專利名稱：內(nèi)肋增強外波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)肋增強外波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，還涉及這種管材的制造方法。
背景技術(shù)：
具有中空加強筋的外波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材由于具有良好的管土共同作用和環(huán)剛度而被廣泛應用于市政排污管道建設(shè)中。目前，具有中空加強筋的外波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的制造方法通常有兩種。參考圖1，上述管材的第一種制造工藝。首先由第一擠塑機擠出熔融條形塑料片材1，然后使該片材連續(xù)有規(guī)律地并排螺旋纏繞在裝有多只主動旋轉(zhuǎn)小滾軸的圓形成型滾筒上。同時，由另一臺擠塑機構(gòu)擠出梯形管狀加強筋2，經(jīng)水冷真空定型后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縫部位，梯形管狀加強筋2底面經(jīng)適當加熱，同時由于塑料片材1處于半熔融狀態(tài)，在經(jīng)過壓輪的碾壓后，管狀加強筋2和兩層相互搭接的條形塑料片材1熔合在一起，形成具有中空加強筋的外波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材。然而，此工藝存在以下缺陷(1)、由于加強筋2經(jīng)冷卻定型后纏繞，決定了其高度不能太大，所以成型后的管壁慣性矩較??；(2)加強筋2與管壁的粘接很難控制，如條狀塑料片 1溫度過低，則粘接差；如溫度過高，條型塑料片材1則會從成型滾筒上下墜而難以控制成型；(3)在完成粘接后，加強筋2的側(cè)面始終留有隙縫3，造成應力集中，在環(huán)境溫度交替變化時熔接面會由隙縫3逐步開裂，易造成管壁和加強筋2分離而垮塌。參考圖2，具有中空加強筋的外波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的另一種的制造工藝。 此工藝先由第一擠塑機擠出的是底面兩側(cè)各帶有一個相互熔接用的適當形狀翼片的異型矩形管4，該異型矩形管4經(jīng)真空冷卻定型后，螺旋纏繞在成型滾筒上，再由第二擠塑機不斷向并排螺旋纏繞異型矩形管4相鄰對應的翼片連接部位擠出熔融的熔膠5，經(jīng)壓輪碾軋而熔接在一起。此工藝存在以下缺點該熔接位在管材的最薄弱部位，且熔接面小、熔膠量少，從而降低了管材整體抗彎強度。因此，有必要提供一種制造具有中空加強筋的外波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的新型帶材，以克服上述工藝和結(jié)構(gòu)上的各種缺點。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有中空加強筋的外波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，該管材在具較好的環(huán)剛度和管土共同作用的同時，還具有較高的強度。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種上述管材的制造方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種內(nèi)肋增強波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，包括由異型帶材螺旋纏繞熔接成型的管材本體，所述管材本體包括圓柱形管壁、螺旋環(huán)繞在其上的中空加強筋以及位于中空加強筋內(nèi)的垂直于管壁的增強內(nèi)肋，該增強內(nèi)肋將所述中空加強筋分成兩個并列的中空腔，所述熔接成型的結(jié)合面位于該增強內(nèi)肋處。本發(fā)明所提供的制造上述管材的方法是
