專利名稱：滴灌管的制造裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滴灌管制造的一種方法與裝置。這種用于滴灌的滴灌管內(nèi)附獨立的直的線性滴嘴，這些滴嘴伸向管子的內(nèi)部，僅在管子的圓周上占一部分。滴灌管制造的一個問題就是在管的制造過程中把滴嘴放進(jìn)去并安全、快速的粘合到管子的薄壁上。
總的來說，焊接這些滴嘴就是用一個特殊的力在特定的時間里把它們徑向壓向熱管子的內(nèi)壁。
在下述條件下可以達(dá)到理想狀態(tài)a)管子在移動通過時的速度與滴嘴的壓入工具的速度和在管強度很弱時管子的支承設(shè)備的速度相同；b)對滴嘴上的施力是均勻的，即同時對整個滴嘴施力。當(dāng)支承設(shè)備與滴嘴的壓入工具為金屬性的而非彈性的時這個先決條件就顯得非常重要；c)滴嘴壓入的力是絕對可調(diào)節(jié)的、可控的d)滴嘴壓入時，管子的支承設(shè)備與滴嘴的壓入工具是軟材料，可以很容易地返回，而且對管子毫無損傷。
如果這些前提條件沒有被滿足，那么這時熱的、薄的、易脆的管子就很容易受損或者是在滴嘴焊點的管壁就會危險地變薄。
同時，塑料行業(yè)的新技術(shù)能夠生產(chǎn)厚度非常小的，其厚度僅為現(xiàn)在生產(chǎn)的管厚度的十分之一滴灌管。在管壁很薄、生產(chǎn)速度很高時，參數(shù)的控制就對安全、高速地焊接滴嘴很重要?，F(xiàn)有的方法并不能滿意地解決這個問題、并不能控制這些基本的前提條件與參數(shù)。一個嚴(yán)重的不足就是將滴嘴壓在管壁上的工具是由硬材料制成的，只能徑向移動而不能沿管做軸向運動。于是，滴嘴與施壓工具的相對速度與制造管的速度相同，產(chǎn)生的摩擦力非常大，使生產(chǎn)變得不可能(例如，專利US5,282,916，PCT/GR91100012)。
壓入滴嘴的力非常重要必須完全控制。在使用上述現(xiàn)有技術(shù)時，這是不可能的，因為在滴嘴與壓接工具之間產(chǎn)生的摩擦力將隨著徑向壓力的增大而成比例地增大，這個摩擦力與管的生產(chǎn)的軸向運動相反，使滴嘴相于管的生產(chǎn)延遲，破壞管。而且，采用現(xiàn)有的方法，是在硬的和非彈性的成型機械完成滴嘴的壓入與焊接，在壓入階段，并沒有提供一個“軟”的環(huán)境，在滴嘴的一側(cè)沒有，在管的一側(cè)也沒有。同時，線形滴嘴并不都是絕對直的，在焊接面上將會出現(xiàn)不可避免的扭曲、彎曲和粗糙不平。因為這種情況而且生產(chǎn)的管的管壁都很薄，所以彈性的和軟的支承是很必要的。這樣在壓入階段當(dāng)它返回時就可以避免將管壁打穿或破壞。
在專利PCT/GR91/00012，向滴嘴的施加軸向壓力的突出部分以一個頻率不斷地擺動，但是這個頻率與不斷變化的滴嘴的進(jìn)入頻率無關(guān)而且與在其下面通過的滴嘴的速度也無關(guān)。
除了產(chǎn)生在突出部分與滴嘴間的摩擦力外，不足還有以下幾點1)第一次接觸打擊時，滴嘴的位置無法預(yù)測將導(dǎo)致-每個滴嘴受到的打擊的次數(shù)與時間不一樣-每個滴嘴在管壁上的伸入深度不一樣-如果在滴嘴通過時，擺動的突出部分正好處于擺動的最低點，則無間隙，這個滴嘴將不能通過，管子將會被破壞。
2)每個滴嘴在不同的位置受到的壓力是點壓力。
3)突出部分的擺動幅度無法控制導(dǎo)致每個滴嘴的伸入深度無法控制專利U.S.5,282,916中，在第一階段中，施加的是點壓力，壓力點橫跨滴嘴連續(xù)運動。這種情況以及不受歡迎的摩擦力會導(dǎo)致滴嘴非均勻地陷入與伸進(jìn)管壁中，并有滴嘴的升高、旋轉(zhuǎn)與分離的趨勢。在第二階段，如果壓入階段時支持基座是剛硬的，如固定的成型儀，那么因為摩擦力、因為空隙比滴嘴的高度小，那么滴嘴就不能通過空隙，不能被順利地焊接。即使在壓縮的過程中無支持基座，假設(shè)能稍微地離開成型儀，完成壓入，壓縮與可控焊接也不可能實現(xiàn)。
