专利名称：用于生产灌溉管道的装置和方法
技术领域：
本发明涉及塑料成形，具体涉及用于将挤压出的塑料原料成形为带状的设备及方法，该设备与方法可应用于很多不同的方面，例如用于生产灌溉管道。
背景技术：
塑料滴灌管被广泛地应用于灌溉。滴灌软管或滴灌带包括一条软管和装有滴灌滴头。以一定压力注入软管的水从滴头一滴一滴地释放出来。通常情况下，多条滴灌软管可与一条带有多个附加端口或喷嘴的分配管连接。滴头可以在生产时装入塑料灌溉软管，也可以由用户自己插入。典型地，软管通常是通过挤压机用挤压的方法来制造。挤压机可提供一个模具以制造软管的最终形状。可选的，挤压过程也可以是制造出大概平整的带状或片状材料，片状材料可以再切割为多条带状物。典型地，生产片状材料的过程可以包括一个如分层压印或吹制的程序，以提高片状材料的机械强度。另一方面，由挤压机直接挤压生产的带状物可能没有足够的机械强度， 而不适宜做成灌溉软管。一张平整的带状物可以成形后制成一条软管。典型地，成形软管的过程包括沿纵轴方向弯曲带状物使之成形为具有所需截面形状的软管，通常为圆形的。带状物的边则可以焊接在一起，或是边缘相互粘附在一起。如果有必要，在成形为软管之前多余的带状物先做一定的修整。一般而言，如果生产软管的同时植入滴头，滴头主体或滴头所附带的整套组件应另外组装。分离的滴头主体也可以以后再装配或是连接上去，或是在将带状物成形为软管之前并入软管或制造软管的带状物。另一方面，如果滴头主体与挤压的材料一体化成形则可能出现在冷却过程中或是软管成形过程中滴头被损坏的情况。此外，这样的方法得到的灌溉软管在典型的条件下使用可能没有足够的机械强度。本发明的目的就是提供一个单一的用于连续生产带有滴灌滴头的软管的设备和方法，且滴头在同一生产过程中由软管的材料制成。在看了本发明的说明书并结合看说明书附图后，本发明的其它目的和好处将是显而易见的。
发明内容
按所给出的实施例，本发明提供了一种用于将挤压出的塑料原料成形为带状物的设备，所述带状物可以再成形为灌溉管道。所述设备包含了一对并置的滚轴，当它们转动时，其中一个滚轴的接触面的线速度与另一个滚轴的接触面的线速度不同，这样被挤压出来的材料通过所述滚轴的同时被拉伸和平整。而且，根据本发明给出的实施例，有一对并置的滚轴包含一对冷却并置滚轴。而且，根据本发明给出的实施例，所述一对滚轴中的一个滚轴包含一个模具，用于在挤出的材料被平整后在其上面印上图案。
而且，根据本发明给出的实施例，所述的图案选自一排连续的滴灌灌水器迷宫图案，一排一个或多个非连续的滴灌灌水器迷宫图案，交叉排线图案，多边形图案，标签图案，不同厚度的条文图案，以及种子隔间图案。而且，根据本发明给出的实施例，所述至少一个滚轴的线速度是可调节的。
而且，根据本发明给出的实施例，所述设备包括一条与所述一对滚轴中的一个滚轴相接触的传送带，用来承载滚轴转动时被平整处理的材料。而且，根据本发明给出的实施例，所述设备包括一热压机，用于压入带状物以形成从带状物突出的突起。而且，根据本发明给出的实施例，所述设备包括一成形装置。根据本发明给出的实施例，本发明还进一步提供了一个将挤压出的塑料材料成形为带状物，再由此带状物成形为灌溉管道的方法。所述方法包括以下步骤
提供一对并置的滚轴；和
将被挤压出来的塑料材料在一对并置的滚轴间转送，同时保持其中一个所述的滚轴的接触面的线速度与另一个滚轴的不同，这样被挤压的材料在所述滚轴间通过的同时被拉伸和平整。而且，根据本发明给出的实施例，所述方法还包括在拉伸和平整的同时冷却被挤出的材料。而且，根据本发明给出的实施例，所述方法还包括调整至少一个滚轴的线速度。而且，根据本发明给出的实施例，所述方法还包括在被平整的挤出材料上印上图案。而且，根据本发明给出的实施例，所述方法还包括当其中一个滚轴滚动时，用皮带使平整过的材料保持紧靠着所述滚轴。而且，根据本发明给出的实施例，所述方法还包括压入带状物以形成从带状物突出的突起。而且，根据本发明给出的实施例，所述方法还包括使带状物成形为一条软管。而且，根据本发明给出的实施例，所述方法还包括在将带状物成形为软管时垂直地插入管子以形成分配管。而且，根据本发明给出的实施例，所述方法还包括提供翼片给管子。而且，根据本发明给出的实施例，所述方法还包括将带状物成形为软管时插入种子。
