專利名稱：塑料螺旋波紋管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種具有螺旋形加強(qiáng)筋增強(qiáng)結(jié)構(gòu)體的塑料波紋管材。
背景技術(shù)：
在城市的下水管和各種排污管中，各種形式塑料管材的使用越來(lái)越多。由于其管內(nèi)通常不存在有壓力，為提高其抵抗外來(lái)壓力或沖擊的性能，在管壁外周設(shè)置有不同形式加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的塑料管材已有不少報(bào)導(dǎo)和使用。目前這種結(jié)構(gòu)形式的塑料管材及相應(yīng)的制備方法可有如下幾種一種是采用直接擠出成型的塑料管材。最具代表的是由直接擠出成型的雙壁波紋管和環(huán)向加筋管，其內(nèi)壁層是連續(xù)平順的表面，外壁層則分別為中空的波形結(jié)構(gòu)或?qū)嵭牡沫h(huán)狀肋型結(jié)構(gòu)。制造時(shí)，這類管材的內(nèi)壁層是由熔融狀態(tài)下的塑料擠出形成的連續(xù)管材；作為加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的外壁層，則是在管內(nèi)壁層的塑料還沒(méi)有完全冷卻的情況下，將另一具有中空波形或環(huán)肋等適當(dāng)結(jié)構(gòu)形式的連續(xù)加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)層的相應(yīng)“波谷”部位熔接在管壁的外周面上。該管材外壁層的中空波形或環(huán)肋等形式的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)雖然能有效地增強(qiáng)管材的剛性，但其制造設(shè)備的價(jià)格非常昂貴，推廣應(yīng)用的難度很大。
另一種類型是以螺旋纏繞成型的塑料管材。其中具有代表性的結(jié)構(gòu)，是在普通形式或是帶有翼片的異型矩形管被擠出并徹底冷卻定型后，再通過(guò)二次加熱至熔融狀態(tài)，使相鄰矩形管間的側(cè)壁或是相鄰的翼片相互熔接形成相應(yīng)管材的管壁。因此這些管材的管壁結(jié)構(gòu)中，通過(guò)二次加熱并形成的熔接縫都是貫穿于其整個(gè)管壁內(nèi)外層的。因而，這些管材的質(zhì)量完全取決于該二次加熱后所形成的熔接縫的質(zhì)量。由于這些貫穿于整個(gè)管壁內(nèi)外間的熔接縫很長(zhǎng)(如在直徑500毫米排水管上，每100米管材的熔接縫長(zhǎng)度可達(dá)5000米)，一旦這些貫穿于整個(gè)管壁結(jié)構(gòu)的熔接縫的某一局部出現(xiàn)開裂，必然導(dǎo)致了整個(gè)管材失效。
使管材的熔接部位能盡量保持與母材等強(qiáng)度和等壽命則是保證其質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。通過(guò)采用二次加熱方式將兩個(gè)常溫下的塑料制品熔接成一個(gè)整體，并要使其熔接縫處的強(qiáng)度和壽命與母材一致，在工藝上的要求是很高的。首先對(duì)加熱溫度的控制必須是在一個(gè)很窄的范圍內(nèi)；其次是對(duì)熔接面施加的正壓力大小的要求范圍也很窄，加壓時(shí)間較長(zhǎng)，在有一定正壓力下對(duì)熔接面的冷卻時(shí)間也要求很長(zhǎng)。這些條件和要求在制造管材的過(guò)程中常不能得到保證。無(wú)論是在制造工藝溫度上有變化，還是受到外界環(huán)境溫度變化的影響(如在通?？捎袠O大溫差的冬、夏兩季)，或是對(duì)熔接縫施加正壓力的大小和/或時(shí)間的變化等，都對(duì)熔使接縫處的質(zhì)量與母材等強(qiáng)度和等壽命有較大影響。特別是在上述螺旋波紋管的制造過(guò)程中，為熔接而對(duì)該異型矩形管兩側(cè)的翼片加熱時(shí)，通常都采用的是高于1000℃的火焰直接燒烤?；鹧嫠街幍囊砥砻骐m熔融了，但高溫同時(shí)也極易造成塑料大分子的分解和斷鏈，其熔接縫部位的質(zhì)量就更難以保證。因此在實(shí)際使用中可見(jiàn)到這些管材在裝卸、運(yùn)輸或施工過(guò)程中受到摔碰或局部受到擠壓時(shí)，常易造成管材的熔接縫部位開裂，或是呈螺旋彈簧狀散開而破壞的現(xiàn)象。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述情況，本實(shí)用新型將提供一種新結(jié)構(gòu)形式的塑料螺旋波紋管，使其能克服上述各類管材的不足，有效地保證和提高了管材近期和遠(yuǎn)期的質(zhì)量可靠性。同時(shí)，與采用閉口結(jié)構(gòu)形式的加強(qiáng)筋作為增強(qiáng)體的管材相比，結(jié)構(gòu)上也能更加合理，并節(jié)省材料用量，具有更為理的經(jīng)濟(jì)效益。
