專利名稱：用紫外光固化技術同步生產多根纖維絕緣套管的設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及生產纖維絕緣套管裝置技術領域，特別是涉及一種用紫外光固化技術同步生產多根纖維絕緣套管的設備。
背景技術：
現在國內玻璃纖維套管普遍采用溶劑型的絕緣漆經加熱烘焙的方法生產，其缺點有“兩高一低”，即高耗能、高污染、低效率。而采用紫外光固化技術及無溶劑光固化配方能很好的地解決上述問題，具有低耗能、低污染、高效率等“兩低一高”的優點。專利CN101665656A公開了一種用于生產玻璃纖維絕緣套管的紫外光固化絕緣漆的配方及制備工藝，但要完成從管狀玻纖的送入，光固化涂料的涂覆，輻射固化，到切斷、裝袋在線式的一體化生產，需要專門、高效的管狀的光固化設備。關于管狀材料表面涂料的固化，美國專利US20020155229 Al公開了一種適用于單根連續管狀材料的紫外光固化設備，但主要針對的是單根管材(如光纖)及薄涂膜(< 50 μ m)的固化，不適用于多根管材的同時固化。應用于玻璃纖維絕緣軟管因力學性能與絕緣性能的要求，對光固化主體樹脂的的分子量、活性稀釋劑的用量、涂膜的厚度(約100 μ m)等都有嚴格的要求，使用光纖光固化的設備不能滿足玻璃纖維絕緣軟管對漆膜厚度與力學性能的要求。另外，國外技術發達的國家有用于汽車、木器家具等復雜三維構型的光固化設備，但是將其應用于玻璃纖維套管、漆包線等管狀材料的紫外光固化產品上，性價比不高，且不利于效率的提高。一種適用于連續生產光固化玻璃纖維軟管絕緣套管，包括表面涂覆、固化多根管材的光固化的系統和辦法的提出尚屬首次，并且用于光固化技術生產纖維絕緣套管的設備也未見相關廠家生產和報道。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的需要而設計的一種用紫外光固化技術同步生產多根玻璃纖維絕緣套管的設備，這種設備通過樹脂混合和預加熱釜對涂覆裝置連續供料，當玻璃纖維絕緣套管胚管在涂覆裝置內經涂覆后，采用在位于中心的中心燈管周圍均勻分布兩個或以上半橢圓形截面的高反射鋁反光板進行紫外線反射固化，從而同步生產多根玻璃纖維絕緣套管。本發明所要求解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現
一種用紫外光固化技術同步生產多根玻璃纖維絕緣套管的設備，包括坯管引導裝置、涂覆裝置、光源系統、套管牽引裝置、樹脂混合和預加熱釜，所述坯管引導裝置位于最前端，所述涂覆裝置位于坯管引導裝置后方，所述光源系統位于涂覆裝置上方，所述套管牽引裝置位于位于最后端，所述樹脂混合和預加熱釜位于涂覆裝置的斜上方，其通過進料管與涂覆裝置連通，所述光源系統包括遮光罩、能產生紫外光的中心燈管、反光板，所述遮光罩形成一個封閉的箱狀，所述中心燈管和反光板在遮光罩內，所述反光板為至少兩個，在同一水平面內均勻分布，所述反光板橫截面形狀為半橢圓狀，且所有反光板的其中一個焦點重合，所述中心燈管位于所述重合的焦點處。
所述光源系統還包括冷卻系統，所述光源系統還包括冷卻系統，所述冷卻系統包括散熱片、風機、送風管、風罩，所述散熱片帶有鰭，其兩端固定在反光板后，所述反光板間有空隙，所述風機位于各反光板空隙處，風機前端連有送風管，送風管上罩有風罩，所述反光板為聞反射招反光板。所述涂覆裝置有兩層，內層為涂覆杯，外層為加熱碗，所述加熱碗底部的加熱基座內鑲嵌有加熱墊圈，加熱墊圈包括內、外加熱環，所述加熱碗和涂覆杯的底部開有孔，用于坯管通過，孔的數量與散熱板的數量相同且孔的中心與散熱板的另一個焦點位于同一豎直線上，所述孔的孔徑大小能調節，所述加熱墊圈的內、外加熱環分別位于所述孔的兩側，所述涂覆杯和加熱碗間有固體保溫介質，所述涂覆杯上方設有刮漆板，所述刮漆板上開有與底部孔相對應的孔，所述刮漆板 上孔的孔徑也能調節。所述光源系統的上下方均裝有溫度能夠調節的加熱套管。由于采用了如上技術方案，本發明具有如下特點
