可卷繞形成螺旋管的合成帶及其方法
2023-06-25 08:40:41
專利名稱：可卷繞形成螺旋管的合成帶及其方法
技術領域：
本發明涉及對強化有肋結構的改進，並且特別地是涉及由合成材料製成的強化或加強螺旋纏繞管或管道。
背景技術：
眾所周知，塑料管可以通過螺旋纏繞一個塑料帶來製造，塑料帶具有一系列間隔開的在帶的縱向延伸的直立肋，這是在塑料變得更加柔韌的室溫或者升高的溫度下。螺旋纏繞管的這種形成已經在制管業廣為人知，並且在涉及塑料帶的形式以及由這種帶製造管或者管道的機器的形式的專利申請中被描述。
對於這些管子來講，為了實現高性能的應用以獲得必要的強固程度，塑料帶的壁厚必須非常結實，肋也是一樣。作為選擇，最終管或管道可以通過強化件或加強件來強化。
在一些應用中，強化的管或管道被埋在溝渠中或者承受高的地質載荷，管或管道的強度極其重要。
申請人的澳大利亞專利607431公開了一種生產強化塑料管的方法，該塑料管使用了以某種方式放置在肋之間的強化件，這種方式使得最終管或管道的偏轉抗力顯著增加。強化件包括具有U形橫截面的一個金屬件，設計用於在一對相鄰肋的相對的凸緣形式下方相接合的強化件的自由端，藉此將金屬帶鎖在肋之間的合適位置，並且反過來也使肋和最終管硬化。
申請人的澳大利亞專利661047公開了對上面所提到的澳大利亞專利607431公開內容的一種改進。改進是通過提供一種具有反向的U形或V形橫截面的一個中心主體部分而實現的，所述中心主體的徑向高度大於肋的徑向高度，藉此基本上增加了複合管的有效外徑。這提供了一個硬度更大的管。
已知的螺旋纏繞複合管是在多個操作階段形成的。塑料主體被擠壓出來並且隨後被螺旋纏繞以形成一個管。伸長的鋼強化件被分離地卷繞成形，以形成能提供所需硬度的外形(比如上面提到的反向U形或V形)。卷繞形成的鋼外形然後被卷繞成接近螺旋纏繞的塑料主體的半徑。最後，形成外形和半徑的強化件被纏繞在塑料管的外部以形成具有所需硬度的複合管。
當使用澳大利亞專利607431和661047所公開的強化件時，將鋼強化件卷繞以形成具有接近塑料管的半徑的步驟包括將鋼強化件拉伸超越其彈性限度。這需要在卷繞過程中施加相當大的力。相反，由於塑料的材料特性，擠壓出的塑料外形卷繞成螺旋管通常需要很小的力。
本發明的一個目的是提供對前述專利說明書607431和661047所公開內容的某些改進，是針對強化的螺旋纏繞塑料管或管子，這些管子通過由塑料材料和/或金屬形成的附加的強化件而有效地硬化了管或管道，以藉此產生一個複合塑料和金屬結構。
本發明的另一個目的是提供一種改進的複合帶，該複合帶能夠被卷繞形成一個螺旋管和管道，而在管的纏繞過程中及過程後不需要附加強化件。本發明的再一個目的是提供產生這種複合帶的一種方法。
本發明的另一個目的是提供產生螺旋纏繞管的一種方法，該方法消除了對強化件被引入帶的塑料主體以前對強化件預卷繞的需要。
本發明的再一個目的是提供一種由兩種或更多材料構成的螺旋纏繞塑料管，這些材料具有不同的特性，因此合成的或者最終管或管道具有被加強的特性，並且管或管道能夠以相對低的成本被製造。
本發明的再一個目的是提供一種具有高壓力等級的螺旋纏繞塑料管，也就是說，這種管能夠成功地抵抗高的內部壓力。
發明內容
