分段的软管的制作方法
【专利说明】分段的软管
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求享有2012年8月30日提交的美国临时申请N0.61/694，839和2012年8月29日提交的美国专利申请N0.13/597,731的优先权，并且本申请是2007年7月11日提交的美国专利申请N0.11/775,890的继续，这些申请的整个公开内容明确地通过参考包含于此。
技术领域
[0003]本公开涉及一种方法，尤其涉及一种用于将包括管和管包套的软管分段的方法，以及涉及一种通过这种处理获得的软管。类似地，本公开涉及一种软管，尤其涉及一种包括管和管包套的软管。本公开还涉及一种系统，尤其涉及一种用于将包括管和管包套的软管分段的系统。
【背景技术】
[0004]已知使用包括塑料管的软管将卫生配件相互连接，所述卫生配件例如是阀和水龙头，所述塑料管由编织塑料的或金属的幅网包住。塑料管提供从软管的一个端部到另一个端部的水密通道，而编织包套确保在不过度限制软管的柔性的情况下较好地保护塑料管以防其磨蚀。
[0005]本公开阐述了该背景。
【发明内容】
[0006]一般来说，本公开教导了一种将管和管包套分段的方法，所述方法提高了合成的软管的可靠性并且降低了发生卫生管道工程事故(即，溢出)的可能性，否则将受到消费者的强烈不满。
[0007]在一个实施例中，本公开教导了一种将管和管包套分段的方法，在所述方法中围绕管包套的外圆周形成张紧材料的环形物，所述管包套可以由编织或卷绕材料形成。张紧材料的环形物用于引起径向力，所述径向力防止管包套相对于管纵向位移。张紧材料的环形物可以通过将张紧材料(的条带)缠绕在管包套的外圆周上而形成。管和管包套可以继而通过张紧材料的环形物、管包套和管的横截面进行切割而被分段。
[0008]在另一个实施例中，材料条带被缠绕在(编织/卷绕的)管包套的外圆周上。缠绕的材料条带继而例如通过热收缩而被收缩处理成张紧材料的环形物以引起上述径向力。管和管包套可以继而通过张紧材料的环形物、管包套和管的整个横截面进行切割而被分段。再次，张紧材料的环形物用于引起径向力，所述径向力防止管包套相对于管纵向位移。
[0009]在又一个实施例中，在(编织/卷绕的)管包套的外圆周处形成粘合材料的环形物。粘合材料的环形物在管包套与由管包套包住的管之间形成粘合部，所述粘合部同样地防止管包套相对于管纵向位移。
[0010]在又一个实施例中，在切割管和管包套之前将管包套抓紧在管上，并且在管包套粘合到管之前例如通过将端件卷曲在管包套的外表面上而保持抓紧，通过这样来防止管包套相对于管纵向位移。为了防止管包套磨损，可以围绕(编织/卷绕的)管包套的外圆周缠绕有材料(的条带)或可以在(编织/卷绕的)管包套的外圆周处形成有粘合材料的环形物。
[0011]通过在切割管和管包套期间和之后防止管相对于管包套位移，可以防止在软管制造期间所组装的各种部件未对准，从而提高软管的可靠性并且降低发生卫生管道工程事故(即，溢出)的可能性，否则将受到消费者的强烈不满。避免这样的事故对于建立和维持消费者满意度起到了重要的作用。
[0012]仍然一般来说，会注意到本公开的上述技术不但防止管包套相对于管位移，而且抑制(编织/卷绕的)管包套在切割之后的磨损。这也防止在软管的自动化制造期间所组装的各种部件未对准。照此，本公开的技术协同地用于提高软管的可靠性。
[0013]在一个方面中，如以上所触及到的，本公开涉及一种方法。该方法可以是用于将管和(编织/卷绕的)管包套分段的方法。例如，该方法可以是用于将包括管和(编织/卷绕的)管包套的软管分段的方法。类似地，该方法可以是用于制造(卫生)软管的方法。
[0014]管可以是塑料管，例如，聚乙烯、聚烯烃、交联聚乙烯、聚氯乙烯或聚丙烯的管。管可以是橡胶管。换言之，管的壁可以具有塑料或橡胶材料。
