肋片管的聯接的製作方法
2023-04-24 17:39:11
專利名稱：肋片管的聯接的製作方法
技術領域：
本發明涉及外表面帶肋的半剛性塑料管。這些管的管端可相互聯接起來。
熱塑性塑料製成的半剛性管有多種用途，例如可用作地下排水管或安置電線。對於各種應用，已發現無論使用雙壁或單壁的波紋管都具有優點，近來，帶肋壁的管也廣泛使用。這些管上所帶的肋片通常是從管壁向上突起的環形或螺旋形肋片，肋片的高度明顯地超過管壁的厚度。同使用平壁管相比，這些肋片管具有好的抗壓強度且只需要更少量的塑料原料。
肋片管明顯地比平壁管有更大的外徑，如果要把它們聯接在一起，內徑大的聯接件一般不適合用來把肋片管和平壁管聯接起來。為了聯接肋片管，必須要把密封件塞在肋片管壁和聯接套管之間的全部間隙中。如果肋片經上突起的程度較大，那麼間隙較寬。例如，如果肋片從管的基壁往上突起一英寸或更多一些，那麼必須用密封件來密封寬度至少為一英寸的環形間隙。當肋片是環形的時候，密封件必須位於兩片之間。
聯接套管可以是一個單獨的零件，或者是將一根管的一端製成擴口端或承口端，用來套裝到另一根管的端上。在這些情況下精確裝配及密封都有著困難。另外，當聯接套管是一根管的一個承口端時，喇叭口直徑必須很大，以便於套裝到另一管的肋片上。在要求把肋片管與平壁管聯接在一起時，會出現另外的問題。可以明白，如果外徑較大的肋片管要與外徑較小的平壁管或其它管聯接起來，那麼在兩個管之間就存在有較大的間隙需要密封。一般來說，由於上述的困難，一般不對平壁管和肋片管進行聯接。但是，在不能避免必須進行這種聯接時，必須使用單獨的聯接套管。這是因為在用來套裝到相鄰管上的管端上設置的喇叭口必須足夠大以套裝到肋片管上。這樣，在肋片管端設置大的聯接喇叭口和所聯接的平壁管之間的間隙太大以致不能用普通密封裝置來密封。
帶有突出肋片的肋片管一般由隧道式的移動模裝置來製造。從擠出噴嘴中將塑料管坯擠到移動模隧道中越過成形塞。所述的成形塞限定了管的內表面，而移動模隧道則限定了管的外表面。於是，管坯被強制進入在成形塞和越過成形塞軸的移動的管式隧道之間的孔腔中。管式隧道具有可以形成成品管的肋片或其它構造的模表面。有多種方法可用來提供移動模隧道，但是通常由兩行模塊組成，它們合在一起構成配合的模塊對，以成形一個與擠出噴嘴相平行且同軸的向前運動的一個隧道。
已知要用至少一對模塊(套箍模塊)用來在一個移動模隧道結構中成形出管的不同外表面的套箍，使得可以按照模塊行進的長度，周期地把如此不同的表面成形在成型管的表面上。當然，不同的模塊對可在要求的任何間隔中插入模列中。因此，在模塊行程中會出現大於一對的上述模塊對。在需要用不同的成形技術製造波紋管時就用這種不同的模塊對。在這種情況下，用吹塑成形或真空成形在移動模隧道中成形出管，於是通過改變某些模塊的形狀也可以改變管的內表面。製造波紋管與製造肋片管工藝大不相同，後者更近似於注射成形法。
本發明人已試圖提供一簡單而結實且便宜但是牢固的把肋片管聯接起來的裝置。他的目的是使得以前不能承受專門設備的花費來為(帶有從管基壁明顯地突起的肋片的)肋片管提供聯接裝置的公司提供上述的可能性。
按照本發明，提供了一種剛性的熱塑性材料管，它帶有從外基壁表面突起的肋片，肋片的高度至少與所述管的壁厚的尺寸相等，所述的管有第一端和第二端，該第一端包括所述管的較短長度，該處肋片的高度減小，而該第二端擴成喇叭口，該口足以套裝到另一根管的第一端上。
在所述的肋片高度減小的區段中，所述肋片的高度可為零，也就是與管的外基面相齊平，或者它們也可以從管的外基面稍微升起，以提供一作為附加密封裝置的基座和提高強度。該端部可擴成喇叭口或加厚以與它要聯接的管的外徑相應。可取地是在第二喇叭口端的內表面成形出一環形槽來裝一密封環。