为了更好地理解本发明创造及其实用性，参见以下附图。附图仅提供举例说明，并不用于限制本发明的保护范围。相类似的元件用相类似的附图标记。图IA是根据本发明的实施例的一种用于制造灌溉管道的设备；
图IB是图IA所示设备的侧视图。用生产管道的原材料被从储料器13注入到挤压机 12中；
图2A是根据本发明的实施例的一种模具滚轴，用于压印一排连续的滴灌迷宫；图2B是图2A中所示的滚轴压印形成的带状物；
图2C是图2B中所示的带状物被弯曲后形成的滴灌软管的横截面视图； 图2D是由图2B中所示的带状物形成的一种可选结构的滴灌软管的横截面视图； 图3A是用于压印非连续迷宫的模具滚轴； 图3B是用于压印交叉排线图案的模具滚轴； 图3B是用于压印六边形图案的模具滚轴； 图3D是用于压印薄壁带状物的模具滚轴；
图3E是由图3D所示的滚轴压印成的带状物形成的软管的横截面视图3F是用于在一条带状物上压印两排迷宫的滚轴；
图3G是由图3F所示的滚轴压印成的带状物；
图4A是制造分配管的凸出端口的示意图4B是按图4A所示制成的带状物；
图4C是将图4B所示的带状物制成的分配管；
图5A是准备制造带有插入的小导管的分配管的示意图5B是用图5A所示的带状物制造分配管的示意图5C是一条带有插入式的有翼导管段的分配管；
图6是根据本发明的实施例的含有种子的灌溉管道的结构示意图7是根据本发明的实施例的制造灌溉管道的流程具体实施例方式
为了彻底地理解本发明，以下的详细说明中给出了许多实施例。但是本领域的技术人员无需这些详细说明也知道本发明的可实施性。根据本发明的实施例，用于制造灌溉管道(如滴灌软管或分配管)的设备包括一用于挤压塑料材料的挤压机，一用于拉伸冷却后的被挤压出来的材料的拉伸组件，一套用于将挤压出来的材料成形为扁平带状物以供印压迷宫图案作为滴灌喷头的滚轴，一用于将挤压出的材料成形为软管的装置。挤压机加工处理原材料并挤压出用于制造管道的塑料材料，如聚乙烯。挤压机的模具使挤出的材料成为适于加工成为灌溉管道的形状。例如材料被挤出可以以连续圆柱体的温暖的塑料材料的形式。可选的是材料的挤出也可以以平整的带状物的形式或任何其它合适的形式。一条或更多的带状或圆柱状的一种或更多其它材料可以和管道材料共同被挤出。例如被共同挤出的材料可以与管道材料不同颜色。可选的是共同挤出的材料可提供一层防紫外线或是其它环境因素，也可以是提供额外加固或是加强机械强度的保护层材料。冷却之前，挤压的材料可以成形为希望的形状。为了成形为灌溉管道，典型的形状可以是带状物，其上面可以压入一个或多个图案。典型的图案包括滴灌滴头的组件、凸起的结构、标志、纵向不同厚度的镶边。或是其它管子的附件的突出端口。当材料冷却并变硬时，压出的图案可以保留在带状物上。根据本发明的实施方式的设备包括用于拉伸冷却时的挤出材料的元件。典型的， 材料被一滚轴系统拉伸并平整。每个滚轴由马达和传动装置驱动。一个或是多个滚轴的旋转角速度可以通过手动或是自动控制来调节。滚轴系统包括一对冷却的滚轴，圆柱体的挤出材料在两滚轴间被平整变成带状物。所述一对冷却滚轴中的一个滚轴是一个模具滚轴。 模具滚轴包括一个刻有一个或多个图案的金属表面，这些图案将印在带状物上。第二压滚轴将带状物压向模具滚轴，一方面压平材料，同时另一方面使带状物上印上模具的图案。可选的，压滚轴也可以带有模具以在带状物上压印图案。所述一对冷却滚轴中的一个滚轴或是两个滚轴可以是主动冷却，如滚轴的内部可以流过冷却剂以冷却。也可以是一个滚轴用热电的冷却方式、滚轴外部的对流方式或是其它的冷却方式进行主动冷却。在平整前或在平整过程中，拉伸材料的处理可以通过以下来完成在材料被冷却时使被挤压出的圆柱体材料的相对面的移动速度不同。典型的，所述速度差在材料被一对并置的滚轴平整成带状物时被引入。与滚轴接触的材料表面(以下称“接触面”)的速度由滚轴表面的线速度来决定。滚轴的接触面上的一点的线速度可以通过调节所述滚轴的旋转角速度来调节。典型的，调节一个或多个滚轴的旋转速度使一个滚轴于挤压材料一边的接触面的线速度与挤压材料对面的滚轴的接触面的线速度不同。接触面的线速度差使得挤压出的材料在被平整的同时被拉伸。