根據本發明的第一個方面，提供了一種可卷繞成螺旋管的複合帶，所述複合帶包括具有底部和至少一個從所述底部向上直立的縱向延伸的肋部的伸長的塑料帶；以及縱向延伸且被所述肋部側向支撐的伸長強化帶，所述強化帶具有至少三比一的高度對厚度比，並且其位置基本上與所述底部垂直，其中，當捲成螺旋管時，所述強化帶增強所述管承受的徑向斷裂載荷。
優選地，所述的高度對厚度比至少是四比一。
優選地，所述肋部限定有一縱向延伸的縫隙，所述強化帶保持在其中，所述帶被所述縫隙的壁側向支撐。
優選地，所述肋部包括一對沿所述底部縱向延伸的平行壁面，該平行壁面基本上與所述底部垂直。
優選地，所述強化帶是連續的，且其長度與所述塑料帶共同延伸。
優選地，所述強化帶被完全密封，以防止其暴露在外界環境中。
優選地，所述塑料帶具有一列縱向延伸的縫隙，該縫隙形成由橫穿所述帶的寬度而間隔開的肋部，每個肋部支撐一個伸長強化帶。
所述複合帶可以包括各種材料，然而，優選的強化帶由金屬構成。更加特別的是，所述強化帶優選地是由鋼構成。
根據本發明的第二個方面，提供了一種可卷繞成螺旋管的複合帶，所述複合帶包括具有底部和一個從所述底部向上直立的縱向延伸的肋部的伸長的塑料帶；縱向延伸並且被所述肋部支撐的伸長平面強化帶，所述強化帶具有至少三比一的高度對厚度比，並且其位置基本上與所述底部垂直；以及縱向延伸且與所述底部連接的平面薄層，所述薄層比所述塑料帶具有更高的楊氏模量和屈服強度，其中，當捲成螺旋管時，所述強化帶增強所述管承受的徑向斷裂載荷，且所述薄層改進了所述管的壓力等級。
優選地，所述的高度對厚度比至少是四比一。
根據本發明的第三個方面，提供了一種可卷繞成螺旋管的複合帶，所述複合帶包括具有形成所述捲曲管內部的底部以及從所述底部向上直立的縱向延伸的肋部的伸長的塑料帶；以及縱向延伸並且被所述肋部支撐的伸長平面強化帶，所述強化帶具有至少三比一的高度對厚度比，並且其位置基本上與所述底部垂直，其中，在所述帶被卷繞形成所述管後，所述強化帶的位置相對於所述底部基本上保持不變。
優選地，所述的高度對厚度比至少是四比一。
優選地，所述強化帶是連續的，且其長度與所述塑料帶共同延伸。
優選地，所述強化帶由金屬構成。優選地，所述強化帶由鋼構成。
期望的所述複合帶進一步包括縱向延伸且與所述底部連接的平面薄層，所述薄層比所述塑料帶具有更高的楊氏模量和屈服強度。
根據本發明的第四個方面，提供了一種生產螺旋捲曲鋼強化塑料管的方法，其步驟包括擠壓具有底部以及從所述底部向上直立的縱向延伸的肋部的塑料外形；將伸長平直邊緣的強化帶引入所述肋部內，所述金屬帶具有至少三比一的高度對厚度比，並且其位置基本上與所述底部垂直，藉此產生平直的複合帶；螺旋卷繞所述複合帶；並且交叉接合所述帶的相鄰卷繞的相鄰邊緣以便形成螺旋管。
優選地，所述肋部被擠壓出來以限定縱向延伸的縫隙，其形狀用於支撐所述強化帶。
優選地，所述肋部被擠壓出來以包括一對沿所述底部縱向延伸的平行壁，所述壁基本上與所述底部垂直。
優選地，所述方法進一步包括密封所述強化帶的步驟。
優選地，所述擠壓和引入步驟在十字頭擠壓模具中一起進行。
