專利名稱：復(fù)合管制造設(shè)備及制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合管Composite pipe的制造設(shè)備及制造工藝，尤其是能夠使塑料管與金屬管緊密結(jié)合的制造設(shè)備及制造工藝。
上述復(fù)合管是指由塑料管和金屬管相間構(gòu)成2層或3層構(gòu)造的管。
利用

圖1的制造系統(tǒng)框圖把現(xiàn)有技術(shù)中的復(fù)合管制造系統(tǒng)詳細(xì)說明如下內(nèi)部塑料管成形設(shè)備由以下部分所組成。擠塑機(jī)擠出成形內(nèi)部塑料管Ip的塑料管擠出成形部分1，用冷卻機(jī)把擠出成形的內(nèi)部塑料管Ip冷卻的冷卻部分2，用拉伸機(jī)把冷卻后的內(nèi)部塑料Ip伸長的拉伸部分3，用卷取機(jī)把拉伸機(jī)伸長的內(nèi)部塑料管Ip繞在卷輥上的卷取部分4等。
金屬管的成形設(shè)備由以下部分組成，把卷取輥上的內(nèi)部塑料管Ip輸送到金屬管成形設(shè)備之塑料管供給部分5，把內(nèi)層塑料管Ip提供給金屬管成形部分的過程中，在內(nèi)層塑料管Ip外表面涂敷粘合劑，以及把繞在卷輥上的金屬帶Ms輸送到金屬管成形設(shè)備，以在內(nèi)層塑料管Ip外表面形成金屬管的金屬帶Ms供給部分6，用壓力輥R把金屬帶供給部分6輸送來的金屬帶Ms逐漸卷曲的金屬帶Ms卷曲部分7，上述被卷曲的金屬帶進(jìn)一步彎曲最終在內(nèi)層塑料管Ip外周形成金屬管Mp的金屬管成形部分8等。
現(xiàn)有的復(fù)合管制造系統(tǒng)還有如下組成部分，為了使經(jīng)過金屬管Mp成形部分8在內(nèi)層塑料管Ip外周形成的金屬管能夠與內(nèi)層塑料管Ip外表面緊密結(jié)合，利用切條機(jī)把金屬帶Ms兩側(cè)端面切削的部分9，把經(jīng)過切削部分9切削過的金屬帶Ms兩端面對接并進(jìn)行對接焊的焊接部分10，利用擠塑機(jī)在經(jīng)過焊接部分10成形的金屬管Mp外表面擠出成形外層塑料管的外層塑料管成形部分11，把通過外層塑料管成形部分11獲得的復(fù)合管Cp卷繞在卷輥上的復(fù)合管卷取部分等。
上述的復(fù)合管Cp具有內(nèi)層塑料管Ip，金屬管Mp和外層塑料管Op所構(gòu)成的3層結(jié)構(gòu)。
綜上所述，圖3表示的現(xiàn)有復(fù)合管Cp制造過程是利用壓力輥R把金屬帶Ms逐漸卷曲最終形成金屬管，用壓力輥R卷曲成形后的金屬管Mp使它與內(nèi)層塑料管Ip外表面貼緊，但是貼緊狀態(tài)不穩(wěn)定以及由此帶來的外層塑料管Op成形不夠理想會降低復(fù)合管Cp的成品率。
另外，金屬管Mp成形時，要使卷曲后的金屬帶Ms兩側(cè)端面對接，然后對接縫處實(shí)施對接焊。為了提高對接性，金屬帶兩側(cè)端面要進(jìn)行切削加工，為此需要增加切削部分。切削時產(chǎn)生的切屑將影響外層塑料管Op的成形過程，使外層塑料管Op和金屬管Mp不能緊密貼合而產(chǎn)生廢品。
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，設(shè)計(jì)了具有如下組成部分的復(fù)合管制造設(shè)備。
把擠塑機(jī)擠出成形的內(nèi)層塑料管和在內(nèi)層塑料管外表面形成金屬管所需的金屬帶輸送入金屬管模具內(nèi)的成形槽中，使其逐漸卷曲成圓形截面，在內(nèi)層塑料管外部形成金屬管層的金屬管成形部分；對金屬管接縫處實(shí)施對接焊，使其成為有縫金屬管，以保持由上述金屬管成形部分形成于內(nèi)層塑料管外表面金屬管形狀的焊接部分；拉伸金屬管適當(dāng)縮小其內(nèi)徑，使經(jīng)過上述焊接部分實(shí)施對接焊后形成之金屬管能夠與內(nèi)層塑料管緊密結(jié)合的金屬管拉伸部分；利用擠塑機(jī)在經(jīng)過上述拉伸過程而緊密貼合于內(nèi)層塑料管外表面之金屬管外表面擠出成形外層塑料管的外層塑料管成形部分。
