为使金属增强结构与其所缠绕的塑料管壁结构层有更好的接合质量，在所说的金属增强结构敷设送进结构的金属增强结构送出部位处还可以设置有用于对金属增强结构的敷设部位进行预热的热风喷口等常用加热结构。
一方面为增大对环刚度较大的金属增强结构的推送力，另一方面为解决金属增强结构在释放过程中不断产生的扭转问题，在上述的金属增强结构敷设送进结构附近设置有可产生主动推送力的金属增强结构储放结构是需要的。将已预先盘绕成圈的波纹状增强金属圈或金属板等增强结构被置于这一储放结构中，通过其与金属增强结构敷设送进结构作相适应的同步转动，既能提高对金属增强结构的推送力，也简单方便地实现了避免金属增强结构在放送过程中产生扭转。该储放结构可以采用以圆弧方式布置并由动力结构带动旋转的一组推送辊等形式。在此基础上，还可以进一步设置有与金属增强结构形状相适应的辅助推送结构，其一般也可以采用与上述相同或类似形式的以夹持方式对金属增强结构进行送进的一组或多组轧辊对，其既可以是由动力机构带动作主动转动的，也可以是无动力被动旋转的形式。
根据需要，在上述的金属增强结构辅助推送结构和敷设送进结构之间还可以进一步设置一组或多组与金属增强结构的形状相适应和/或夹持形式的增强圈限位结构，其结构形式可以采用如夹辊、单凹辊、单凸辊，或是有一定厚度的板材制成的凹凸板组、单凹板、单凸板等，以适应并限制钢圈在此处所作的大变形跨越送进的输送路径，保持生产的稳定。
虽然波纹钢圈、钢板等增强结构在作螺旋缠绕时会产生扭转，但由于本实用新型上述的装置通过在相互独立的移动单元分别设置塑料片材挤出设置和金属增强结构施放设备，使在管壁结构中形成塑料壁层的缠绕和金属增强结构层的缠绕可以分步制造，并使金属增强结构敷设单元中的金属增强结构敷设送进结构和预与其配合工作的金属增强结构储放结构等均也能作相应的旋转主动推送，从而圆满的解决了金属增强结构的刚度大和在缠绕过程中会产生扭转等难题，使采用金属增强结构的螺旋波纹增强塑料管能顺利实现连续制造。
以下通过由附图所示实施例的具体实施方式
，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的范围内。
图1是本实用新型一种改进的螺旋波纹增强塑料管制造装置的主视结构示意图。
图2是图1装置的俯视状态结构图。
图3是图1中的一种金属增强圈敷设送进结构的端面状态示意图。
图4是图3的左视状态结构图。
图5是一种夹块式金属增强圈收紧张力控制结构的示意图。
图6是一种轧辊式金属增强圈收紧张力控制结构的示意图。
图7是金属增强结构敷设送进结构中送进辊轴的一种结构示意图。
图8是金属增强结构敷设送进结构中送进辊轴的另一种结构示意图。
图9是图1中的一种金属增强圈储放结构的端面示意图。
图10是图9的左视结构状态图。
图11是由图1装置制造的金属增强塑料管的一种管壁结构状态示意图。
具体实施方式
图1和图2所示的是一种本实用新型改进的螺旋波纹增强塑料管的制造装置的结构。按常规方式定位设置有一芯模1，其两端经轴向定位环18以可拆装更换的方式滚动支承在固定的支承架上，其在电机2和包括传动齿圈3在内的传动结构带动下，可绕其自身长轴旋转。在芯模1的两侧分别各设有一条与芯模1长轴平行的轨道17。包括用于在旋转芯模1的表面敷设和形成管壁芯层结构39的芯层片材挤出模具5和用于敷设形成管壁外层结构40的外层片材挤出模具16的塑料片材挤出单元分别设置于能在芯模两侧的轨道上作往复移动的芯层片挤出小车4和外层片挤出小车14上。在芯层片材挤出模具5的前后方还设置有用于加热芯模1缠绕部位的火焰喷口6和一组芯层结构碾压滚轮7；在外层片材挤出模具16的后方也设置有一组外形碾压滚轮15。在芯层片材和外层片材挤出模具之间的一侧轨道17上另设有一可作往复移动的金属增强骨架小车8，其上设置有用于在管壁芯层结构39和管壁外层结构40两塑料层间敷设波纹增强钢圈23的刚圈敷设单元，其中包括有钢圈敷设送进结构13和设置于其附近的可主动推送的钢圈储放结构10。
