專(zhuān)利名稱(chēng)：螺旋型波紋塑料管材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種具有螺旋型加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的波紋塑料管材及其制備方法。
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)。此兩種管材管壁的軸向局部剖面結(jié)構(gòu)分別如圖1的(a)和(b)所示。制造時(shí)，這類(lèi)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(lèi)型是以螺旋纏繞成型的塑料管材。其中具有代表性是雙重壁管和螺旋波紋管。
雙重壁管的制造，是先由第一擠塑機(jī)擠出斷面為矩形的管坯，經(jīng)冷卻定型后成為矩形管，然后使該矩形管連續(xù)有規(guī)律地并排螺旋纏繞在裝有多只可主動(dòng)旋轉(zhuǎn)小滾筒的大圓筒上；與此同時(shí)，再由第二擠塑機(jī)不斷向并排螺旋纏繞的該矩形管的相鄰側(cè)面間隙中擠出熔融的塑料條，并在使矩形管產(chǎn)生側(cè)向壓力的情況下，將各相鄰的矩形管相互熔接在一起。隨著主動(dòng)小滾筒的不斷旋轉(zhuǎn)，即形成為連續(xù)的雙重壁管材。該雙重壁管的管壁軸向局部剖面結(jié)構(gòu)如圖2所示。
螺旋波紋管的制造方法與之類(lèi)似，不同的是由第一擠塑機(jī)擠出的不是普通形狀的矩形管，而是在底面兩側(cè)各帶有一個(gè)為相互熔接用的適當(dāng)形狀翼片的異型矩形管。該帶有兩側(cè)翼片的矩形管經(jīng)定徑冷卻后，先用火焰把將作相互熔接的相鄰兩矩形管的相鄰翼片的相應(yīng)兩側(cè)別加熱至熔融狀態(tài)，然后再纏繞在大圓筒上，并使各相鄰兩矩形管的相鄰翼片相互搭接，并經(jīng)內(nèi)外相對(duì)設(shè)置的壓輪碾軋，使相互搭接的兩側(cè)翼片熔接在一起，冷卻后即形成為連續(xù)的管壁。該螺旋波紋管的管壁軸向局部剖面結(jié)構(gòu)如圖3所示。
由上述雙重壁管和螺旋波紋管的制造過(guò)程可以看出，這類(lèi)管材都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(kāi)裂，必然導(dǎo)致了整個(gè)管材失效。
眾所周知，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。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(kāi)裂，或是呈螺旋彈簧狀散開(kāi)而破壞的現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述情況，本發(fā)明首先的一個(gè)目的是提供一種新結(jié)構(gòu)形式的螺旋型波紋塑料管材。進(jìn)而本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供對(duì)該結(jié)構(gòu)形式螺旋型波紋塑料管材的加工制備方法。
本發(fā)明所說(shuō)結(jié)構(gòu)形式的螺旋型波紋塑料管材，其管壁是由以其中心線為軸線作螺旋纏繞式的條狀片材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)，以作同樣螺旋纏繞形式的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)以跨壓于各相鄰片材邊緣的搭接融合縫所在部位之上的方式接合在管壁的外周壁上，從而形成為在管壁結(jié)構(gòu)的外周面上具有螺旋纏繞式外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的塑料管材。
在上述結(jié)構(gòu)形式的螺旋型波紋塑料管材中，所說(shuō)的接合于管壁外周面上的凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，根據(jù)使用領(lǐng)域和/或目的需要可以采用不同形式的結(jié)構(gòu)。例如，該外凸的筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)可以是截面為實(shí)體形式的結(jié)構(gòu)體，也可以是截面為空心矩形、梯形等四邊形或其它適當(dāng)形式的空心閉合管狀結(jié)構(gòu)體，還可以是截面為適當(dāng)開(kāi)口曲線形式的結(jié)構(gòu)體。