在另外一項眾所周知的技術(shù)里(E.P.O.344505 A2)，壓到滴嘴上的力并不同時施到滴嘴的整個表面，沿著整個長度上的壓力也不同。但是施加到滴嘴上并把它壓入管壁的力P在每一步都是恒定的，只是取決于管子和壓入工具，如固定的突出，之間的空隙X2。接受產(chǎn)生的力并確定壓力大小的表面從開始時的0％上升到滴嘴接觸并伸入管中結(jié)束時的100％。這樣開始時就可以看到一種現(xiàn)象，當(dāng)?shù)巫焐烊腴L度X很小時(接近于0)，固定的力P由于固定的間隙x就會產(chǎn)生很大的力p。
p＝P/x當(dāng)x趨向于0時，p將趨向于無限大。
由于這個力只作用在一個點上，在第一次接觸的時候，滴嘴從管壁的前面陷入而同時在反面凸起，這樣就有圍繞第一個接觸點旋轉(zhuǎn)的趨勢，管壁就有被破壞的危險。
當(dāng)代替前面技術(shù)里所述的固定的不能移動的突出，將一條循環(huán)移動的帶子穿在管子的內(nèi)部，運載一個個的滴嘴時，不需要推桿或其他任何工具向滴嘴施以水平方向的力，但滴嘴不可能無問題地順利通過而焊接在管壁上，而會堆在固定的校準(zhǔn)儀前面。但是，任何要通過的滴嘴都同樣會遇到前面專利E.P.O.344605 A2中在他們第一次接觸的地方轉(zhuǎn)動和沿滴嘴受力不均勻的問題。
另一個缺點是，在這個技術(shù)中需將每個滴嘴加速，從0加速到與管子生產(chǎn)速度相同的速度，這樣需要使用高精密度的設(shè)備，將導(dǎo)致嚴(yán)重的延遲。另一項可用的技術(shù)(歐洲專利GR900100823)，參看
圖1a，以空氣為冷卻介質(zhì)，使用可移動的成型機械(成型儀)。位置A即滴嘴4第一個接觸與壓入點上A的空隙，不是固定的，而是變化的，其取決于長度c和活動盤d與假設(shè)的垂直線V之間的角α。于是有些焊接成為不可能。即使不考慮這點，該專利的不足與前面提到的技術(shù)非常相似，在一個點施加壓力，在第一個接觸點A壓力的升高，滴嘴旋轉(zhuǎn)的趨向等。該專利的另一個缺點是摩擦力，這個摩擦力在A點，超始點達(dá)到最大值，這個力將使滴嘴相對于管子在管子處于液態(tài)或未成型狀態(tài)的區(qū)域減速并延遲，這樣就導(dǎo)致管壁的減弱，造成對管子的破壞。在另一項現(xiàn)有技術(shù)(E.P.O.480632 A2)中，滴嘴在成型機械前首先與管子接觸，并在這一階段受到機械壓力，但是這時管子很軟，不能毫無風(fēng)險的承受機械壓力也不能承受在滴嘴上產(chǎn)生的摩擦力。另外，在這項技術(shù)中，最后的壓接是通過一組輪子來實現(xiàn)的，這些輪子不是單獨運動的，不是軟性材料制成，這樣每個輪子就給熱的薄管子施加一個點的不均勻的壓力。
這時，摩擦在輪子和管子之間產(chǎn)生，也在滴嘴與突出部分之間、旋轉(zhuǎn)軸與輪子之間產(chǎn)生，阻滯延遲管子，使管子有受到破壞的危險。
本發(fā)明給滴灌管的制造提供一種沒有上述缺點的新的方法。
滴灌管的內(nèi)部焊有滴嘴，滴嘴只占管子周面一部分并稍稍地伸進(jìn)周面。管是通過擠壓機連續(xù)生產(chǎn)的。線形滴嘴在是管子的制造過程中被置入的，以經(jīng)過計算的任何速度將滴嘴彈出來，彈出來的滴嘴以一個非常規(guī)律的距離落在管子內(nèi)部。在滴嘴與熱管子的初次接觸中，滴嘴被預(yù)熱，輕微熔化并達(dá)到與管同樣的速度。由于生產(chǎn)速度高，每分鐘120-150米，管子的冷卻是通過水浴和固定的成型儀來實現(xiàn)的而非空氣和活動的成型儀，后者不能適應(yīng)每分鐘35米以上的速度。接下來，生產(chǎn)到達(dá)固定的成型儀時，一條位于管子內(nèi)部的循環(huán)的、以與管生產(chǎn)相同的速度不斷移動的彈性帶子在程控的時間間隙內(nèi)偏移，方向為沿著通過的方向的徑向，即向著稍稍熔化的滴嘴，減小了比滴嘴高的滴嘴和帶子之間的間隙，把滴嘴壓入管壁，帶子回到起始位置。徑向的位移，和隨后滴嘴進(jìn)入管壁是分兩步完成的。第一步，稍微伸入，使滴嘴的外表面被預(yù)熱到熔點；第二步，完成最終的伸入和延長的滯留焊接。移動的帶子的機械裝置的徑向運動和它的旋轉(zhuǎn)速度完全受到控制，帶子的速度和滴嘴通過的速度之間沒有差異，因此沒有摩擦力產(chǎn)生。在滴嘴的壓入過程中，最終施加的力，如最后的壓入力和把滴嘴焊接在管壁上的力只是徑向的力。