在冷却过程中按以上所述方式拉伸被挤压出的带状物可以提高的材料的机械强度。因此，使用冷却的滚轴是有利的(保持滚轴于低温状态将有效地冷却通过所述滚轴的挤压材料)，或者也可以在材料被平整时冷却材料。例如当材料被冷却时拉伸材料可以增加聚合材料的分子间的交联。提高材料的机械强度可增加带状物抗戳破、抗撕裂、抗爆裂等的能力。可调节一个或者两个所述滚轴的旋转速度直到被拉伸的材料呈现可被接受的机械性能。为了防止扭曲、变形或其它辗压引起的变形，所述带状物可以在被平整后保持与模具抵触。例如带状物的一部分可缠绕在模具滚轴上直至带状物被足够地或完全冷却，这样可保持其形状及被印压的图案。于缠绕在模具滚轴上的带状物部分上可以施以压力，这样带状物可以紧贴模具。例如一拉紧的传送带可以部分地环绕模具滚轴。所述传送带可用弹性材料制成，如橡胶。所述传送带安装在滑轮装置上，这样传送带可以自由地与接触的带状物一起移动。缠绕模具滚轴的带状物部分可以被传送带支撑使之位于传送带和模具滚轴之间。当带状物冷却时使之紧贴模具滚轴可以防止印压的图案变形或是使变形减至最小(如由于改变冷却或收缩率引起的变形)。—旦带状物被充分地冷却，就可以折叠、弯曲带状物，或是用本技术领域技术人员熟知的成型技术使带状物塑造成其它的形状。一般，于平整和冷却后，带状物为连续平坦的带状，并带有两个边。如果有必要，可以修剪带状物的边以去除过剩的材料或是可能的波浪形或歪曲的部分，或者使边成为希望的形状。成型带状物可以是弯曲带状物使之成为软管。带状物的边则可以用已知的技术，如焊接，使之结合在一起以密封软管壁。如弯曲带状物并将一边的向内的一面与另一边的向外的一面焊接在一起。这种情况下，软管的横截面为圆形管状。另一方面，可以弯曲带状物并将两条边的向内的一面焊接在一起。这种情况下，软管的横截面为收缩的圆形或是椭圆形。典型的，成形的软管然后可以缠绕在一滚轴上储存和分配。如上所述，在加工过程中可以在带状物上印压一个或多个图案。如用模具滚轴和挤压滚轴在平整和冷却过程序中将图案压入带状物。可选的，也可以在冷却后将图案或相似的结构印压入带状物。如在带状物被冷却后，将加热的成型元件压入带状物。所述模具滚轴印压在带状物上的图案可包括如滴灌喷头的图案。滴灌喷头包括迂回的沟槽迷宫。水从迷宫的一端以一定的线压输入，然后从另一端一滴一滴地放出。典型的，于带状物上或是在带状物的一边边缘附近印压无顶部覆盖的迷宫。当带状物成型并卷封成软管时，迷宫的顶部与对面边的边闭合。迷宫的入水口设计为当闭合后，其开口朝向软管的内部；滴水出口则朝向软管的外面。可选的，典径的滴水口可以是在将带状物成型为软管的过程中用钻孔、冲孔、锥钻或是类似的钻孔装置开孔。钻孔装置可以是与滚轴成为一体，也可以是分离的制管设备的元件。一排连续邻近的迷宫可沿着带状物的边伸展。如一排迷宫入口端可以邻近于相邻的迷宫的出口，但由分隔结构分开。也可以是印压一排不连续的迷宫，其相互间由带状物没有印压迷宫的部分分隔。带状物上也可以用模具滚轴印压其它的图案。如模具可设计成为沿带状物成形为纵向厚度不同的带。可以使一条带沿带状物一边缘的厚度比带的另一边缘的厚度薄一些。而带的薄的一边可以设计为在成形为软管时将重叠搭接在对面边上。用减少一边或是两边缘的厚度的方法，不仅可以节约材料，也可以使成形后的软管横截面管壁厚度均勻。另一种可印压在带状物上的图案可以是多种有凸起花纹的图案。所述有凸起花纹的图案会比带状物其余的部分较厚，可以提高带状物的机械强度。凸起的花纹图案可以是条纹、交叉图案、网络图案或是重复的造型，如多边形。可选地，也可以在带状物上印压各种装饰的或是带有信息的标志。所述标志可以是设计、文字或数字；也可以是包括生产商的信息，如公司名称、公司的标识、产品型号、产品批次、生产日期、产品参数或是方向指示等。此外，可以同时挤压含有不同颜色原料以生产带状物，这样得到的带状物带有不同的颜色，可以显示放置灌溉软管的最佳取向。而产品的相关信息也可以印压到不同的颜色的带状物上。替代性或附加性地，可在带状物具有颜色后将图案或结构压印到带状物中。例如， 为了生产将水分配给多根灌溉管的分配管，可在所述分配管上设置多个凸出的端口，所述灌溉管可连接至所述端口。根据本发明的一些实施例，为了产生这样的凸出端口，可将热压机压入带状物的一侧。