由上述部分組成的制造設(shè)備，能夠保證復(fù)合管的內(nèi)層塑料管與金屬管緊密結(jié)合，防止廢品發(fā)生，同時簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)以達(dá)到提高生產(chǎn)率的目的。
本發(fā)明的工藝過程如下把劑塑機(jī)擠出成形的內(nèi)層塑料管和在內(nèi)層塑料管外周表面形成金屬管所需的金屬帶輸送入金屬管成形模具內(nèi)的成形槽中，使其逐漸卷曲成圓形斷面，在內(nèi)層塑料管外部形成金屬管層的金屬管成形過程；為了保持由上述金屬管成形部件形成于內(nèi)層塑料管外表面之金屬管的形狀，由焊接部件對金屬管接縫處實(shí)施對接焊使其成為有縫金屬管的焊接過程；為使經(jīng)過上述焊接部分實(shí)施對接焊后形成之金屬管能夠與內(nèi)層塑料管緊密結(jié)合，拉伸金屬管以適當(dāng)縮小其內(nèi)徑的金屬管拉伸過程；利用擠塑機(jī)在經(jīng)過上述拉伸過程而緊密貼合于內(nèi)層塑料管外表面之金屬管外表面擠出成形外層塑料管的外層塑料管成形過程。
以上工藝過程為特征的復(fù)合管制造工藝，能夠保證復(fù)合管的內(nèi)層塑料管與金屬管緊密結(jié)合。
下面結(jié)合附圖，對根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合管制造設(shè)備及制造工藝進(jìn)行詳細(xì)地說明。
圖1現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)合管制造系統(tǒng)框圖；圖2復(fù)合管橫向剖面圖；圖3現(xiàn)有復(fù)合管制造系統(tǒng)金屬管成形部分的示意圖；圖4A，圖4B，圖4C是圖3沿A-A,B-B,C-C線的剖面圖；圖5本發(fā)明的復(fù)合管制造系統(tǒng)框圖；圖6本發(fā)明的金屬管成形模具縱向剖面圖；圖7A，圖7B，圖7C是圖6沿A-A,B-B,C-C線的剖面圖；圖8本發(fā)明的金屬管成形過程中，利用壓力輥使金屬帶接縫處均勻的示意圖；圖9拉伸部分中的模具部件縱向剖面圖；圖10圖9中點(diǎn)劃線部分的放大圖；圖11本發(fā)明的金屬拉伸部件軸測圖；圖12圖10沿A-A線的剖面圖；圖13表示拉伸部分中的潤滑油路和洗滌槽的剖面圖；圖14本發(fā)明的復(fù)合管制造工藝流程圖；下面對圖紙上主要部分進(jìn)行說明。107金屬管成形部分；108焊接部分；109金屬管拉伸部分；202拉伸模具體；203,204,205拉伸套；206支撐部件；208,209拉伸套導(dǎo)向圓弧面；Ip內(nèi)層塑料管；Ms金屬帶；Mp金屬管；Op外層塑料管；PR壓力輥；根據(jù)附圖5，對本發(fā)明的制造設(shè)備的構(gòu)成及其作用詳細(xì)說明如下。
內(nèi)層塑料管Ip成形部分101內(nèi)層塑料管Ip由擠塑機(jī)擠出成形，它用于隔離與空氣的接觸，以防止后述金屬管Mp的氧化及損傷，所采用的材料是交連聚乙烯或高密度聚乙烯之一。
固化部分或冷卻部分102用固化機(jī)冷卻、固化，由上述內(nèi)層塑料管成形部分101形成內(nèi)層塑料管Ip表面粘接劑A的部分。
拉伸部分103由固化部分102固化后的內(nèi)層塑料管Ip經(jīng)拉伸機(jī)拉伸的部分。
卷取部分104把拉伸部分103拉伸過的內(nèi)層塑料卷繞在卷輥上的部分。
內(nèi)層塑料管供給或輸送部分105把由卷取部分104卷繞在卷輥上的內(nèi)層塑料管Ip輸送到金屬管成形機(jī)的部分。
