專利名稱：制造徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸塑料管的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型與制造徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸塑料管有關，特別與擴拉機構用位于塑料管材壁外的至少一組磁性外環(huán)或鋼環(huán)、位于塑料管材壁內的至少一組徑向擴拉磁性柱塞或鋼柱塞生產拉伸塑料管材的裝置有關。
背景技術：
有一般專業(yè)知識的人們知道，結晶性高聚合物如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等材料，其在粘流態(tài)溫度以下，玻璃化態(tài)溫度以上經過單向或雙向拉伸使其大分子定向排列會得到比不拉伸制品高數倍甚至十倍的抗拉強度，人們利用這個結晶性高分子材料的特性發(fā)明了單向和雙向拉伸膜，利用這個特性發(fā)明了徑向單向拉伸或徑向和軸向雙向拉伸定向的塑料管，這些塑料管比一般未拉伸定向的塑料管有更好的內承壓性能、耐熱性能、阻隔性能，人們圍繞拉伸定向的塑料管發(fā)明了許多制造方法或裝置，特別是制造徑向拉伸定向的塑料管，如機械擴脹、氣液擴脹、充氣布袋擴脹等，而所有已知的雙向拉伸塑料管的制造方法或裝置中都在管材內部放置一根長長的一端固定在擠出模頭上而另一端固定在封氣柱塞或機械擴脹器或充氣布袋上的拉繩或充氣液的管子，結構復雜，操作不方便，管材廢品率高。
實用新型內容本實用新型的目的是為了提供一種控制管材尺寸精度高，拉伸工藝易控制，能提高拉伸管材尺寸和表面質量的制造徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸塑料管的裝置。
本實用新型的目的是這樣來實現的本實用新型制造徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸塑料管的裝置，包括依次排列的至少一臺塑料擠出機，含至少一個流道的擠出管模頭，定徑套，冷卻箱，其特征是裝置中設置了管的擴拉機構，管的擴拉機構包括位于塑料管材壁外的至少一組磁性外環(huán)或鋼環(huán)、位于塑料管材壁內的至少一組外徑大于從模頭擠出的胚管內徑0.3-10倍的且磁性與磁性外環(huán)相反的徑向擴拉磁性柱塞或鋼柱塞、加熱箱及牽引機構，牽引機構包括管坯牽引機和/或拉伸牽引機，塑料管材壁內外均安裝磁性體(如果管材壁內安裝S極磁性體，則管材壁外安裝N極磁性體，以便通過兩極相互吸附力將管材壁內安裝的徑向擴拉柱塞固定住位置)，可增大磁力，如果在管材壁內外圓周上均勻分布幾組磁性體，可使管材壁內安裝的徑向擴拉柱塞懸浮并固定住位置，擴管效果更好.當從模頭擠出的胚管經冷卻箱冷卻后，在牽引機構牽引下，經過加熱箱重新加熱到粘流態(tài)溫度以下、玻璃化態(tài)溫度以上，由管的擴拉機構對胚管進行徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸，徑向單向拉伸由位于塑料管材壁內的至少一組外徑大于從模頭擠出的胚管內徑0.3-10倍的徑向擴拉磁性柱塞或鋼柱塞完成，徑、軸雙向拉伸則由徑向擴拉磁性柱塞或鋼柱塞和拉伸牽引機共同完成，通過調整管坯牽引機和壓輥式牽引機或拉伸牽引機間的線速度來調整管坯的軸向拉伸比，使其達到設計所需的軸向拉伸比。