例如，热压机可为圆柱形。当热压机压入带状物表面中时，该热压机可从带状物上推出一类似形状的材料部分。该部分因此形成为大致垂直于带状物表面的突起。当将带状物形成为软管时，使带状物弯曲，从而使形成的突起从软管的壁上向外突出。 一般来说，所形成的突起的远端由材料盖子封闭。如果去除所述突起的远端的材料盖子，则该突起会被打开。打开的突起可作为一凸出端口，可用合适的连接器将灌溉管或其它分支软管连接至该凸出端口。替代性地，也可在后续阶段中将端口添加到软管上。例如，当将带状物的两个边缘互相结合起来以形成软管时，可在大致垂直于软管轴线的两个边缘之间插入一个软管段。 该插入的软管段可作为一凸出端口，用于连接分支软管。替代性地，也可在粘合时在两个边缘之间插入间隔器。粘合后移除该间隔器，于是就在所述分配管上留下了一个开口，可将一软管段插入并结合到该开口中。该插入的软管段可作为一端口，用于连接分支软管。以下根据说明书附图来详细说明。图IA展示了根据本发明的实施例的用于生产灌溉管道的设备。图IB为图IA的设备的侧视图。生管材料(即生产管道的原材料)从料斗13进入挤出机12中。挤出机 12挤出挤出材料14a。挤出材料1 被模具滚轴18和压力滚轴16拖拽。模具滚轴18和压力滚轴16将挤压材料1 平整为热的带状物14b。模具滚轴18和压力滚轴16可能各自通过一传动机构例如杆轴、传动带或齿轮(未图示)、在标准电机(未图示)的作用下旋转。 模具滚轴18和压力滚轴16的转速可调节，这可使得它们的表面的线速度彼此不同，从而在将挤出材料Ha平整为热的带状物14b的同时拉伸该挤出材料。模具滚轴18的周边可包括模具17。通过在模具滚轴18和压力滚轴16之间压迫挤出材料14a，模具17可将图案30 压入热的带状物14b中。选择性地，压力滚轴16包括一个或多个模具，或者压力滚轴16和模具滚轴18 二者均包括一个或多个模具。当模具滚轴18持续旋转时，热的带状物14b绕该模具滚轴18卷绕。模具滚轴18 的旋转将一段热的带状物14b从压力滚轴16、经过皮带轮22a、传送到皮带轮22b。随着热的带状物14b从皮带轮2 传送到皮带轮22b，热的带状物14b被皮带20保持紧靠着模具滚轴18。皮带20环绕皮带轮22a、22b、22c并沿这些皮带轮行进。皮带轮22a、22b和22c 中的一个或多个皮带轮的位置可调节，以便调整皮带20的张力(松紧度)。皮带20的张力可调节，从而可使热的带状物14b紧紧靠着模具滚轴18，同时皮带20还能与所述热的带状物14b行进。当一段热的带状物14b从皮带轮2 传送到皮带轮22b时，该段热的带状物14b 冷却下来。例如，可用冷却机构(未图示)将模具滚轴18，皮带20，或者模具滚轴18和皮带 20 二者，积极冷却。在皮带轮22b处，冷的带状物Hc与皮带20分离。冷的带状物Hc绕着轮对、被滚轴26从皮带轮22b拖向成形装置观。一个或多个滚轴26可由具有传动装置 (未图示)的电机驱动。成形装置观可以采用已知的成形与粘接装置和技术，以将冷的带状物Hc成形为软管或其它形式。成形装置观还可包括卷绕或缠绕机构，该机构将软管绕一滚筒卷绕，以利于贮存和分配。图2A展示了根据本发明实施例的、用于压印一连续排的滴灌迷宫图案的模具滚轴。该连续迷宫模具滚轴18a包括连续迷宫模具32。连续迷宫模具32包括多个迷宫模具 32a。每个迷宫模具3 均可将一滴灌灌水器迷宫压印到一挤出材料的热的带状物上。所述连续迷宫模具32的每一个单独的迷宫模具3 均通过分离器结构35与相邻的迷宫模具 3 相分离。分离器结构35可在相邻的压印灌水器迷宫之间压印一个分离器。分离器可防止水流在由挤出材料的带状物形成的灌溉软管中从一个灌水器流到相邻灌水器。每个迷宫模具3 均包括开口结构33a和33b，用于在(压印于挤出材料带状物上的)灌水器迷宫上形成开口。通常，当所述带状物形成滴灌软管时，一个开口可作为灌水器迷宫的入水口，而另一开口可作为出水口。图2B展示了由图2A所示滚轴形成的带状物。迷宫排(即一排迷宫)30被压印在靠近带状物14的边缘15b的带状物侧面31a上。迷宫排30中的每个迷宫30a均包括开口 37a (由图2A中的开口结构33a形成)和开口 37b (由开口结构3 形成)。