專利名稱：一種薄壁迷宮滴灌帶加工方法及其成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄壁迷宮滴灌帶加工方法及其成型裝置，屬于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
滴灌是一種最為節(jié)水的灌溉技術(shù)，滴灌帶是主要的滴灌部件之一，通過其上的出水孔，可將壓力水流變?yōu)樾×髁克位蚣?xì)流緩慢滴出或流出。但目前由于前期使用投入過高，限制了該技術(shù)在廣大農(nóng)村尤其是干旱缺水的貧困地區(qū)推廣應(yīng)用。目前價(jià)格最低的邊縫式滴灌帶主要加工方法是通過擠出機(jī)擠出薄壁塑料管，將擠出的薄壁管壓扁，在冷卻以前再通過成型輪將薄壁塑料管壓合成迷宮流道形狀，同時(shí)利用真空吸塑迷宮流道，這種加工方法的優(yōu)點(diǎn)是滴灌帶可連續(xù)加工成型，缺點(diǎn)是由于薄壁塑料管是通過擠出機(jī)擠出的，滴灌帶的壁厚和直徑難以調(diào)控，滴灌帶經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)直徑和壁厚尺寸偏差過大的缺陷，當(dāng)?shù)喂鄮П诤裥∮?.2mm時(shí)(國家標(biāo)準(zhǔn)為0.20±0.02mm)，很難生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。因此如何設(shè)計(jì)更簡捷的迷宮流道制造工藝，提高迷宮流道的制造精度和降低系統(tǒng)投資，尤其是降低滴灌帶的壁厚和重量已成為制約滴灌帶向農(nóng)村普及的瓶頸問題。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種薄壁迷宮滴灌帶的加工方法，在薄壁滴灌帶基材上滾壓出高精度的迷宮流道，克服薄壁滴灌帶精度低、迷宮流道成型成本高的缺陷。
本發(fā)明的另一目的是提供一種薄壁迷宮滴灌帶的成型裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，精度高，成本低，可生產(chǎn)薄壁滴灌帶。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的一種薄壁迷宮滴灌帶的加工方法，其包括如下步驟 1)先將壁厚低于0.1mm的滴灌帶基材通過由上下滾壓輪構(gòu)成的迷宮流道成型裝置，經(jīng)過成型裝置真空吸塑，分段熱壓合，加工出鏡像對(duì)稱的兩組迷宮流道； 2)然后滴灌帶基材經(jīng)過冷卻，中間分割成為滴灌帶成品。
滾壓輪加熱溫度200～230℃、熱封壓合強(qiáng)度≥5N/mm2、壓合速度≥250mm/s。通過壓合速度來控制對(duì)薄膜熱合程度。
所述冷卻可采用風(fēng)冷和水冷兩種方式。優(yōu)選為風(fēng)冷。
加工本發(fā)明所述薄壁迷宮滴灌帶的迷宮流道成型裝置，包括兩個(gè)上下設(shè)置且旋轉(zhuǎn)方向相反的滾壓輪和分別置于滾壓輪內(nèi)的加熱圈，其中一個(gè)滾壓輪上均勻設(shè)置有一個(gè)以上的迷宮流道溝槽，所述每個(gè)迷宮流道溝槽上均勻分布有與所述滾壓輪內(nèi)的真空腔相連通的吸真空小孔，所述的真空腔與真空泵連接。
所述另一滾壓輪的外圈的材質(zhì)為彈性材料。
所述兩個(gè)滾壓輪的外側(cè)均設(shè)置有加熱元件。其可采用火焰加熱。
所述迷宮流道溝槽設(shè)于所述滾壓輪中部。
所述迷宮流道溝槽上鏡像對(duì)稱的設(shè)有若干個(gè)凹槽。