上述的磁性外環(huán)或徑向擴拉磁性柱塞中至少含一件永磁性體或電磁性體，電磁性體要接電源，但磁力大且可靠，永磁性體結構簡單。
上述的位于塑料管材壁內的至少一組徑向擴拉磁性柱塞或鋼柱塞有減輕重量的空心結構，以便擴拉柱塞用較小的磁力便能固定住位置。
上述的位于塑料管材壁內的至少一組徑向擴拉磁性柱塞或鋼柱塞有耐溫橡膠或耐溫并表面光滑摩擦系數小的聚合物密封圈，以增加氣密封性能。
上述的位于塑料管材壁內的至少一組徑向擴拉磁性柱塞或鋼柱塞端部有利于管材徑向擴拉、減少拉伸阻力的光滑的錐形或半圓球形結構，在管材擴拉時，特別是徑向單向拉伸塑料管時，管材直徑要擴大好幾倍，盡管擴拉管材是在胚管冷卻后再重新加熱到拉伸溫度條件下進行的，其軸向阻力仍然較大。
上述的裝置中有與擠出管模頭連接的利于管的擴拉成型的吹氣機構，增加管材擴拉成型特別是徑向單向拉伸塑料管時的對管材由內向外的輔助力，同時也有利于擴拉成型后的管材緊貼外定徑套保證管材外徑尺寸精度高、外表面光滑。
上述的吹氣機構為輸送壓力氣體的空心吹氣管。
上述的裝置中拉于擴拉機構后有熱處理收縮定型箱，箱內有對擴拉后的管材進行加熱收縮定型的加熱機構。
上述的裝置中拉于擴拉機構后有冷卻箱，箱內有對擴拉后的管材進行冷卻定徑的外定徑套，冷卻箱內設置擴拉管的冷卻外定徑套，擴拉成型后的管材在冷卻外定徑套內進行冷卻定型處理，利用增設的冷卻箱及冷卻外定徑套對擴拉后的管實行冷卻，并在冷卻外定徑套處進行冷卻定型處理使管材達到設計外徑尺寸和外表面光滑。
上述的裝置中的冷卻箱中有水或風冷卻機構，對一般的塑料管材進行擴拉成型，不論是對胚管進行冷卻還是對擴拉成型后的管材進行冷卻處理，都可以采用冷卻效果較好的水冷卻，但對于比普通聚乙烯管道有更好的耐熱性及熱強度、耐熱老化性、耐環(huán)境應力開裂性性能的硅烷交聯聚乙烯管道特別是對未進行水解縮聚反應的可交聯硅烷聚乙烯管體進行擴拉成型，就不能采用水冷卻，而只能采用風冷卻，否則在擴拉成型之前或之中產生的硅烷交聯反應將影響擴拉成型，由于采用風冷卻，冷卻效果不好，冷卻速度慢，特別是快速生產時管材內表面得不到充分冷卻，要影響管材內徑精度和內表面質量，而采用本實用新型裝置能有效地解決這一難點，利用本實用新型裝置中“位于塑料管材壁內的至少一組外徑大于從模頭擠出的胚管內徑0.3-10倍的徑向擴拉磁性柱塞或鋼柱塞”，安放于管材內表面冷卻到一定程度的位置，用磁性柱塞或鋼柱塞對管材內表面進行冷卻定徑，使管材達到設計內徑尺寸和內表面光滑。
本實用新型裝置控制管材尺寸精度佳，生產效率高，管材內、外溫度易控制，拉伸工藝易控制，能提高拉伸管材和表面的質量。本實用新型裝置制造成本低，結構簡單，適合各種規(guī)格管道的生產。


圖1為本實用新型結構示意圖。
圖2為本實用新型帶吹氣機構結構示意圖。
圖3為本實用新型管材壁外帶多組磁性外環(huán)、管材壁內帶徑向擴拉磁性柱塞和封氣柱塞、用風冷和電加熱代替水冷和水加熱專用于對未進行水解縮聚反應的可交聯硅烷聚乙烯管體進行擴拉成型結構示意圖。
圖4為圖3中的A-A剖視圖。
圖5為圖3中的B-B剖視圖。
具體實施方式
實施例1參見圖1，圖1給出了本實用新型裝置實施例1圖。包括依次排列的塑料擠出機1，有一個流道(或多個流道)的擠出管模頭2，內裝有對胚管6定徑的外定徑套3的冷卻箱4，擴拉機構中的胚管牽引機5，胚管重新加熱用的熱烘箱(或熱水箱或熱溶劑箱)7，擴拉機構中的被磁性外環(huán)(或鋼環(huán))9的磁力吸附固定住位置的徑向擴拉磁性柱塞(或鋼柱塞)8，熱處理收縮定徑箱24，含外定徑套11的冷卻箱12，拉伸牽引機14。已擴拉成形的管材10被裝于熱處理收縮定型箱23中的加熱裝置24進行收縮定型處理，而后在冷卻箱12之中的被外定徑套11進行冷卻定徑處理，冷卻箱12之中裝有擴拉管10的托輪(或托輥)13，拉伸牽引機14對管材進行軸向拉伸。