就上述結(jié)構(gòu)形式管材中所說(shuō)的各種外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體的自身組成形式而言，其可以是采用與管壁材質(zhì)相同或不同的單一塑料材料形式的結(jié)構(gòu)體，也可以是采用由兩種或更多種不同材料構(gòu)成的復(fù)合材料形式的結(jié)構(gòu)體。例如，可以作為實(shí)例之一推薦的這種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)體，是內(nèi)層為具有金屬材料的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體，外層再包覆有塑料片材層的復(fù)合結(jié)構(gòu)形式。此處所說(shuō)的具有金屬材料的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體，除可以直接使用單一形式的金屬材料結(jié)構(gòu)體外，為使與管材的塑料材料性質(zhì)差異較大的金屬等材料能與塑料管材管壁和/或其外層的包覆塑料片材層具有更好的融接性能，所用的該具有金屬等異種材料的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體，最好是在其相應(yīng)的融接部位表面處已預(yù)先被覆有適當(dāng)?shù)乃芰匣蚱渌叻肿硬牧夏拥男问健?br>
制備本發(fā)明上述結(jié)構(gòu)形式的螺旋型波紋塑料管材，可以通過(guò)兩套能相互配合的擠塑機(jī)構(gòu)及相應(yīng)的輔助設(shè)備進(jìn)行。首先，由第一擠塑機(jī)構(gòu)和可與之配合的相應(yīng)片材模具擠出連續(xù)的熔融狀條型塑料片材，并使該熔融狀的條型塑料片材在與所需的管材直徑相適應(yīng)的圓周型轉(zhuǎn)動(dòng)支撐結(jié)構(gòu)面上形成以各相鄰邊緣依次相互搭接的螺旋纏繞型管狀形式，通過(guò)按相應(yīng)方式設(shè)置于管壁外周對(duì)應(yīng)部位處的第一壓輪機(jī)構(gòu)對(duì)各相鄰片材的搭接邊緣處進(jìn)行碾壓使之相互熔融接合而形成連續(xù)平順的實(shí)壁管狀結(jié)構(gòu)；然后，由第二擠塑機(jī)構(gòu)及適當(dāng)結(jié)構(gòu)形式的模具擠出相應(yīng)結(jié)構(gòu)的筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)并冷卻定型后，再經(jīng)加熱使其軟化，并以同樣的螺旋纏繞方式將其跨壓于仍為熔融狀的實(shí)壁管狀結(jié)構(gòu)上的各條狀塑料片材相鄰邊緣的搭接熔合縫所在部位處，再通過(guò)按相應(yīng)方式設(shè)置于管壁外周對(duì)應(yīng)部位處的帶有相適應(yīng)凹槽結(jié)構(gòu)形式的第二壓輪機(jī)構(gòu)碾壓，使其融接于管壁的外周面上。
在上述的制備過(guò)程中，為進(jìn)一步保證和提高由第二擠塑機(jī)構(gòu)擠出的筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)與該實(shí)壁管狀結(jié)構(gòu)的外周面相互融接時(shí)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同步性和融接的可靠性，可以采用使第二擠塑機(jī)構(gòu)擠出并已觸接于管壁外周面上的筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，通過(guò)設(shè)置于管壁外周對(duì)應(yīng)部位處并具有按同樣螺旋方式設(shè)置的連續(xù)螺旋凹槽結(jié)構(gòu)形式的復(fù)數(shù)個(gè)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)型第二壓輪機(jī)構(gòu)多次進(jìn)行碾壓，以達(dá)到使其與管壁外周面可靠地相互融接。
如上述，根據(jù)不同的使用領(lǐng)域和/或目的需要，所說(shuō)的由第二擠塑機(jī)構(gòu)擠出并融接于管壁外周面上的筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，可以是與管材材質(zhì)相同或不同的單一塑料材質(zhì)的結(jié)構(gòu)體，也可以采用由不同材料組成——例如內(nèi)層為具有金屬結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)體，其外還包覆有塑料片材層等復(fù)合形式材料的結(jié)構(gòu)體。采用單一塑料材料的筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體時(shí)，其制備方法可以直接按上述的方式進(jìn)行。