肋片可以是任何形狀，但預計本發明可實用於帶環形肋片或螺旋形肋片的管。
肋片的高度不是太重要的，但是本發明對具有明顯高度的肋片的管有著更實際的重要性。因此在本發明的聯接端處用帶有從基面向上突起一英寸或更高一些的肋片的管是合適的，它們可用本發明的方法聯接起來。
另外，按照本發明，還提供了把一根肋片管與另一根肋片管聯接起來的方法，其中每一根管都帶有高度比管壁厚大的肋片，該方法包括在所述的一根肋片管上形成出肋片的高度減小的一端和在另一根肋片管上成形出一個帶喇叭口的端，該喇叭口的直徑使得該喇叭口能套裝在所述的第一根管上的肋片高度減小的端上;在所述喇叭口端的內壁上形成一環形槽並把密封環裝在所述的槽中;和把所述喇叭口端套裝在第一根管的肋片高度減小的端上，使密封環與兩根管都接觸，而在其間進行密封。
下面參照附圖通過實例來詳細說明本發明的實施例，附圖中
圖1是示出先有技術的在兩個肋片管之間的聯接的示意圖;
圖2是本發明的在肋片管和平壁管之間的聯接的一個實施例的示意圖;
圖3是本發明的在肋片管之間的聯接的另一個實施例的示意圖;
圖4是本發明的在肋片管之間的聯接的再一個實施例的示意圖;
圖5是本發明的在肋片管之間的聯接的又一個實施例的示意圖;
圖6是本發明的在肋片管之間的聯接的又一個實施例的示意圖;
圖7是一個適合於用來成形如圖3所示的肋片管的移動模隧道的縱剖面圖;
圖8是由圖7所示的裝置製造的管在分割成單元零件之前的示意圖;
圖9是在圖7所示的裝置中用於模塑成形出管的聯接端的模塊的放大詳圖。
圖1示出了在管片肋的端頭之間的普通聯接。該聯接包括在兩管的相鄰端之間的凹凸聯接。為此，其中一根管10的一端頭12擴成喇叭口使它能套裝到另一根管10的另一端頭14上。該擴成喇叭口的端頭12必須擴開至少為肋片16的深度，這些肋片是繞在管外的環形肋片，它們的高度(在該實例中)約為管10的基壁18的厚度的四倍。
一般需要在成形出管的長度後再成形喇叭口端12。但是(至少從理論上說)可以在移動模隧道中設置專門的模塊來成形該喇叭口，喇叭口的深度在移動模隧道中可能是與實際需要不符的，該移動模隧道越過一個成形塞以提供一模腔，而擠壓料必須強制進入該模腔而形成管。雖然可以不時地加上氣壓以在由這種方法形成的管的內表面產生不大的凹坑，但這對於用來製造具有要求尺寸的喇叭口是不實際的。
如以圖1中鄰近管10的聯接端作為舉例的管10的另一端，在其相鄰兩肋片16之間設置了環形密封圈20。
雖然圖1示出的管成比例地表示了本發明且沒有任何誇大，但是要注意具體體現本發明的管可以有比所示的肋片的高度低得多的肋片，或者也可有比所示的肋片的高度要高的肋片。
圖2到圖6示出了本發明的一些實施例。在圖2到圖6中使用圖1中所用的類似的標號來表示相似的或可比擬的零件。
圖2示出了一根平壁管100和在一端帶有肋片16和專門的聯接喇叭口112的肋片管10。該聯接喇叭口112是肋片管10的平壁的延伸，它只有稍些的擴口使管10的端頭可滑套到相鄰的管100的端頭上。該喇叭口112包括一環形槽115，其中可裝入一標準的密封環116以密封在管100上。
圖3示出了類似於圖2的管10，其有一喇叭口端112，它帶有可裝入密封環116的槽115。但是，在該例中，管10的端頭112與另一根管10的端頭114相聯接。端頭114具有一個短的平壁段。這樣每個管10具有一個喇叭口端112和一個平壁端114。每個喇叭口端112與相鄰的另一管的平壁端頭114以緊配合聯接，使得密封環116在兩根管之間形成密封。
