专利名称：一种薄壁迷宫滴灌带加工方法及其成型装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种薄壁迷宫滴灌带加工方法及其成型装置，属于农业节水灌溉设备技术领域。
背景技术：
滴灌是一种最为节水的灌溉技术，滴灌带是主要的滴灌部件之一，通过其上的出水孔，可将压力水流变为小流量水滴或细流缓慢滴出或流出。但目前由于前期使用投入过高，限制了该技术在广大农村尤其是干旱缺水的贫困地区推广应用。目前价格最低的边缝式滴灌带主要加工方法是通过挤出机挤出薄壁塑料管，将挤出的薄壁管压扁，在冷却以前再通过成型轮将薄壁塑料管压合成迷宫流道形状，同时利用真空吸塑迷宫流道，这种加工方法的优点是滴灌带可连续加工成型，缺点是由于薄壁塑料管是通过挤出机挤出的，滴灌带的壁厚和直径难以调控，滴灌带经常会出现直径和壁厚尺寸偏差过大的缺陷，当滴灌带壁厚小于0.2mm时(国家标准为0.20±0.02mm)，很难生产出合格的产品。因此如何设计更简捷的迷宫流道制造工艺，提高迷宫流道的制造精度和降低系统投资，尤其是降低滴灌带的壁厚和重量已成为制约滴灌带向农村普及的瓶颈问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种薄壁迷宫滴灌带的加工方法，在薄壁滴灌带基材上滚压出高精度的迷宫流道，克服薄壁滴灌带精度低、迷宫流道成型成本高的缺陷。
本发明的另一目的是提供一种薄壁迷宫滴灌带的成型装置，该装置结构简单，精度高，成本低，可生产薄壁滴灌带。
为了实现本发明目的，本发明的一种薄壁迷宫滴灌带的加工方法，其包括如下步骤 1)先将壁厚低于0.1mm的滴灌带基材通过由上下滚压轮构成的迷宫流道成型装置，经过成型装置真空吸塑，分段热压合，加工出镜像对称的两组迷宫流道； 2)然后滴灌带基材经过冷却，中间分割成为滴灌带成品。
滚压轮加热温度200～230℃、热封压合强度≥5N/mm2、压合速度≥250mm/s。通过压合速度来控制对薄膜热合程度。
所述冷却可采用风冷和水冷两种方式。优选为风冷。
加工本发明所述薄壁迷宫滴灌带的迷宫流道成型装置，包括两个上下设置且旋转方向相反的滚压轮和分别置于滚压轮内的加热圈，其中一个滚压轮上均匀设置有一个以上的迷宫流道沟槽，所述每个迷宫流道沟槽上均匀分布有与所述滚压轮内的真空腔相连通的吸真空小孔，所述的真空腔与真空泵连接。
所述另一滚压轮的外圈的材质为弹性材料。
所述两个滚压轮的外侧均设置有加热元件。其可采用火焰加热。
所述迷宫流道沟槽设于所述滚压轮中部。
所述迷宫流道沟槽上镜像对称的设有若干个凹槽。
当本发明迷宫流道成型装置的上下滚压轮相对旋转时，由于成型装置的上、下滚压轮内圈设置有电加热圈，外侧设置有加热元件(比如火焰加热)，滴灌带基材被加热，经过热合，然后采用真空吸塑方式，通过真空泵使吸真空小孔、真空腔内形成真空，使滴灌带基材在迷宫流道成型沟槽部位被吸起，从而加工出迷宫流道，被加工的滴灌带向前走一个流道。上、下滚压轮继续相对旋转，滴灌带基材与滚压轮的另一个迷宫流道沟槽相接触，重复以上步骤，再加工出一迷宫流道，依次往复下去。
加工出迷宫流道后的滴灌带需要进行冷却处理，在本发明迷宫流道成型装置后方工位设有冷却装置，可为冷却水槽或风机。
冷却后，在冷却装置后方工位设一分切刀，这样便可将镜像对称的两组迷宫流道分切成两个滴灌带。
为了使滴灌带的加工连续，在迷宫流道成型装置的前后工位设有同步运转的缠绕轮和输送滚轮。
当然，为了使本发明的薄壁滴灌带能连续化生产，可在迷宫流道成型装置前方工位设置一吹塑设备，将吹塑出的薄膜直接送入迷宫流道成型装置进行加工。
