專利名稱：塑料管材涂覆機(jī)頭及含有塑料管材涂覆機(jī)頭的塑料管材涂覆裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高分子材料塑料管材加工機(jī)械，具體地說，涉及一種對塑料管材的外壁涂覆改性層的塑料管材涂覆機(jī)頭。
背景技術(shù)：
為提高塑料管材性能，賦予其新的功能，常需對塑料管外表面進(jìn)行修飾加工，比如涂覆某種材料涂層以提高塑料管材的強(qiáng)度、韌性、彈性模量，或阻氧性、防靜電性、阻燃性
坐寸o現(xiàn)有的擠出涂覆裝置在對塑料管材涂覆聚合物改性層時(shí)，聚合物熔體是平行于管材的軸線方向流動的，由于在拉伸流動狀態(tài)下擠出涂覆，聚合物的大分子鏈會沿管材軸向形成一定的取向，使管材軸向強(qiáng)度高于周向強(qiáng)度。根據(jù)承壓塑料管材的受力情況分析，承壓塑料管在運(yùn)行過程中，管壁中沿圓周產(chǎn)生的應(yīng)力約為管壁中平行于管軸線所產(chǎn)生的應(yīng)力的2倍以上，所以對普通承壓塑料管材，應(yīng)力最大的周向正好是管材強(qiáng)度最弱的方向。這種強(qiáng)度各向異性對于輸送壓力流體的管材非常不合理。為此，中國專利文獻(xiàn)CN101332667A公開了一種長玻纖維增強(qiáng)塑料管材擠出機(jī)頭，具體涉及一種安裝在塑料擠出機(jī)上具有長玻璃纖維在線螺旋復(fù)配特點(diǎn)的塑料圓形管材擠出機(jī)頭，該裝置具有玻璃纖維的輸入及纖維與熔體的混合分布裝置和芯棒轉(zhuǎn)動裝置，該機(jī)頭的混合分布裝置實(shí)現(xiàn)將一定長度經(jīng)偶聯(lián)劑處理的玻璃纖維輸入到已塑料化的塑料熔體中，并使玻璃纖維均勻地混合到塑料熔體中，成為纖塑混合熔體，該機(jī)頭的芯棒轉(zhuǎn)動裝置實(shí)現(xiàn)由芯棒的旋轉(zhuǎn)使熔體在芯棒和口模間從沿芯棒軸線流動變成繞芯棒螺旋方向流動，直到固化。上述裝置擠出的塑料管材中聚合物分子和長玻璃纖維沿軸線的螺旋方向取向，大大提高了管材的周向強(qiáng)度。但是，上述塑料管材中長玻璃纖維周向排布是通過芯棒在口模中的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)的，需要外加驅(qū)動動力并設(shè)置相應(yīng)的傳動裝置(如芯棒轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)鏈輪、芯棒旋轉(zhuǎn)傳動鏈輪支架、芯棒旋轉(zhuǎn)傳動鏈條、可旋轉(zhuǎn)芯棒與傳動從動鏈輪)，不僅消耗能量且機(jī)頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜；另外，上述裝置一個(gè)無法克服的弊端是，熔體隨芯棒旋轉(zhuǎn)著并被逐漸推出口模被冷卻定型，管丕中存在著的旋轉(zhuǎn)應(yīng)力將一直保持到管材被裁斷前，因此管材除了必須進(jìn)行直線運(yùn)動外，又增加了一種不應(yīng)有的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，這是所有熱塑性塑料管材的擠出成型所不允許的；另外，多數(shù)塑料的擠出加工熔體溫度約為200°C左右，有的高達(dá)400°C左右，塑料在擠出過程中熔體壓力高達(dá)數(shù)兆帕至數(shù)十兆帕，填加了玻纖的聚合物熔體壓力必然更高，致使芯棒與軸承座之間的密封十分困難，容易造成熔體泄漏，影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，增加操作者勞動強(qiáng)度，有時(shí)可致設(shè)備損壞等。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中的管材旋轉(zhuǎn)，機(jī)頭裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗大、運(yùn)行故障率高的問題，進(jìn)而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能耗小，運(yùn)行故障率低，管材不旋轉(zhuǎn)的塑料管材涂覆機(jī)頭裝置。