专利名称：包覆树脂的带肋钢管的冷弯方法和用此法弯曲所得的包覆树脂的带肋钢管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将具有一个或多个肋片的包覆树脂钢管冷弯到要求曲率的方法，该肋片固定在包覆物外围并与包覆物由同一材料制成，特别是该管有由一对平行凸缘构成的一个或多个肋片，在上述凸缘间形成用于夹持钢丝网或嵌板的夹槽，以及还涉及用此法弯曲所得的包覆树脂的带肋弯管。
近来，对图9所示的带钢丝网壁的手推车和透明的拱形防水罩、防尘罩和安全罩的需求增加了。为满足上述需求，新兴了一种具有用来夹持钢丝网或透明嵌板的一个或多个肋片的包覆树脂钢管。图8A-D所示为包覆树脂钢管横截面的实例。图8A所示的包覆树脂钢管1A是外径为25.7mm，壁厚0.7mm，外覆1mm左右厚的均匀的热塑性树脂如AAS或ABS树脂的并且有一个包含一对径向凸起的等同的平行凸缘12a的肋片的薄壁圆形钢管10，其中12a与包覆物由同一材料构成。凸缘组成一个有一定宽度(3mm)和深度(11mm)的、能固定嵌板或类似物或元件的夹槽13。
图8B所示的包覆树脂钢管1B有两个成形于圆形钢管10外表面并在直径相对两端位置上的径向凸起的肋片12，每个肋片都有两个相等的、由与包覆物11相同的树脂材料制成的凸缘12a，每个肋片都构成一个有一定宽度和深度的、能固定嵌板或类似物或元件的夹槽13。
图8C所示的包覆树脂钢管1C有两个成形于圆形钢管10外表面的并互相垂直的肋片12，每个这样的肋片都有两个径向凸起的和全等的并由与包覆物11相同的树脂材料制成的凸缘12a，每个肋片都构成一个有一定宽度和深度的、能固定嵌板或类似物或元件的夹槽13。
图8D所示的包覆树脂钢管10有三个成形于圆形钢管10外表面的并间隔90°角位的肋片12，每个肋片均有两个径向凸起的和全等的并由与包覆物11相同的树脂材料构成的凸缘12a，每个肋片均形成一个有一定宽度和深度、能固定嵌板或类似物及元件的夹槽13。
图9和10所示为图8A-D所示的包覆树脂的带肋钢管被弯曲成要求的曲率的实例。图9所示手推车两端的弓形框1A是由图8A所示的包覆树脂的带肋钢管1A弯曲所得，弯曲方式是使肋片在指向曲率中心方向上向内凸出。
图10所示的安全罩两端的弓形框1A也是由图8A所示的包覆树脂的带肋钢管1A弯曲而得，但弯曲是使肋片12在垂直于弯曲面的方向上侧向凸出，而弓形中心框1B是由图8B所示的包覆树脂的带肋钢管1B弯曲所得，其上的两个肋片12侧向凸出。
使用传统弯管机可以轻松地对普通钢管或包覆树脂钢管进行加工。但是，迄今尚未发展将有上述一个或多个肋片的包覆树脂的管子弯曲到要求曲率的技术与设备。
仅仅使用传统弯管机不足以将包覆树脂的带肋钢管冷弯成要求的弧度，尤其是当肋片向曲率中心方向凸出(见图9中的弓形框)，因为肋片由于在弯曲中的压缩而破裂和起皱，因而，夹槽变形而变得难以将嵌板边缘或钢丝网插入其中。
此外，即使弯曲包覆树脂的带肋管时使肋片侧向凸出或在垂直于弯曲面方向上凸出(参见图10所示弓形中心框)，弯曲中性面外侧的凸缘仍将会因受到弯曲引起的张力而内倾，同时内侧凸缘由于受到弯曲引起的压力而相对中性面外倾，因而夹槽变窄或完全阻断。此问题也妨碍了传统弯管机的使用。
进一步讲，将包覆树脂的带肋钢管热弯成要求弧度是几乎不可能的，因为在达到可使钢管易于弯曲的温度之前，树脂包覆层和肋片早已经熔化了。
因此本发明的基本目的是提供一种包覆树脂的带肋精密钢管的机械冷弯方法及生产上述包覆树脂的带肋钢弯管。