[0015]壁，尤其壁的内表面，限定管的管腔。壁可以具有外表面，所述外表面例如与内壁相对，所述外表面限定管的外圆周。管可以具有圆柱形形状。管可以具有圆形的横截面。管可以理解为具有纵向轴线。当管的相应的端部定位成彼此相距最远时，即，当管处于笔直的未弯曲的状态中时，纵向轴线可以理解为由管的(近似)旋转对称的轴线所限定的一组点。当管处于弧形的弯曲状态中时，纵向轴线可以理解为通过管的(近似)圆形横截面的局部旋转对称的一组点。类似地，纵向轴线可以是管的圆柱形形状的纵向轴线。在本公开中，纵向方向可以理解为(在给定的横截面处)与相应的纵向轴线平行/成切线的方向。类似地，径向方向可以理解为(在给定的横截面处)与纵向方向正交的方向。纵向力可以是(在受力/施力的横截面处)沿着(基本)纵向方向起作用的力。径向力可以是(在受力/施力的横截面处)沿着(基本)径向方向起作用的力。
[0016]虽然在管的上下文中单独地阐述，但是前面段落的公开内容已经为管包套、管包套的壁、以及管和/或管包套的任何段所准用。
[0017]管的壁可以具有平滑的内表面和/或平滑的外表面。管的内表面和外表面中的至少一个沿着管的(整个)长度可以具有(基本)均匀的横截面。类似地，管的壁可以是波浪状的，例如使得管的直径根据管的纵向方向而(大致正弦地)改变。管的壁的外表面可以包括盘旋槽，即，所述槽的圆周位置根据管的纵向方向而(连续地)改变。盘旋槽可以是螺旋槽。
[0018]管腔可以具有至少3mm、至少5mm或至少1mm的(最小)直径。管腔可以具有小于20mm、小于15mm、小于1mm或小于5mm的(最大)直径。壁可以具有至少0.1mm、至少0.5mm或至少Imm的(径向)厚度。壁可以具有小于5mm、小于2mm、小于Imm或小于0.5mm的(径向)厚度。管可以具有小于25mm、小于15mm或小于1mm的(最大)直径,例如，如在管的外圆周上的两个点之间测量到的。
[0019]管可以具有至少10m、至少30m或至少50m的(有限)长度。管可以具有小于30m、小于50m或小于10m的长度。类似地，可以在连续的处理中制造管，并且因而管具有有效的无限长度。例如，如以下将进一步详细地解释，管可以在连续的处理中被制造、被包在(编织/卷绕材料的)管包套中并且被进给到切割装置(所述切割装置将管分段)。
[0020]管包套可以沿着管的(基本)整个长度包住管。类似地，管包套可以包住管的整个外圆周。管包套可以包住管，以便例如在管与管包套一起弯曲期间允许管相对于管包套纵向位移。在本公开中，管和管包套可以理解为是基本单元式的布置，管包套在管的(基本)整个长度上包住管的整个外圆周。管和管包套可以具有(基本)相等的长度，例如，管和管包套的长度可以相差了小于5%、小于2%或小于1%。管的一个端部或两个端部可以与管包套的相应的端部一致。管包套的内圆周可以具有(圆形)横截面，其与管的外圆周的横截面(基本)相同。管包套可以沿着管包套的整个长度具有均匀的横截面。管包套的内圆周可以具有(圆形)横截面，所述(圆形)横截面具有比管的(最大)直径大了小于0.1 %、小于0.5%或小于I %的直径，如在管的外圆周上的两个点之间测量到的。
[0021]该方法可以包括:例如在管的外圆周上形成管包套。例如，如以下将进一步详细地解释，该方法可以包括:例如在连续的处理中将多个股绳和/或条带编织到管的外圆周上。照此，管包套可以由多个编织的股绳和/或条带形成/包括多个编织的股绳和/或条带。多个股绳/条带可以包括聚合物(纤维)的股绳和/或金属(丝)的股绳。例如，多个股绳可以包括聚酰胺(纤维)的股绳和/或不锈钢(丝)的股绳。类似地，多个股绳可以包括生物塑料的股绳，即，从可再生的生物质得到的材料的股绳。各个股绳可以具有在0.02mm至0.5mm的范围内的直径。多个股绳/条带可以包括诸如PET或生物塑料的塑性材料的条带和/或不锈钢的条带。为了更好的可读性起见，本说明书以下将使用术语“股绳”代替表述“条带/股绳”以指定形成管包套的材料的股绳和/或条带。
[0022]管包套可以包括在20个至200个的范围内的股绳。股绳可以成组地布置，例如，每组有2个股绳至6个股绳。例如，管包套可以包括:96个股绳，其分成24个组，每组有4个股绳；或60个股绳，其分成12个组，每组有5个股绳。相应的组的各个股绳可以与相应的组的其它股绳平行地布置。