金屬帶供給或輸送部分106用內(nèi)層塑料管輸送部分105輸送內(nèi)層塑料管的過程中，在其外表面涂敷粘合劑的同時為了在涂有粘合劑的內(nèi)層塑料管外表面形成金屬管，把卷繞在卷輥上的金屬鋁帶Ms伸展開并與內(nèi)層塑料管Ip一起輸送到金屬管成形機(jī)的部分。
金屬管成形部分107由金屬帶輸送部分106送來的金屬帶Ms通過金屬管成形模具D內(nèi)的成形槽201逐漸彎曲成圓形截面最終包住內(nèi)層塑料管外周表面而形成金屬管Mp的部分。
焊接部分108為了使由上述金屬管成形部分107形成的金屬管Mp保持其形狀，把彎曲后的金屬帶Ms兩側(cè)端面對接并實(shí)施對接焊的部分，但是經(jīng)過焊接后的金屬管Mp還不是與內(nèi)層塑料管Ip緊密結(jié)合的狀態(tài)。
金屬管Mp拉伸部分109為使內(nèi)層塑料管Ip與金屬管Mp緊密結(jié)合，拉伸金屬管Mp以使其內(nèi)徑縮小的部分。
外層塑料管成形部分110經(jīng)過拉伸部分109，內(nèi)層塑料管外周表面與金屬管內(nèi)表面緊密結(jié)合，然后利用擠塑機(jī)在經(jīng)過拉伸部分與內(nèi)層塑料管Ip緊密結(jié)合的金屬管Mp外表面擠出塑料形成外層塑料管Op的部分。
卷取部分111把經(jīng)過外層塑料管成形部分110形成的復(fù)合管Cp卷繞在卷輥上的部分。
上述外層塑料管Op材料選擇交連聚氯乙烯或高密度聚氯乙烯之一種。
另外，為了便于焊接，應(yīng)該使經(jīng)過金屬管成形部分107在內(nèi)層塑料管Ip外周表面形成金屬管Mp的金屬帶兩側(cè)端面對接均勻，因此需要在實(shí)施焊接以前利用壓力輥把金屬帶對接縫加壓補(bǔ)正。
為保證金屬管Mp緊密結(jié)合于內(nèi)層塑料管Ip表面，使金屬管Mp通過拉伸模具202伸長的拉伸部分109構(gòu)成及作用如下。
如圖6所示，金屬管Mp是通過金屬管成形模具D成形后再經(jīng)過焊接部分108而形成，在拉伸部分109經(jīng)焊接后的金屬管Mp，通過拉伸套202的過程中由牽引履帶牽引并通過設(shè)置在拉伸模具內(nèi)孔的拉伸套伸長。
在拉伸模具202內(nèi)，依次設(shè)置第1拉伸套203，第2拉伸套204和第3拉伸套205，金屬管依次通過拉伸套的拉伸孔伸長，與內(nèi)層塑料管外表面緊密結(jié)合而形成復(fù)合管。
第1拉伸套203，第2拉伸套204，第3拉伸套205的拉伸孔203＇,204＇,205＇的直徑依次減小，而第1拉伸套203，第2拉伸套204和第3拉伸套205分別設(shè)有凸臺203＇,204＇,205＇嵌入安裝于拉伸模具體202內(nèi)的支撐部件206的凹槽中。
拉伸套外形為環(huán)形，其內(nèi)孔用于通過金屬管并使其伸長。為使金屬管通過拉伸套內(nèi)孔伸長，金屬管與拉伸套的拉伸孔之間應(yīng)該有一定的摩擦力，為此拉伸孔表面由碳素材料構(gòu)成。
為了防止上述支撐部件206脫離拉伸模具體202，用固定螺栓207把支撐部件與拉伸模具體202連結(jié)起來。
如圖10所示，第1拉伸套203，第2拉伸套204，第3拉伸套205的拉伸孔前端面作成圓弧面208，模具體內(nèi)孔與拉伸套的交接面也作成圓弧面209，以利于金屬管Mp的導(dǎo)入。
如圖13所示，為了防止金屬管Mp在通過拉伸套的過程中受損傷，由潤滑油泵210通過加工于拉伸模具體202內(nèi)的潤滑油路210＇，向通過模具體202內(nèi)孔和拉伸套的金屬管表面提供潤滑油，潤滑油路210＇在模具體202內(nèi)孔表面形成環(huán)形油槽，該環(huán)形油槽迎向金屬管Mp通過方向的拐角處也作成圓弧面211，以利于金屬管Mp導(dǎo)入。