同時把滴嘴壓入管壁的時間是絕對控制的，這段時間只持續(xù)帶有稍微熔化的滴嘴的移動管進(jìn)入帶也同時移動的區(qū)域，而不產(chǎn)生任何危險。在壓入階段，管子的支承設(shè)備可以是管子狀的固定的金屬成型儀，或者一條彈性材料制成的循環(huán)帶，其隨著成型儀沿著管子的長度方向在管子外面旋轉(zhuǎn)。這條彈性帶子與管子接觸，與管子的生產(chǎn)速度同速移動。因為是軟材料，所以滴嘴的壓入可以以一種非常簡單的方式實現(xiàn)，而不需要內(nèi)部或外部的彈性帶子的徑向位移。這些情況中的雙帶系統(tǒng)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，但是一個固定的、比內(nèi)部帶子與管子之間的高度小的空隙仍存在。在另外的情況下，旋轉(zhuǎn)的帶子系統(tǒng)也可以有一個彈性底座。滴嘴是利用系統(tǒng)的彈性底座或內(nèi)部帶子的材料的彈性或外部旋轉(zhuǎn)帶子的彈性來實現(xiàn)壓入的。帶子的生產(chǎn)因為沒有在管子易碎期間產(chǎn)生的摩擦力而沒有任何風(fēng)險，非常安全，也避免了支承是非彈性材料而帶來的危險。
附圖的說明
圖1生產(chǎn)線的總體布局
圖1a現(xiàn)有技術(shù)里在第一個接觸點空隙不穩(wěn)定的示2本發(fā)明中一條帶子和帶子的徑向位移的部分布局圖2a圖2的詳解圖2b圖2的詳解圖3本發(fā)明的一個變例的部分結(jié)構(gòu)，其中有一條帶子、固定的金屬成型機械(成型儀)的徑向位移、滴嘴在重力作用下的引入圖4本發(fā)明的一個變例的部分結(jié)構(gòu)，其中有一條帶子、所有的帶子系統(tǒng)的彈性底座以及滴嘴在重力作用下的引入圖4a圖4的詳解圖5本發(fā)明的一個變例的部分結(jié)構(gòu)，其中有一條帶子、在成型機械(成型儀)部分中的彈性底座以及滴嘴在重力作用下的引入圖6本發(fā)明的一個變例，其中有一條帶子，通過壓入帶本身及徑向位置進(jìn)行的滴嘴壓入和運輸圖7本發(fā)明的一個變例，其中內(nèi)、外帶子共同作用、滴嘴在重力作用下引入圖8本發(fā)明的一個變例，其中外部帶子和固定的突出共同作用、滴嘴在重力的作用下引入圖9本發(fā)明的一個變例，其中內(nèi)、外帶子共同作用、徑向位移、滴嘴由內(nèi)部帶子運輸
圖10本發(fā)明的一個變例，其中內(nèi)、外帶子共同作用、沒有徑向位移、滴嘴通過固定的突出和斜面引入
圖11本發(fā)明的一個變例，其中外部帶子和固定的突出共同作用、通過一個斜面來驅(qū)動滴嘴
圖12
圖11的細(xì)節(jié)
圖1對本發(fā)明中滴灌管生產(chǎn)線的總體布局的一個圖解它包括擠壓機1、角頭2，滴嘴4通過角頭2進(jìn)入到圓柱形的管子3。滴嘴4只在管3圓周上占一部分。熱的管通過固定的成型儀5，成型儀5與真空水浴6連在一起，在這里完成將滴嘴焊接到管上的工作。
接著，冷的已成型的管子，從識別系統(tǒng)7穿過，識別系統(tǒng)7能準(zhǔn)確識別滴嘴的位置，于是在已焊接滴嘴的上方的合適位置，打上一個水的出口。
牽引機構(gòu)9牽引管3以穩(wěn)定的相同速度從前面提到的位置通過。最后完成的滴灌管卷在生產(chǎn)線末端的纏繞設(shè)備10上。滴嘴供給機構(gòu)包括滴嘴4的儲存裝置和挺桿11。
滴嘴4和管3都是彈性材料，可以通過簡單的壓接實現(xiàn)同質(zhì)焊接。滴嘴有一個蜿蜒迂回的橫截面用于減壓或者水量的調(diào)節(jié)。
滴嘴上有水的進(jìn)口與出口。
管上有一個洞，在滴嘴的水的出口位置上方，打口機械8就是完成這個任務(wù)的。
上述結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是已知的。
圖2-2a-2b描述了本發(fā)明中關(guān)于滴嘴的進(jìn)入和焊接到管子上的結(jié)構(gòu)。
在角頭2中安裝有一個作為突出的機構(gòu)，該機構(gòu)中有一條循環(huán)的軟的彈性帶子12。這條帶子由驅(qū)動機構(gòu)13驅(qū)動而不斷地運動，其速度在牽引機構(gòu)9和成型機構(gòu)5中與正在生產(chǎn)的管3相近。