當(dāng)本發(fā)明迷宮流道成型裝置的上下滾壓輪相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于成型裝置的上、下滾壓輪內(nèi)圈設(shè)置有電加熱圈，外側(cè)設(shè)置有加熱元件(比如火焰加熱)，滴灌帶基材被加熱，經(jīng)過熱合，然后采用真空吸塑方式，通過真空泵使吸真空小孔、真空腔內(nèi)形成真空，使滴灌帶基材在迷宮流道成型溝槽部位被吸起，從而加工出迷宮流道，被加工的滴灌帶向前走一個(gè)流道。上、下滾壓輪繼續(xù)相對(duì)旋轉(zhuǎn)，滴灌帶基材與滾壓輪的另一個(gè)迷宮流道溝槽相接觸，重復(fù)以上步驟，再加工出一迷宮流道，依次往復(fù)下去。
加工出迷宮流道后的滴灌帶需要進(jìn)行冷卻處理，在本發(fā)明迷宮流道成型裝置后方工位設(shè)有冷卻裝置，可為冷卻水槽或風(fēng)機(jī)。
冷卻后，在冷卻裝置后方工位設(shè)一分切刀，這樣便可將鏡像對(duì)稱的兩組迷宮流道分切成兩個(gè)滴灌帶。
為了使滴灌帶的加工連續(xù)，在迷宮流道成型裝置的前后工位設(shè)有同步運(yùn)轉(zhuǎn)的纏繞輪和輸送滾輪。
當(dāng)然，為了使本發(fā)明的薄壁滴灌帶能連續(xù)化生產(chǎn)，可在迷宮流道成型裝置前方工位設(shè)置一吹塑設(shè)備，將吹塑出的薄膜直接送入迷宮流道成型裝置進(jìn)行加工。
本發(fā)明的薄壁迷宮滴灌帶的加工方法，在壁厚低于0.1mm的滴灌帶基材上滾壓出高精度的迷宮流道，克服薄壁滴灌帶精度低、迷宮流道成型成本高的缺陷。并采用將滾壓輪外圈改進(jìn)為彈性材料制作，在迷宮流道壓合過程中使整個(gè)流道壓合面接觸更完整，加工精度比點(diǎn)接觸提高一個(gè)檔次，而且使滴灌帶的質(zhì)量更容易控制。



圖1為本發(fā)明薄壁滴灌帶的加工裝置示意圖； 圖2為圖1的俯視圖； 圖3為圖1中N-N局部放大剖視圖； 圖4為本發(fā)明所述滾壓輪電加熱原理圖； 圖5為加工前的滴灌帶基材結(jié)構(gòu)簡圖； 圖6為圖5中A-A剖面圖； 圖7為加工后的滴灌帶結(jié)構(gòu)簡圖； 圖8為圖7中B-B剖面圖； 圖9為滴灌帶的使用狀態(tài)圖； 圖10為圖9中C-C剖面圖。
圖中 1、滴灌帶基材 2、迷宮流道成型溝槽 3、吸真空小孔 4、真空腔 5、11、加熱元件 6、吸真空通道 7、上滾壓輪 8、冷卻槽 9、分切刀 10、滴灌帶 12、下滾壓輪13、迷宮流道 14、16、電刷15、17、加熱圈 18、進(jìn)水口 19、出水口 20、水滴21、輸送滾輪 22、23、纏繞輪
具體實(shí)施例方式 以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
圖1為本發(fā)明所述薄壁滴灌帶的加工裝置示意圖，圖2為圖1的俯視圖；如圖1、2所示。
本發(fā)明是在0.1mm以下的滴灌帶基材(吹塑薄膜)上通過由上下滾壓輪7、12構(gòu)成的迷宮流道成型裝置，真空吸塑，熱壓合，加工出迷宮流道，具體加工步驟包括 1、滴灌帶基材1由設(shè)置于迷宮流道成型裝置前后并且同步運(yùn)轉(zhuǎn)的滴灌帶纏繞輪22、23，輸送滾輪21牽引水平移動(dòng)； 2、滴灌帶基材1通過兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反上下設(shè)置的滾壓輪7、12構(gòu)成的迷宮流道成型裝置，經(jīng)過真空吸塑熱壓合，加工出鏡像對(duì)稱的兩組迷宮流道； 3、滴灌帶基材經(jīng)過冷卻槽8冷卻，最后經(jīng)分切刀頭9分切成兩條滴灌帶10。