相邻的迷宫33a 通过分离器39 (由分离器结构35形成)互相分开。带状物14可由例如成形装置观(图1A)成形或弯曲。当压印迷宫排30与边缘 15b之间存在多余材料17时，可在成形前先将该多余材料17去除。图2C展示了通过使图 2B的带状物弯曲而形成的滴灌软管的横截面。在这一结构中，带状物14的边缘1 的侧面31b折叠到位于边缘15b的侧面31a上的迷宫排30上，以形成滴灌软管44。边缘15a的侧面31b可通过焊接、胶粘或其它方式与压印迷宫排30结合到一起，密封压印迷宫排30，从而使其可成为一排滴灌灌水器。根据这一滴灌软管44的结构，开口 37b (在图2B中)面向滴灌软管44的内部，并可作为滴灌灌水器的入水口。开口 37a (图2B)面向滴灌软管44的外部，并可作为滴灌灌水器的出水口。图2D展示了由图2B所示带状物构成的滴灌软管的一个替代性结构的横截面。在该结构中，带状物14的边缘15a的侧面31a折叠到边缘b的侧面31a上的迷宫排30上，以形成滴灌软管46。边缘1 的侧面31a可通过焊接、胶粘或其它方式与压印迷宫排30结合到一起，密封压印迷宫排30，从而使其可成为一排滴灌灌水器。根据这一滴灌软管44的结构，开口 37a (在图2B中)面向滴灌软管44的内部，并可作为滴灌灌水器的入水口。开口 37b (图2B)面向滴灌软管44的外部，并可作为滴灌灌水器的出水口。替代性或附加性地，除了一排连续的迷宫之外，模具滚轴还可将其它图案或附加图案压印到挤出材料带状物上。图3A展示了用于压印一排不连续的迷宫的模具滚轴。该不连续迷宫模具滚轴18b包括不连续迷宫模具34。不连续迷宫模具34包括多个由间隔34b 分隔开的不连续迷宫模具Ma。替代性地，间隔34b可被用于压印水障(water barrier)的结构代替，或者间隔34b可包括所述用于压印水障的结构。用具有由不连续迷宫模具34形成的压印图案的带状物生产的滴灌软管可包括由密封段分隔开的一排迷宫，该密封段使得软管内部的水不能流出。不连续迷宫模具18b也可包括标签模具38。应当理解，特别展示在不连续迷宫模具18b上的所述标签模具38仅仅是示例性的(不构成对本发明的限制)。类似于标签模具38的标签模具可包含图2A或;3B 3F中任意一幅图所示的模具滚轴。标签模具38可包括用于压印文字或图形设计的模具。例如，标签模具38可包括指明制造商或产品的信息或标志，或者提供说明、警告或其它信息。图;3B展示了用于压印交叉排线图案的模具滚轴。除了连续迷宫模具32或其它模具之外，交叉排线模具滚轴18c包括交叉排线模具40。交叉排线模具40用于在挤出材料带状物上压印出凸起的交叉排线图案。压印的交叉排线图案的凸起部分可以厚于带状物的其它部分。因此，凸起的交叉排线图案可增大带状物和由该带状物制成的滴灌软管或其它灌溉管道的强度。图3C展示了用于压印六边形图案的模具滚轴。六边形图案模具滚轴18d 包括六边形图案模具42，除了其它模具之外，该六边形图案模具42用于在挤出带状物上压印六边形图案。图3D展示了用于压印薄的带状物的模具滚轴。图3E展示了用图3D所示滚轴形成的带状物制成的管道的横截面。不同于任何其它模具，条纹模具滚轴18e包括凸环62。 由条纹滚轴18e压印而成的条纹64包括由凸环62形成的薄的边缘64a。当用带状物64形成管道66时，薄的边缘6 叠在带状物64的边缘64b上。从而，薄的边缘6 与边缘64b 的叠合不会使管道66壁上这一区域的厚度过度上升。此外，可设计一具有例如斜坡表面的滚轴，以使带状物64的厚度逐渐下降，在边缘64b附近成一锥形。替代性地，可设计一模具滚轴，以在单个挤出带状物上压印两排或多排迷宫，或其它图案。可将这种具有多排图案的带状物在排与排之间切开，以形成两条或多条窄的带状物。每条窄的带状物均可单独成形为滴灌软管或其它灌溉管道。从而可形成互相平行的多条灌溉管道。图3F展示了用于在单条带状物上压印两排迷宫的模具滚轴。图3G展示了用途3F所示的滚轴形成的带状物。双排模具滚轴18f包括双迷宫排模具67。由双排模具滚轴18f形成的带状物68包括两排70迷宫。可沿两排70之间的线将带状物68切开，例如沿线72切开。