在帶子12的下方有一條通道，要被焊接到管上的滴嘴4通過這條通道。滴嘴一個接一個被彈到或者在重力的作用下落到正在通過的管3上。
下落的滴嘴稍稍地焊在管3的內(nèi)壁上達(dá)到與管3相同的速度。
當(dāng)管3運載稍微焊接在其上的滴嘴通過固定的成型機構(gòu)5時，有彈性帶子12的機構(gòu)向管3的周面做徑向移動，減小了空隙X2(圖2a)的數(shù)值，穩(wěn)定地均勻地壓在滴嘴整個表面上，將其壓向管壁，一直到完成正確的焊接，然后在牽引彈簧16的作用下回到起始位置。
這個徑向的位移可以通過一個特定的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)裝置和一個凸輪14來實現(xiàn)。
當(dāng)下一個滴嘴到來的時候，帶子就會重復(fù)徑向的位移。由于帶子12以與滴嘴通過的速度、與管生產(chǎn)的速度相同的速度移動，所以擠壓設(shè)備即帶子12與滴嘴4之間不存在速度差，所以施加的壓力可以是任何所需的值，而不用擔(dān)心產(chǎn)生破壞管的在帶子12和滴嘴4之間因摩擦而產(chǎn)生的不受歡迎的軸向力。而且由于這個原因，軸向上施加的力的大小和時間就沒有限制，而這些是正確焊接的重要的參數(shù)。在另一種方案中，帶子12壓向滴嘴4的整個支持裝置不動，只有部分帶子后面的裝置減小X2，于是只有部分的裝置做徑向的位移并壓迫帶子也向滴嘴做徑向位移。這部分機械裝置的運動是當(dāng)?shù)巫焱ㄟ^時以一個外部的命令來實現(xiàn)的(無圖示)。本發(fā)明的一個重要特性就是徑向位移是通過一套可調(diào)與可控的裝置實現(xiàn)的，壓力的實施分為兩步在第一步中，施加輕輕的擠壓，滴嘴輕微地伸入管壁，于是滴嘴的表面溫度升高，達(dá)到熔點；在壓入的第二步中，進(jìn)行更長的、更深的伸入和停留，完成最終的焊接。
無論在哪一種方案中，這兩個伸入步驟都是正確焊接必須的，是由塑料材料之間的焊接技術(shù)來實現(xiàn)的，到目前為止還沒有滴灌管的生產(chǎn)使用上述步驟。
圖3是本發(fā)明的另一種方案。在這種方案中，移動的帶子不再做徑向的運動而是由成型儀5的活動部分17來向管做徑向位移。這個徑向位移是由驅(qū)動裝置18來協(xié)助完成的，驅(qū)動裝置18通過一個旋轉(zhuǎn)的凸輪來升高活動部分17，將運動到此的滴嘴壓向帶子12?；顒硬糠?7的復(fù)位是通過拉伸彈簧16來實現(xiàn)的。在活動部分17做位移以前，管與帶子之間的X2的值大于滴嘴的高度，滴嘴能夠自由通過。隨著活動部分17的上抬，X2減小，以便接觸與焊接。
同樣在這種情況下，實施壓入、焊接和伸入的力是分兩步的，在滴嘴4和帶子12之間不存在相對速度。
圖4提供了本發(fā)明的另一種新的方案，在這種方案中，帶子和管子之間的空隙X2從最一開始就小于滴嘴的高度而且一直比滴嘴的高度小。
帶子12的系統(tǒng)帶有一個使其只轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置13，并通過平行臂15和拉伸彈簧16彈性安裝。沒有特別的驅(qū)動裝置來進(jìn)行徑向位移。當(dāng)?shù)巫焱ㄟ^時，整個裝置被升高，相對于管壁做徑向位移，X2的值略微增大。帶子12的向上輕微位移、升高，是由滴嘴與帶子接觸時由于彈性安裝而由通過的滴嘴4自身完成的。接下來，就是壓入與焊接。X2仍然保持比滴嘴的高度H小，拉伸彈簧16與平行臂15在滴嘴通過后迅速使帶系統(tǒng)復(fù)位。
圖5是與前一種方案非常相似的方案，也是沒有特定的徑向位移驅(qū)動裝置，X2也小于H。這個方案的不同是滴嘴通過時并不能使帶子系統(tǒng)產(chǎn)生徑向位移，相反地卻使由平行臂15和拉伸彈簧16彈性支撐的成型儀5的可移動部分17稍稍產(chǎn)生向下的移動。于是從管壁的一邊形成了彈性支承座，當(dāng)?shù)巫焱ㄟ^后拉伸彈簧就使可動部分17復(fù)位。