[0023]该方法可以包括:按照双轴或三轴图案编织股绳。例如，可以按照双轴图案编织股绳，在所述双轴图案中第一套股绳例如一半的股绳根据管的纵向方向沿着第一圆周方向围绕管盘旋；并且第二套股绳例如另一半的股绳根据管的纵向方向沿着相反的第二圆周方向围绕管盘旋，第一套股绳与第二套股绳交叉。类似地，可以按照三轴图案编织股绳，在所述三轴图案中第一套股绳根据管的纵向方向沿着第一圆周方向围绕管盘旋，第二套股绳根据管的纵向方向沿着第二圆周方向围绕管盘旋，并且第三套股绳基本沿着管的纵向方向延伸，每套股绳都与其它套的股绳交叉。
[0024]可以按照(简单的)双轴图案编织股绳，在所述(简单的)双轴图案中属于第一套股绳的每个相应的股绳/每组股绳都交替地在属于第二套股绳的一个股绳/一组股绳的上方/下方交叉而过，并且属于第二套股绳的每个相应的股绳/每组股绳都交替地在属于第一套股绳的一个股绳/ 一组股绳的上方/下方交叉而过。类似地，可以按照(两上，两下)双轴图案编织股绳，在所述(两上，两下)双轴图案中属于第一套股绳的每个相应的股绳/每组股绳都交替地在属于第二套股绳的两个股绳/两组股绳的上方/下方交叉而过，并且属于第二套股绳的每个相应的股绳/每组股绳都交替地在属于第一套股绳的两个股绳/两组股绳的上方/下方交叉而过。编织图案可以是人字形图案。例如，(两上，两下)编织图案可以使得在第一股绳/第一组股绳的上方/下方经过的两个股绳/两组股绳中的一个被在第一股绳/第一组股绳邻近的每个股绳/每组股绳在下方/上方(相对地)经过。
[0025]该方法可以包括:随着股绳被编织(到管上)而张紧股绳中的任何(例如，一个、至少两个或每个)。(在本说明书的结尾段落中给出术语“任何”的阐释)。例如，股绳中的任何可以借助在5牛顿至200牛顿的范围内的张力被张紧。例如，具有在0.02mm至0.5mm的范围内的直径的聚酰胺纤维当被编织到具有在8mm至1mm的范围内的外径的管上时可以借助20牛顿至200牛顿的张力被张紧。类似地，具有在0.02mm至0.5mm的范围内的直径的不锈钢丝当被编织到具有在5mm至8mm的范围内的外径的管上时可以借助5牛顿至50牛顿的张力被张紧。
[0026]如上所述，管包套可以通过将多个股绳编织到管的外圆周上而形成。类似地，管包套可以通过将材料成螺旋形地缠绕到管的外圆周上而形成。材料可以是诸如PET的塑性材料或是从可再生的生物质得到的生物塑性材料。材料可以具有条带的形式，所述条带例如具有在5mm至25mm的范围内的宽度。材料条带可以被缠绕(到管的外圆周上)，以便使材料条带的边缘与材料条带的其它(侧向相对的)边缘交叠，例如，交叠部是在2mm至1mm的范围内。类似地，材料可以具有一个或多个股绳的形式，例如，股绳具有在0.5mm至2_的范围内的各个直径。材料的一个或多个股绳可以被缠绕(到管的外圆周上)，以便使每个股绳都邻接(侧向地)邻近的股绳。管包套可以包括材料的多个层，每个层都如上所述被缠绕。换言之，材料的一个或多个(额外的)层可以被成螺旋形地缠绕到这样的材料的层上，即，所述材料的层被直接缠绕到管的外圆周上。一个或多个额外的层可以围绕管沿着与将材料直接缠绕到管的外圆周上的圆周方向不同的圆周方向被缠绕。例如，额外的层可以沿着交替的圆周方向被缠绕，即，以便使每个层的圆周缠绕方向与相邻的层的圆周缠绕方向不同。
[0027]该方法可以包括:围绕管包套的外圆周/在管包套的外圆周上提供/形成位移抑制装置。类似地，该方法可以包括:在管包套的外圆周处形成位移抑制区域。位移抑制装置/区域可以用于抑制管包套相对于管纵向位移。位移抑制装置/区域还可以在将管包套分段期间/之后抑制管包套的(编织股绳的)磨损。位移抑制装置/区域可以具有弹性，所述弹性允许在将连接器的一部分例如如以下将说明的连接器的插入部分插入管腔中期间管的管腔扩张。
[0028]位移抑制装置/区域可以包括张紧材料的环形物/由张紧材料的环形物组成。张紧材料的环形物可以将径向力施加到管包套上和将径向力从管包套引到管上，所述径向力引起摩擦力，所述摩擦力限制管包套相对于管位移。从管包套到管上的径向力会大到足以(在管的外圆周上)导致管塑性变形，例如，由管包套的编织股绳所形成图案的塑性变形。类似地，位移抑制区域可以在管包套的外圆周处包括粘合材料的环形物/由粘合材料的环形物组成。粘合材料的环形物可以通过在管包套与管之间形成粘合部而抑制管包套相对于管位移。照此，位移抑制装置/区域可以被称为“管固定器件”。