当沿线72切开带状物68时，就形成了两天独立的带状物，每条带状物均包括一排70迷宫。如果必要的话，可将线72附近的任何多余材料剪去。可用每条分离开来的窄的带状物形成独立的灌溉管道。类似地，可在单条宽的带状物上形成两排以上互相平行的迷宫，再用合适的切割和修剪操作将该宽的带状物制成多条带状物。根据本发明的一些实施例，除了用模具滚轴压印图案之外，还可用其它元件在带状物上压印图案。例如，可在带状物冷却之后将热压机压入带状物中。那么该热压机就会使带状物的一段以合适的形状伸出到带状物之外。图4A示意性地展示了用于分配管的凸出端口的形成。带状物14，其可能已经冷却，被传送于箭头47所示的方向上。用于形成合适形状的凸出端口的压机48被压入带状物14中。可将压机48加热以便于将其压入冷的带状物中。为了形成压机48形状的突起，将压机48向前移动并压入带状物14中，以形成位置48 ’。除了向前运动和压入带状物14中的运动之外，还可使压机48以与带状物移动速度相同的速度、平行于箭头47所示的带状物传送方向移动。例如，当压机48与带状物14 接触时，压机48在箭头47方向上的平行运动可防止压机48撕裂、扭曲带状物14或对该带状物造成其它损害。将压机48压入带状物14中会使带状物材料以大致垂直于带状物14平面的方向从带状物上凸出成突起50。形成突起50之后，可使压机48从带状物14处缩回。通常，突起50的远端至少部分地被材料盖子52盖住。接着可将突起50远端处的盖子52切除或用其它方式移除，以将突起50形成为供流体流过的凸出端口。图4B展示了用图4A所示方式形成的带状物。带状物14包括形成于其上的凸出端口 53。图4C展示了从图4B所示的带状物形成分配管。使带状物14弯曲，以形成具有面向外部的凸出端口 53的分配管M。灌溉软管、分支软管或其它连接管可连接至分配管53 的每个凸出端口 53。替代性地，可通过独立的挤出、成型或其它过程来形成凸出端口或连接器。通常， 这种独立成型的端口可为管段形式。这种独立成型的管段可被插入用根据本发明实施例所述的挤出材料带状物形成的分配管的壁，并与所述壁连接。该插入的管段可形成连接软管用的凸出端口。图5A展示了用于形成具有插入管子的分配管的材料带状物的制备。图5B 展示了用图5A所示的材料带状物来形成分配管。管子56最初沿带状物14的边缘1 分布，且基本垂直于带状物14的边缘15a。通过使边缘15b向着边缘1 弯曲而将带状物14 形成为分配管58。用焊接或其它方式使边缘15b与边缘15a结合到一起，以形成接缝60。 管子56从接缝60处伸出。用焊接或其它方式使管子56和接缝69结合到一起。在这种情形下，每根管子56均成为一个可连接滴灌软管、分支软管或其它灌溉管道的端口或连接
ο替代性地，管子56可以不与接缝60相结合。例如，管子56可由一种不与带状物 14的材料焊接或粘接的材料制成、或者涂覆有这样的材料。例如，具有金属表面的管子不能与塑料带状物材料焊接到一起。在此情形下，可以在接缝60被密封后，从接缝60处移除管子56。管子56的移除会在接缝60中产生一个开口。然后将管段插入所述开口中，再通过焊接或其它方式使该管段与接缝60结合到一起。
为了使管段与接缝60或接缝60中的开口更好地粘合，可在管段上形成基本共面的翼片。图5C展示了具有带翼片插入管段的分配管。每个带翼片管段74包括两片基本共平面的翼片76，该两片翼片76从所述带翼片管段74的相对两侧伸出。为了形成分配管59， 将带翼片管段74置于接缝60中，使得所述翼片76与接缝60对齐并沿接缝60延伸。与不带翼片的管段相比，带翼片管段74可更好地遵循(贴合、顺应)接缝60内的开口的一般形状。因此，翼片76的加入可以使管段与接缝60的结合得到改善。与接缝60的结合的改善也有利于改善接缝60的密封性。例如，分配管59可按照图5B中分配管58类似的方式形成，只除了将图5B中的每根管子用带翼片的连接管74来代替。替代性地，带翼片的连接管 74可被插入形成在接缝60内的开口中，并通过焊接或其它方式与所述开口相结合。用根据本发明实施例所述的方式生产的灌溉管道可结合有种子。例如，可将种子放置在灌溉管道迷宫的滴灌灌水器出水口附近。