在圖4和圖5這兩個相似的方案中，在帶子和滴嘴之間沒有產(chǎn)生不希望的軸向力的相對速度存在。很明顯的是，在圖4的方案中，如果負(fù)責(zé)系統(tǒng)復(fù)位的彈簧16可以被省略的話，那么將有新的方案產(chǎn)生，因此這個方案中有彈簧連接的彈性底座也將可以被省略。旋轉(zhuǎn)的帶子因為是彈性的，所以將是對系統(tǒng)提供彈性的唯一的部件，X2在壓入和焊接的前后將總是保持比滴嘴的高度H小的高度。
圖6是本發(fā)明的另一個方案。在這個方案里，X2的值比H大，滴嘴不是在開始的時候落到管子的內(nèi)壁上而是被放在移動的帶子12的前面，帶子1 2運載滴嘴進(jìn)入管子的內(nèi)部。當(dāng)?shù)巫斓竭_(dá)固定的成型儀5的區(qū)域時，帶子12的整個系統(tǒng)連同其運載的滴嘴一起向熱管子3的管壁做徑向位移，減小X2的值，同時而且均勻地將整個滴嘴以分開的、獨立的步驟壓在管子的表面。在第一步中，滴嘴輕輕地壓入管壁，滴嘴的表面溫度上升到熔點，第二步中滴嘴達(dá)到最終的深度而且停留時間延長，直至完成焊接。徑向位移是由驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)裝置13來實現(xiàn)，復(fù)位是通過彈簧16來實現(xiàn)。
一種與前一種方法相似的方法也應(yīng)該被提及，在這種情況下，帶子的機構(gòu)裝置并不向上做徑向位移，相反的，成型儀的上部的活動部分17向下做徑向位移，減小滴嘴4和管3內(nèi)上壁之間的距離X2(無圖示)。
在前面兩種方法里提到的滴嘴的壓入是同時、均勻、穩(wěn)定地作用在整個滴嘴的長度和表面上的，在兩個獨立和分開的階段完成，與現(xiàn)有的技術(shù)不同，在現(xiàn)有的技術(shù)里，滴嘴進(jìn)入后，沿軸向逐漸地與管進(jìn)行接觸。在任何一種方案里，這種壓入都是通過兩個階段來完成的，正如應(yīng)用在所有的塑料焊接技術(shù)中的一樣。但是現(xiàn)有的技術(shù)，并沒有應(yīng)用這個方法。
圖7提供的是另一種方案，如圖2提供的方案一樣，滴嘴被放在管子里面。由內(nèi)部帶子12和其驅(qū)動裝置實現(xiàn)的周期性壓入并不是在固定的成型儀里完成的，而是在成型儀的外部、位于其后部另一條外部的柔軟的彈性帶子18轉(zhuǎn)動的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)的。帶子18的轉(zhuǎn)動是在一個驅(qū)動裝置19的協(xié)助下完成的，外部帶子18與內(nèi)部的帶子12擁有相同的速度，帶子18的輪廓只占管圓周的一小部分。
當(dāng)管壁非常薄的時候、滴嘴的壓入是在固定的、硬的可能破壞管管壁的成型儀里實現(xiàn)的，這種方法是首選。滴嘴的壓入是在距離成型儀5一定距離發(fā)生的，這時薄薄的管已經(jīng)成型，外表面充分冷卻，這樣在壓接的過程中管就不會受到破壞。內(nèi)表面仍然是熱的以進(jìn)行焊接。因為管子兩側(cè)的帶子是彈性材料，所以壓接是彈性的，而間隙X2在開始的時候比滴嘴的高度大。在另一種方案里，為了使X2減小，外部的帶子而不是內(nèi)部的帶子將做徑向位移(無圖示)，在這種情況下，正如圖4中的方案一樣，能夠避免特定的驅(qū)動裝置13做徑向位移而在一開始就使X2的值小于滴嘴的高度，而不是由彈性底座和一個彈簧16完成裝置12的復(fù)位。如圖4所示情況一樣，帶子12的裝置每當(dāng)?shù)巫?通過時都會由滴嘴4本身和壓接稍微抬高(無圖示)。就圖5提供的方案我們可以得到圖7的另一種方案，即用外部的彈性帶子18取代固定的成型儀5的驅(qū)動裝置17。同時，由拉伸彈簧16完成彈性帶子18的復(fù)位，空隙X2將在開始就被減小，自始至終都比滴嘴4的高度小。帶子固定在管的內(nèi)部并總是在運動。整個系統(tǒng)的彈性將由外部的彈性帶子18的彈性底座經(jīng)彈簧而加強(無圖示)。很明顯的是，如果只保留帶子12和帶子18的轉(zhuǎn)動，如果兩條帶子系統(tǒng)的通過彈簧的所有的彈性底座都被省略，如果X2在一開始就被固定在小于X2的值上，那么圖7將產(chǎn)生另一種方案。
在這種情況下，只有內(nèi)部和外部的帶子的材料彈性給系統(tǒng)提供足夠的彈力。在擁有一條外部帶子的所有的情況下，壓接都是在成型儀外部實現(xiàn)的，即在薄管外部已經(jīng)完全成型和比較穩(wěn)定的區(qū)域內(nèi)(無圖示)。