如采用的筋狀加強(qiáng)是上述內(nèi)層為具有金屬結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)體，其外再包覆有塑料片材層的復(fù)合材料形式結(jié)構(gòu)體時(shí)，其制備方法可以在上述過(guò)程的基礎(chǔ)上增加一步，即在由第一擠塑機(jī)構(gòu)擠出的以各相鄰邊緣相互搭接成螺旋纏繞型管狀形式的熔融狀條型塑料片材經(jīng)第一壓輪機(jī)構(gòu)碾壓而熔接形成連續(xù)平順的實(shí)壁管狀結(jié)構(gòu)后，先將該具有金屬結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)體以同樣的螺旋纏繞方式跨壓于仍為熔融狀的該管狀結(jié)構(gòu)外周面上各相鄰片材邊緣的搭接熔合縫所在部位處后，再由第二擠塑機(jī)構(gòu)擠出可包覆于該具有金屬結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)體之外的相應(yīng)塑料片材，并經(jīng)所說(shuō)的第二壓輪機(jī)構(gòu)碾壓，使該具有金屬結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)體與包覆于其外側(cè)的塑料片材相互融接，并使熔融狀的管狀結(jié)構(gòu)的外周面也分別與該具有金屬結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)體及其外側(cè)包覆的塑料片材的邊緣都同時(shí)相互融接，形成融接于管外壁的復(fù)合形式筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。如上述，此種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)體形式的筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，同樣也可以是截面為實(shí)心體、空心矩形或梯形等四邊形或其它空心管狀、或是適當(dāng)開(kāi)口曲線等多種結(jié)構(gòu)形式。同樣，在上述的具有金屬結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)體中，除直接采用單一形式的金屬材料外，為使如金屬等性質(zhì)差異較大的異種材料形式的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體能與塑料管材的管壁和/或與其外側(cè)的包覆塑料片材層有更好的相互熔融接合性能，所用的該金屬等性質(zhì)差異較大的異種材料形式的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體，最好是采用在其相應(yīng)的各接合面部位已預(yù)先被覆有塑料或其它適當(dāng)高分子材料膜層的形式。
由于本發(fā)明上述結(jié)構(gòu)形式螺旋型波紋塑料管材的結(jié)構(gòu)，采用的是首先由作螺旋纏繞狀的熔融狀條型塑料片材以其各相鄰邊緣依次相互搭接并通過(guò)壓輪機(jī)構(gòu)碾壓使其熔融接合后，實(shí)際上已經(jīng)成為了一無(wú)縫融接的連續(xù)平順實(shí)壁薄管結(jié)構(gòu)。由于這個(gè)實(shí)壁薄管是由螺旋片材在熔融狀態(tài)下的搭接邊緣相互融合的，因而可保證其融接縫部位與條片母材的等強(qiáng)度和等壽命，因此由此所形成的這一實(shí)壁薄管結(jié)構(gòu)與由常規(guī)直接擠出方式得到的實(shí)壁薄管并無(wú)實(shí)質(zhì)差別。然后，再由只被加熱軟化以便于作同樣螺旋纏繞形式的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)跨壓于管壁結(jié)構(gòu)上各塑料條片相鄰搭接邊緣的融合縫所在部位處，與尚基本保持熔融狀態(tài)的管外壁也相互融接。