根據本發明的第五個方面，提供了一種生產螺旋捲曲鋼強化塑料管的方法，其步驟包括擠壓具有底部以及從所述底部向上直立的縱向延伸的肋部的塑料外形；將伸長平直邊緣的強化帶引入所述肋部內，所述金屬帶具有至少三比一的高度對厚度比，並且其位置基本上與所述底部垂直，藉此產生複合帶；將薄層連接於所述底部，所述薄層比所述塑料帶具有更高的楊氏模量和屈服強度；螺旋卷繞所述複合帶；並且交叉接合所述帶的相鄰卷繞的相鄰邊緣以便形成螺旋管。
優選地，在所述引入和螺旋卷繞步驟之間具有另一步驟，該步驟包括直接將所述平直的複合帶導入到具有繞基本上水平的軸旋轉的捲軸彀的捲軸上，其中所述帶的所述底部面向所述捲軸彀的下側；驅動所述捲軸以使平直的複合帶拉至捲軸，並且使所述帶從所述捲軸的下側卷繞至所述捲軸上；運輸所述捲軸至一個地點；並且從所述捲軸中鬆開所述帶。
本發明的幾個優選實施例在附圖中被圖示出來，包括圖1展示了根據本發明的第一實施例的一個複合帶的橫截面圖。
圖2展示了圖1的帶的分解圖。
圖3是圖1的複合帶的透視圖。
圖4是由圖1和圖3所示的外形卷繞成的一個螺旋纏繞複合帶的透視圖。
圖5展示了強化元件的圖4的管的部分截面圖。
圖6是展示了被引入所述外形中的強化元件的一個透視圖。
圖7展示了根據本發明的第二實施例的一個複合帶的橫截面圖。
圖8展示了根據本發明的第三實施例的一個複合帶的相鄰卷繞的橫截面圖。
圖9展示了根據本發明的第四實施例的一個複合帶的橫截面圖。
圖10展示了根據本發明的第五實施例的一個複合帶的橫截面圖。
圖11展示了根據本發明的第六實施例的一個複合帶的橫截面圖。
圖12展示了根據本發明的第七實施例的一個複合帶的橫截面圖。
圖13展示了根據本發明的第八實施例的一個複合帶的橫截面圖。
圖14展示了用於本發明實施例的捲軸驅動組件的透視圖。
具體實施例參考圖1和圖2，展示了一個可卷繞以形成螺旋管的伸長複合帶。複合帶包括一個伸長的塑料帶11和一個伸長的金屬強化帶30。用於本發明的這個實施例的塑料是聚乙烯，儘管其它合適的塑料也可以使用。
塑料帶11具有一個底部12，其帶有一基本上平的側面14。多個縱向延伸的肋部20從底部12向上凸出。在這個實施例中，每個肋部20包括沿著底部12縱向延伸的一對平行的壁22和24，以限定出一個縱向延伸槽23。槽23的尺寸和形狀能夠保證如圖2最佳示出的那樣緊密地接收強化帶30。
塑料圓筋40被設置得能夠橋接肋壁22和24的上端之間的縫隙，並且因此將強化帶30完全密封。這防止了強化帶30被暴露在環境中，並且因此有助於防止腐蝕。
在本發明的第一實施例中，提供了由橫穿所述帶的寬度而間隔開的三個縱向延伸肋20組成的一列。每個肋部分20支撐一個相應的伸長平面金屬強化帶30。在本發明的其它實施例中，可以使用或多或少的肋和強化帶。支撐伸長金屬強化帶30的肋20不需要連續。只要能夠支撐垂直定位的強化帶30，肋20能夠是任何形狀。
參考圖4，通過螺旋纏繞圖1、2、3中的複合帶而產生的一個螺旋纏繞管被展示出來。帶的鄰近卷繞結構的相鄰邊緣18和16之間的連接在圖1的橫截面中能最佳看出。
比較圖1和圖4，很明顯，在卷繞所述帶以形成管之後，強化帶30相對於底部12的平的側面14的位置基本上保持不變。在帶10的卷繞期間，肋部20特別為強化帶30提供支持。在卷繞所述帶10以形成螺旋管期間，強化帶30圍繞著一個基本上橫向於帶10的一個軸線彎曲。肋部20有助於防止強化帶30橫向並且向著塑料帶12的底部被毀壞。