圖8給出的是圖7在沒有內(nèi)部帶子12的情況下的一個變例，X2比滴嘴的高度H的值小，滴嘴被彈出并焊接在管的內(nèi)部，滴嘴通過水浴的固定的成型儀5，在離它一段距離的旋轉(zhuǎn)的外部帶子18的區(qū)域里受壓。具體的說，壓接是在固定的突出部分20上的膨脹部分21和外部的帶子之間實現(xiàn)的。盡管在運動的滴嘴4和突出部分20上的膨脹部分21之間有滑動出現(xiàn)，產(chǎn)生了軸向摩擦力，這種薄的管的生產(chǎn)還是很安全的，因為a)管已由水冷卻，因為壓接點距離固定的成型儀的距離充分，所以外部已經(jīng)基本穩(wěn)定；b)管的支承，即外部的帶子，是由彈性材料制成，在很長的距離上穩(wěn)定地保持和環(huán)繞著滴嘴4后面的管子，使管子受到保護。
總的來說，外部彈性帶子，可以很容易地后退，在壓接的過程中能產(chǎn)生輕微的變形并吸收產(chǎn)生的軸向的摩擦力，所以這條塑料帶子的存在，第一次使生產(chǎn)簡化，在
圖11和
圖12中給出了另外的方案。
在另一種變例里，為了提高安全性，彈性和軸向摩擦力的控制可以通過連接一個如圖4和圖5中的復(fù)位彈簧的突出部分的彈性底座來加強。
圖9給出的是圖6的變例。在這種方案里外部的帶子18和內(nèi)部的帶子12都存在，還有徑向位移產(chǎn)生裝置。間隙X2的值比滴嘴4的高度大。滴嘴在帶子12的運載下，在管子3的內(nèi)部運輸，在離開固定的成型儀5后，在外部帶子18的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行接觸和壓接。
在這個方案里，如在圖6的方案里提到的一樣，壓接是通過兩個獨立的、分開的階段來實現(xiàn)的，在每個階段里，壓力都是同時、均勻地沿長度方向作用在整個滴嘴上表面上。兩側(cè)的支承都是彈性的，在壓接階段的管子已經(jīng)成型，外部已經(jīng)穩(wěn)定。
圖10的方案中，外部的帶子18和內(nèi)部的帶子12都存在，分別只帶有旋轉(zhuǎn)裝置13和19。X2的值從一開始就比滴嘴的高度小，并一直保持。滴嘴以小于管3的產(chǎn)生速度的速度一個接一個向位于管3內(nèi)部的突出22運動。特別的是，因為每個管的生產(chǎn)速度不一樣，每條管里面的滴嘴之間的距離不一樣，連續(xù)滴嘴的運動速度不一樣，這個運動速度遠(yuǎn)小于管的生產(chǎn)速度。
在突出的末端，存在一個斜面22和一個水平的光滑部分23。滴嘴在距離固定的成型儀一定距離的斜面22的末端與已成型的管3接觸，在這里這些滴嘴以預(yù)先設(shè)定的距離被一個接一個地輕輕焊接到管的內(nèi)上表面。為了使管子不受到破壞，滴嘴的初次接觸是在穩(wěn)定的成型儀5和外部的帶子18之間的空隙之間完成的，這時管外部已經(jīng)冷卻并成型而更加安全。接下來，滴嘴被管子運載著，以與管子相同的速度到達(dá)兩條帶子共同存在的區(qū)域，在這里被擠壓并完成最后的焊接。因為管子兩側(cè)壓接支承由于材料是絕對彈性的，在壓接工具和滴嘴以及管子之間沒有相對速度產(chǎn)生。
圖11和
圖12給出的是
圖10的另一種變例。這種方案的應(yīng)用與
圖10相同但是沒有內(nèi)部的塑料帶子12?？障禭2的值保持比滴嘴的高度小。為了減少對管的破壞，在滴嘴和管3的接觸是在外部帶子18和成型儀5之間的斜面22末端實現(xiàn)的，而且這時管已經(jīng)成型以更加安全。從第一次接觸的位置，滴嘴就達(dá)到了與管相同的速度，沿水平方向進(jìn)入壓接階段。完成最后焊接的壓接是在距離位于水浴里面的固定的成型儀5更遠(yuǎn)距離處完成的。
具體地說，滴嘴在彈性帶子18和固定的突出22上的扁平部分23之間被壓接。尤其重要的是，滑動是存在的，在滴嘴和扁平部分23之間存在一個速度差，這樣會產(chǎn)生軸向的摩擦力。如果這些摩擦力產(chǎn)生在管子還未成型的區(qū)域里，例如在成型儀以前或在成型儀里面，這種方法就不適應(yīng)。在圖8所示情況和本情況中允許這種簡化即取消內(nèi)部的帶子而能安全生產(chǎn)的原因在圖8的方案里也有描述。