克服了傳統的多光源-單管材的管狀材料的光固化光源利用效率低的缺點，采用了單燈管-多根管材的方式提高了光源、能源的使用率。
圖I為本發明主要結構連接示意圖。圖2為本發明光源系統的俯視結構示意圖。圖3為本發明涂覆裝置俯視結構示意圖。圖4為本發明涂覆裝置剖視圖。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。如圖I所示，本發明包括坯管引導裝置100，涂覆裝置200，光源系統300，套管牽引裝置400，樹脂混合和預加熱釜500。坯管引導裝置100位于最前端，其后方設置有涂覆裝置200，光源系統300位于涂覆裝置200的正上方，套管牽引裝置400位于涂覆裝置200的后方，樹脂混合和預加熱釜500位于涂覆裝置200的斜上方，通過進料管600與涂覆裝置200連通，保證連續供應光固化涂料。如圖2所示，本發明光源系統300包括遮光罩310，中心燈管320，高反射鋁反光板330，散熱片340，風機350，送風管360，風罩370。遮光罩310圍成一個箱狀，高反射鋁反光板330有三塊，形狀為橫截面為半橢圓形的柱面構成，橢圓形柱面的一條焦點線作為中心燈管320的中心線的位置，另外一條焦點線各呈120度排列，作為玻璃纖維管狀基材的中心線位置。這種單根燈管-多根管材的反光板-中心燈管設計是根據橢圓的反射性質，是由能產生線性紫外光的中心燈管320 (即橢圓柱面的一個焦點)發出的光經高反射鋁反光板330反射后，均勻聚焦至玻璃纖維管狀基材表面(即另一焦點)，完成光固化涂料在基材表面的固化。使用高反射鋁反光板330，其反光率可以達到90%以上，保證輻照至基材表面光強的均勻性。高反射鋁反光板330數量可以為兩塊或三塊以上，均布于中心燈管320周圍。光源系統300還包含了用于中心燈管320冷卻的風式冷卻系統，包含作為銅基質的帶鰭式的散熱片340，固定在高反射鋁反光板330的外側，使用點焊的方式將兩者密切結合。風機350位于各半橢圓狀的反光板330的交線空隙處，風機前連有送風管360，送風管360前罩有風罩370，風機350鼓起的風通過送風管360吹到中心燈管320上360。風罩370以減少抽風冷卻過程中，灰塵進入光源系統300對紫外光燈的損壞。風機350所處的位置離中心燈管320最近，有利于中心燈管320的冷卻，同時對基材又無直接的風力作用。
光源系統300根據需要可分為多層，各層的排布如前所述，多層排布的方式提高了管狀基材的輻照長度，延長了輻照時間，提高套管的輻射固化的效率。如圖3、圖4所示，為滿足絕緣套管的柔韌性、強度等力學性能的要求，用于制備光固化玻璃纖維絕緣套管的主體樹脂需要達到一定的高分子量，且配方中的小分子量的活性稀釋劑的量不能過多，這往往伴隨著粘度的上升，進而導致涂膜的厚度上升，不利于生產。溫度的升高可以降低樹脂的粘度，為減少樹脂的粘度，采用對樹脂加熱的方式，加熱式涂覆裝置200位于光源系統300的正下方，
涂覆裝置200有兩層，內層為涂覆杯210，外層為加熱碗220，加熱碗220底部的加熱基座221內鑲嵌有加熱墊圈222，加熱墊圈222包括內、外加熱環，加熱碗220和涂覆杯210的底部開有孔230，用于坯管通過，孔230的孔徑大小能調節，加熱墊圈222的內、外加熱環分別位于孔230的兩側，以減少加熱梯度；涂覆杯210用于盛裝光固化樹脂，保溫介質240位于涂覆杯210和加熱碗220間，用于熱傳遞與對光固化樹脂的保溫，因涂覆裝置200是上下開口式的，保溫介質240使用固體介質，體系的溫度可以通過位于涂覆杯210中的溫度探頭監控與控制。涂覆杯210上方設有刮漆板250，所述刮漆板250上開有孔251，刮漆板250上孔251的孔徑也能調節。