圖5展示了強化件30在被彎曲以纏繞圖4所示的管以後它的一個弧形部分。皺摺32的小區域也被圖示出來。
重要的是皺摺的這些區域要麼是不存在的要麼就是相對較小。如果出現過多的皺摺，管抵抗徑向斷裂載荷的能力就要受到損害。
同時重要的是保持型面質量最小，而同時保持性能標準，以保證材料成本最小化。
塑料帶12和伸長金屬強化帶30的尺寸和形狀可以改變以適應將被卷繞的管的直徑。下面的表格展示了適於內徑範圍從300到600毫米的管的結構的範圍。
CA3SNG無塗層的冷軋軟鋼所使用的鋼強化帶的高度、厚度和數量是可以變化的，這些影響了捲曲管的硬度。對於較大直徑的管，塑料對管的硬度的貢獻相對較小(＜10％)。對於較小直徑的管，塑料對管的硬度的貢獻相對較大(對於具有300毫米的內徑的管來講接近30％)。
因為很多原因，強化帶30的高度對厚度比是重要的。從管的硬度和材料的有效使用角度來看，具有高的高度對厚度比的強化帶是優選的，但是這必須權衡可能引起的不穩定。不穩定會造成強化帶30橫向向著塑料帶12的底部被毀壞，或者會造成過多的皺摺(在圖5中展示了皺摺)。
具有用於這個應用的最優楊氏模量(或者拉伸模量)以及屈服強度的鋼的選擇也是重要的。如果屈服強度多大，皺摺就更容易產生。
具有上面表格所描述的外形範圍，並且具有厚度範圍在1.4毫米到1.8毫米的肋部，管能夠被捲曲，其具有穩定的相對低的重量並且具有極佳的對徑向斷裂載荷的抗力。
儘管上面描述的實施例使用鋼來強化，伸長的平面強化帶也可以使用其它材料構造。
強化帶30附加到塑料帶12上也能夠幫助改善管的壓力等級。上面描述的複合帶可以進一步與其它元素結合以改善捲曲管的壓力等級。舉個例子，可以提供纖維織物薄層(比如玻璃纖維)、塑料或者鋼，用以改善管的壓力等級。具有超過帶的塑料材料的楊氏模量和強度的任何材料都可以使用。薄層可以以任何合適的方式與外形結合在一起。舉個例子，薄層可以焊接到帶12的底部，或者可以十字頭地擠壓到帶12的底部之內。
也可以提供改善的互鎖邊緣結構以增強管的壓力等級。用於高壓應用的外形結構的例子在圖7到圖13中展示出來。
參考圖7，本發明的第二實施例被展示，其中複合帶10由PVC擠壓而成。通過由塑料帶11形成的一個凸邊緣件16和一個凹邊緣件18而提供了一個機械鎖。還提供了上述類型的強化帶30。這個型面是十字頭地擠壓密封強化帶30，因為複合帶10的製造不需要添加前述密封圓筋。一個薄層50結合到帶11的底部中。薄層50具有高於PVC塑料帶11的楊氏模量和強度。當捲曲成螺旋管時，這個型面能夠提供適合於輸送壓力流體的高壓管。儘管鄰近的迴旋結構並不直接限定在一起，塑料的厚度以及由鄰接的邊緣16和18形成的機械鎖的結構保證了管能夠抵抗顯著的內部壓力。
圖8展示了根據本發明第三實施例的複合帶10的兩個相鄰迴旋結構的橫截面視圖。這個複合帶10包括具有三個肋部20的聚乙烯擠壓帶11，肋部20從底部12延伸，每個肋部20支撐一個強化帶30。支撐一個第四強化件31的一個第四肋部21也被提供。第四肋21和強化帶31的位置在型面的邊緣，以沿著相鄰迴旋結構的薄層之間的縫隙強化捲曲管。這個縫隙54在圖8中展示。