擠出機1將塑料原料如尼龍6(或尼龍66或聚丙烯或聚乙烯)熔融，通過擠出管模頭2擠出塑料管型坯6，管型坯6進入抽真空的冷卻水噴淋的冷卻箱4，在冷卻箱中因抽真空的作用，管型坯被定徑套3在定徑的情況下冷卻，冷卻水溫度可以調整，以此調整管型坯的冷卻速率，使管坯冷卻定型，胚管在熱烘箱(或熱水箱或熱溶劑箱)7中重新加熱到粘流態(tài)溫度以下、玻璃化態(tài)溫度以上，在外徑大于從模頭擠出的胚管內徑0.3-10倍的徑向擴拉磁性柱塞或鋼柱塞8作用下，對胚管進行徑向拉伸，拉伸后的管材10被裝于冷卻箱12之中的外定徑套11進行冷卻定徑處理，后徑拉伸機構14被道出。如果拉伸牽引機14的速度大于胚管牽引機5的速度，則可對胚管進行徑、軸雙向拉伸。
實施例2圖2給出了本實用新型裝置實施例2圖。本實施例2裝置基本與實施例1同，不同處是在冷卻箱12與拉伸牽引機14間設置了壓輥式牽引機15，在擠出管模頭上設置了輸送壓力氣的空心吹氣管16。氣壓通過徑向擴拉磁性柱塞(或鋼柱塞)8中的透氣孔17進入冷卻箱12中的拉伸管10內，因管內壁被壓輥式牽引機15壓緊起到密封堵塞作用，管材在氣壓下緊貼外定徑筒11內表面實現管材的外定徑，以滿足管材外徑尺寸精度高、外表面光滑的要求。本實施例還可以將送入管材內壁的壓力氣體加熱后送入并循環(huán)，以增加擴拉溫度，并保持衡定的擴拉條件。
實施例3圖3、圖5給出了本實用新型裝置實施例3圖。本實施例3裝置基本與實施例2同，不同處是將壓輥式牽引機15更換為多組磁性外環(huán)(或鋼環(huán))9、位于塑料管材壁內的多組前端有聚合物密封圈18的磁性封氣柱塞(或鋼柱塞)19，冷卻水箱4和12改為風冷卻箱或冷卻水與冷卻套隔離管材與水不接觸的水冷箱20和22，熱水箱(或熱溶劑箱)7改為電加熱箱21，電加熱箱21中有吹風機26和加熱板25，本實施例3特別適用于對未進行水解縮聚反應的可交聯硅烷聚乙烯管體進行擴拉成型，對于需要對管重新加熱進行雙向拉伸的硅烷交聯聚乙烯管該裝置就更重要了，因對硅烷交聯管進行加熱和雙向拉伸前，盡量不讓擠出管在冷卻時與水拉觸，否則在此時就因與水分子接觸產生交聯不方便再加熱后雙向拉伸和產生大分子定向，最好的硅烷交聯管材就是雙向拉伸后再交聯才是最好的硅烷雙向拉伸管材。本實施例3裝置中磁性封氣柱塞或鋼柱塞19是很好的內定徑器，可對內徑定徑有一定要求的管材內表面進行冷卻定徑處理，使管材達到設計內徑尺寸和內表面光滑。
如圖4所示，在管材壁外設置多組磁性外環(huán)9、管材壁內設置多組磁性封氣柱9。
如圖5所示，在管材壁外有多組易于裝卸磁性外環(huán)9的卡夫27、管材壁內有多組磁性封氣柱塞結構8。
權利要求1.制造徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸塑料管的裝置，包括依次排列的至少一臺塑料擠出機，含至少一個流道的擠出管模頭，定徑套，冷卻箱，其特征在于裝置中設置了管的擴拉機構，管的擴拉機構由位于塑料管材壁外的至少一組磁性外環(huán)或鋼環(huán)、位于塑料管材壁內的至少一組外徑大于從模頭擠出的胚管內徑0.3-10倍的且磁性與磁性外環(huán)相反的徑向擴拉磁性柱塞或鋼柱塞、加熱箱及牽引機構，牽引機構包括管坯牽引機和/或拉伸牽引機。