一種內(nèi)肋增強波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的制造方法，該管材是由兩側(cè)具有內(nèi)含中空腔的管狀凸起的塑料異型帶材以螺旋方式纏繞并經(jīng)熔膠熔合形成，以螺旋方式纏繞的相鄰的塑料異型帶材之間互相靠近的兩個中空腔經(jīng)熔合后形成中空加強筋，并在中空加強筋中部熔合部位形成直立的增強內(nèi)肋。本發(fā)明的方法還可做如下改進
作為上述技術(shù)方案的改進，所述方法具體包括以下步驟
a)用第一擠出機擠出連續(xù)的兩側(cè)具有內(nèi)含中空腔的管狀凸起的塑料異型帶材；
b):將步驟a)所得異型帶材并排螺旋纏繞在連續(xù)轉(zhuǎn)動的成型滾筒上，使得相鄰的塑料異型帶材互相靠近的兩個管狀凸起之間形成空隙；
c)用第二擠出機向步驟b)中所述的空隙中連續(xù)地擠入熔融的塑料熔膠；
d)向C)步驟中已擠入熔膠的空隙旁兩個相鄰管狀凸起施加相向的壓力，使得這兩個管狀突起緊密的融合成一體，兩個管狀凸起熔接形成管外壁的中空加強筋，兩個管狀凸起的側(cè)面熔合部位形成增強內(nèi)肋。作為上述技術(shù)方案的進一步改進，在步驟d)中，用設(shè)置于成型滾筒外周對應部位處帶相應凹槽結(jié)構(gòu)的壓輪對相鄰塑料異型帶材熔接間隙兩邊相對應的兩個管狀凸起進行碾壓，對已擠入熔膠的空隙旁兩個相鄰管狀凸起施加相向的壓力。作為上述技術(shù)方案的進一步改進，步驟C)中，在第二擠出機上設(shè)置一復合機頭，將經(jīng)過成型輥輪碾壓形成的和所要制備的管材直徑相適應弧度變形的鋼帶通過該復合機頭， 第二擠出機向復合機頭內(nèi)擠入熔融的熔膠，在復合機頭內(nèi)，熔融的熔膠將鋼帶周邊包裹，包裹著熔膠的鋼帶夾入步驟b)所述的空隙中，兩個管狀凸起的側(cè)面和包裹著熔膠的鋼帶熔合形成增強內(nèi)肋。由于本發(fā)明管材熔接成型的結(jié)合面位于該增強內(nèi)肋處，這樣，其相鄰的異型帶材之間的熔接面遠遠大于所有其它類型的纏繞結(jié)構(gòu)壁波紋管，其熔接效果是所有纏繞波紋管中最好的，從而使得本發(fā)明方法所得的產(chǎn)品具有較高的強度。并且，由于熔合的作用，本發(fā)明方法所制的管壁的中空加強筋中部形成一直立的增強內(nèi)肋，該增強內(nèi)肋結(jié)構(gòu)可有效提高中空加強筋的穩(wěn)定性，使本發(fā)明的纏繞波紋管穩(wěn)定性優(yōu)越于其它纏繞波紋管和雙壁波紋管?；诒景l(fā)明的上述結(jié)構(gòu)，其在保證了良好的環(huán)剛度和良好的管土共同作用的同時，具有較高的強度。此外，本發(fā)明管材制造方法可以用普通纏繞結(jié)構(gòu)壁管材生產(chǎn)設(shè)備配以相適應的模頭、定型套及輔助性壓輪即可以生產(chǎn)，設(shè)備投資小。以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進一步說明，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種具有中空加強筋的外波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的結(jié)構(gòu)示意圖2是現(xiàn)有技術(shù)中另一種具有中空加強筋的外波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明管材的剖面結(jié)構(gòu)示意圖4是本發(fā)明所述的塑料異性帶材結(jié)構(gòu)示意圖5是使用本發(fā)明方法制造管材時的設(shè)備平面布置圖6是本發(fā)明方法中使用壓輪碾壓對兩個管狀凸起進行碾壓的示意圖7是本發(fā)明方法中包覆鋼帶的結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實施例方式參照圖3，本發(fā)明所提供的內(nèi)肋增強波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，其包括由圖4所示的異型帶材10螺旋纏繞熔接成型的管材本體，所述管材本體包括圓柱形管壁11、螺旋環(huán)繞在其上的中空加強筋12以及位于中空加強筋12內(nèi)的垂直于管壁的增強內(nèi)肋13，該增強內(nèi)肋13將所述中空加強筋12分成兩個并列的中空腔14，所述熔接成型的結(jié)合面位于該增強內(nèi)肋13處。