另外，模具體202上設(shè)有供應(yīng)洗滌液的洗滌泵212和洗滌孔213，用于去除金屬管Mp表面的潤滑油。
下面說明本發(fā)明的制造工藝。
圖14是本發(fā)明的復(fù)合管制造工藝流程框圖，圖中“S”表示各工藝階段的英文單詞“STEP”的詞頭。
第1階段S1是形成內(nèi)層塑料管Ip并把卷繞在卷輥上的內(nèi)層塑料管Ip輸送到金屬管成形過程107，第1階段的主要工序如下。內(nèi)層塑料管成形過程101，本過程是由擠塑機(jī)擠出塑料形成內(nèi)層塑料管Ip的過程；冷卻過程102，本過程是利用冷卻機(jī)把由內(nèi)層塑料管成形工序101所形成的內(nèi)層塑料管Ip以及涂敷于其表面的粘合劑A一起冷卻的過程；拉伸過程103，用拉伸機(jī)把冷卻過的內(nèi)層塑料管Ip包括粘合劑拉伸的過程；卷取過程104，利用卷取機(jī)把經(jīng)上述過程后的內(nèi)層塑料管Ip卷繞在卷輥上的過程。
第2階段S2是把卷輥上的金屬帶Ms伸展開并輸送到金屬管Mp成形過程107的金屬帶輸送階段。
第3階段S3是金屬管Mp成形階段，本階段經(jīng)過如下過程；如圖6所示，把輸送到的內(nèi)層塑料管Ip和經(jīng)過金屬帶輸送階段送來的金屬帶Ms一起送入金屬管成形模具D，金屬帶通過金屬管模具成形槽201的過程中逐漸卷曲成圓形截面，并包住內(nèi)層塑料管Ip表面形成金屬管Mp。
第4階段S4是金屬管焊接階段；為了使經(jīng)過上述金屬管成形過程107卷曲成形的金屬管Mp保持其形狀，在本階段對卷曲成形的金屬帶Ms兩側(cè)端面即金屬管接縫處實(shí)施對接焊。
由上述階段所形成的金屬管Mp和內(nèi)層塑料管Ip外周表面還不是緊密結(jié)合的狀態(tài)，為此金屬管Mp需要經(jīng)過拉伸階段S5伸長并縮小其內(nèi)徑，以達(dá)到金屬管Mp內(nèi)表面與內(nèi)層塑料管Ip外周表面緊密結(jié)合之目的。
金屬管的拉伸階段S5的詳細(xì)過程如下。
如圖6所示，通過成形模具D成形并經(jīng)焊接工序108焊接過的金屬管Mp，將由牽引履帶牽引并通過設(shè)置于拉伸模具202內(nèi)的拉伸套內(nèi)孔(如圖9)。而拉伸部件由第1拉伸套203，第2拉伸套204，第3拉伸套205所組成，它們依次設(shè)置于拉伸模具體內(nèi)，當(dāng)金屬管Mp依次通過這些拉伸套內(nèi)孔時，將被延伸并縮小其內(nèi)徑而緊密結(jié)合在內(nèi)層塑料管Mp表面形成復(fù)合管。為了防止通過拉伸套的金屬管Mp表面受損傷，用潤滑泵對金屬管表面進(jìn)行潤滑。
上述的第1拉伸套203，第2拉伸套204，第3拉伸套205的內(nèi)孔徑依次減少，因此金屬管Mp經(jīng)過這些拉伸套時被延伸，其直徑也逐漸縮小與內(nèi)層塑料管Ip表面緊密結(jié)合。
第6階段是洗滌階段S6。在本階段，利用洗滌泵和洗滌孔213把洗滌劑送到金屬管表面，以去除金屬管拉伸階段S5附著在金屬管表面的潤滑油。
第7階段是外層塑料管成形階段S7。經(jīng)過拉伸階段，金屬管和內(nèi)層塑料管緊密結(jié)合，接著利用擠塑機(jī)在金屬管外周表面擠出成形外層塑料管Op，從而制成復(fù)合管Cp。
經(jīng)上述各個階段獲得的復(fù)合管通過加熱爐融化涂敷在內(nèi)部的粘合劑，更緊密地連結(jié)塑料管和金屬管。
第8階段是把經(jīng)過上述外層塑料管成形工序110而制成的復(fù)合管Cp卷繞成卷捆或切斷成一定長度的卷取或切斷階段S8。
如上所述，本發(fā)明的復(fù)合管制造設(shè)備，不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且金屬管和塑料管能夠緊密結(jié)合，保證成形后的復(fù)合管之品質(zhì)。又因?yàn)橹圃煸O(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，因此降低了設(shè)備成本，而且安裝調(diào)試簡便易行。