為此，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:本實(shí)用新型提供了 一種塑料管材涂覆機(jī)頭，包括機(jī)頭體，所述機(jī)頭體上設(shè)置有主流道，插接槽和管材出口，所述插接槽和所述管材出口設(shè)置在同一軸線上，所述主流道的軸線垂直于所述插接槽和所述管材出口的軸線；管材導(dǎo)筒，所述管材導(dǎo)筒通過所述插接槽插接在所述機(jī)頭體中，且所述管材導(dǎo)筒設(shè)置有管材過道；和導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板的形狀為具有中心圓孔的圓盤，所述導(dǎo)流板的外側(cè)面沿圓周方向設(shè)置有環(huán)形流道，所述導(dǎo)流板的兩個(gè)端面上設(shè)置有若干由導(dǎo)流板的外側(cè)面向?qū)Я靼宓膬?nèi)側(cè)面延伸的分流道，所述分流道與所述中心圓孔的圓周相切；所述主流道通過環(huán)形流道與分流道相通，所述導(dǎo)流板設(shè)置在所述插接槽的內(nèi)部并位于所述機(jī)頭體和所述管材導(dǎo)筒之間；所述管材出口，管材過道與所述導(dǎo)流板位于同一軸線上。在上述塑料管材涂覆機(jī)頭中，所述導(dǎo)流板的兩個(gè)端面上設(shè)置的分流道的排布方向使熔體在管壁上流向相反。在上述塑料管材涂覆機(jī)頭中，所述分流道為自起端至終端寬度逐漸減小的楔形流道，所述楔形流道的起端始于所述導(dǎo)流板的外側(cè)面，所述楔形流道的終端止于所述導(dǎo)流板的內(nèi)側(cè)面。在上述塑料管材涂覆機(jī)頭中，所述楔形流道的終端與所述導(dǎo)流板內(nèi)側(cè)面的圓周相切，且兩個(gè)端面上楔形流道的排布使熔體在管壁上流向相反。在上述塑料管材涂覆機(jī)頭中，所述導(dǎo)流板兩端面的楔形流道尺寸與數(shù)量相同。在上述塑料管材涂覆機(jī)頭中，所述導(dǎo)流板的厚度不小于主流道的內(nèi)徑。在上述塑料管材涂覆機(jī)頭中，所述導(dǎo)流板的厚度等于主流道的內(nèi)徑。本實(shí)用新型還提供了一種塑料管材涂覆裝置，所述塑料管材涂覆裝置包括若干串聯(lián)設(shè)置的上述塑料管材涂覆機(jī)頭。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型提供的塑料管材涂覆機(jī)頭，包括機(jī)頭體、管材導(dǎo)筒和導(dǎo)流板，機(jī)頭結(jié)構(gòu)簡單；在塑料管材的涂覆過程中，需涂覆材料熔體在擠出機(jī)擠出推力的作用下，熔體由主流道進(jìn)入機(jī)頭體，并通過導(dǎo)流板上的環(huán)形流道流入分流道，在管材的直線運(yùn)動下，由分流道流出的涂覆材料沿管材的周向涂覆到塑料管材的外表面。完全不需另設(shè)動力，降低了能量消耗，本實(shí)用新型的塑料管材涂覆機(jī)頭不會出現(xiàn)漏料問題，避免了原料的浪費(fèi)，減少了故障的發(fā)生。2、由于導(dǎo)流板兩個(gè)端面的分流道排布方向使熔體在管壁上流向相反，其對被涂的管材產(chǎn)生的切向力被抵消了，管材不會發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。3、本實(shí)用新型的塑料管材涂覆機(jī)頭中，分流道為逐漸變窄的楔形流道，熔體在從楔形流道入口向其出口流動的過程中，流速逐漸加快，從而使原位復(fù)合體系中的成纖聚合物更容易成纖，大分子鏈更容易順熔體流動方向排列。4、本實(shí)用新型的塑料管材涂覆機(jī)頭中，楔形流道的出口與所述導(dǎo)流板內(nèi)表面的圓周相切，進(jìn)而保證楔形流道與塑料管材的外壁面相切，從而保證了管材外壁上涂覆的熔體中的大分子鏈更多地是垂直于管材軸線，最大限度的發(fā)揮其對管材環(huán)向的增強(qiáng)作用。[0022]5、本實(shí)用新型的塑料管材涂覆機(jī)頭中，所述導(dǎo)流板兩端面的楔形流道的排布方向相反，即從同一方向上看去，分別為順時(shí)針與塑料管材的外壁面相切和逆時(shí)針與塑料管材的外壁面相切，可有效抵消涂覆材料的熔體對塑料管材的外壁面產(chǎn)生的方向相反的切向力，從而保證塑料管材只做直線運(yùn)動，不會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。6、采用本實(shí)用新型的塑料管材涂覆機(jī)頭對塑料管材進(jìn)行涂覆時(shí)，涂覆材料熔體通過楔形流道時(shí)，其中原位復(fù)合的成纖組分更容易成纖，微纖組分或棒狀大分子鏈會更好的沿熔體流動方向整齊排列，并前進(jìn)至只做直線運(yùn)動的塑料管材外壁，并沿塑料管材周向熔接，隨著加工成型溫度的降低，剛性棒狀大分子鏈或者微纖組分將凍結(jié)在管材外表面，充分利用材料性能的不均勻性，把材料性能的弱方向用于管材性能相對不需很高的方向上，而把材料性能的強(qiáng)方向用于管材性能相對要求高的方向上，使其性能的弱方向和性能的強(qiáng)方向與管材受力方向一致，從而使材料的性能得到最充分的發(fā)揮，提高了管材的環(huán)向強(qiáng)度。并且涂覆材料熔體中大分子鏈的有序排列，提高了材料的密實(shí)度，其阻隔性能也優(yōu)于無序排列。7、由于是塑料管材表面涂覆改性，通過設(shè)置導(dǎo)流板的相應(yīng)尺寸來調(diào)整涂層厚度。8、本實(shí)用新型還提供了一種塑料管材涂覆裝置，包括多個(gè)串聯(lián)設(shè)置的塑料管材涂覆機(jī)頭，從而在管材的外表面涂覆多層不同功能的改性層，以制備多層結(jié)構(gòu)的塑料管材。

