專利名稱：金屬管子以及金屬管子的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的范圍本發(fā)明涉及金屬管子以及金屬管子的制造方法。
本發(fā)明的背景傳統(tǒng)的金屬管子的制造方法包括將一單張金屬材料滾軋成形為圓筒形和隨后固定滾軋成形材料的自由端以完成管子結(jié)構(gòu)。
上述的管子成形方法，例如公開在歐洲專利EP0581208B1內(nèi)的僅允許同時(shí)制造一根管子，因此它是較昂貴的和耗時(shí)的過程。
本發(fā)明的概要本發(fā)明提供一種新型的金屬管子的成形方法，使用它可以同時(shí)制造一組相互側(cè)面靠側(cè)面的管子，這種方式比過去采用的快得多和更有效。
更具體地說，按照本發(fā)明制造的管子是由一組管段形成的，它們具有相對(duì)的側(cè)凸緣，以及在其中管段的凸緣接合到一起和隨后相互封嚴(yán)以保持它們?cè)谝黄鸷托纬晒茏印?br> 成形帶有可接合凸緣的管段提供了許多利益，它將通過下面的說明而明確表示出來。
按照本發(fā)明的最佳實(shí)施例的詳細(xì)說明

圖1示出一對(duì)金屬管子形成元件1，它們相互配合形成兩根金屬管子7，如圖2所見。
更具體地說，每個(gè)管子形成元件1具有一對(duì)半圓區(qū)3，半圓區(qū)3帶有在它們之間和通向半圓區(qū)的相對(duì)的側(cè)面的凸緣5。在形成兩個(gè)管子時(shí)，管子形成元件借助凸緣在凸緣處相互接合到一起，隨后相互封嚴(yán)固定。在此工序完成之后，固定的凸緣區(qū)的大部分5b如圖2所示被清除，在管子的每個(gè)側(cè)面保留很小的固定的凸緣區(qū)5a。
雖然圖1示出，每個(gè)管子形成元件1包括兩個(gè)半圓區(qū)，應(yīng)該理解，管子形成元件可以具有單個(gè)的半圓區(qū)，在其相對(duì)的側(cè)面帶有凸緣以便形成單個(gè)的管子，或者每個(gè)管子形成元件可以具有三個(gè)帶有凸緣的半圓區(qū)，用于形成多個(gè)管子中的三個(gè)管子。
從上述說明可以明確地了解，本發(fā)明的主要利益之一在于它有能力通過簡(jiǎn)單的沖壓和切割工序提供部分的管段，它們可以與其它同樣地形成的部分的管段配合，它們可以隨后用非常簡(jiǎn)單的方式再次接合到一起，這樣來同時(shí)制造實(shí)質(zhì)上不受限制數(shù)目的管子。
至于管子形成段相互之間真實(shí)的固定和封嚴(yán)可以通過粘接劑實(shí)現(xiàn)，或者通過某些類型超聲焊接工序?qū)崿F(xiàn)。
圖3示出的金屬管子9是由一組金屬管子形成元件11形成的。每個(gè)管子形成元件在其相對(duì)端設(shè)置凸緣13。相鄰的管子形成元件11的凸緣13相互封嚴(yán)地固定。
如圖2所示管子的情況，圖3管子的固定的凸緣區(qū)的大部分隨后被清除，留下的管子帶有實(shí)質(zhì)上平整的外表面。
圖3演示的特點(diǎn)是，管子可以由多于兩個(gè)管子形成元件形成，以及在此情況下是由四個(gè)管子形成元件形成的。然而應(yīng)理解，任何數(shù)目的具有凸緣的管子形成元件可以與其它管子形成元件固定，用于形成按照本發(fā)明的金屬管子。
圖4和5示出不同于圖1至3的平壁管子的管子結(jié)構(gòu)，本發(fā)明可以用于形成異型壁管子21。這種管子由一對(duì)管子形成元件15形成，管子形成元件具有半圓區(qū)17，并帶有向外延伸至半圓區(qū)的相對(duì)末端的凸緣19。每個(gè)半圓區(qū)在管子形成元件的長(zhǎng)度方向上具有波紋形表面，以便給予管子21波紋形的單壁結(jié)構(gòu)。