本发明的薄壁迷宫滴灌带的加工方法，在壁厚低于0.1mm的滴灌带基材上滚压出高精度的迷宫流道，克服薄壁滴灌带精度低、迷宫流道成型成本高的缺陷。并采用将滚压轮外圈改进为弹性材料制作，在迷宫流道压合过程中使整个流道压合面接触更完整，加工精度比点接触提高一个档次，而且使滴灌带的质量更容易控制。
图1为本发明薄壁滴灌带的加工装置示意图； 图2为图1的俯视图； 图3为图1中N-N局部放大剖视图； 图4为本发明所述滚压轮电加热原理图； 图5为加工前的滴灌带基材结构简图； 图6为图5中A-A剖面图； 图7为加工后的滴灌带结构简图； 图8为图7中B-B剖面图； 图9为滴灌带的使用状态图； 图10为图9中C-C剖面图。
图中 1、滴灌带基材 2、迷宫流道成型沟槽 3、吸真空小孔 4、真空腔 5、11、加热元件 6、吸真空通道 7、上滚压轮 8、冷却槽 9、分切刀 10、滴灌带 12、下滚压轮13、迷宫流道 14、16、电刷15、17、加热圈 18、进水口 19、出水口 20、水滴21、输送滚轮 22、23、缠绕轮
具体实施例方式 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1为本发明所述薄壁滴灌带的加工装置示意图，图2为图1的俯视图；如图1、2所示。
本发明是在0.1mm以下的滴灌带基材(吹塑薄膜)上通过由上下滚压轮7、12构成的迷宫流道成型装置，真空吸塑，热压合，加工出迷宫流道，具体加工步骤包括 1、滴灌带基材1由设置于迷宫流道成型装置前后并且同步运转的滴灌带缠绕轮22、23，输送滚轮21牵引水平移动； 2、滴灌带基材1通过两个旋转方向相反上下设置的滚压轮7、12构成的迷宫流道成型装置，经过真空吸塑热压合，加工出镜像对称的两组迷宫流道； 3、滴灌带基材经过冷却槽8冷却，最后经分切刀头9分切成两条滴灌带10。
滴灌带11壁厚低于0.1mm。比如0.06mm、0.1mm、0.08mm等规格均可。
超薄壁塑料膜1可先在常规的吹膜机上加工好，也可直接与迷宫流道成型装置连为一连续生产线。材质可采用LDPE、HDPE，或是LDPE与HDPE的混合物(如7∶3、6∶4、8∶2等比例混合均可)，吹塑薄膜属于成熟技术，在此不作赘述。
图3为图1中N-N剖视图(局部放大)，也就是迷宫流道成型装置的局部剖视图。迷宫流道成型装置包括两个上下设置且旋转方向相反的滚压轮7、12和分别置于滚压轮内的加热圈15、17，外侧设置有加热元件5、11。加热圈15、17为电加热圈，加热元件5、11为火焰加热。
其中上滚压轮7上均匀设置有3个的迷宫流道沟槽2，每个迷宫流道沟槽2上均匀分布有与上滚压轮7内的真空腔4相连通的吸真空小孔3，上滚压轮7内的3个真空腔4分别通过3个吸真空通道6与装置外的真空泵连接，以保证腔内成真空状态。
下滚压轮12的外圈的材质为弹性材料，比如橡胶材料、EVA或ABS等。
迷宫流道沟槽2设于上滚压轮7的中部。
迷宫流道沟槽2上镜像对称的设有若干个凹槽。
迷宫流道成型装置的工作过程为 当上滚压轮7和下滚压轮12相对旋转时，由于上滚压轮7、下滚压轮12内圈设置有电加热圈15、17，外侧设置有加热元件5、11，滚压轮温度控制在230℃，热封压合强度6N/mm2，压合速度250mm/s，滴灌带基材被热合。然后采用真空吸塑方式，通过真空泵使吸真空小孔3、真空腔4内形成真空，使滴灌带基材1在迷宫流道成型沟槽2部位被吸起，其它部分被热压合，从而加工出迷宫流道13，被加工的滴灌带向前走一个流道。上滚压轮7、下滚压轮12继续相对旋转，滴灌带基材1与滚压轮的另一个迷宫流道沟槽相接触，重复以上步骤，再加工出一迷宫流道，依次往复下去。