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖1本實(shí)用新型塑料管材涂覆機(jī)頭的一種實(shí)施方式；圖2本實(shí)用新型塑料管材涂覆機(jī)頭中導(dǎo)流板的一種實(shí)施方式。其中，附圖標(biāo)記表示為:1_機(jī)頭體，11-主流道，12-管材出口，2-管材導(dǎo)筒，22-管材過道，3-導(dǎo)流板，31-環(huán)形流道，32-分流道，321-起端，322-終端，33-管材通過孔。
具體實(shí)施方式
一種塑料管材涂覆機(jī)頭，包括機(jī)頭體1、管材導(dǎo)筒2和導(dǎo)流板3。所述機(jī)頭體上設(shè)置有主流道11，插接槽和管材出口 12，所述插接槽和所述管材出口設(shè)置在同一軸線上，所述主流道垂直于所述插接槽和所述管材出口的軸線；所述管材導(dǎo)筒2通過所述插接槽插接在所述機(jī)頭體I中，且所述管材導(dǎo)筒2設(shè)置有管材過道22 ;所述導(dǎo)流板的形狀為具有中心圓孔的圓盤，所述導(dǎo)流板的外側(cè)面沿圓周方向設(shè)置有環(huán)形流道31，所述導(dǎo)流板的兩個(gè)端面上設(shè)置有四個(gè)由導(dǎo)流板的外側(cè)面向?qū)Я靼宓膬?nèi)側(cè)面延伸的分流道32，所述分流道與所述中心圓孔的圓周相切；所述主流道11通過環(huán)形流道31與分流道32相通，所述導(dǎo)流板設(shè)置在所述插接槽的內(nèi)部并位于所述機(jī)頭體和所述管材導(dǎo)筒之間；所述管材出口，管材過道與所述導(dǎo)流板位于同一軸線上。所述導(dǎo)流板的厚度等于主流道的內(nèi)徑，塑料管材涂覆機(jī)頭在使用過程中，管材由管材入口 21，穿過位于同一軸線上的管材過道22、導(dǎo)流板上的管材通過孔33 (即導(dǎo)流板的中心圓孔)，由管材出口 12穿出，并保持一定的速度做直線運(yùn)動，同時(shí)由擠出機(jī)擠出的涂覆材料熔體由主流道11流入機(jī)頭后，通過環(huán)形流道31流入分流道32，通過控制擠出機(jī)的擠出速度，進(jìn)而使由分流道32流出的熔體速度與管材做直線運(yùn)動的速度相匹配，將熔體沿圓周方向涂覆在塑料管材的外表面。在上述塑料管材涂覆機(jī)頭基礎(chǔ)上，所述分流道自起端321至終端322寬度逐漸減小而呈楔形，楔形流道的起端始于所述導(dǎo)流板的外側(cè)面，所述楔形流道的終端止于所述導(dǎo)流板的內(nèi)側(cè)面。導(dǎo)流板作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，所述導(dǎo)流板兩端面上均設(shè)有數(shù)量相等、尺寸相同的多個(gè)楔形流道且其排布方向相反。即從同一方向上看去，所述導(dǎo)流板一端面上的多個(gè)楔形流道為順時(shí)針與塑料管材的外壁面相切，而另一端面上的多個(gè)楔形流道為逆時(shí)針與塑料管材的外壁面相切。從而使涂覆材料的熔體對塑料管材的外壁面產(chǎn)生的方向相反的切向力抵消，保證塑料管材只做直線運(yùn)動，不會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。本實(shí)用新型的塑料管材涂覆機(jī)頭中，其分流道的數(shù)量可以是5個(gè)、6個(gè)或更多個(gè)，可根據(jù)實(shí)際所用的涂覆材料的性能、塑料管材的性能等條件決定，只要能夠滿足涂覆要求即可。本實(shí)用新型還提供了一種塑料管材涂覆裝置，包括多個(gè)串聯(lián)設(shè)置的上述塑料管材涂覆機(jī)頭，以完成多層結(jié)構(gòu)塑料管材的涂覆，每一層為一種組分，具有不同性能或者功能，每一組分由一臺擠出機(jī)供料。如采用一套本實(shí)用新型塑料管材涂覆機(jī)頭，可用于制造二層結(jié)構(gòu)塑料管；采用二套本實(shí)用新型塑料管材涂覆機(jī)頭，可用于制造三層結(jié)構(gòu)塑料管等。