圖12是
圖11的詳細(xì)描述。從這個圖上可以很明顯地看出，帶子18不僅是可伸縮的，而且是彈性和柔軟的，在管子帶著輕輕焊接的滴嘴伸入的過程中，它輕輕地后退并在整個長度上施加穩(wěn)定的壓力，向滴嘴施加的力p僅僅取決于在柔軟的帶子下面滴嘴的伸入長度X。壓力p是由材料的彈性決定的，而且在帶子的各個位置都是恒定的，對于產(chǎn)生的每個力p，都有關(guān)系P＝Xp。在初次接觸的位置A，力p與壓力P都是0，但是在完全伸入時，力P達(dá)到最大值。P＝Lp，L是滴嘴的長度。
由于摩擦力R＝uP，在第一次接觸時，沒有摩擦力產(chǎn)生，因而沒有滑動產(chǎn)生，滴嘴很順利地進(jìn)入壓接。按照同樣的方式，隨著P的逐漸減小，滴嘴脫離水平突出23。目前已有的技術(shù)并沒有應(yīng)用這種方法。這種方法沒有向前沉入或旋轉(zhuǎn)的趨勢存在，由于在帶子的每個位置的壓力是固定的，所以在焊接位置管子的壁t1的值在滴嘴長度上是恒定的。同時，局部的變形以及外部帶子在滴嘴的區(qū)域里對管子的粘附的加強，幫助管子克服產(chǎn)生在滴嘴和突出之間的摩擦力，這樣就不需要施加水平的力推動滴嘴。在圖8的方案里也有同樣的應(yīng)用?？偟膩碚f，特別是
圖10和
圖11的方案中滴灌管的制造，在這些方案里，滴嘴的第一次接觸是在管子已經(jīng)冷卻和外部基本成型的區(qū)域發(fā)生的，在滴嘴進(jìn)入管以前，需要對滴嘴的彎曲的外表面的預(yù)熱。預(yù)熱在所有的滴嘴與管的上表面接觸的方案里都是必須的，這時，滴嘴與管子的上部進(jìn)行首先接觸，位于固定成型儀的內(nèi)部或外部，例如圖6和圖9。
圖8和
圖11的變例里，壓接是在外部的帶子和固定的突出之間發(fā)生的，固定突出或突出的部分需要另加一個連接復(fù)位彈簧的彈性底座，例如在圖4和圖5中(無圖示)。
在另一種變例里，取代帶子的是輪子，這個輪子與驅(qū)動裝置一起以與管子和滴嘴帶子通過的速度相同的角速度運動(無圖示)。如果分別將帶子的材料、結(jié)構(gòu)以及布局做小小的改動，那么所有的應(yīng)用轉(zhuǎn)動的帶子的方案都可以用來制造因焊接滴嘴而需要局部加熱的塑料的滴灌管，沿著長度方向焊接形成滴灌管。
權(quán)利要求
1.一種制造滴灌管的方法，其中，滴嘴在管的生產(chǎn)過程中被一個個地引入，并被焊接到管子的內(nèi)表面，在管子的內(nèi)表面上只占一部分，并稍稍地伸進(jìn)管內(nèi)，其特征在于，有兩根循環(huán)的帶子，一根在內(nèi)部，另一根在外部并離開固定的成型儀，這兩條帶子以與管生產(chǎn)速度相同的速度不停地運動；帶子由柔軟的彈性材料制成，能在滴嘴通過時輕微地后撤，并給滴嘴的整個表面施加均衡的力，與滴嘴在第一次接觸壓接區(qū)域的伸入深度無關(guān)；管與滴嘴的壓接是在兩條彈性帶子之間并在離開固定的沒有彈性的成型儀的地方進(jìn)行的。
2.如權(quán)利要求1的滴灌管的生產(chǎn)方法，其特征在于，在管的內(nèi)表面和內(nèi)部的帶子之間的空隙大于滴嘴的高度；兩條帶子的一條，是由單獨的驅(qū)動裝置來驅(qū)動完成徑向位移的，并在一段時間內(nèi)減少管子內(nèi)表面與帶子之間空隙的值以完成壓接和焊接；帶子在滴嘴通過后，通過實施徑向位移的裝置，回到它的初始位置。
3.如權(quán)利要求2的滴灌管的生產(chǎn)方法，其特征在于，滴嘴在重力的作用下下落到管壁上并初步焊到管壁上。
4.如權(quán)利要求2的滴灌管的生產(chǎn)方法，其特征在于，滴嘴在管子的內(nèi)部由內(nèi)部帶子運輸。
5.如權(quán)利要求1的滴灌管的生產(chǎn)方法，其特征在于，在管子的內(nèi)部存在一個固定的突出，這個突出終止在固定的成型儀和外部帶子之間的空隙處，先是一個斜面然后是個水平部分；滴嘴一個個相互接觸地被驅(qū)動，在突出部分的斜面的末端與管第一次接觸，斜面的末端對應(yīng)著固定成型儀和外部帶之間的空隙。
6.如權(quán)利要求5的滴灌管的生產(chǎn)方法，其特征在于，沒有內(nèi)部的帶子，最后的壓接是在外部帶子和延伸至外部帶子區(qū)域的突出的水平部分之間完成的。