因此除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)度和等壽命外，同時(shí)由于該外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是以同樣的螺旋纏繞方式跨壓和融接于管壁結(jié)構(gòu)上由各相鄰片材搭接邊緣形成的融接縫所在部位處(雖然其實(shí)際已經(jīng)成為了無(wú)縫融接的狀態(tài))，不僅有利于進(jìn)一步提高該搭接融縫部位的強(qiáng)度，更重要的是使管壁與外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)間的各結(jié)構(gòu)融接縫僅僅是一條起連接作用的非主要受力融接縫，因此即使該融接縫的某一局部出現(xiàn)脫焊開(kāi)裂，也不致導(dǎo)致整個(gè)管材的泄漏和失效，從而能有效地保證和提高了管材短期和長(zhǎng)期的質(zhì)量可靠性，顯然，參照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，根據(jù)上述內(nèi)容，還可以作出不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想的多種形式替換或變更。
以下結(jié)合由附圖所示實(shí)施例的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)例。凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
圖1是現(xiàn)有雙壁波紋管和環(huán)向加筋管的管壁軸向局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是現(xiàn)有雙重壁管材的管壁軸向局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是現(xiàn)有螺旋波紋管的管壁軸向局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明螺旋型波紋塑料管材的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明螺旋型波紋塑料管材的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明螺旋型波紋塑料管材的又一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是制備具有單一材料外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的本發(fā)明螺旋型波紋塑料管材時(shí)的平面布置方式示意圖。
圖8是圖7方式過(guò)程中的A向局部示意圖。
圖9是圖7方式中過(guò)程的B向部分示意圖。
圖10是制備具有金屬—塑料復(fù)合材料外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的本發(fā)明螺旋型波紋塑料管材時(shí)的局部平面布置方式示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1～圖3是已如前述具有代表性的幾種目前常見(jiàn)的具有不同加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的塑料管材的管壁結(jié)構(gòu)形式，不再贅述。
圖4～圖6是本發(fā)明結(jié)構(gòu)形式的幾種螺旋型波紋塑料管材的結(jié)構(gòu)。其共同的基本結(jié)構(gòu)是管材1的管壁是由以其中心線為軸線作螺旋纏繞式的條狀片材2，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)；以作同樣螺旋纏繞形式的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4以跨壓于管壁上各相鄰片材邊緣的搭接融合縫3所在部位之上的方式接合在管壁的外周面上，從而形成為在管壁結(jié)構(gòu)的外周面上具有螺旋纏繞式外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的螺旋型波紋塑料管材。其中，圖4所示的螺旋型波紋塑料管材中的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4的截面為實(shí)心的條肋狀結(jié)構(gòu)體；圖5所示的螺旋型波紋塑料管材中的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4的截面是空心梯形的空心管狀的結(jié)構(gòu)體；圖6所示的螺旋型波紋塑料管材中的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4則是截面呈開(kāi)口的弧形曲線形式的結(jié)構(gòu)體。