按照本发明的包覆树脂的带肋钢管的冷弯方法可用于有一个或多个肋片的包覆树脂的带肋钢管，上述肋片沿管轴均匀延伸，并且是由一对与管外围涂层材料相同的树脂构成的等同的平行凸缘构成。每对凸缘形成一个能固定嵌板或类似物及元件的、有一定深度和宽度的夹槽。此外，本方法还可用于这样制造的包覆树脂的带肋钢管，先在管表面涂敷附着层，再将诸如ABS或AAS等热塑性树脂构成的包覆物和肋片定形。
按照本发明的包覆树脂的带肋钢管的冷弯方法有以下三种形式。第一种形式是用于弯曲肋片向曲率中心方向凸出的钢管。第二种形式是钢管弯曲时，肋片侧向凸出或垂直于弯曲面凸出。第三种形式，钢管弯曲时，肋片既有位于弯曲面内的向内的凸起，又有垂直于弯曲面的侧向凸起。
第一种形式下的冷弯方法通过下列方式完成包覆树脂的带肋管随成型辊转动面前行，该成型辊有与面向辊轴的那一半管截面形状相同的匹配槽，以及可插入向内凸起的肋片的夹槽中的凸轮。管的作用力由具有与另一半管横截面形状相同的匹配槽的装置控制，该装置抵消掉作用力并使管件能够进入。此方法中，构成包覆树脂的带肋钢管的肋片的凸缘外表面与成型辊的匹配槽表面接触，同时内表面与匹配槽的凸轮接触，因而它们受到保护而不受弯曲引起的压力和过份变形的破坏。弯曲结果是肋片高精度保留了原有的形状和尺寸。
根据第二种形式的冷弯方法是如下完成的将总厚等于包覆树脂的带肋钢管的肋片夹槽宽度的叠层弹性钢片插入夹槽中，并随成型辊的转动而推送上述管子前进。成型辊上开有匹配槽，匹配槽的形状与包括构成侧向凸出或平行于辊轴方向凸出的肋片的一条凸缘的管的半截面形状相同。管的作用力由具有与另一半管横截面形状相同的匹配槽的装置控制，该装置抵消了上述作用力并使管件能够进入。本方法中，由于放入了弹性钢片，防止了中性面一侧的、构成槽的凸缘由于张力而朝弯曲中性面方向变形和中性面另一侧的凸缘由于压力的变形。弯曲结果是肋片高精度保留了原有的形状与尺寸。使用叠层弹性钢片的优点在于易于调节对应于夹槽宽度的厚度。由于钢片间相互滑动；弯曲钢片很容易，并且钢片有优良的回弹性能和重复使用性能。
按照第三种形式的冷弯方法是如下完成的将总厚度与包覆树脂的带肋钢管的夹槽宽度相等的叠层弹性钢片放入与弯曲面垂直凸出的夹槽中，并由成型辊转动推送包覆树脂的带肋管前行。成型辊上开有匹配槽，该槽形状与包括向曲率中心方向凸出的肋片以及肋片的一个凸缘的管的半截面形状相同。该匹配槽有一个可将其自身插入内凸肋片的夹槽中的凸轮。管的作用力由具有与另一半管横截面形状相同的匹配槽的装置来控制，该装置抵消了上述作用力并使管子能够进入该槽。使用本方法，构成在辊轴垂直方向上凸出的肋片的那对凸缘的外表面与成型辊匹配槽表面接触，同时内表面与槽中的凸轮接触，因而它们受到保护而不受弯曲引起的压力和过度变形的破坏。弯曲结果是肋片高精度保留了原有的形状和尺寸。此外，由于放入了弹性钢片，防止了中性面一侧的构成槽的凸缘由于张力而朝弯曲中性面方向的变形和中性面另一侧凸缘由于压力的变形。弯曲结果是肋片高精度保留了原有的形状与尺寸。
根据本发明的弯曲方法，使用电机或其它装置，以合适的速度定向驱动成型辊而带动包覆树脂的带肋钢管前行进入匹配槽进行弯曲。为了完成弯曲，在附属于成型辊的箝制装置处，包覆树脂的带肋钢管与成型辊匹配槽首次接触。接着随辊的转动，包覆树脂管前行并由匹配槽的曲面弯曲成型。
根据本发明的弯曲方法可用电机或其它装置，以合适的速度定向驱动成型辊而带动包覆树脂的带肋钢管前行进入匹配槽进行弯曲加工。这时是这样完成弯曲加工的通过相应于要求曲率的径向位置上的推动辊，将包覆树脂的带肋钢管箝制在弯曲开始点上。然后，随成型辊转动，包覆树脂管被导送并被弯曲成由成型辊、推辊相对位置确定的弧度。据称，直径28mm、壁厚0.7-0.8mm的钢管的可允许的最小曲率半径是150mm左右。
使用根据本发明的弯曲方法，具有一条或多条由与成型于上述管外围的包覆物的同种材料制成的肋片的包覆树脂的带肋钢管在弯曲时，肋片向曲率中心方向内凸或在垂直于弯曲面的方向上凸出，上述肋片均匀延伸于管轴方向并且是有一对平行的凸缘或形成能固定嵌板的宽度和深度的夹槽的肋片。