如3和图4所示的是上述钢圈敷设送进结构13的结构，为经支架29以跨越芯模1的方式设置于芯层和外层两塑料片材挤出单元之间的钢圈23施放结构，在支架29上按圆周方式设置有一组可由电机及相应传动结构31驱动向芯模1表面施放钢圈23的送进辊轴30。送进辊轴30的结构形式可以为如图7所示，采用一种具有按所需间距设置有与钢圈23的形状相适应的凹凸结构37的辊轴，或是采用如图8所示的一种具有按所需间距设置有隔环38的辊轴等所希望的形式。
在上述钢圈敷设送进结构13的钢圈23的送出部位处，还分别设置有用于加热钢圈23的高频加热器11、用于对钢圈23的敷设部位进行加热的热风吹送机12和使施放出的钢圈23能产生对芯模更大的径向缠绕力的收紧张力控制器32。该收紧张力控制器32的结构可以如图5和图6所示。
其中，图5所示的是一种能由制动调节器26调控送进速度的一对与钢圈23的形状相适应的夹持送进的轧辊对24，25；图6所示的是一种能经压力调节杆36和弹簧35控制而对钢圈23产生摩擦阻滞力的一对凹凸夹持结构33，34。
设置于上述钢圈敷设送进结构13附近的钢圈储放结构10的结构如图9和图10所示，为以圆弧承托方式设置在支架22上的一组可由电机及相应传动结构19带动旋转的推送辊20，并带有一个或多个与钢圈23的形状相适应因而在电机带动下能以夹持方式对钢圈23进行推送的凹凸轧辊对24，25形式的辅助推送器21。
该螺旋波纹增强塑料管的制造装置的工作过程是经电机2和包括传动齿圈3在内的传动结构带动下，使芯模1绕其自身长轴旋转。芯层片挤出小车4移向芯模1的B端，并由火焰喷口6喷出的火焰将缠绕敷设部位加热后，随着芯层挤出小车4按适当的速度沿导轨17向A端的继续移动，由芯层片材挤出模具5挤出的芯层片材即可以相邻边缘相互搭接的方式被缠绕在芯模1上，再经芯层结构碾压滚轮7不断压紧压平，即形成了管材壁的芯管层39。在B端和/或A端位置处如果芯层挤出小车4停止不动或减慢移动速度，即可在该处形成较厚缠绕层的端部41，可供加工承/插端口或连接法兰等相应结构使用，到要求的厚度后，芯层挤出小车4再以正常速度向前移动。当芯层挤出小车4移动到芯模1的中部的适当部位或全部移出芯模1的A端后，金属增强骨架小车8也开始移动至芯模1的B端处，将增强钢圈(或钢带)23的引头缠绕在已作好的芯管层39上。随金属增强骨架小车8的继续移动，并在钢圈敷设送进结构13和钢圈储放结构10的主动推送下，增强钢圈(或钢带)23即连续螺旋缠绕在已形成的管材芯管层39上。由于增强钢圈23在缠绕前已经由凹凸轧辊对24，25形式的辅助推送器21的推送被缠绕在钢圈敷设送进结构13的送进辊轴30上，并穿过了收紧张力控制器32和被高频加热器11加热，因此使钢圈23能更加顺利地以收紧方式被螺旋缠绕在芯管层39上，保证了与芯管层39的接合质量和可靠程度。根据需要，在增强圈辅助推送结构21和增强圈敷设送进结构13之间还可以设置有一组或多组与钢圈23的形状相适应和/或夹持形式的增强圈限位结构42，如夹辊、单凹辊、单凸辊，或是有一定厚度的板材制成的凹凸板组、单凹板、单凸板，以适应并限制钢圈在此处所作的大变形跨越送进的输送路径，保持生产的稳定。热风吹送机12吹出热风可以加热和保持钢圈23和芯管层39(如果需要增加其它的辅助增强骨架，这时也可以同时放出)加热状态，随后外层片挤出小车14的移动，外层片材挤出模具16即从芯模1的B端开始挤出外层片材，并以螺旋缠绕方式覆盖在钢带23加强结构层上，经外形碾压滚轮15对管材外型进行压紧修整后，在形成管壁的塑料外层结构40的同时，并使各结构层熔融接合为整体结构形式的管壁，如图11所示。