管10的喇叭口端112可以任何方便的方法加工出來。一種方法是切割一段不帶喇叭口端112或平壁管端114的肋片管，該管端可以在普通的擴口機上擴出喇叭口。另外，由於喇叭口112隻有不大的深度，可以在原始模壓成形肋片管10時，把它加工出來。這只需設置其形狀能提供外徑比基壁18更大的平壁的專門的模塊。這種模塊將在後面參照附圖7，8，9來說明。另外，需要把擠壓物料從內成形塞上偏壓開使得喇叭口端112的內表面有比基壁18的內表面更大的直徑。這一點可用多種方法來進行，例如使用氣壓或機械裝置來進行。
另一管端114比喇叭口112更容易在移動模隧道中成形。要做的只是設置其形狀用來成形平壁管而不是肋片管的模塊。如圖3所示，管端114比基壁118的外徑更大。這樣的厚度使要聯接的管端匹配起來。該管端114是增厚而不是擴成喇叭口，以與要聯接的管的外徑相匹配。但是，稍微對該管端擴一喇叭口可以是匹配管子的另一種方法。增厚管端114用減慢移動模隧道的速度使更多的塑料留在模中而達到。這也可用專門的模塊形狀來達到。
在某些情況下，可能要求把如上所述的有喇叭口端112的肋片管10與現有的肋片管聯接起來，這種現有的肋片和例如是在一現有的裝置中不帶有適當的平壁管端部分114的舊式的肋片管。或者要求在不便於設置這種平壁管端114的情況下進行聯接。在上述任何一種情況下，必須沿管子的長度方向在兩肋片之間將管子切斷。然後對靠近切口的肋片只需用鋸切割，銼平等方法來切掉，以提供近似於上述平壁管端114的管端。
圖4示出帶有與另一根管10相聯接的喇叭口端112的管10的另一個實施例。該另一根管的端頭214設置肋根216。這些肋根216可以有相應於要聯接的和的外徑的高度，它們可以用具有能製成它們的相應形狀的專門的模塊來製成，或者通過把原來的肋片16切掉而製成。無論採用哪一種製造方法，這些肋根216都提供附加的有效的密封裝置。在相鄰的兩肋根216之間的槽可用來裝入附加的密封環118。另外，如圖5所示，在相鄰的兩肋根216之間的槽可用作放膠的容器，在聯接兩管10時，這些膠可通過毛細作用與喇叭口端112的內表面接觸。也可把膠塗在要聯接的兩管之間的肋根216的端部上。也可以在肋根216上套裝上光滑的中間襯套。
圖6示出了圖2所示實施例的改型實施例，在圖6中，平壁管100延伸出一個喇叭口端112，而肋片管10延伸出平壁管端114。
圖7示出沿著箭頭A方向送進的移動模隧道50。該模隧道50包括兩套在各自的軌跡上環行的模塊52，例如如在1980年10月7日授予Gerd Lupke等的美國專利US4226580所述，或者如其它許多普通的移動模隧道裝置。移動模隧道一般用兩兩半模塊配合行進的方法來提供，但是用與本發明不一樣的隧道也是可行的。更重要的特點是考慮在形成管端的區域的模塊52的結構。
模隧道50與一個擠壓模54相配合，該擠壓模54具有環形孔用來把外管58擠入到模隧道50的模腔60中去。
該擠壓模54也可以設置中心芯管66。壓縮空氣可通過在芯管66中沿芯管設置的供氣管67和徑向通68送入外管58內的腔室70中。高壓空氣可用來在模塊52a的區域中把管子吹塑成形到模腔60中而形成有一定管長的喇叭口端112。另外，也可以用美國專利US4226580提出並要求保護的裝置來製造喇叭口。
因此，模塊52a的形狀可把這段管58成形為一喇叭口。所示模塊52a用來提供模腔60的有較大直徑的帶光滑壁的喇叭口部分62。把管58成形成為該喇叭口段以形成管的端部112。還設置了與模塊52a有點相似的模塊52b以成形出管端部114。模塊52b可提供一淺的喇叭口，也就是有比管端部112外徑小一些的外徑。但是，除非設置如氣壓之類的裝置來強制擠出物離開冷卻塞72，一般將使管端部114形成加厚的部分。為了促使該部分有合適的厚度，可以在模塊52b通過擠壓壓模54的出口時，減慢模隧道的運行速度。