于是本发明可在不破坏肋片或夹槽的情况下将包覆树脂的带肋管弯曲成要求的弧度，并因此有利于使用包覆树脂的带肋钢管的不同产品的构造，例如用于固定钢丝网或透明嵌板于夹槽中的框架。
图1所示为根据本发明所述方法的弯管设备实例的主件的正视图；图2是图1中2-2箭头方向的剖面示意图；图3是图2中Y所指区域的放大视图；图4是根据本发明弯曲方法的弯管设备的另一实施例的主件的正视图；图5是图4中5-5箭头方向的剖面视图；图6是图5中Z所指地区的局部放大图；图7中A-C是根据本发明的成型辊匹配槽的不同结构的截面图；图8中A-D是包覆树脂的带肋钢管的实施例的横截面视图；图9是使用包覆树脂的带肋钢弯管作为框架的手推车的透视图；以及图10是使用包覆树脂的带肋钢弯管作为框架的拱形安全罩的透视图。
以下参考附图描述本发明的实施例。
图1和2展示了一种将图8中所示的包覆树脂的带肋钢管弯曲成肋片向曲率中心方向凸出的弓形框1A的冷弯方法的实施例。成型辊21由带减速器的电机22以相当低的速度(约10m/min)在钢管导入方向上驱动转动。电机22固定在倒L(见图2)形的基架23上。一个千斤顶装置28设置在穿过成型辊21轴心的垂直直线下方的某点处，并且在基架23的垂直前端上，导轨25的一端由底板26水平支撑，底板26可以在千斤顶装置28的传动轴上端垂直移动。导轨25(尽管未在图中清楚表明)与成型辊21的周长大致相等，并可沿底板26滑动。在导轨25中紧固有可随导轨一起移动的接收管构件24。
在成型辊21和接收管构件24上开有如图2、3所示形状的管型匹配槽。换言之，在成型辊21的轮缘外围上形成匹配槽31，该槽形状与包括内凸肋片12，即垂直于成型辊轴线的肋片的那一半包覆树脂钢管1A的横截面形状相同。此外，在匹配槽31中心部位(底部)形成一个厚度与凸缘12a形成的夹槽13宽度相等的凸缘形状的凸轮32，上述凸缘12a构成肋片12。凸轮32的结构可使其插入夹槽13中。成型辊21匹配槽31的最佳半径大约300mm。另外在作为消除管弯曲时的作用力的接收管构件24的上表面处形成其形状与包覆树脂钢管1A的另一半截面相同的匹配槽30(图3所示为半圆形)。
因此为了弯曲包覆树脂的带肋钢管1A，先将管1A沿成型辊21匹配槽31定位，凸轮32嵌入管夹槽13中，而管另一侧与匹配槽30接触。定位过程中，成型辊21和接收管构件24对包覆树脂脂的带肋钢管施加的固定状态通过使用千斤顶装置28在垂直方向移动底板26进行适当调整。随后，如图1双点划线所示地伸出接收管构件24的并且包括弯曲开始点X的包覆树脂的带肋钢管1A的那部分由一个U型箝制装置作箝制联接。接着，随电机22驱动成型辊21，包覆树脂的带肋钢管被导入，并连同肋片一起被弯曲成与成型辊21匹配槽31曲率相同的弧度。在此过程中，当包覆树脂的带肋钢管前行时，接收管构件24与导轨25一起沿底板26运动，从而使管能够前行。这时，成型辊21已完成了预定转角的弯曲，电机22断开，箝制装置29被移走，使用千斤顶装置28降低接收管构件24和底板26，松开上述管，便完成了弯曲作业。
另外，图4和5展示了一种将图8B中所示的横截面的包覆树脂的带肋钢管弯曲成肋片在弯曲面垂直方向上凸出的如图10所示的弓形中心框1B的冷弯方法的实施例。在这种情况下，带减速器的电机22也以低速驱动成型辊21。电机22固定在倒L形基架23上。一个千斤顶装置28设置在穿过成型辊21轴心的垂直线下方的某点处，并且是在基架23的垂直的前端上，带有两个(或更多)导辊34a、34b的辊架36水平支承在底板26a上，上述导辊沿包覆树脂的带肋钢管的轨道以一定间距面向上地设置固定，上述底板设置在该千斤顶装置28的上端，因此通过千斤顶装置28移动上述辊架。进一步讲，在包覆树脂的带肋钢管1B导入方向上稍前一些的位置上固定一个决定弯管弧度的推辊35，该推辊和同样设置在竖直的千斤顶装置28的上端的底板一起作垂直移动。