絕緣套管涂膜的厚度通過位于涂覆杯210上方的刮漆板250的孔251來調節，刮漆板250上孔251的中心與底部孔230的中心及坯管中心在同一直線上。光源系統300的下方有溫度可以調節的涂膜加熱套管700，上方有溫度可以調節的后處理加熱套管800。涂膜加熱套管700用于提高固化溫度，進而提高固化膜的轉化率及用于降低涂膜的厚度，溫度探頭置于套管內側監控加熱溫度；光源系統的上方裝有后處理加熱套管800，用于光固化厚涂膜的后處理以減少厚涂膜的內應力及可用于光-熱雙重固化后期的熱固化。生產流程玻璃纖維坯管經坯管引導裝置100引導進入涂覆裝置200，在涂覆裝置200內上漆，經刮漆板250調節漆膜的厚度，后就如光源系統300，涂覆光固化樹脂的坯管經過光源系統300固化成膜，最后經套管牽引裝置400引導，被收集成卷，整個生產過程就結束了。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求
1.一種用紫外光固化技術同步生產多根玻璃纖維絕緣套管的設備，其特征在于，包括坯管引導裝置、涂覆裝置、光源系統、套管牽引裝置、樹脂混合和預加熱釜，所述坯管引導裝置位于最前端，所述涂覆裝置位于坯管引導裝置后方，所述光源系統位于涂覆裝置上方，所述套管牽引裝置位于位于最后端，所述樹脂混合和預加熱釜位于涂覆裝置的斜上方，其通過進料管與涂覆裝置連通，所述光源系統包括遮光罩、能產生紫外光的中心燈管、反光板，所述遮光罩形成一個封閉的箱狀，所述中心燈管和反光板在遮光罩內，所述反光板為至少兩個，在同一水平面內均勻分布，所述反光板橫截面形狀為半橢圓狀，且所有反光板的其中一個焦點重合，所述中心燈管位于所述重合的焦點處。
2.如權利要求I所述的用紫外光固化技術同步生產多根玻璃纖維絕緣套管的設備，其特征在于，所述光源系統還包括冷卻系統，所述冷卻系統包括散熱片、風機、送風管、風罩，所述散熱片帶有鰭，其兩端固定在反光板后，所述反光板間有空隙，所述風機位于各反光板空隙處，風機前端連有送風管，送風管上罩有風罩，所述反光板為高反射鋁反光板。
3.如權利要求I所述的用紫外光固化技術同步生產多根玻璃纖維絕緣套管的設備，其特征在于，所述涂覆裝置有兩層，內層為涂覆杯，外層為加熱碗，所述加熱碗底部的加熱基座內鑲嵌有加熱墊圈，加熱墊圈包括內、外加熱環，所述加熱碗和涂覆杯的底部開有孔，用于坯管通過，孔的數量與散熱板的數量相同且孔的中心與散熱板的另一個焦點位于同一豎直線上，所述孔的孔徑大小能調節，所述加熱墊圈的內、外加熱環分別位于所述孔的兩側，所述涂覆杯和加熱碗間有固體保溫介質，所述涂覆杯上方設有刮漆板，所述刮漆板上開有與底部孔相對應的孔，所述刮漆板上孔的孔徑也能調節。
4.如權利要求I或2或3所述的用紫外光固化技術同步生產多根玻璃纖維絕緣套管的設備，其特征在于，所述光源系統的上下方均裝有溫度能夠調節的加熱套管。
全文摘要
本發明公開的一種用紫外光固化技術同步生產多根玻璃纖維絕緣套管的設備，包括坯管引導裝置、涂覆裝置、光源系統、套管牽引裝置、樹脂混合和預加熱釜，坯管引導裝置位于最前端，涂覆裝置位于坯管引導裝置后方，光源系統位于涂覆裝置上方，套管牽引裝置位于位于最后端，樹脂混合和預加熱釜位于涂覆裝置的斜上方，其通過進料管與涂覆裝置連通，光源系統包括遮光罩、能產生紫外光的中心燈管、反光板，遮光罩形成一個封閉的箱狀，中心燈管和反光板在遮光罩內，反光板為至少兩個，在同一水平面內均勻分布，所述反光板橫截面形狀為半橢圓狀，且所有反光板的其中一個焦點重合，中心燈管位于所述重合的焦點處。本發明提高了光源、能源的使用率。
文檔編號H01B19/00GK102623114SQ20121011343
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月17日 優先權日2012年4月17日
發明者朱柳騰, 章周武, 魯鋼 申請人:池州九華漢高電工材料有限公司