另外，因?yàn)楸景l(fā)明的復(fù)合管制造工藝簡單，所以能夠提高生產(chǎn)率和降低廢品率。
權(quán)利要求
1．一種復(fù)合管制造設(shè)備，包括，把擠塑機(jī)成形并卷繞在卷輥上的內(nèi)層塑料管(Ip)和卷繞在卷輥上的金屬帶(Ms)提供給金屬管成形機(jī)的供給部分，和由上述供給部分提供的金屬帶(Ms)被成形模具卷曲并包住內(nèi)層塑料管(Ip)而形成金屬管(Mp)的金屬管成形部分；為保證由上述金屬管成形部分形成的金屬管(Mp)保持原形而對金屬帶(Ms)的兩側(cè)端面實(shí)施對接焊的焊接部分；為了使由上述焊接部分成形的金屬管(Mp)能夠與內(nèi)層塑料管(Ip)緊密結(jié)合，利用牽引履帶使金屬管通過拉伸套(202)伸長的金屬管拉伸部分；由上述拉伸部分伸長的金屬管(Mp)與內(nèi)層塑料管(Ip)緊密結(jié)合的狀態(tài)下，利用擠塑機(jī)在金屬管(Mp)外周表面擠出成形外層塑料管的外層塑料管成形部分。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合管制造設(shè)備，其特征在于，由上述金屬管成形部分形成金屬管(Mp)時，為了使金屬帶(Ms)兩側(cè)端面對接均勻，利用壓力輥對接縫處施加壓力。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合管制造設(shè)備，其特征在于，上述金屬管拉伸部分是由依次設(shè)置在拉伸模具體(202)內(nèi)孔，拉伸孔(203＇),(204＇),(205＇)的直徑(D1),(D2),(D3)依次減少的第1拉伸套(203)，第2拉伸套(204)，第3拉伸套(205)所構(gòu)成的。
4．一種復(fù)合管制造工藝，包括如下步驟，把擠塑機(jī)成形并卷繞在卷輥上的內(nèi)層塑料管(Ip)和卷繞在卷輥上的金屬帶(Ms)輸送給金屬管成形機(jī)的供給階段；上述輸送階段提供的金屬帶(Ms)被成形模具卷曲并包住內(nèi)層塑料管(Ip)而形成金屬管(Mp)的金屬管成形階段；為保證由上述金屬管成形階段形成的金屬管(Mp)保持原形而對金屬帶(Ms)的兩側(cè)端面實(shí)施對接焊的焊接階段；為了使由上述焊接階段成形的金屬管(Mp)能夠與內(nèi)層塑料管(Ip)緊密結(jié)合，利用牽引履帶使金屬管通過拉伸套(202)伸長的金屬管拉伸階段；經(jīng)過上述拉伸階段伸長的金屬管(Mp)與內(nèi)層塑料管(Ip)緊密結(jié)合的狀態(tài)下，利用擠塑機(jī)在金屬管(Mp)外表面擠出成形外層塑料管的外層塑料管成形部分。
全文摘要
復(fù)合管制造設(shè)備及制造工藝。內(nèi)層塑料管和帶狀金屬一起送入金屬管成形模具中,帶狀金屬連續(xù)通過逐漸接近圓形的金屬模具內(nèi)腔,最終包住內(nèi)層塑料管外表面而形成金屬管層,該過程的設(shè)備稱為金屬管成形部分。對金屬管接縫處實(shí)施對接焊使其成為有縫金屬管的焊接部分。拉伸金屬管以適當(dāng)縮小其內(nèi)徑,該過程的設(shè)備稱為金屬管拉伸部分。利用擠塑機(jī)在緊密貼合于內(nèi)層塑料管表面之金屬管外表面擠出成形外層塑料管,該過程的設(shè)備稱為外層塑料管成形部分。
文檔編號B29K705/00GK1219466SQ98123118
公開日1999年6月16日 申請日期1998年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月9日
發(fā)明者樸三雨 申請人:海普拉精密工業(yè)(株)