圖8示出例如從如圖7的裝置得到的管子。端部112、114通過結合部113聯接起來。可很方便地通過除去結合部113而把該連續的管分成單元管段。除去結合部113可以用小切口或用如虛線B和C所示的兩條切口6來進行。
圖9示出了例如圖7的縱向半模表面的細節。
權利要求
1.剛性的熱塑性材料管，帶有從外基壁表面突起的肋片，肋片的高度至少與所述管的壁厚的尺寸相等，所述的管有第一端和第二端，該第一端包括所述管的較短長度，該處肋片的高度減小，而該第二端擴成喇叭口，該口足以套裝到另一根管的第一端上。
2.根據權利要求1所述的管，其特徵在於所述的管的第二端有一個可以裝入密封環的內環槽。
3.根據權利要求2所述的管，其特徵在於所述的槽內設置了用來在一根管的第一端與另一根管的第二端之間提供密封的密封環。
4.根據權利要求1所述的管，其特徵在於所述的肋片高度減小區中所述肋片的高度為零。
5.根據權利要求1所述的管，其特徵在於在所述的肋片高度減小區中所述的肋片從管的第一端的外表面突起。
6.根據權利要求5所述的管，其特徵在於在所述的肋片高度減小區中所述的肋片的高度小於管壁的厚度。
7.根據權利要求1的管，其特徵在於所述的肋片是環形肋片。
8.根據權利要求1的管，其特徵在於所述的肋片是螺旋形肋片。
9.把一肋片管和另一肋片管聯接起來的方法，其中每一根管都帶有高度比管壁厚大的肋片，該方法包括在所述的一根管形成肋片高度減小的一端和在另一根肋片管的一端擴成帶喇叭口的端，該喇叭的直徑使得該另一根管上的喇叭口端能套裝在所述的一根管上的肋片高度減小端上，和把該喇叭口端套裝在所述的一根管的肋片高度減小端上。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於還包括在所述的喇叭口端的內壁上形成一環形槽和把密封環裝在所述的槽中。
11.根據權利要求9的方法，其特徵在於所述的平壁端是另一根肋片管的平壁端。
12.根據權利要求9的方法，其特徵在於至少其中一根肋片管有環形肋片。
13.根據權利要求9的方法，其特徵在於至少其中一根肋片管具有螺旋形肋片。
14.根據權利要求9的方法，其特徵在於在肋片高度減小區的肋片的高度為零。
15.根據權利要求9的方法，其特徵在於所述的肋片高度減小區中肋片的高度小於管壁的厚度。
16.把一根肋片管與一根平壁管聯接起來的方法，所述的肋片管帶有高度比管壁厚度大的肋片，該方法包括在所述的肋片管的一端形成肋片高度減小的一端，和在平壁管的一端擴成帶喇叭口的端，該喇叭口的直徑使得所述的喇叭口能套裝在肋片管的肋片高度減小端上。
17.把一根平壁管與一根肋片管聯接起來的方法，所述的肋片管有高度比所述管的壁厚大的肋片，該方法包括在所述的肋片管內形成一喇叭口，所述的喇叭口的直徑使得該喇叭口能套裝在所述的平壁管端上。
全文摘要
一種把肋片管聯接起來的方法，這種肋片管也可以與平壁管聯接起來。這些管有第一和第二套箍端。第一套箍端帶有高度減小的短的肋片的套箍的平滑壁的套箍，而第二端擴成喇叭口與另一根管的第一端或與平壁管的光滑的第一端相聯接，第二管端的內外徑使管端聯接的密封性好。
文檔編號F16L47/08GK1062591SQ91107990
公開日1992年7月8日 申請日期1991年12月18日 優先權日1990年12月19日
發明者斯迪玢·A·盧彼克 申請人:斯迪玢·A·盧彼克