本實(shí)用新型的塑料螺旋波紋管，是在管壁結(jié)構(gòu)的外周面上有螺旋纏繞式的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。其中，該螺旋波紋管的管壁結(jié)構(gòu)是由條狀片材以管的中心線為軸線螺旋纏繞，并以其螺旋圓周中的各相鄰片材邊緣依次相互搭接融合形成連續(xù)的實(shí)壁管狀結(jié)構(gòu)；橫截面呈弓狀外凸的帶開口連續(xù)結(jié)構(gòu)體形式的筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)以同樣的螺旋纏繞形式接合于管壁結(jié)構(gòu)的外周面上，該筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)橫截面的弓狀結(jié)構(gòu)的兩端具有與管壁結(jié)構(gòu)融接用的接合翼片。
由于本實(shí)用新型上述結(jié)構(gòu)形式塑料螺旋波紋管的管壁結(jié)構(gòu)，是由作螺旋纏繞的條狀塑料片材以其各相鄰邊緣依次相互搭接融合形成的整體結(jié)構(gòu)，因此采用適當(dāng)?shù)哪雺簷C(jī)構(gòu)對(duì)相互搭接的熔融狀片材邊緣施以碾壓后，即可以使該搭接部位相互熔融接合而形成為一無(wú)縫且連續(xù)平順的實(shí)壁薄管結(jié)構(gòu)體。由于這個(gè)實(shí)壁薄管結(jié)構(gòu)體是由螺旋纏繞的片材在熔融狀態(tài)下的相互融合形成的，因而可保證其融接縫部位與條片母材的具有相同強(qiáng)度和壽命，并與以常規(guī)直接擠出方式得到的實(shí)壁薄管結(jié)構(gòu)體無(wú)實(shí)質(zhì)差別。然后，再將同樣已加熱軟化并作同樣螺旋纏繞形式的筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體壓融于尚保持為熔融狀態(tài)的該管壁結(jié)構(gòu)外周，使其相互熔融接合后，即成為本實(shí)用新型上述的內(nèi)壁平整、外壁帶有螺旋凸起筋狀增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的塑料螺旋波紋管。其顯著優(yōu)點(diǎn)就在于可以最大限度地減少塑料大分子的分解、斷鏈等變性而影響其融接部位與片條母材和/或加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)與管壁材料的等強(qiáng)度和等壽命。
在上述結(jié)構(gòu)中，所說(shuō)的該螺旋纏繞式的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)在管壁結(jié)構(gòu)外周上的融接部位雖然可以沒(méi)有特別的要求，但在更為推薦的優(yōu)選方式中可以包括有一種方式，是采用使所說(shuō)的作螺旋纏繞并以各相鄰邊緣依次相互搭接融合的各條狀片材的相互搭接部位能具有足夠的搭接重疊寬度，并使所說(shuō)的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)中的各接合翼片，分別均疊置于管壁結(jié)構(gòu)上的各相應(yīng)條狀片材相鄰邊緣的融合搭接部位處的形式。此種結(jié)構(gòu)形式有利于進(jìn)一步提高管壁結(jié)構(gòu)中的相應(yīng)的各熔融搭接部位處的強(qiáng)度，有利于進(jìn)一步提高管材的耐壓和抗破壞、抗脫焊開裂的可靠性無(wú)疑都能更加理想，有效地保證和提高管材近期和遠(yuǎn)期質(zhì)量的穩(wěn)定可靠性。
另一種方式，是采用使所說(shuō)的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)弓狀橫截面中的開口部跨于管壁結(jié)構(gòu)上各相應(yīng)螺旋纏繞的條狀片材相鄰邊緣的融合搭接部位處之上的形式。此種結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)點(diǎn)在于即使搭接部位處的某出現(xiàn)一些問(wèn)題，管內(nèi)物質(zhì)的些許泄漏物也可被封閉在該外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的弓狀容腔中，從而起到輔助性的二次密封作用。
至于上述結(jié)構(gòu)中所說(shuō)的該外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的具體形式或形狀，是可以根據(jù)需要而采用的。例如，對(duì)于該外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的弓狀橫截面的具體形式，可以為呈開口梯形的連續(xù)結(jié)構(gòu)體，或者是開口矩形或方形的連續(xù)結(jié)構(gòu)體，也可以采用為帶開口的圓滑曲線形式弓狀橫截面的連續(xù)結(jié)構(gòu)體等。
此外，上述所說(shuō)的該外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，除可以采用單一材質(zhì)形式的單層結(jié)構(gòu)體外，還可以根據(jù)需要采用由兩種或更多種材料層構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)形式的弓狀橫截面連續(xù)結(jié)構(gòu)體。