通過在複合帶的相鄰迴旋結構之間的鎖的頂部以及薄層不連續的區域上方提供強化，能夠抵抗高壓的管也能夠產生。
圖9中展示了本發明的第四實施例。本發明的這個實施例與第三實施例相似，不同的是不是在連接區域上方提供一個附加的肋和強化件，而是凹鎖部分具有一個厚壁，以在薄層不連續的地方提供抗壓能力。
本發明的第五實施例在圖10中展示，其中在相鄰迴旋結構之間沒有提供附加的結構來覆蓋薄層不連續的區域。
本發明的第六實施例在圖11中展示。通過本發明的這個實施例，一個附加的薄層被焊接到所示型面的邊緣部分。
本發明的第七實施例在圖12中展示，本發明的這個實施例與上面描述的實施例稍有不同之處在於，在管捲曲過程中插入附加的薄層55。
本發明的最後一個實施例在圖13中展示。通過本發明的這個實施例，一個連續的薄層或者是十字頭擠壓在外形底部12和鎖定區域邊緣中，或者是在擠壓之後焊接到底部。
本發明的其它實施例可以提供薄層，或者是粘結到帶12的底部或者是嵌入帶12的底部。
具有方向特性的材料可以用作薄層或者在薄層內使用。舉個例子，可以使用在縱向方向強度大而在橫向方向強度弱的定向塑料薄膜帶。這種帶會改善捲曲管的「圓周」強度。
也可以使用在橫向方向強度大而在縱向方向強度弱的塑料薄膜帶。
在一些應用中，值得期待的是由在相互正交方向上強度大的兩個(或更多)塑料薄膜帶形成，藉此產生在所有方向上具有高強度的複合物。
具有方向特性的適當材料的例子包括高度拉伸的聚烯烴薄片。這種薄片具有很高比例的在同樣方向上定位的分子，這些分子提供了高的楊氏模量和屈服強度。
當前，螺旋捲曲的複合管是在多個操作中形成的。通常一個塑料主體是在工廠環境內被擠壓出來的並且隨後纏繞到一個捲軸上用於運輸。擠壓出來的帶然後從捲軸上鬆開，並且經過一個纏繞機，纏繞機也可以設置在工廠內，或者作為選擇可以設置在最終管被需要的地點。最後，伸長的鋼強化帶卷繞到新的纏繞管上。在很多應用中，鋼強化帶在被引入塑料管外面以形成具有所需硬度的複合管之前被預卷繞成接近螺旋塑料主體的半徑。當強化件在整個相關的彎曲軸上具有高度硬度的時候，就需要對強化帶進行預彎曲。
由於在製造早期和管纏繞之前將強化件30引入帶中，上面參考圖1，2，3，5和6描述的型面形成螺旋管的加工過程得到了簡化。
圖6中示出了構造可纏繞成螺旋管的複合帶10的一種方法。塑料帶11被擠壓，形成帶有基本上平的側面的底部和從底部12上向上直立的一列平行間隔的縱向延伸的肋部20。緊接著多個縱向金屬帶30被引入肋部20。強化帶30具有至少四比一的高度對厚度比，並且其位置基本上垂直於底部12上的平側面14。
當塑料帶基本上是平的時，進行上述引入或插入步驟。強化帶30不需要任何預彎曲垂直被插入。最後塑料圓筋40(如圖1和2中所示)被擠壓至肋部20的頂端來密封強化帶30。
下述是構造可纏繞成螺旋管的複合帶10的另一種方法。塑料帶和鋼帶被引入擠壓十字頭模具，該模具將上述兩種材料集成為一種複合型面，例如上面描述且如圖3所示的複合帶。通過十字頭擠壓形成的複合帶稍微不同於上述型面之處在於，不需要塑料圓筋40(如圖1和2中所示)，相反，可設計十字頭模具使鋼帶從模具中出來時完全被塑料密封。
在生產出複合強化帶之後，其能直接將上述帶捲入螺旋捲曲管中，如圖4中所示的管，或者可替換地，該帶能被卷繞到捲軸上便於後續使用。