权利要求1.改进的螺旋波纹增强塑料管的制造装置，在可绕自身长轴旋转的定位芯模(1)侧的平行轨道(17)上，有用于在旋转芯模(1)上敷设并形成管壁塑料结构层的往复移动塑料片材挤出单元，其特征是在轨道(17)上另一可作往复运动的移动结构(8)上设有用于在两塑料管壁层间间敷设金属增结构层(23)的金属增强结构敷设单元，金属增强结构敷设单元包括有金属增强结构敷设送进结构(13)和设置于其附近可主动推送金属增强结构的金属增强结构储放结构(10)，金属增强结构敷设送进结构(13)为经支承结构(29)以跨越芯模(1)的方式设置于塑料片材挤出单元中的两相邻片材挤出结构(5，16)间且可由动力机构驱动向芯模(1)表面施放金属增强结构(23)的一组送进辊轴(30)，其金属增强结构(23)的送出部位处还设置有用于加热金属增强结构(23)的加热结构(11)，金属增强结构储放结构(10)为以承托方式设置在支承结构(22)上的一组由动力结构带动旋转的推送辊(20)，并带有至少一个与金属增强结构形状相适应的辅助推送结构(21)。
2.如权利要求1所述的改进的螺旋波纹增强塑料管的制造装置，其特征是在所说的金属增强结构敷设送进结构(13)的金属增强结构送出部位处还设置有能使金属增强结构(23)对芯模(1)施以径向压力的金属增强结构收紧张力控制结构(32)。
3.如权利要求2所述的改进的螺旋波纹增强塑料管的制造装置，其特征是所说的金属增强结构收紧张力控制结构(32)为能由制动调节结构(26)调控送进速度的一对金属增强结构夹持送进的轧辊对(24，25)。
4.如权利要求2所述的改进的螺旋波纹增强塑料管的制造装置，其特征是所说的金属增强结构收紧张力控制结构(32)为能经压力调节结构(36)控制使金属增强结构(23)产生摩擦阻滞力的一对夹持结构(33，34)。
5.如权利要求1所述的改进的螺旋波纹增强塑料管的制造装置，其特征是在所说的金属增强结构敷设送进结构(13)中的送进辊轴(30)为具有按所需间距设置有与金属增强结构(23)形状相适应的凹凸结构(37)的辊轴。
6.如权利要求1所述的改进的螺旋波纹增强塑料管的制造装置，其特征是在所说的金属增强结构敷设送进结构(13)中的送进辊轴(30)为具有按所需间距设置有隔离结为结构(38)的辊轴。
7.如权利要求1所述的改进的螺旋波纹增强塑料管的制造装置，其特征是在所说的金属增强结构敷设送进结构(13)的金属增强结构送出部位处还设置有用于使金属增强结构(23)的敷设部位预热的加热结构(12)。
8.如权利要求1所述的改进的螺旋波纹增强塑料管的制造装置，其特征是所说的金属增强结构储放结构(10)上带有的与金属增强结构形状相适应的辅助推送结构为以夹持方式对金属增强结构进行送进的轧辊对(24，25)。
9.如权利要求1所述的改进的螺旋波纹增强塑料管的制造装置，其特征是所述的芯模(1)的端部有使芯模轴向定位的定位环(18)和驱动芯模转动的传动齿圈(3)
10.如权利要求1所述的改进的螺旋波纹增强塑料管的制造装置，其特征是在金属增强结构辅助推送结构(21)和敷设送进结构(13)之间还设置有至少一组金属增强结构的限位结构(42)。
专利摘要改进的螺旋波纹增强塑料管的制造装置，在可绕自身长轴旋转的芯模侧的平行轨道上有用于在旋转芯模上形成管壁结构的往复移动塑料片材挤出单元，在另一也可作往复运动的移动结构上设有用于在塑料管壁层中敷设金属增强层的金属增强结构敷设单元。金属增强结构敷设单元包括金属增强结构敷设送进结构和可主动推送金属增强结构的储放结构。金属增强结构敷设送进结构为经支承以跨越芯模的方式设置的可向芯模表面施放金属增强结构的一组送进辊轴，在其送出部位处还设有用于加热金属增强结构的加热结构。金属增强结构储放结构为以承托方式设在支承结构上的一组主动旋转推送辊，并带有与金属增强结构形状辅助推送结构。该装置能满意解决金属增强结构螺旋缠绕生产中的问题和困难。
文档编号B29C53/84GK2830047SQ20052003573
公开日2006年10月25日 申请日期2005年10月13日 优先权日2005年10月13日
发明者蒯一希 申请人:蒯一希