圖5示出管子剛形成之后兩個(gè)管子形成元件的凸緣19。為了完成管子的形成，凸緣再一次后切，實(shí)質(zhì)上與管子的外表面齊平。
圖6示出金屬管子23。此管子是由具有半圓區(qū)25的上管子形成元件形成，半圓區(qū)25具有相對(duì)的端凸緣27。它還由具有半圓區(qū)29的下管子形成元件形成，借助凸緣31接合至其相對(duì)端。然而，如圖6所見，這些凸緣實(shí)質(zhì)上比任何前述的要長(zhǎng)，以及延續(xù)至垂直腳柱33，它以腳片35結(jié)束。因此，管子25是一種借助凸緣的新型結(jié)構(gòu)自支承在下管子形成元件上的管子。
圖7示出按照本發(fā)明形成的雙壁金屬管子37。在此管子結(jié)構(gòu)中，內(nèi)壁是由一對(duì)管子形成元件形成的，每個(gè)具有中心半圓區(qū)39，它帶有凸緣41至其相對(duì)端。兩個(gè)管子形成元件的凸緣41相互固定。
在管子的內(nèi)壁的外面設(shè)置金屬外壁，它是由一對(duì)管子形成元件形成的，每個(gè)具有半圓區(qū)43，以凸緣45結(jié)束。在此情況下，兩個(gè)外管子形成元件的凸緣45封嚴(yán)至內(nèi)管子形成元件的凸緣41。
如前述實(shí)施例的情況，管子37以清除管子外壁處多余的凸緣完成。
在圖7所示的管子內(nèi)，在管子的內(nèi)壁和外壁之間存在著足夠的空間，可以使用每個(gè)管壁作為單獨(dú)的產(chǎn)品傳送帶，這就是被內(nèi)管壁限定的中心區(qū)可以用于傳送一種物質(zhì)，以及被內(nèi)管壁和外管壁限定的空心區(qū)可以用于傳送另一種完全不同的物質(zhì)。
借助使用如圖7所示相同的一般結(jié)構(gòu)，但改變內(nèi)壁相對(duì)于外壁的比例，雙壁金屬管子可以形成這樣的，其內(nèi)壁實(shí)質(zhì)上鄰近外壁，從而使兩個(gè)管壁相互支持，以達(dá)到壁增強(qiáng)的目的。
圖8示出另一種形狀的雙壁金屬管子47。此管子具有由一對(duì)壁形成元件形成的內(nèi)壁，每個(gè)具有半圓區(qū)49和固定的凸緣51。在管子47內(nèi)，在固定的凸緣區(qū)51處的多余的凸緣材料已經(jīng)被清除。
外管壁是由一對(duì)管子形成元件形成的，每個(gè)具有半圓區(qū)53和凸緣55，它們封嚴(yán)地固定在上和下管子形成元件之間。
在管子47內(nèi)，內(nèi)和外管壁被固體填料57保持在它們的相應(yīng)的位置。此填料可以是隔熱材料，能使要求一定隔熱程度的材料通過管子的中心空心區(qū)移動(dòng)。
圖9示出金屬管子61。管子61是由上和下管子形成元件形成的，每個(gè)具有一對(duì)半圓區(qū)63和65，并帶有凸緣67至每個(gè)半圓區(qū)的相對(duì)的末端。兩個(gè)管子形成元件的凸緣67相互封嚴(yán)地固定。
由圖9可見，半圓區(qū)63比每個(gè)管子形成元件的半圓區(qū)65的周邊長(zhǎng)得多。因此，管子61實(shí)質(zhì)上具有兩個(gè)不同直徑的管段，它們是當(dāng)管子形成元件相互封嚴(yán)地固定時(shí)同時(shí)形成的。第一較大直徑的管段是由半圓區(qū)63形成的，可以用于一種目的，即供液體流動(dòng)，以及第二較小直徑的管段是由半圓區(qū)65形成的，可以用于完全不同的目的，比如導(dǎo)線套管或類似用途。這種特殊的設(shè)計(jì)特別適用于加熱和自來水管道用途，在這里水和導(dǎo)線相互從側(cè)面通過。