将种子放置在滴灌灌水器出水口附近可以确保在安装或使用灌溉管道时，种子或从种子生出的植物处在接受灌溉的最佳位置。图6 展示了根据本发明实施例的结合有种子的灌溉管道的结构。带状物14可包括模制成型的种子隔间104a。种子隔间10 可以以基本规则的间距结合到迷宫排30中。例如，种子隔间 104a可位于与迷宫排30中的每个迷宫相邻处。可将种子10 插入种子隔间10 中。当带状物14弯曲并结合以形成灌溉管道106时，种子102b可被包封在封闭的种子隔间104b 中。当安装和操作灌溉管道106时，种子102b可受到灌溉。例如，封闭的种子隔间104b 可包括一个或多个开口，该开口使得水能流过灌溉管道106或迷宫排30、流入封闭的种子隔间104b。替代性地，封闭的种子隔间104b可包括一通向灌溉管道106的外部的开口。迷宫排30的滴灌灌水器出水口滴出的水可润湿被包封的种子102b。从封闭的种子隔间104b 通向灌溉管道106外部的开口还可确保当被包封的种子102b发芽时，根和其它生长物能够直接向着灌溉管道106的外部生长。替代性地，种子可以以其它方式附着至灌溉管道。例如，可以采用捆绑、胶粘、装订或其它方式将种子附至灌溉管道的外表面。每粒所附种子均位于灌溉管道的滴灌灌水器出水口附近。根据本发明实施例的用于生产灌溉管道的方法包括挤出管道材料；拉伸，平整以及可能在挤出材料上压印图案，；以及将平整过的材料成形为灌溉管道。图7展示了根据本发明实施例的用于生产灌溉管道的方法的流程图。将一种或多种原材料成分装入挤出机的一个或多个料斗中(步骤80)。挤出机处理原材料并挤出初始形式的、连续长度的、热的管道材料(步骤82)。所述初始形式可以是圆柱形铅笔形式或扁平带状。几种长度的相同或不同材料可以同时一起挤出。接着，热的材料通过滚轴系统。所述滚轴可同时将所述材料拉伸、冷却和平整为带状物(步骤84)，且一个或多个滚轴上的模具可选择性地将一个或多个图案压印在带状物上(步骤84’)。替代性地，拉伸、平整和压印操作可由系统的各独立滚轴分别进行。带状物继续冷却，同时可能被压靠在一模具上(步骤85)。可能有必要对所述滚轴系统中各个滚轴的滚轴旋转进行优化，以优化材料的拉伸 (步骤86)。例如，当开始生产一种新型的灌溉管道、或者改变了一种或多种参数时，有必要进行优化。所述参数可包括挤出材料的成分、材料的挤出长度、以及压入到材料中的图案。
通常，优化可包括测试一定长度的带状物样品的性能(步骤88)。被测的性能可包括带状物样品的拉伸强度和其它机械强度，例如，刺穿强度、撕裂强度、破裂强度。如果带状物测试结果表明被测带状物可以接受(步骤90)，则生产过程可以继续进行。否则就需要调整滚轴的旋转(步骤92)。例如，可以调节一个或多个滚轴的转速，以优化材料的拉伸。也可调节其它性能，例如滚轴与滚轴之间的间隔距离。上述优化过程(步骤88-92)可重复进行， 直到获得最佳配置(步骤86 )。当需要时，可在冷的带状物上形成突起或其它结构，例如，通过将一个或多个热压机压入带状物中来形成所述突起或其它结构(步骤94)。可通过其它过程来进一步修改形成的所述结构，所述其它过程例如切去所述结构的远端的盖子。然后可将所述带状物塑造成想要的灌溉管道形式。当必要时，可沿带状物的边缘放置合适形式的管段或间隔器，所述带状物的边缘可连接起来形成接缝(步骤96 )。然后通过弯曲所述带状物或采用其它手段使带状物成形为合适的形状，例如，滴灌软管或分配管道。弯曲的带状物的两个边缘可通过焊接或其它方式互相结合到一起，以形成密封接缝(图98)。接缝的密封可形成一个或多个来自合适压印图案的滴灌灌水器。当必要时，可通过焊接或其它方式将任何管段结合至所述接缝。同样，有必要时，可从接缝处移除间隔器，代之以合适的管段、喷嘴或奶嘴，这些可粘附至所述接缝。可将制成的软管或其它灌溉管道绕合适的滚筒卷绕起来，或者将其以合适的贮存构造存放。应当明确，本说明书中实施例的说明和附图表现的内容只是为了更好地理解本发明，而不限制本发明的范围。还应当明确，本领域技术人员在阅读本说明书后，可能对附图和所描述的实施例进行调整和改变，这些仍属于本发明所涵盖的范围。
权利要求