7.如權(quán)利要求1的滴灌管的生產(chǎn)方法，其特征在于，無內(nèi)部的帶子，固定的突出一直延伸到外部帶子的區(qū)域，滴嘴在重力的作用下下落輕輕地焊到管的內(nèi)表面上，在突出和外部帶子之間進(jìn)行最后的壓接。
8.如權(quán)利要求1、5、6或7的滴灌管的生產(chǎn)方法，其特征在于，帶子或者突出的系統(tǒng)彈性地安裝并與復(fù)位彈簧相連。
9.如權(quán)利要求1或2的滴灌管的生產(chǎn)方法，其特征在于，可以不用外部帶子，剩下的內(nèi)部帶子不但有轉(zhuǎn)動裝置，還有徑向位移裝置，在管子的內(nèi)表面和內(nèi)部的帶子之間的空隙大于滴嘴的高度，最后的壓接是在內(nèi)部的帶子固定的成型儀之間進(jìn)行的。
10.如權(quán)利要求9的滴灌管的生產(chǎn)方法，其特征在于，用固定的成型儀上的可移動部分代替內(nèi)部的帶子，帶一個徑向位移的裝置，滴嘴在重力的作用下下落，輕輕地焊到管子的表面上。
11.如權(quán)利要求8或9的滴灌管的生產(chǎn)方法，其特征在于，空隙從一開始并一直就比滴嘴的高度低，旋轉(zhuǎn)的帶子有一個只負(fù)責(zé)其轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，沒有一個專門的徑向位移裝置，帶子的徑向位移是在帶復(fù)位彈簧的彈性底座的協(xié)助下完成的，滴嘴與帶子的接觸的瞬間短時間抬高和徑向位移帶子。
12.如權(quán)利要求9的滴灌管的生產(chǎn)方法，其特征在于，空隙從一開始并一直就比滴嘴的高度低，成型儀的移動部分帶有帶復(fù)位彈簧的彈性底座，滴嘴與帶子接觸時短時間地抬高和徑向位移成型裝置。
13.如權(quán)利要求9的滴灌管的生產(chǎn)方法，其特征在于，空隙從一開始并一直就比滴嘴的高度低，旋轉(zhuǎn)的帶子只帶有一個轉(zhuǎn)動的裝置，并不帶有專門的為徑向位移提供驅(qū)動的驅(qū)動裝置，帶子柔軟的彈性材料給系統(tǒng)提供了彈性和適用性，滴嘴在重力的作用下落到管壁上并初步焊接到管子的內(nèi)表面上，壓接是在柔軟的彈性帶子和固定的成型儀之間進(jìn)行。
14.如權(quán)利要求9的滴灌管的生產(chǎn)方法，其特征在于，滴嘴在管子的內(nèi)部通過柔軟的彈性帶子運輸，這條帶子除了它的轉(zhuǎn)動裝置還帶有徑向位移的專門裝置。
15.如權(quán)利要求9或14的滴灌管的生產(chǎn)方法，其特征在于，帶子只帶有一個轉(zhuǎn)動裝置而不帶有徑向位移的裝置，成型儀的移動部分帶有一個專門的徑向位移的裝置，空隙的值比滴嘴的高度大。
16.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、9、10或14的滴灌管的生產(chǎn)方法，其特征在于，壓接和焊接是在兩個連續(xù)但分開的階段完成的，第一個階段輕輕壓入管子內(nèi)壁，在第二階段完成更深的最終的伸入和焊接。
17.如權(quán)利要求1-16任一項的滴灌管的生產(chǎn)方法，其特征在于，滴嘴經(jīng)過預(yù)熱。
全文摘要
在管(3)的制造過程中,單個的滴嘴(10)被導(dǎo)入管中,輕輕地焊在管的內(nèi)表面上,由管本身傳送。然后,當(dāng)?shù)巫?10)位于固定的成型機械(成型儀)的區(qū)域中時,蝸桿螺釘帶連續(xù)地在管內(nèi)運動,其速度等于管的生產(chǎn)速度,在程控的時間間隔內(nèi)向著通過的管壁徑向偏移,減少了帶(12)和滴嘴(10)間的間隙,沿縱向以一步或兩步完成壓接,牢固地焊接并能夠返回初始位置。在另外的變例中,壓接是與外部的轉(zhuǎn)動帶(12)或者帶固定內(nèi)突出的外部帶(12)一起完成的。
文檔編號A01G25/02GK1272039SQ99800829
公開日2000年11月1日 申請日期1999年4月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月27日
發(fā)明者伊曼紐爾·德米扎基斯 申請人:伊曼紐爾·德米扎基斯