在圖9內(nèi)，管子的形成，管子的結(jié)構(gòu)應(yīng)以清除多余的凸緣材料至整個(gè)管子的結(jié)構(gòu)的外面完成。然而，兩個(gè)管段之間的凸緣區(qū)應(yīng)保持完整，如圖9所示。
圖10以實(shí)例示出按照本發(fā)明形成的金屬管子71的其它特點(diǎn)。此管子是由上管子形成元件形成的，它具有被凸緣75加寬的半圓區(qū)73。下管子形成元件卻具有完全不同的結(jié)構(gòu)，以及具有扁平的金屬壁77，它具有外凸緣79與其余的壁形成元件齊平。外凸緣區(qū)79封嚴(yán)地固定至上壁形成元件的凸緣75。
管子71可以借助清除凸緣75和79之間某些搭接的凸緣區(qū)完成，或者在此種情況下，管子的結(jié)構(gòu)可以保持如圖10所示。
圖10清楚地顯示，按照本發(fā)明的金屬管子可以采用許多不同的形狀，事實(shí)上由圖10可以理解，在至少一個(gè)管子形成元件上的凹陷區(qū)形成的管子的空腔可以具有某些不同于圓的形狀，或者甚至不同于半圓的形狀，例如，管子的空心區(qū)可以具有三角形，矩形或任何其它形狀，如果要求用于其特殊的用途和/或?yàn)榱伺c其配合的開口的形狀。
最現(xiàn)代化的自來水管道管子使用銅結(jié)構(gòu)。然而，現(xiàn)在知道，在存在液體時(shí)經(jīng)一定時(shí)間由銅釋放出不希望的元素。因此需要一種帶有內(nèi)層的金屬管子，用于自來水管道及其它領(lǐng)域。圖11至14示出按照本發(fā)明制造的不同的金屬管子結(jié)構(gòu)，它們滿足了這些要求。
圖11示出一對(duì)管子形成元件81，與圖1所示的類似，以及再次用于形成一對(duì)圓形管子。這些管子形成元件具有半圓區(qū)83，它具有端凸緣85。端凸緣相互封嚴(yán)地固定以及多余的凸緣材料如前述隨后再次清除。
圖11和圖1的結(jié)構(gòu)之間的差別是，在圖11中，管子形成元件還設(shè)置沿其內(nèi)表面的塑料層87。在兩個(gè)管子形成元件在它們的凸緣處相互固定之后，加熱元件89沿兩個(gè)管子形成元件之間的接縫移動(dòng)，以熔化塑料和清除沿兩個(gè)形成的管子的內(nèi)表面上和下管子形成元件之間任何的塑料間隙。
應(yīng)該再一次理解，雖然圖11專門地示出兩個(gè)塑料襯里的管子，這種相同的成形技術(shù)可以用于同時(shí)形成不同數(shù)目的塑料襯里管子。
圖12示出制造金屬內(nèi)部襯里管子91的另一種制造方法。
更具體地說明，管子的主管身是由上和下金屬管子形成元件形成的，它具有半圓區(qū)93，以凸緣95結(jié)束，在這里兩個(gè)管子形成元件相互固定。在管子內(nèi)部放置軟殼形襯里97，它以稍微膨脹狀態(tài)插入管子內(nèi)。由這里用器件膨脹塑料軟殼，例如，使用空氣壓力或其它吹脹軟殼頂住金屬管子的內(nèi)壁。軟殼可以在外部涂覆粘接劑，以便將其固定至管子壁，或者它具有足夠的剛度，這樣它可以突然張開以保持其形狀，頂住管子的內(nèi)壁。
圖14示出本發(fā)明的其它特點(diǎn)，在這里管子91除了具有內(nèi)塑料襯里97外，還具有外塑料襯里99。
應(yīng)該理解，用于本發(fā)明的管子結(jié)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)金屬包括不同類型的金屬材料。然而特別優(yōu)選的金屬結(jié)構(gòu)是鋁和/或銅包覆鋁。但是應(yīng)該理解，其它金屬也可以用于本發(fā)明的管子結(jié)構(gòu)。