在如圖4～圖6中以及無(wú)法以窮舉方式全部列出的其它多種結(jié)構(gòu)形式的本發(fā)明螺旋型波紋塑料管材中，在接合該管外壁處的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4的自身結(jié)構(gòu)組成中，圖4和圖5所示的該管外壁處的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4，是與管壁的材質(zhì)相同或不同的單一塑料材料的結(jié)構(gòu)體；圖6所示的該管外壁處的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4，則是在內(nèi)層金屬結(jié)構(gòu)加強(qiáng)體5外再包覆有塑料片材層7的復(fù)合材料形式的結(jié)構(gòu)體。為使該金屬結(jié)構(gòu)加強(qiáng)體5與塑料管壁和其外層包覆塑料片材層間都能具有更為理想和可靠的熔融接合性能，所用的該金屬材料加強(qiáng)體5最好是在其接合部位的兩側(cè)表面處已預(yù)先被覆有塑料或其它適當(dāng)?shù)母叻肿硬牧夏?的形式。
制備上述形式的螺旋型波紋塑料管材的方法，可以按如圖7～圖9所示的方式進(jìn)行。首先，由第一擠塑機(jī)構(gòu)12和與之配合的片材模具13擠出連續(xù)的熔融狀條型塑料片材2，并使其在與管材直徑相適應(yīng)的圓周型轉(zhuǎn)動(dòng)支撐結(jié)構(gòu)面上形成以相鄰邊緣依次相互搭接的螺旋纏繞型管狀形式，然后通過(guò)設(shè)置在管壁外周處對(duì)應(yīng)位置處的被動(dòng)型第一壓輪機(jī)構(gòu)15，對(duì)熔融塑料片材2各相互搭接的相鄰邊緣進(jìn)行碾壓，使之可靠地相互熔融接合形成一平順的實(shí)壁管狀結(jié)構(gòu)。第二步，由第二擠塑機(jī)構(gòu)8及其所配合的適當(dāng)結(jié)構(gòu)形式的模具9，擠出具有所需結(jié)構(gòu)形式的筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4并經(jīng)真空定徑冷卻箱10定型，再經(jīng)加熱器11加熱使其軟化后，以同樣的螺旋纏繞形式將該筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4跨壓于仍處于熔融狀的該實(shí)壁管狀結(jié)構(gòu)上由各螺旋纏繞條狀塑料片材2相鄰邊緣形成的搭接熔合縫3的所在部位處，并通過(guò)設(shè)置于管壁外周對(duì)應(yīng)部位處的若干主動(dòng)旋轉(zhuǎn)型第二壓輪機(jī)構(gòu)16依次進(jìn)行碾壓，使筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4融接于管壁的外周面上。所說(shuō)的該第二壓輪機(jī)構(gòu)16的圓周面上均按同樣的螺旋方式設(shè)置有與該筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4相適應(yīng)結(jié)構(gòu)形式的連續(xù)的螺旋凹槽結(jié)構(gòu)。
此處所說(shuō)的用于承接由第一擠塑機(jī)構(gòu)12擠出的連續(xù)熔融狀條型塑料片材2并使其形成以相鄰邊緣依次相互搭接的螺旋纏繞型管狀形式的圓周型轉(zhuǎn)動(dòng)支撐結(jié)構(gòu)面，是由沿與所需管材的直徑相適應(yīng)的圓周排列設(shè)置、并分別帶有與所需螺旋纏繞方式相適應(yīng)的軸向傾斜角度的若干可主動(dòng)旋轉(zhuǎn)的滾筒14所形成的外接圓周型的轉(zhuǎn)動(dòng)支撐結(jié)構(gòu)面。為增加其對(duì)塑料片材2的驅(qū)動(dòng)摩擦力，各滾筒14的表面可有適當(dāng)?shù)南鹉z襯層。用于進(jìn)行碾壓的第一壓輪機(jī)構(gòu)15和第二壓輪機(jī)構(gòu)16則分別設(shè)置在與相應(yīng)滾筒14相對(duì)應(yīng)的管壁外周位置處，其外周的碾壓表面也可以有適當(dāng)?shù)南鹉z襯層。
管材外周壁上的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4為如圖6所示的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)體形式的螺旋型波紋塑料管材的制備方法，可按如圖10所示的方式進(jìn)行第一步在與管材直徑相適應(yīng)的圓周型轉(zhuǎn)動(dòng)支撐結(jié)構(gòu)面上由第一擠塑機(jī)構(gòu)12連續(xù)擠出以各相鄰邊緣依次相互搭接成螺旋纏繞型管狀結(jié)構(gòu)的熔融狀條型塑料片材2，并由第一壓輪機(jī)構(gòu)15碾壓而熔融接合形成連續(xù)的實(shí)壁管狀結(jié)構(gòu)的過(guò)程與上述相同。