[0029]如以上所触及到的，该方法可以包括:例如，在将管分段的(纵向)位置处，在管包套的外圆周上/围绕管包套的外圆周形成张紧材料的环形物。
[0030]材料可以是例如具有钢丝形式的金属。钢丝可以具有在0.1mm至1.5mm的范围内的直径。如以下将讨论的，所述形成张紧材料的环形物的步骤可以包括:围绕管包套的外圆周(成螺旋形地)缠绕例如在围绕管包套的外圆周的10倍至50倍或10倍至20倍的范围内的(一段)金属材料。通常，增加围绕管包套的外圆周的圈数和/或增大金属丝的直径，则增大限制管包套相对于管位移的摩擦力，而又减小在将连接器的一部分插入管腔中期间允许管的管腔扩张的弹性。
[0031]类似地，材料可以是塑性材料，例如，聚酯、乙烯基或尼龙。材料可以是可热收缩的塑料。材料可以具有条带的形式，所述条带具有小于30mm、小于15mm或小于1mm的宽度。材料条带可以具有至少6mm或至少1mm的宽度。材料条带可以具有小于0.3_、小于0.15mm或小于0.08mm的厚度。
[0032]材料可以被张紧成使得管的形状(基本)不扭曲。例如，材料可以被张紧成使得管的管腔的横截面永久地不改变。材料可以被张紧成使得例如编织物的结构的至少部分在管包套的外圆周处通过张紧材料穿透到张紧材料的环形物的外圆周。
[0033]所述形成张紧材料的环形物的步骤可以包括:例如在将管分段的(纵向)位置处将材料的第一端部固定到管包套的外圆周，并且围绕管包套的外圆周缠绕材料。所述形成张紧材料的环形物的步骤可以包括:将材料的第二端部固定到已缠绕的材料的外圆周。
[0034]所述将材料的第一端部固定到管包套的外圆周的步骤可以包括:例如使用加压装置将材料的一部分压靠在管包壳的外圆周上。材料可以以这样的压力被压靠在管包壳的外圆周上，即，所述压力确保材料的第一端部在缠绕材料期间不脱位并且确保(基本)不使管的形状扭曲，例如，没有导致管的管腔的横截面永久改变。
[0035]类似地，所述将材料条带的第一 /第二端部固定到管包套的外圆周的步骤可以包括:使用粘结剂将材料条带的一部分粘附到管包套的外圆周。在该方面，材料条带的至少一个主要表面可以包括一个或多个自粘结部分或可以(整个地)用粘结剂涂覆。
[0036]加压装置可以在材料已经围绕管包套至少部分地缠绕之后从材料收回，例如，以便允许材料缠绕越过已经被加压装置加压的材料的所述部分。
[0037]所述围绕管包套的外圆周缠绕材料的步骤可以包括:围绕管包套成圆形地或成螺旋形地转动材料的供给物(卷形物)。例如，材料的供给物(卷形物)可以被安装在缠绕装置的旋转机架上，管和管包套穿过旋转机架中的中心开口，旋转机架围绕管和管包套转动以围绕管包套的外圆周缠绕材料。管和管包套可以在旋转机架转动期间沿着纵向方向运输以实现材料的螺旋缠绕。如以上所触及到的，加压装置可以在材料已经围绕管包套至少部分地缠绕之后从材料收回，例如，以便允许旋转机架转动越过加压装置。
[0038]已缠绕的材料可以围绕管包套的外圆周(圆周地)延伸了至少380°、至少420°或至少480°。已缠绕的材料可以围绕管包套的外圆周(圆周地)延伸了小于720°、小于540°或小于420°。该方法可以包括:例如，在将材料的第一端部固定到管包套之后和/或在围绕管包套至少部分地缠绕材料之后，将材料切成期望的长度。
[0039]为了形成张紧材料的环形物，材料可以在张力下被缠绕在管包套的外圆周上。照此，该方法可以包括:将材料张紧并且将已张紧的材料缠绕在管包套的外圆周上。所述将材料张紧的步骤可以通过例如随着材料被缠绕在管包套上而限制/控制材料(从供给卷形物)的进给来实现。例如，材料可以经由张紧机构(从供给卷形物)进给到管包套的外圆周，所述张紧机构确保，正被缠绕的材料，即，在张紧机构与固定到管包套的材料之间的(材料的)段，处于(用户指定的)张力下。张紧机构可以包括一个或多个(张紧)辊