其中，迷宫流道成型装置的滚压条件可以根据薄膜材质、厚度进行调整，温度可以控制在200～230℃之间，热封压合强度≥5N/mm2、压合速度≥250mm/s，保证可以将薄膜热封合好即可。
为了在如此之薄的滴灌带基材上加工出精确的迷宫流道，本发明将滚压轮外圈改进为弹性材料制作，在迷宫流道压合过程中使整个流道压合面接触更完整，加工精度比现有滚轮压合的点接触提高一个档次。
图4为本发明滚压轮电加热原理图。电刷14、16安装在滚压轮7、12上，用以保证滚压轮7、12转动时，安装在滚压轮上的加热圈15、17能连续通电。其电路及其连接均为本领域所用的常规电路，在此不作赘述。
图5为加工前的滴灌带基材结构简图，图6为图5中A-A剖面图；图7为加工后的滴灌带结构简图；图8为图7中B-B剖面图。由图5-8可见，薄壁塑料管1在加工前为一管状结构，加工成薄壁滴灌带10后，管膜一侧形成迷宫流道13。
图9为薄壁滴灌带的使用状况图；图10为图9中C-C剖面图。灌溉水通过薄壁滴灌带10内进水孔18进入迷宫流道13，经过迷宫流道的消能作用使得管内的有压水灌溉用水变成无压灌溉用水最后由出水孔19流出，滴出水滴20，实现灌溉的目的。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明薄壁迷宫滴灌带的加工方法和成型装置作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
权利要求
1.一种薄壁迷宫滴灌带的加工方法，其特征在于，其包括如下步骤
1)先将壁厚低于0.1mm的滴灌带基材通过由上、下滚压轮构成的迷宫流道成型装置，经过成型装置真空吸塑，分段热压合，加工出镜像对称的两组迷宫流道；
2)然后滴灌带基材经过冷却，中间分割成为滴灌带成品。
2.根据权利要求1所述的薄壁迷宫滴灌带的加工方法，其特征在于，所述滚压轮加热温度控制在200～230℃，热封压合强度≥5N/mm2，压合速度≥250mm/s。
3.一种权利要求1所述的加工方法所采用的迷宫流道成型装置，其特征在于，其包括两个上下设置且旋转方向相反的滚压轮(7、12)和分别置于滚压轮内的加热圈(15、17)，其中一个滚压轮(7)上均匀设置有一个以上的迷宫流道沟槽(2)，所述每个迷宫流道沟槽(2)上均匀分布有与所述滚压轮(7)内的真空腔(4)相连通的吸真空小孔(3)，所述的真空腔(4)与真空泵连接。
4.根据权利要求3所述的迷宫流道成型装置，其特征在于，所述另一滚压轮(12)的外圈的材质为弹性材料。
5.根据权利要求3或4所述的迷宫流道成型装置，其特征在于，所述两个滚压轮(7、12)的外侧均设置有加热元件(5、11)。
6.根据权利要求3-5任意一项所述的迷宫流道成型装置，其特征在于，所述迷宫流道沟槽(2)设于所述滚压轮(7)中部。
7.根据权利要求3-6任意一项所述的迷宫流道成型装置，其特征在于所述迷宫流道沟槽(2)上镜像对称的设有若干个凹槽。
全文摘要
本发明提供一种薄壁迷宫滴灌带的加工方法，所述滴灌带是由壁厚低于0.1mm的预先吹塑薄膜基材经滚压真空吸合出迷宫流道制成。本发明还提供了薄壁迷宫滴灌带的成型装置。本发明可大幅度降低滴灌带的壁厚和挤出生产成本，大幅度地提高滴灌带的均匀度，配合专用迷宫流道成型设备，在塑料片基上采用弹性滚压轮真空吸塑，加工出镜像对称的两组迷宫流道，使薄壁滴灌带的质量更容易控制。
文档编号B29C51/22GK101288999SQ20071009849
公开日2008年10月22日 申请日期2007年4月18日 优先权日2007年4月18日
发明者李光永, 黄兴法, 赵明芳, 崔建伟, 昕 张 申请人:中国农业大学