然后，先將已在相應(yīng)的融接側(cè)面處均預(yù)先被覆有塑料或其它適當(dāng)高分子材料涂層6的相應(yīng)結(jié)構(gòu)形式的金屬結(jié)構(gòu)加強(qiáng)體5，以同樣的螺旋纏繞形式跨壓于仍為熔融狀的該實(shí)壁管狀結(jié)構(gòu)的外壁外周面上各相鄰片材邊緣的搭接熔合縫3所在部位處，然后再由第二擠塑機(jī)構(gòu)8擠出適當(dāng)形式的用于包覆于該金屬結(jié)構(gòu)加強(qiáng)體5之外的相應(yīng)塑料片材7，并通過(guò)上述形式的第二壓輪機(jī)構(gòu)16進(jìn)行碾壓，使被覆有塑料等涂層6的該金屬結(jié)構(gòu)加強(qiáng)體5與其外側(cè)的包覆塑料片材7相互融接，并使熔融狀的管狀結(jié)構(gòu)外周面同時(shí)也分別與該被覆有塑料涂層6的金屬結(jié)構(gòu)加強(qiáng)體5及其外側(cè)的包覆塑料片材7的邊緣也都相互融接，形成帶有該復(fù)合結(jié)構(gòu)形式筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4的螺旋波紋塑料管材。
權(quán)利要求
1.螺旋型波紋塑料管材，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)，其特征是管材(1)的管壁是由以其中心線為軸線作螺旋纏繞式的條狀片材(2)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的連續(xù)實(shí)壁管狀結(jié)構(gòu)，以作同樣螺旋纏繞形式的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)以跨壓于管壁上各相鄰片材邊緣的搭接融合縫(3)所在部位之上的方式接合在管壁的外周面上。
2.如權(quán)利要求1所述的螺旋型波紋塑料管材，其特征是所說(shuō)的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)是截面為實(shí)體形式的結(jié)構(gòu)體。
3.如權(quán)利要求1所述的螺旋型波紋塑料管材，其特征是所說(shuō)的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)是截面為空心閉合管狀的結(jié)構(gòu)體。
4.如權(quán)利要求1所述的螺旋型波紋塑料管材，其特征是所說(shuō)的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)是截面為開(kāi)口曲線形式的結(jié)構(gòu)體。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的螺旋型波紋塑料管材，其特征是所說(shuō)的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體(4)為復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)體形式，其內(nèi)層為具有金屬材料的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體(5)，外層包覆有塑料片材層(7)。
6.制備如權(quán)利要求1所述螺旋型波紋塑料管材的方法，其特征是先由第一擠塑機(jī)構(gòu)(12)和與之配合的片材模具(13)擠出連續(xù)的熔融狀條型塑料片材(2)，并使其在與管材直徑相適應(yīng)的圓周型轉(zhuǎn)動(dòng)支撐結(jié)構(gòu)面上形成以其螺旋圓周中的各相鄰邊緣依次相互搭接的螺旋纏繞型管狀形式，經(jīng)按相應(yīng)方式設(shè)置于管壁外周對(duì)應(yīng)部位處的第一壓輪機(jī)構(gòu)(15)對(duì)各相鄰片材的搭接邊緣進(jìn)行碾壓使之相互熔融接合形成連續(xù)的實(shí)壁管狀結(jié)構(gòu)；然后由第二擠塑機(jī)構(gòu)(8)及適當(dāng)結(jié)構(gòu)形式的模具(9)擠出相應(yīng)結(jié)構(gòu)形式的筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)并冷卻定型，再加熱使其軟化，并以同樣的螺旋纏繞方式將其跨壓于仍為熔融狀的實(shí)壁管狀結(jié)構(gòu)上各條狀塑料片材(2)相鄰邊緣的搭接融合縫所在部位處，再經(jīng)至少一個(gè)按相應(yīng)方式設(shè)置于管壁外周對(duì)應(yīng)部位處的帶有相適應(yīng)凹槽結(jié)構(gòu)形式的第二壓輪機(jī)構(gòu)(16)碾壓，使其融接于管壁的外周面上。