滴灌帶11壁厚低于0.1mm。比如0.06mm、0.1mm、0.08mm等規(guī)格均可。
超薄壁塑料膜1可先在常規(guī)的吹膜機(jī)上加工好，也可直接與迷宮流道成型裝置連為一連續(xù)生產(chǎn)線。材質(zhì)可采用LDPE、HDPE，或是LDPE與HDPE的混合物(如7∶3、6∶4、8∶2等比例混合均可)，吹塑薄膜屬于成熟技術(shù)，在此不作贅述。
圖3為圖1中N-N剖視圖(局部放大)，也就是迷宮流道成型裝置的局部剖視圖。迷宮流道成型裝置包括兩個(gè)上下設(shè)置且旋轉(zhuǎn)方向相反的滾壓輪7、12和分別置于滾壓輪內(nèi)的加熱圈15、17，外側(cè)設(shè)置有加熱元件5、11。加熱圈15、17為電加熱圈，加熱元件5、11為火焰加熱。
其中上滾壓輪7上均勻設(shè)置有3個(gè)的迷宮流道溝槽2，每個(gè)迷宮流道溝槽2上均勻分布有與上滾壓輪7內(nèi)的真空腔4相連通的吸真空小孔3，上滾壓輪7內(nèi)的3個(gè)真空腔4分別通過3個(gè)吸真空通道6與裝置外的真空泵連接，以保證腔內(nèi)成真空狀態(tài)。
下滾壓輪12的外圈的材質(zhì)為彈性材料，比如橡膠材料、EVA或ABS等。
迷宮流道溝槽2設(shè)于上滾壓輪7的中部。
迷宮流道溝槽2上鏡像對(duì)稱的設(shè)有若干個(gè)凹槽。
迷宮流道成型裝置的工作過程為 當(dāng)上滾壓輪7和下滾壓輪12相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于上滾壓輪7、下滾壓輪12內(nèi)圈設(shè)置有電加熱圈15、17，外側(cè)設(shè)置有加熱元件5、11，滾壓輪溫度控制在230℃，熱封壓合強(qiáng)度6N/mm2，壓合速度250mm/s，滴灌帶基材被熱合。然后采用真空吸塑方式，通過真空泵使吸真空小孔3、真空腔4內(nèi)形成真空，使滴灌帶基材1在迷宮流道成型溝槽2部位被吸起，其它部分被熱壓合，從而加工出迷宮流道13，被加工的滴灌帶向前走一個(gè)流道。上滾壓輪7、下滾壓輪12繼續(xù)相對(duì)旋轉(zhuǎn)，滴灌帶基材1與滾壓輪的另一個(gè)迷宮流道溝槽相接觸，重復(fù)以上步驟，再加工出一迷宮流道，依次往復(fù)下去。
其中，迷宮流道成型裝置的滾壓條件可以根據(jù)薄膜材質(zhì)、厚度進(jìn)行調(diào)整，溫度可以控制在200～230℃之間，熱封壓合強(qiáng)度≥5N/mm2、壓合速度≥250mm/s，保證可以將薄膜熱封合好即可。
為了在如此之薄的滴灌帶基材上加工出精確的迷宮流道，本發(fā)明將滾壓輪外圈改進(jìn)為彈性材料制作，在迷宮流道壓合過程中使整個(gè)流道壓合面接觸更完整，加工精度比現(xiàn)有滾輪壓合的點(diǎn)接觸提高一個(gè)檔次。
圖4為本發(fā)明滾壓輪電加熱原理圖。電刷14、16安裝在滾壓輪7、12上，用以保證滾壓輪7、12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，安裝在滾壓輪上的加熱圈15、17能連續(xù)通電。其電路及其連接均為本領(lǐng)域所用的常規(guī)電路，在此不作贅述。
圖5為加工前的滴灌帶基材結(jié)構(gòu)簡圖，圖6為圖5中A-A剖面圖；圖7為加工后的滴灌帶結(jié)構(gòu)簡圖；圖8為圖7中B-B剖面圖。由圖5-8可見，薄壁塑料管1在加工前為一管狀結(jié)構(gòu)，加工成薄壁滴灌帶10后，管膜一側(cè)形成迷宮流道13。
圖9為薄壁滴灌帶的使用狀況圖；圖10為圖9中C-C剖面圖。灌溉水通過薄壁滴灌帶10內(nèi)進(jìn)水孔18進(jìn)入迷宮流道13，經(jīng)過迷宮流道的消能作用使得管內(nèi)的有壓水灌溉用水變成無壓灌溉用水最后由出水孔19流出，滴出水滴20，實(shí)現(xiàn)灌溉的目的。
雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明薄壁迷宮滴灌帶的加工方法和成型裝置作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種薄壁迷宮滴灌帶的加工方法，其特征在于，其包括如下步驟
1)先將壁厚低于0.1mm的滴灌帶基材通過由上、下滾壓輪構(gòu)成的迷宮流道成型裝置，經(jīng)過成型裝置真空吸塑，分段熱壓合，加工出鏡像對(duì)稱的兩組迷宮流道；
2)然后滴灌帶基材經(jīng)過冷卻，中間分割成為滴灌帶成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁迷宮滴灌帶的加工方法，其特征在于，所述滾壓輪加熱溫度控制在200～230℃，熱封壓合強(qiáng)度≥5N/mm2，壓合速度≥250mm/s。
3.一種權(quán)利要求1所述的加工方法所采用的迷宮流道成型裝置，其特征在于，其包括兩個(gè)上下設(shè)置且旋轉(zhuǎn)方向相反的滾壓輪(7、12)和分別置于滾壓輪內(nèi)的加熱圈(15、17)，其中一個(gè)滾壓輪(7)上均勻設(shè)置有一個(gè)以上的迷宮流道溝槽(2)，所述每個(gè)迷宮流道溝槽(2)上均勻分布有與所述滾壓輪(7)內(nèi)的真空腔(4)相連通的吸真空小孔(3)，所述的真空腔(4)與真空泵連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的迷宮流道成型裝置，其特征在于，所述另一滾壓輪(12)的外圈的材質(zhì)為彈性材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的迷宮流道成型裝置，其特征在于，所述兩個(gè)滾壓輪(7、12)的外側(cè)均設(shè)置有加熱元件(5、11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任意一項(xiàng)所述的迷宮流道成型裝置，其特征在于，所述迷宮流道溝槽(2)設(shè)于所述滾壓輪(7)中部。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6任意一項(xiàng)所述的迷宮流道成型裝置，其特征在于所述迷宮流道溝槽(2)上鏡像對(duì)稱的設(shè)有若干個(gè)凹槽。
全文摘要
本發(fā)明提供一種薄壁迷宮滴灌帶的加工方法，所述滴灌帶是由壁厚低于0.1mm的預(yù)先吹塑薄膜基材經(jīng)滾壓真空吸合出迷宮流道制成。本發(fā)明還提供了薄壁迷宮滴灌帶的成型裝置。本發(fā)明可大幅度降低滴灌帶的壁厚和擠出生產(chǎn)成本，大幅度地提高滴灌帶的均勻度，配合專用迷宮流道成型設(shè)備，在塑料片基上采用彈性滾壓輪真空吸塑，加工出鏡像對(duì)稱的兩組迷宮流道，使薄壁滴灌帶的質(zhì)量更容易控制。
文檔編號(hào)B29C51/22GK101288999SQ20071009849
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2007年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月18日
發(fā)明者李光永, 黃興法, 趙明芳, 崔建偉, 昕 張 申請(qǐng)人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)