本实施例中，有如图5、6所示形状的管匹配槽成型于导辊34a、34b和推辊35，该导辊与推辊构成抵消弯曲管带来的管作用力的装置。在成型辊21的轮缘外周面上形成匹配槽31，该槽形状与包括每个肋片12的凸缘12a之一的那一半包覆树脂钢管1B的横截面相同(该形状由一个半圆和两侧的切口构成，该切口深度等于凸缘12a的长度)。另外，在导辊34a、34b和推辊35的周向上形成匹配槽30，该槽形状与包括每个肋片12的另一个凸缘12a的另一半包覆树脂的带肋钢管1B的横截面形状相同。本实施例中，匹配槽30和31相同；导辊34a、34b和推辊35是随包覆树脂的带肋钢管导入而转动的从动辊。
本实施例中，包覆树脂的带肋管1B开始弯曲时，总厚度与每个肋片12的夹槽13的宽度相等的一组叠层弹性钢片38被插入夹槽13中。每片弹性钢片厚度为1mm左右。包覆树脂的带肋钢管1B的一侧放入成型辊21的匹配槽31中，这时肋片凸起方向平行于成型辊21的轴线，管的另一侧放入由导辊34a、34b和推辊35构成的匹配槽30中。导辊34a和成型辊21对包覆树脂的带肋钢管1B的夹紧力是通过千斤顶装置28垂直移动底板26a和辊架36来进行适度调节的。另外，包括弯曲开始点X的并如图4中双点划线所示那样伸出推辊35左侧的包覆树脂的带肋钢管的那部分由推辊35箝制住。千斤顶装置28移动推辊35向成型辊21匹配槽31运动，换言之，在与匹配槽31相同的平面内朝向或远离成型辊21旋转中心的方向上运动，推辊35由对应于钢管要求的弧度而定位。然后，电机22驱动成型辊21，包覆树脂的带肋钢管1B随辊21的转动而前行并被弯曲，弯曲程度对应于推辊35的位置。本实施例中的曲率半径大于第一实施例中的情况。
图4、5实施例也可用箝制装置29取代推辊35。
图7A所示为用于弯曲如图8D所示的包覆树脂的带肋钢管1D的成型辊21匹配槽31的截面，弯曲时，一个肋片12向曲率中心内凸，另两个肋片12在垂直弯曲面方向上凸出。在本实施例中也将总厚度等于夹槽宽度的叠层弹性钢片插入在垂直弯曲面方向上凸出的肋片12的夹槽中。成型辊21有匹配槽31，该匹配槽形状与包括在弯曲面内内凸的肋片和在弯曲面垂直方向上凸出的任一侧的每个肋片的凸缘之一在内的包覆树脂的带肋钢管的那半横截面形状相同。此外，在匹配槽31底部中心处有一个可将自身插入内凸肋片的夹槽中的凸轮。本实施例中，本方法使用了第一实施例所述的管匹配槽或使用了第二实施例中所述的导辊和推辊装置以消除弯曲带来的作用力并使管子可以前行导入。
图7B所示为用于弯曲图8C所示类型的包覆树脂的带肋钢管1C的成型辊21匹配槽31的截面，弯曲时，一个肋片12向曲率中心内凸，另一个肋片12在垂直弯曲的方向上凸出。弯曲过程在这种情况下与图7A涉及的实施例相似。
图7C所示为用于弯曲包覆树脂的带肋钢管1A的成型辊21匹配槽31的截面，弯曲时，唯一的肋片12在垂直弯曲面的方向上凸起。产品用作如图10所示的拱形安全罩中的弓形框架。这时，弯曲过程与图7A涉及的实施例相似。
权利要求
1.一种包覆树脂的带肋钢管的冷弯方法，管的外围上有与所述树脂涂层相同材料制成的肋片，上述肋片有一对在其间形成夹槽的凸缘，该夹槽的宽度和深度足以固定嵌板或其它元件，上述肋片在平行于包覆树脂的带肋钢管轴线方向上均匀地延伸，并且上述肋片向弯曲曲率中心方向内凸，其特征在于，一个成型辊开有一个匹配槽并有一个凸轮，该槽形状与包括上述内凸肋片，即垂直于该成型辊轴线的肋片的那一半的所述包覆树脂的带肋钢管的横截面相同，该凸轮成型于匹配槽中并可将自身插入上述夹槽中，凸轮插入上述夹槽后该成型辊转动，上述包覆树脂的带肋钢管沿该成型辊被弯曲，一个有与所述包覆树脂的带肋钢管另一半横截面形状相同的匹配槽的装置控制作用力，它抵消上述作用力并使该包覆树脂的带肋钢管能够进入槽中。