7.如權(quán)利要求6所述螺旋型波紋塑料管材的方法，其特征是所說(shuō)的由第二擠塑機(jī)構(gòu)(8)擠出并融接于管壁外周面上的筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)，是經(jīng)設(shè)置于管壁外周對(duì)應(yīng)部位處的具有按同樣螺旋方式設(shè)置的連續(xù)螺旋凹槽結(jié)構(gòu)形式的復(fù)數(shù)個(gè)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)型第二壓輪機(jī)構(gòu)(16)碾壓而融接于管壁的外周面上。
8.如權(quán)利要求6所述螺旋型波紋塑料管材的方法，其特征是所說(shuō)的由第一擠塑機(jī)構(gòu)(12)擠出的連續(xù)熔融狀條型塑料片材(2)，在由沿與管材直徑相適應(yīng)的圓周排列并分別帶有與所需的螺旋纏繞方式相適應(yīng)的軸向傾斜角度的若干主動(dòng)旋轉(zhuǎn)型滾筒(14)所形成的圓周型轉(zhuǎn)動(dòng)支撐結(jié)構(gòu)面上，形成由各相鄰邊緣相互搭接的螺旋纏繞型的實(shí)壁管狀形式，用于進(jìn)行碾壓的第一壓輪機(jī)構(gòu)(15)和第二壓輪機(jī)構(gòu)(16)分別設(shè)置在與相應(yīng)滾筒(14)對(duì)應(yīng)的管壁外周處。
9.如權(quán)利要求6至8之一所述螺旋型波紋塑料管材的方法，其特征是所說(shuō)的由第二擠塑機(jī)構(gòu)(8)擠出并熔接于管壁外周面上的筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)為單一的塑料材質(zhì)結(jié)構(gòu)體。
10.如權(quán)利要求6至8之一所述螺旋型波紋塑料管材的方法，其特征是所說(shuō)的由第一擠塑機(jī)構(gòu)(12)擠出并以各相鄰邊緣依次相互搭接成螺旋纏繞型管狀形式的熔融狀條型塑料片材(2)，經(jīng)第一壓輪機(jī)構(gòu)(15)碾壓熔接形成連續(xù)的實(shí)壁管狀結(jié)構(gòu)后，先將具有金屬結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)體(5)以同樣的螺旋纏繞方式跨壓于仍為熔融狀的管狀結(jié)構(gòu)外周面上各相鄰片材邊緣搭接熔合縫(3)的所在部位處，再由第二擠塑機(jī)構(gòu)(8)擠出可包覆于該具有金屬結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)體(5)之外的相應(yīng)塑料片材(7)，并經(jīng)所說(shuō)的第二壓輪機(jī)構(gòu)(16)碾壓，使該具有金屬結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)體(5)與包覆于其外側(cè)的塑料片材(7)相互融接，并使熔融狀的管狀結(jié)構(gòu)外周面同時(shí)也分別與該具有金屬結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)體(5)及其外側(cè)包覆的塑料片材(7)的邊緣都相互融接，形成復(fù)合形式的筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)。
全文摘要
螺旋型波紋塑料管材及其制備方法。管材的管壁是由以其中心線為軸線作螺旋纏繞式的條狀片材的螺旋圓周中各相鄰片材邊緣相互搭接融合形成的連續(xù)實(shí)壁管狀結(jié)構(gòu)，作同樣螺旋纏繞形式的外凸筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)以跨壓于管壁上各相鄰片材邊緣的搭接融合縫所在部位之上的方式接合在管壁外周面上。制備時(shí)先由第一擠塑機(jī)構(gòu)擠出以相鄰邊緣依次相互搭接的螺旋纏繞型管狀形式的熔融狀條型塑料片材，并經(jīng)壓輪機(jī)構(gòu)將各相鄰搭接邊緣壓緊熔接形成管材管壁；由另一擠塑機(jī)構(gòu)擠出相應(yīng)的筋狀加強(qiáng)結(jié)構(gòu)以同樣螺旋纏繞方式跨壓于管壁上各條狀塑料片材相鄰邊緣的搭接融合縫部位處，經(jīng)第二壓輪機(jī)構(gòu)碾壓而融接于管壁外周面。
文檔編號(hào)F16L9/00GK1414277SQ0213410
公開(kāi)日2003年4月30日 申請(qǐng)日期2002年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月18日
發(fā)明者蒯一希, 陳紹江, 付海鷹, 姬昱川 申請(qǐng)人:蒯一希