將複合型面卷繞到捲軸上用於運輸的能力提供了許多優點。例如，可將單個捲軸運輸到場地，且位置定位於鄰近管卷繞機，該卷繞機位於需要最終管的位置。此時，不需要大量的專用設備以單一的操作來螺旋捲曲複合管。
為了能卷繞直的複合帶12同時鋼強化帶30不起皺摺，必須開發一種新卷繞方法。現有的傳統卷繞方法是產生一種反向彎曲帶的卷繞帶的路徑，然後在帶進入捲軸彀之前將其變直。捲軸圍繞水平軸旋轉時，帶被供給捲軸的頂端或上側。這種方法滿足於沒有鋼的塑料帶。然而，當帶中有鋼強化帶時，這種方法不合適且使鋼強化帶起皺摺。
圖14示出了一種開發用於卷繞鋼強化複合帶10的卷繞驅動裝置100。捲軸101被支撐著且圍繞著水平軸102旋轉。提供帶導輥110以將帶10分配在捲軸的彀的整個寬度上。在圓杆112上驅動的循環氣壓缸114驅動帶導輥110來回移動。
圖14所示為鋼強化帶開發的卷繞方法具有帶路徑，其能夠將施加在帶上引起皺摺的任何載荷降至最低。在這種設備中捲軸101上的帶路徑是通向捲軸下部或下側103的直路徑，而肋部朝下，因而底部12朝上，允許帶彎曲於捲軸上的正確位置(肋部向上，正如其在捲曲管中一樣)。
在新方法中開發的控制捲軸101轉速的方法取決於帶10中的拉力(馬達上的扭矩)。除了改變卷繞方法之外，需要選擇最佳的捲軸轂尺寸以防止在卷繞過程中肋部起皺摺。試用原始的450毫米轂尺寸適用於某些鋼厚度，然而當鋼變得厚且長時，轂的尺寸也需要相應地增大。對於當前為最大約750毫米直徑的管所製造的帶10，要求1000毫米的轂的尺寸。
如圖7至13所示，本發明的第二至第八實施例的型面可用上面針對圖1至6所示的本發明第一實施例的型面所述的方法來構造。在帶被擠壓之後，能以單一的步驟引入薄層。
儘管為了更好地理解本發明，針對優選實施例描述了本發明，但應該理解，在不偏離本發明旨意的情形下可產生各種變形。因此，應當理解本發明包括在其範圍內的各種變形。
權利要求
1.一種可卷繞形成螺旋管的複合帶，其包括伸長的塑料帶，所述塑料帶具有底部和至少一個從所述底部向上直立的縱向延伸的肋部；以及縱向延伸並由所述肋部側向支撐的伸長強化帶，所述強化帶具有至少三比一的高度對厚度比，並且定向為基本上垂直於所述底部，其特徵在於，當捲成螺旋管時，所述強化帶克服徑向斷裂載荷而增強所述管。
2.如權利要求1所述的複合帶，其中所述的高度對厚度比至少是四比一。
3.如權利要求1或2所述的複合帶，其中所述肋部限定有縱向延伸的縫隙，所述強化帶保持在該縫隙中，所述帶由所述縫隙的壁側向支撐。
4.如權利要求3所述的複合帶，其中所述肋部包括一對沿所述底部縱向延伸的平行壁，該平行壁基本上垂直於所述底部。
5.如權利要求4所述的複合帶，其中所述強化帶是連續的，且其長度與所述塑料帶共同延伸。
6.如權利要求5所述的複合帶，其中所述強化帶被完全密封，以防止其暴露在外界環境中。
7.如權利要求6所述的複合帶，其中所述塑料帶具有一列縱向延伸的縫隙，這些縫隙形成橫穿所述帶的寬度而間隔開的若干肋部，每個肋部支撐一個伸長強化帶。
8.如權利要求1至7中任一項所述的複合帶，其所述中強化帶由金屬構成。
9.如權利要求8所述的複合帶，其中所述強化帶由鋼構成。