試驗(yàn)表明，本實(shí)用新型上述結(jié)構(gòu)形式的塑料螺旋波紋管，能克服上述目前同類管材的不足，有效地保證和提高了管材近期和遠(yuǎn)期的質(zhì)量可靠性。同時(shí)，與采用閉口結(jié)構(gòu)形式的加強(qiáng)筋作為增強(qiáng)體而融接于管壁結(jié)構(gòu)外周的同類管材相比，其結(jié)構(gòu)上也更為合理。在管材的重量相同時(shí)，本實(shí)用新型管材的剛度更高，并可節(jié)省材料的用量，具有更為理的經(jīng)濟(jì)效益。
根據(jù)上述內(nèi)容，在不脫離本實(shí)用新型上述基本技術(shù)思想前提下，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段還可以做出多種形式的修改、替換或變更。
以下結(jié)合由附圖所示實(shí)施例的具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)例。凡基于本實(shí)用新型上述內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實(shí)用新型的范圍。
圖1是本實(shí)用新型塑料螺旋波紋管的一種結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是本實(shí)用新型塑料螺旋波紋管中一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3是圖2中采用另一種外凸增強(qiáng)筋的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖2中采用又一種外凸增強(qiáng)筋的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型塑料螺旋波紋管中另一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖6是采用復(fù)合型外凸增強(qiáng)筋的本實(shí)用新型塑料螺旋波紋管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
在圖1所示的本實(shí)用新型塑料螺旋波紋管中，管壁結(jié)構(gòu)1的外周面上有螺旋纏繞式的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4。其中的管壁結(jié)構(gòu)1，是由連續(xù)的條狀片材2以管的中心線為軸線螺旋纏繞，并以其螺旋圓周中的各相鄰片材邊緣依次相互搭接融合所形成的連續(xù)實(shí)壁管狀結(jié)構(gòu)；該外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4為橫截面呈開口梯形的外凸弓狀帶開口的連續(xù)結(jié)構(gòu)體形式，并以同樣的螺旋纏繞形式融接于管壁結(jié)構(gòu)1的外周面上，該筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4橫截面弓狀結(jié)構(gòu)的兩端具有與管壁結(jié)構(gòu)1融接用的接合翼片5。其中圖中所示的該外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4在管壁結(jié)構(gòu)1外周上的接合方式，是各螺旋纏繞的條狀片材2的相鄰邊緣融合搭接部位均處于各外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4之間的形式。
圖2所示的是在本實(shí)用新型塑料螺旋波紋管中的一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式。與圖1結(jié)構(gòu)的不同在于，使螺旋纏繞并以其相鄰邊緣依次相互搭接融合的條狀片材2的相互熔融搭接部位3具有足夠的搭接重疊寬度，并使各外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4的接合翼片5分別均疊置于相應(yīng)的各片材2相鄰邊緣相互融合的搭接部位3處。
圖3所示的塑料螺旋波紋管與圖2的不同之處在于，該外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4采用的橫截面呈帶開口的圓滑曲線形式弓狀連續(xù)結(jié)構(gòu)體。
圖4所示的塑料螺旋波紋管與圖2的不同之處在于，該外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4采用的是橫截面呈開口的矩形或方形弓狀連續(xù)結(jié)構(gòu)體。
圖5所示是本實(shí)用新型塑料螺旋波紋管中的另一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式。與圖1結(jié)構(gòu)的不同在于，該外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4與管壁結(jié)構(gòu)1的接合，采用的是使所說(shuō)的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4橫截面中的弓狀開口部，跨于管壁結(jié)構(gòu)1上由各片材2相鄰邊緣形成的融合搭接部位3處之上的形式。