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.一種塑料管材涂覆機(jī)頭，其特征在于，包括 機(jī)頭體(I )，所述機(jī)頭體上設(shè)置有主流道(11)，插接槽和管材出口( 12)，所述插接槽和所述管材出口設(shè)置在同一軸線上，所述主流道的軸線垂直于所述插接槽和所述管材出口的軸線； 管材導(dǎo)筒(2)，所述管材導(dǎo)筒通過所述插接槽插接在所述機(jī)頭體中，且所述管材導(dǎo)筒設(shè)置有管材過道(22);和 導(dǎo)流板(3)，所述導(dǎo)流板的形狀為具有中心圓孔的圓盤，所述導(dǎo)流板的外側(cè)面沿圓周方向設(shè)置有環(huán)形流道(31)，所述導(dǎo)流板的兩個(gè)端面上設(shè)置有若干由導(dǎo)流板的外側(cè)面向?qū)Я靼宓膬?nèi)側(cè)面延伸的分流道(32)，所述分流道與所述中心圓孔的圓周相切； 所述主流道通過環(huán)形流道與分流道相通，所述導(dǎo)流板設(shè)置在所述插接槽的內(nèi)部并位于所述機(jī)頭體和所述管材導(dǎo)筒之間；所述管材出口，管材過道與所述導(dǎo)流板位于同一軸線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料管材涂覆機(jī)頭，其特征在于，所述導(dǎo)流板的兩個(gè)端面上設(shè)置的分流道的排布方向使熔體在管壁上流向相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塑料管材涂覆機(jī)頭，其特征在于，所述分流道為自起端至終端寬度逐漸減小的楔形流道，所述楔形流道的起端(321)始于所述導(dǎo)流板(3)的外側(cè)面，所述楔形流道的終端(322)止于所述導(dǎo)流板(3)的內(nèi)側(cè)面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的塑料管材涂覆機(jī)頭，其特征在于，所述楔形流道的終端(322)與所述導(dǎo)流板內(nèi)側(cè)面的圓周相切，且兩個(gè)端面上楔形流道的排布使熔體在管壁上流向相反。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的塑料管材涂覆機(jī)頭，其特征在于，所述導(dǎo)流板兩端面的楔形流道尺寸與數(shù)量相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的塑料管材涂覆機(jī)頭，其特征在于，所述導(dǎo)流板的厚度不小于主流道的內(nèi)徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的塑料管材涂覆機(jī)頭，其特征在于，所述導(dǎo)流板的厚度等于主流道的內(nèi)徑。
8.—種塑料管材涂覆裝置，其特征在于，所述塑料管材涂覆裝置包括若干串聯(lián)設(shè)置的權(quán)利要求1-7任一所述的塑料管材涂覆機(jī)頭。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種塑料管材涂覆機(jī)頭及含有塑料管材涂覆機(jī)頭的塑料管材涂覆裝置，所述塑料管材涂覆機(jī)頭包括機(jī)頭體、管材導(dǎo)筒和導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板為具有中心圓孔的圓盤形，所述導(dǎo)流板的外側(cè)面沿圓周方向設(shè)置有環(huán)形流道，所述導(dǎo)流板的兩個(gè)端面上設(shè)置有若干由導(dǎo)流板的外側(cè)面向?qū)Я靼宓膬?nèi)側(cè)面延伸的分流道，所述分流道與所述中心圓孔的圓周相切，所述主流道通過環(huán)形流道與分流道相通。本實(shí)用新型的塑料管材涂覆機(jī)頭結(jié)構(gòu)簡單、不需另設(shè)動力，降低了能量消耗，且不會出現(xiàn)管材旋轉(zhuǎn)的弊端和漏料問題，避免了原料的浪費(fèi)，降低了設(shè)備的故障率。本實(shí)用新型還提供了一種塑料管材涂覆裝置，實(shí)現(xiàn)在管材的外表面涂覆多層不同功能的改性層，制備多層結(jié)構(gòu)的塑料管材。
文檔編號B29C47/20GK203046209SQ20132005755
公開日2013年7月10日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者陳立楠, 于東明 申請人:浙江曼瑞德舒適系統(tǒng)有限公司