10.一種可卷繞形成螺旋管的複合帶，其包括伸長的塑料帶，所述塑料帶具有底部和從所述底部向上直立的縱向延伸的肋部；縱向延伸並由所述肋部支撐的伸長平面強化帶，所述強化帶具有至少三比一的高度對厚度比，並定向成基本上垂直於所述底部；以及縱向延伸且與所述底部連接的平面薄層，所述薄層比所述塑料帶具有更高的楊氏模量和強度；其特徵在於，當捲成螺旋管時，所述強化帶克服徑向斷裂載荷而增強所述管，且所述薄層改進了所述管的壓力等級。
11.如權利要求10所述的複合帶，其中所述的高度對厚度比至少是四比一。
12.如權利要求10或11所述的複合帶，其中所述肋部限定有縱向延伸的縫隙，所述強化帶保持在該縫隙中，所述帶由所述縫隙的壁側向支撐。
13.如權利要求12所述的複合帶，其中所述肋部包括一對沿所述底部縱向延伸的平行壁，所述壁基本上垂直於所述平的側面。
14.一種由複合帶製成的螺旋捲曲複合管，該複合帶包括伸長的塑料帶，所述塑料帶具有形成所述捲曲管內部的底部以及從所述底部向上直立的縱向延伸的一個肋部；以及縱向延伸並由所述肋部支撐的伸長金屬強化帶，所述強化帶具有至少三比一的高度對厚度比，並且定向成基本上垂直於所述底部；其特徵在於，在所述帶被卷繞形成所述管之後，所述強化帶的方位相對於所述底部基本上保持不變。
1 5.如權利要求14所述的管，其中所述的高度對厚度比至少是四比一。
16.如權利要求14或15所述的管，其中所述強化帶是連續的，且其長度與所述塑料帶共同延伸。
17.如權利要求14至16中任一項所述的管，其中所述強化帶由金屬構成。
18.如權利要求17所述的管，其中所述強化帶由鋼構成。
19.一種由複合帶製成的螺旋捲曲複合管，該複合帶包括伸長的塑料帶，所述塑料帶具有底部和從所述底部向上直立的縱向延伸的肋部；縱向延伸並由所述肋部支撐的伸長平面強化帶，所述強化帶具有至少三比一的高度對厚度比，並且定向成基本上垂直於所述底部；以及縱向延伸且並所述底部連接的平面薄層，所述薄層比所述塑料帶具有更高的楊氏模量和強度；其特徵在於，在所述帶被卷繞形成所述管之後，所述強化帶的方位相對於所述底部基本上保持不變。
20.如權利要求19所述的管，其中相鄰的所述薄層卷繞結構並不直接連接在一起。
21.如權利要求20所述的管，其中所述的高度對厚度比至少是四比一。
22.如權利要求20或21所述的管，其中所述強化帶是連續的，且其長度與所述塑料帶共同延伸。
23.如權利要求19至22中任一項所述的管，其中所述強化帶由金屬構成。
24.如權利要求23所述的管，其中所述強化帶由鋼構成。
25.一種由複合帶製成的螺旋捲曲複合管，該複合帶包括伸長的塑料帶，所述塑料帶具有底部和從所述底部向上直立的縱向延伸的肋部；鄰近所述肋部或與所述肋部成一體延伸的伸長強化帶；以及縱向延伸且與所述底部連接的平面薄層，所述薄層比所述塑料帶具有更高的楊氏模量和強度。
26.如權利要求25所述的管，其中所述管的相鄰的薄層卷繞結構並不直接連接在一起。
27.如權利要求26所述的管，其中所述強化帶由金屬構成。
28.一種生產螺旋捲曲鋼強化塑料管的方法，其步驟包括擠壓塑料型面，所述塑料型面具有底部以及從所述底部向上直立的縱向延伸的肋部；將伸長平直邊緣的強化帶引入所述肋部內，所述金屬帶具有至少三比一的高度對厚度比，並且定向成基本上垂直於所述底部，藉此產生平直的複合帶；螺旋卷繞所述複合帶；並且交叉接合所述帶的相鄰卷繞的相鄰邊緣從而形成螺旋管。