2.一种包覆树脂的带肋钢管的冷弯方法，管外围上有与所述树脂涂层相同材料制成的肋片，该肋片有一对在其间形成夹槽的凸缘，该夹槽宽度和深度足以固定嵌板或其它元件，上述肋片均匀延伸于与管轴平行的方向上，上述肋片在弯曲面垂直方向上凸出，其特征在于，将一组具有与所述夹槽宽度相等的总厚度的叠层弹性钢片插入每个上述肋片的每个夹槽中，成型辊上开有匹配槽，匹配槽形状与包括构成肋片的凸缘之一的那一半包覆树脂的带肋钢管的横截面形状相同；该包覆树脂的带肋钢管沿该成型辊被导入并弯曲，弯曲使每个上述肋片在与成型辊轴平行的方向上凸出，一个具有与所述包覆树脂的带肋钢管的另一半截面形状相同的匹配槽的装置控制作用力，它抵消上述作用力并使该包覆树脂的带肋钢管可以进入。
3.一种包覆树脂的带肋钢管的冷弯方法，管外围上有与所述树脂涂层相同材料制成的肋片，该肋片有一对在其间形成夹槽的凸缘，该夹槽宽度和深度足以固定嵌板或其它元件，该肋片均匀延伸于与管轴平行的方向上，所述的其中一个肋片向弯曲中心方向凸出，其余肋片在弯曲面垂直方向上凸出，其特征在于，将一组具有与所述夹槽宽度相等的总厚度的叠层弹性钢片插入所述每一个在弯曲面垂直方向上凸出的肋片的夹槽中，成型辊上有匹配槽并有一个凸轮，该匹配槽形状与包括在该成型辊轴线垂直平面内内凸的所述肋片和在垂直弯曲面方向上凸出的每个所述肋片的所述凸缘之一在内的包覆树脂的带肋钢管的那一半横截面形状相同，位于匹配槽中的该凸轮可将自身插入所述向内凸起的肋片的所述夹槽中，将上述凸轮插入上述向内凸起的肋片的所述夹槽中后，随着所述成型辊和凸轮的转动，该包覆树脂的带肋钢管被导入和弯曲，一个具有与所述包覆树脂的带肋钢管另一半横截面形状相同的匹配槽的装置控制作用力，该装置抵消上述作用力并使该钢管能够进入。
4.如权利要求1-3所述的，通过所述成型辊的转动推动所述包覆树脂的带肋钢管沿该成型辊的所述匹配槽前行，以弯曲包覆树脂的带肋钢管的方法，其特征在于，电机或其它装置驱动该成型辊，该包覆树脂的带肋钢管在相对该成型辊的所述匹配槽的弯曲起始点位置由固定于该成型辊上的箝制装置进行箝制。
5.如权利要求1-3所述的，通过该成型辊的转动推动所述包覆树脂的带肋钢管沿该成型辊所述匹配槽前行，进而弯曲包覆树脂的带肋钢管的方法，其特征在于，电机或其它装置驱动该成型辊，该包覆树脂的带肋钢管的弯曲起始点由一个在对应于预定曲率并相对该成型辊的该匹配槽的位置上的推辊进行箝制。
6.一种包覆树脂的带肋钢管，其外围有与所述树脂涂层相同材料制成的一个或多个肋片，每个上述肋片有一对在其间形成夹槽的凸缘，该夹槽的宽度和深度足以固定嵌板或其它元件，上述肋片在平行于包覆树脂的带肋钢管的轴线的方向上均匀延伸，其特征在于，所述包覆树脂带肋钢管的弯曲是使所述每个肋片向弯曲的曲率中心方向内凸，或垂直于弯曲面的方向上凸出。
全文摘要
一种具有沿轴向延伸的肋片的包覆树脂的带肋钢管随成型辊的转动而被导入和弯曲成型，该肋片形成夹槽并与包覆物为同种材料制成，该成型辊有形状与包括肋片的那一半管横截面形状相同的匹配槽，以及管导入时可插入夹槽中的凸轮。因而产生的作用力由具有与管另一半横截面形状相同的匹配槽的装置来控制，该装置抵消了上述作用力并使管子能够导入。
文档编号B21D7/08GK1159370SQ9610731
公开日1997年9月17日 申请日期1996年3月8日 优先权日1996年3月8日
发明者吉野周次 申请人:矢崎化工株式会社