由于本發(fā)明管材熔接成型的結(jié)合面位于該增強內(nèi)肋處，這樣，其相鄰的異型帶材之間的熔接面遠遠大于所有其它類型的纏繞結(jié)構(gòu)壁波紋管，其熔接效果是所有纏繞波紋管中最好的，從而使得本發(fā)明方法所得的產(chǎn)品具有較高的強度。并且，由于熔合的作用， 本發(fā)明方法所制的管壁的中空加強筋中部形成一直立的增強內(nèi)肋，該增強內(nèi)肋結(jié)構(gòu)可有效提高中空加強筋的穩(wěn)定性，使本發(fā)明的纏繞波紋管穩(wěn)定性優(yōu)越于其它纏繞波紋管和雙壁波紋管?；诒景l(fā)明的上述結(jié)構(gòu)，其在保證了良好的環(huán)剛度和良好的管土共同作用的同時，具有較高的強度。本發(fā)明所提供的上述管材的制造方法的基本構(gòu)思是其由兩側(cè)具有內(nèi)含中空腔的管狀凸起100的塑料異型帶材10以螺旋方式纏繞并經(jīng)熔膠熔合形成，以螺旋方式纏繞的相鄰的塑料異型帶材10之間互相靠近的兩個中空腔經(jīng)熔合后形成中空加強筋12，并在中空加強筋12中部熔合部位形成直立的增強內(nèi)肋13。參考圖5，該方法具體包括以下步驟
a):用第一擠出機15擠出連續(xù)的兩側(cè)具有內(nèi)含中空腔的管狀凸起100的塑料異型帶材
10 ；
b)將步驟a)所得異型帶材10并排螺旋纏繞在連續(xù)轉(zhuǎn)動的成型滾筒16上，使得相鄰的塑料異型帶材10互相靠近的兩個管狀凸起100之間形成空隙；
c)用第二擠出機17向步驟b)中所述的空隙中連續(xù)地擠入熔融的塑料熔膠；
d)向c)步驟中已擠入熔膠的空隙旁兩個相鄰管狀凸起100施加相向的壓力，使得這兩個管狀突起100緊密的融合成一體，兩個管狀凸起100熔接形成管外壁的中空加強筋12， 兩個管狀凸起100的側(cè)面熔合部位形成增強內(nèi)肋13。如此隨著成型滾筒16上受鏈輪驅(qū)動旋轉(zhuǎn)滾軸不斷旋轉(zhuǎn)，連續(xù)生產(chǎn)出本發(fā)明所述的管材。結(jié)合圖6，在步驟d)中，作為較佳的實施方式，用設(shè)置于成型滾筒16外周對應部位處帶相應凹槽結(jié)構(gòu)的壓輪18對相鄰塑料異型帶材10熔接間隙兩邊相對應的兩個管狀凸
5起100進行碾壓，對已擠入熔膠的空隙旁兩個相鄰管狀凸起100施加相向的壓力，特別是對于凹槽優(yōu)選呈內(nèi)窄外寬狀，使得該壓力分解為使兩個管狀凸起100充分粘合的擠壓力。 優(yōu)選地，設(shè)置于成型滾筒16外周對應部位的壓輪根據(jù)需要可以是兩個或兩個以上。結(jié)合圖7，步驟C)中，作為較佳的實施方式，在第二擠出機上設(shè)置一復合機頭，將經(jīng)過成型輥輪碾壓形成的和所要制備的管材直徑相適應弧度變形的鋼帶通過該復合機頭， 第二擠出機向復合機頭內(nèi)擠入熔融的熔膠，在復合機頭內(nèi)，熔融的熔膠將鋼帶19周邊包裹，包裹著熔膠的鋼帶夾入步驟b)所述的空隙中，兩個管狀凸起的側(cè)面和包裹著熔膠的鋼帶19熔合形成增強內(nèi)肋13，以提高增強內(nèi)肋13的強度。上述方法可以用普通纏繞結(jié)構(gòu)壁管材生產(chǎn)設(shè)備配以相適應的模頭、定型套及輔助性壓輪即可以生產(chǎn)，設(shè)備投資小，可廣泛推廣應用。當然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)肋增強波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，包括由異型帶材螺旋纏繞熔接成型的管材本體，所述管材本體包括圓柱形管壁、螺旋環(huán)繞在其上的中空加強筋以及位于中空加強筋內(nèi)的垂直于管壁的增強內(nèi)肋，該增強內(nèi)肋將所述中空加強筋分成兩個并列的中空腔， 其特征在于所述熔接成型的結(jié)合面位于該增強內(nèi)肋處。