圖6所示的塑料螺旋波紋管的結(jié)構(gòu)與圖2的基本一致，差別在于外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4采用的由一種材料層6與另一種材料層7構(gòu)成的復(fù)合形式的連續(xù)結(jié)構(gòu)體。
權(quán)利要求1.塑料螺旋波紋管，在管壁結(jié)構(gòu)的外周面上有螺旋纏繞式的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征是螺旋波紋管的管壁結(jié)構(gòu)(1)是由連續(xù)的條狀片材(2)以管的中心線為軸線螺旋纏繞，并以其螺旋圓周中的各相鄰片材邊緣依次相互搭接融合形成連續(xù)的實(shí)壁管狀結(jié)構(gòu)，橫截面呈弓狀外凸的帶開口連續(xù)結(jié)構(gòu)體形式的筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)以同樣螺旋纏繞的形式接合于管壁結(jié)構(gòu)(1)的外周面上，該筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)橫截面的弓狀結(jié)構(gòu)兩端具有與管壁結(jié)構(gòu)(1)融接用的接合翼片(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的塑料螺旋波紋管，其特征是所說(shuō)的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)與管壁結(jié)構(gòu)(1)的接合形式為各接合翼片(5)分別均疊置于相應(yīng)的各螺旋纏繞條狀片材(2)的相鄰邊緣相互融合的搭接部位處。
3.如權(quán)利要求1所述的塑料螺旋波紋管，其特征是所說(shuō)的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)與管壁結(jié)構(gòu)(1)的接合形式為其弓狀橫截面中的開口部跨于相應(yīng)的各螺旋纏繞條狀片材(2)的相鄰邊緣相互融合的搭接部位處之上。
4.如權(quán)利要求1所述的塑料螺旋波紋管，其特征是所說(shuō)的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)為呈開口梯形弓狀橫截面的連續(xù)結(jié)構(gòu)體。
5.如權(quán)利要求1所述的塑料螺旋波紋管，其特征是所說(shuō)的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)為呈開口矩形或方形弓狀橫截面的連續(xù)結(jié)構(gòu)體。
6.如權(quán)利要求1所述的塑料螺旋波紋管，其特征是所說(shuō)的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)為呈帶開口的圓滑曲線形式弓狀橫截面的連續(xù)結(jié)構(gòu)體。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的塑料螺旋波紋管，其特征是所說(shuō)的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)為由至少兩層不同材料構(gòu)成的復(fù)合形式弓狀橫截面連續(xù)結(jié)構(gòu)體。
專利摘要塑料螺旋波紋管，在管壁結(jié)構(gòu)的外周面上有螺旋纏繞式的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其管壁結(jié)構(gòu)是由連續(xù)的條狀片材以管的中心線為軸線螺旋纏繞，并以其螺旋圓周中的各相鄰片材邊緣依次相互搭接融合形成連續(xù)的實(shí)壁管狀結(jié)構(gòu)；橫截面呈弓狀外凸的帶開口連續(xù)結(jié)構(gòu)體形式的筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)以同樣的螺旋纏繞形式接合于管壁結(jié)構(gòu)的外周面上。該筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)橫截面的弓狀結(jié)構(gòu)兩端具有與管壁結(jié)構(gòu)融接用的接合翼片。該塑料螺旋波紋管在有效地保證和提高管材的短期和長(zhǎng)期的質(zhì)量可靠性的基礎(chǔ)上，與采用閉口結(jié)構(gòu)形式的加強(qiáng)筋作為增強(qiáng)體的管材相比，結(jié)構(gòu)上也更加合理，在管材重量相同的情況下，其剛度更高，并節(jié)省材料用量，具有更為理想的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)F16L11/11GK2627321SQ0324933
公開日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2003年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月3日
發(fā)明者蒯一希 申請(qǐng)人:蒯一希