29.如權利要求28所述的方法，其中所述肋部被擠壓出來而限定縱向延伸的縫隙，所述縫隙的形狀用於支撐所述強化帶。
30.如權利要求29所述的方法，其中所述肋部被擠壓出來而包括一對沿所述底部縱向延伸的平行壁，所述壁基本上垂直於所述底部。
31.如權利要求30所述的方法，進一步包括密封所述強化帶的步驟。
32.如權利要求31所述的方法，其中所述擠壓和引入步驟在十字頭擠壓模具中一起進行。
33.一種生產螺旋捲曲鋼強化塑料管的方法，其步驟包括擠壓塑料型面，所述塑料型面具有底部以及從所述底部向上直立的縱向延伸的肋部；將伸長平直邊緣的強化帶引入所述肋部內，所述金屬帶具有至少三比一的高度對厚度比，並且定向成基本上垂直於所述底部，藉此產生複合帶；將薄層連接於所述底部，所述薄層比所述塑料帶具有更高的楊氏模量和強度；螺旋卷繞所述複合帶；並且交叉接合所述帶的相鄰卷繞的相鄰邊緣，從而形成螺旋管。
34.如權利要求33所述的方法，其中所述肋部被擠壓出來而限定縱向延伸的縫隙，所述縫隙的形狀用於支撐所述強化帶。
35.如權利要求34所述的方法，其中所述肋部被擠壓出來以限定一對沿底部縱向延伸的平行壁，所述壁基本上垂直於所述底部。
36.根據權利要求28所述的方法，在所述引入和螺旋卷繞步驟之間具有其它步驟，這些其它步驟包括將所述平直的複合帶導引到具有圍繞基本上水平的軸旋轉的捲軸轂的捲軸上，其中所述帶的所述底部面向所述捲軸轂的下側；驅動所述捲軸以將所述平直的複合帶拉至捲軸，並且將所述帶從所述捲軸的下側卷繞至所述捲軸轂上；的全反所述捲軸運輸至一個地點；並且從所述捲軸上鬆開所述帶。
37.根據權利要求33所述的方法，在所述連接和螺旋卷繞步驟之間具有其它步驟，這些其它步驟包括將所述平直的複合帶導引到具有繞基本上水平的軸線旋轉的捲軸轂的捲軸上，其中所述帶的所述底部面向所述捲軸轂的下側；驅動捲軸以的全反所述平直的複合帶拉向所述捲軸，並且使所述帶從所述捲軸的下側卷繞至所述捲軸轂上；運輸所述捲軸至一個地點；並且從所述捲軸上鬆開所述帶。
全文摘要
公開了一種可卷繞成螺旋管的複合帶(10)。所述複合帶(10)包括具有底部(12)和至少一個從所述底部(12)向上直立的縱向延伸的肋部(20)的伸長的塑料帶(11)；以及縱向延伸的伸長強化帶(30)，其側向被所述肋部(20)支撐，所述強化帶(30)具有至少三比一的高度對厚度比，並且其位置基本上與所述底部(12)垂直。當捲成一螺旋管時，所述強化帶(30)增強所述管承受的徑向斷裂載荷。圓筋(40)將強化帶(30)密封起來與外界環境隔絕。期望的所述複合帶(10)進一步包括縱向延伸且與所述底部(12)連接的平面薄層(50)，所述薄層(50)比所述塑料帶(11)具有更高的楊氏模量和屈服強度。所述薄層(50)極大改善了由所述帶(10)卷繞成的管的壓力等級。
文檔編號F16L9/16GK1646298SQ03809029
公開日2005年7月27日 申請日期2003年4月17日 優先權日2002年4月22日
發明者伊恩·羅格·巴特曼, 古拉齊·烏伊薩爾 申請人:裡洛克澳大利亞有限公司