2.如權利要求1所述的制造徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸塑料管的裝置，其特征在于磁性外環(huán)或徑向擴拉磁性柱塞中至少含一件永磁性體或電磁性體。
3.如權利要求1或2所述的制造徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸塑料管的裝置，其特征在于位于塑料管材壁內的至少一組徑向擴拉磁性柱塞或鋼柱塞有減輕重量的空心結構。
4.如權利要求1或2所述的制造徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸塑料管的裝置，其特征在于位于塑料管材壁內的至少一組徑向擴拉磁性柱塞或鋼柱塞有耐溫橡膠或耐溫并表面光滑的聚合物密封圈。
5.如權利要求1或2所述的制造徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸塑料管的裝置，其特征在于位于塑料管材壁內的至少一組徑向擴拉磁性柱塞或鋼柱塞端部有利于管材徑向擴拉、減少拉伸阻力的光滑的錐形或半圓球形結構。
6.如權利要求1或2所述的制造徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸塑料管的裝置，其特征在于裝置中有與擠出管模頭連接的輸送熱氣或冷氣的利于管的擴拉成型的吹氣機構。
7.如權利要求6所述的制造徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸塑料管的裝置，其特征在于吹氣機構為輸送壓力氣體的空心吹氣管。
8.如權利要求1或2所述的制造徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸塑料管的裝置，其特征在于裝置中位于擴拉機構后有熱處理收縮定型箱，箱內有對擴拉后的管材進行加熱收縮定型的加熱機構。
9.如權利要求1或2所述的制造徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸塑料管的裝置，其特征在于裝置中有位于擴拉機構后的冷卻箱，箱內有對擴拉后的管材進行冷卻定徑的外定徑套。
10.如權利要求9所述的制造徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸塑料管的裝置，其特征在于冷卻箱中有水或風冷卻機構。
專利摘要本實用新型提供了一種制造徑、軸雙向拉伸或徑向單向拉伸塑料管的裝置，包括依次排列的至少一臺塑料擠出機，含至少一個流道的擠出管模頭，定徑套，冷卻箱，其特征是裝置中設置了管的擴拉機構，管的擴拉機構包括位于塑料管材壁外的至少一組磁性外環(huán)或鋼環(huán)、位于塑料管材壁內的至少一組外徑大于從模頭擠出的坯管內徑0.3－10倍的且磁性與磁性外環(huán)相反的徑向擴拉磁性柱塞或鋼柱塞、輸送壓力氣體的空心管、加熱箱及牽引機構，牽引機構包括管坯牽引機和/或拉伸牽引機。本實用新型結構簡單，生產效率高。
文檔編號B29C55/00GK2688483SQ200420034428
公開日2005年3月30日 申請日期2004年4月20日 優(yōu)先權日2004年4月20日
發(fā)明者甘國工 申請人:甘國工