2.一種內(nèi)肋增強波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的制造方法，其特征在于該管材是由兩側(cè)具有內(nèi)含中空腔的管狀凸起的塑料異型帶材以螺旋方式纏繞并經(jīng)熔膠熔合形成，以螺旋方式纏繞的相鄰的塑料異型帶材之間互相靠近的兩個中空腔經(jīng)熔合后形成中空加強筋，并在中空加強筋中部熔合部位形成直立的增強內(nèi)肋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)肋增強波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的制造方法，其特征在于，包括以下步驟a)用第一擠出機擠出連續(xù)的兩側(cè)具有內(nèi)含中空腔的管狀凸起的塑料異型帶材；b)將步驟a)所得異型帶材并排螺旋纏繞在連續(xù)轉(zhuǎn)動的成型滾筒上，使得相鄰的塑料異型帶材互相靠近的兩個管狀凸起之間形成空隙；c)用第二擠出機向步驟b)中所述的空隙中連續(xù)地擠入熔融的塑料熔膠；d)向c)步驟中已擠入熔膠的空隙旁兩個相鄰管狀凸起施加相向的壓力，使得這兩個管狀突起緊密的融合成一體，兩個管狀凸起熔接形成管外壁的中空加強筋，兩個管狀凸起的側(cè)面熔合部位形成增強內(nèi)肋。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)肋增強波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的制造方法，其特征在于在步驟d)中，用設(shè)置于成型滾筒外周對應部位處帶相應凹槽結(jié)構(gòu)的壓輪對相鄰塑料異型帶材熔接間隙兩邊相對應的兩個管狀凸起進行碾壓，對已擠入熔膠的空隙旁兩個相鄰管狀凸起施加相向的壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的內(nèi)肋增強波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的制造方法，其特征在于步驟c)中，在第二擠出機上設(shè)置一復合機頭，將經(jīng)過成型輥輪碾壓形成的和所要制備的管材直徑相適應弧度變形的鋼帶通過該復合機頭，第二擠出機向復合機頭內(nèi)擠入熔融的熔膠，在復合機頭內(nèi)，熔融的熔膠將鋼帶周邊包裹，包裹著熔膠的鋼帶夾入步驟b)所述的空隙中，兩個管狀凸起的側(cè)面和包裹著熔膠的鋼帶熔合形成增強內(nèi)肋。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內(nèi)肋增強波紋型塑料纏繞結(jié)構(gòu)壁管材及其制造方法。該管材包括由異型帶材螺旋纏繞熔接成型的管材本體，所述管材本體包括圓柱形管壁、螺旋環(huán)繞在其上的中空加強筋以及位于中空加強筋內(nèi)的垂直于管壁的增強內(nèi)肋，該增強內(nèi)肋將所述中空加強筋分成兩個并列的中空腔，所述熔接成型的結(jié)合面位于該增強內(nèi)肋處。該管材是由兩側(cè)具有內(nèi)含中空腔的管狀凸起的塑料異型帶材以螺旋方式纏繞并經(jīng)熔膠熔合形成。由于本發(fā)明方法的采用兩側(cè)具有內(nèi)含中空腔的管狀凸起的塑料異型帶材以螺旋方式纏繞并經(jīng)熔膠熔合形成，從而使所得到的塑料波紋管具有纏繞在管壁外側(cè)的中空加強筋，具有良好的環(huán)剛度和管土共同作用，同時具有較高的強度。并且，增強內(nèi)肋結(jié)構(gòu)可有效提高中空加強筋的穩(wěn)定性，使本發(fā)明的纏繞波紋管穩(wěn)定性優(yōu)越于其它纏繞波紋管和雙壁波紋管。
文檔編號F16L9/16GK102305316SQ20111012118
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者戴愛清 申請人:戴愛清