1.一种用于将挤出塑料材料形成为带状物的设备，所述带状物能够形成灌溉管道，所述设备包括一对并置的滚轴，所述滚轴转动时，其中一个滚轴的接触面的线速度与另一个滚轴的接触面的线速度不同，从而使得通过两个滚轴的挤出材料被同时拉伸和平整。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述一对并置的滚轴包括一对并置的冷却滚轴。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述一对并置的滚轴中的一个滚轴包括一个模具，该模具用于在挤出材料被平整时，在该挤出材料上压印图案。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述图案选自一排连续的滴灌灌水器迷宫图案，一排一个或多个非连续的滴灌灌水器迷宫图案，交叉排线图案，多边形图案，标签图案，不同厚度的条纹图案，以及种子隔间图案。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，至少一个所述滚轴的线速度是可调节的。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于包括一条皮带，该皮带用于在滚轴旋转时保持被平整的材料、使之紧靠一对滚轴中的一个滚轴。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，包括一热压机，该热压机压入所述带状物中，以形成从该带状物上突出的突起。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，包括一成形装置。
9.一种将挤出塑料材料形成为带状物的方法，所述带状物能够形成灌溉管道，所述方法包括以下步骤提供一对并置的滚轴；和使挤出塑料材料通过所述一对并置的滚轴，同时保持其中一个滚轴的接触面的线速度与另一个滚轴的接触面的线速度不同，从而使得通过两个滚轴之间的挤出材料同时被拉伸和平整。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括在拉伸和平整的同时冷却所述挤出材料。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括调整至少一个滚轴的线速度。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括在平整挤出材料的同时，在所述挤出材料上压印图案。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括当其中一个滚轴滚动时，用带子保持被平整的材料、使之紧靠所述其中一个滚轴。
14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括压入所述带状物中，以形成从该带状物突出的突起。
15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括使带状物成形为软管。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，该方法还包括在将带状物成形为软管时，垂直地插入管子以形成分配管。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括提供具有翼片的管子。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括在将带状物成形为软管时插入种子。
全文摘要
本发明提供了一种能够将挤出塑料材料形成为带状物的设备，所述带状物可形成灌溉管道。所述设备包括一对并置的滚轴，当这对滚轴旋转时，其中一个滚轴的接触面的线速度与另一滚轴的接触面的线速度不同。因此，通过两个滚轴之间的挤出材料被同时拉伸和平整。
文档编号B05B15/00GK102470387SQ201080033005
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月25日 优先权日2009年7月29日
发明者埃雷兹·伊夫莱褚 申请人:埃雷兹·伊夫莱褚