因此，雖然詳細(xì)地說明了本發(fā)明的各種最佳實(shí)施例，技術(shù)熟練人員將會(huì)理解，在不脫離本發(fā)明的精神或所附權(quán)利要求書的范圍條件下，可以做出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種由一組管段制造的管子，至少一個(gè)上述管段具有凹陷區(qū)，每個(gè)管段具有相對(duì)的側(cè)凸緣，管段的凸緣相互封嚴(yán)，以便在形成管子時(shí)保持管段。
2.權(quán)利要求1所述的管子，其特征在于，全部上述管段是用金屬材料制造的。
3.權(quán)利要求1所述的管子，其特征在于，全部上述的管段具有曲線的形狀。
4.權(quán)利要求3所述的管子，它是由一對(duì)上述管段形成的，每個(gè)管段具有半圓形狀。
5.權(quán)利要求3所述的管子，它具有多于兩個(gè)管段，每個(gè)管段具有一部分圓形，當(dāng)它們相互固定時(shí)，全部管段形成圓形的管子。
6.權(quán)利要求1所述的管子，它具有一對(duì)上述管段，上述管子的上述一個(gè)管段具有半圓形，其它管段具有扁平形。
7.權(quán)利要求2所述的管子，它具有上述管子內(nèi)部的塑料襯里。
8.權(quán)利要求7所述的管子，其特征在于，上述襯里是由在每個(gè)管段內(nèi)部形成的塑料涂層形成的。
9.權(quán)利要求8所述的管子，其特征在于上述襯里具有單件的結(jié)構(gòu)。
10.權(quán)利要求2所述的管子，它具有一層外塑料涂層。
11.權(quán)利要求2所述的管子，它具有一層內(nèi)塑料襯里和一層外塑料涂層。
12.權(quán)利要求1所述的管子，其特征在于，至少一個(gè)上述管段的凸緣是伸出的以提供上述管子用的支承腳柱。
13.權(quán)利要求1所述的管子，它具有第二較大的管子，圍繞上述管子在外面形成，上述第二管子是由具有相對(duì)的側(cè)凸緣的管段形成的，上述第二較大的管子的相對(duì)的側(cè)凸緣固定至上述管子的相對(duì)的側(cè)凸緣。
14.權(quán)利要求1所述的管子，它具有第二較大的管子，圍繞上述管子在外面形成，上述第二管子是由具有相對(duì)的側(cè)凸緣的管段形成的，上述管子和上述第二管子借助在它們之間的填充材料保持有間距的關(guān)系。
15.一種制造管子的方法，它包括形成一組管段，并且每個(gè)管段具有相對(duì)的側(cè)凸緣，至少一個(gè)上述管段具有凹陷區(qū)，在凸緣處管段相互配合，以提供一組匹配的管段接頭，以及固定管段接頭以保持管子接合到一起。
16.權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，管段上的凸緣形成為超長(zhǎng)度的凸緣，上述方法還包括在固定的接頭處修整超長(zhǎng)度的凸緣，以便在上述管子上提供實(shí)質(zhì)上平齊的外表面。
全文摘要
由一組管段(1)制造的管子，這些管段中至少一個(gè)具有彎曲的形狀(3)，以及每個(gè)管段具有相對(duì)的側(cè)凸緣(5)，它們相互封嚴(yán)，以保持管段在一起而形成管子。
文檔編號(hào)B21C37/06GK1395664SQ01803672
公開日2003年2月5日 申請(qǐng)日期2001年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月13日
發(fā)明者曼夫瑞德·A·A·魯波克, 斯蒂芬·A·魯波克 申請(qǐng)人:曼夫瑞德·A·A·魯波克, 斯蒂芬·A·魯波克