专利名称：盘绕软管的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种软管，特别涉及一种具有椭圆环截面盘绕管的软管。本发明的另一方面涉及一种具有盘绕管的软管，盘绕管的横截面形状使其具有的弯曲模量大于圆环形横截面盘绕管具有的弯曲模量。本发明的另一方面涉及一种在盘绕管的外表面具有综向延伸的凸脊的软管。
背景技术：
在商业上可获得一种软水管，其具有螺旋形的挤压聚亚安酯树脂或聚氯乙烯树脂盘绕管，该盘绕管具有圆形内、外表面。在储存时，盘绕管成螺旋形盘绕以使软管具有邻接或紧密邻接的环圈。在使用时，软管的一端被连接到标准龙头，使用者拉软管的另一端，使相邻环圈互相隔开，使盘绕管部分地旋开。当使用者松开后，盘绕管又变成紧密的螺旋形，使相近环圈再次邻接或紧密邻接。具有这样盘绕管的软管是非常理想的，这是由于其储存容易和储存时占据的空间小。
具有挤压的聚氯乙烯树脂的螺旋盘绕管的软管的曲率比其它特性都相同的具有挤压聚亚安酯树脂盘绕管的软管的曲率大。聚氯乙烯树脂盘绕管大的曲率能使其比聚亚安酯树脂盘绕管更容易地旋开。另外，由聚氯乙烯树脂制成的盘绕管比聚亚安酯树脂制成的盘绕管便宜。然而，螺旋形的聚氯乙烯树脂盘绕管相对于螺旋形的聚亚安酯盘绕管的缺点是，聚氯乙烯树脂盘绕管的螺旋具有的直径必须相对小，以使盘绕管具有足够大的弯曲模量来保持相邻环圈的邻接关系(弯曲模量也被称为弯曲刚度；它是表示结构弯曲能力的常数；弯曲模量等于结构材料的杨氏模量乘以该结构的惯性力矩；它还等于该结构垂直于所弯曲平面的横截面的回转半径的平方)。实际上，商业上获得的具有聚氯乙烯树脂盘绕管的软管在储存时，其邻近的环圈经常不能邻接或不能紧密地邻接，以致于不能使软管在最佳、最小的空间条件下储存。
为使邻近环圈在储存期间邻接，商业上获得的具有挤压聚亚安酯树脂盘绕管的软管，其圆环内径和圆环外径显然必须要在0.0125到0.375英寸和0.245到0.5625英寸范围内；另外，螺旋线圈的环圈的内径显然要在0.5到2.5英寸的范围内，并且制造用的聚亚安酯具有的肖氏硬度在85到98肖氏A级范围内；见美国专利5964412和6209800。然而，这样的盘绕管难以旋开，因为它们具有的硬度是这样的大。另外，由于螺旋线圈具有的最大内径达2.5英寸，这样的软管在储存时有些长，。
发明概述因此，本发明的目的是提供一种新的和改进的包括盘绕管的软管。
本发明的另一目的是提供一种新的和改进的包括盘绕管的液体分配软管，其中该软管能被相对容易地旋开，并且在恢复成弹回状态下，其邻近环圈呈邻接或紧密邻接关系。
本发明的再一目的是提供一种新的和改进的包括盘绕管的软水管，该软管能被相对容易地旋开和在储存时具有相对短的长度。
本发明的进一步目的是提供一种新的和改进的包括盘绕管的软水管，其具有的外部结构在盘绕管沿地面拉动时能够耐磨损，并且比同样的盘绕管软管硬。
根据本发明的一个方面，一种软管包括盘绕管，该盘绕管的至少足够长的部分具有椭圆环形的内外横截面。
优选地，该盘绕管具有椭圆环横截面，其长轴和短轴使该盘绕管的弯曲模量大于具有以下条件盘绕管的弯曲模量(a)圆环横截面；(b)与上述盘绕管的材料相同；(c)中间中心线的长度等于椭圆环横截面的中间中心线长度；(d)壁厚等于椭圆环横截面的壁厚(具有椭圆环或圆环横截面的中间中心线是这样的椭圆环或圆环，其位于盘绕管的内和外壁的中间处)。为达目的，椭圆环横截面中间中心线的长短轴之比在1.01到约2.1之间。当椭圆环横截面中间中心线对圆环横截面中间中心线的比率约等于1.4时，能提供最大的弯曲模量。
根据本发明的另一方面，一种软管包括盘绕管，该盘绕管的至少足够长的部分具有预定的中间中心线长度和预定的非圆环形横截面形状。该预定非圆环形横截面形状使盘绕管具有的弯曲模量大于具有内圆环横截面盘绕管所具有的弯曲模量，该内圆环横截面具有上述预定的中间中心线长度，其它特性与非圆环横截面盘绕管的相同。
优选地，盘绕管是螺旋形，并且由聚氯乙烯树脂制成，具有的肖氏硬度在约70到80肖氏A级范围内。螺旋具有若干圆环形横截面的环圈，优选地其直径是三英寸。已经发现，三英寸是保持螺旋形状和聚氯乙烯树脂管充分弹回的最优直径，该管外表面的长和短半轴是8.02和3.89mm，内表面的长短半轴是6.43和2.30mm；这些半轴的长度能使软管获得最大的弯曲模量，该软管具有的中间中心线长度等于具有3/8英寸内径的圆环形软管的中间中心线长度。
在第一和第二优选实施例中，椭圆环横截面的长短轴分别在螺旋纵向轴的方向上并在与螺旋纵向轴成直角的平面内延伸，反之亦然。
本发明的另一方面涉及包括盘绕管的软管，该盘绕管具有在周边表面上纵向延伸的凸脊。该凸脊具有的优点是(1)增加管外表面的抗磨力；(2)在软管储存期间保持螺旋形状和足够的弹回状态；(3)减少材料成本；和(4)降低重量。
通过参照附图对以下几个特殊实施例的详细描述，本发明的进一步目的、特征和优点将变得明显。
附图概述
图1是根据本发明优选实施例的包括盘绕管的软管的俯视图；图2是图1中软管的前视图；图3是图1和2中软管的盘绕管的一个优选实施例的横截面视图；和图4是图1和2中软管的盘绕管的第二优选实施例的横截面视图。
附图的详细描述参考图1～3，其中所示的软水管10包括柔性的螺旋盘绕管12，盘绕管的两端分别具有阴、阳连接插件14和16。阴、阳连接插件14和16是常规形式，分别用于连接到标准的室外龙口和水分配结构，如喷嘴、喷雾器和洒水车。
优选地，盘绕管12由挤压塑料树脂(最好是聚氯乙烯)制成，所述树脂具有的肖氏硬度约在70到80肖氏A级范围内，盘绕管12在与流经盘绕管方向成直角的平面内具有椭圆环横截面，如图3和4所示。所述树脂包括公知的抑制盘绕管12在阳光下退色的色素。盘绕管12的螺旋线圈在整个管的长度上基本是圆环的，如图2所示。当盘绕管12被储存时，相邻的一副螺旋线圈邻接或紧密邻接。
盘绕管12在其整个长度上呈椭圆环横截面，但连接到连接插件14和16的两端除外，在该两连接端，其具有圆环横截面。盘绕管12足够柔软，以便挤压成椭圆环横截面的部分在以常规方式连接到连接插件14和16时能够变形为圆环横截面。
如图3所示，盘绕管12具有壁18，其具有厚度S，该厚度在盘绕管的整个横截面上是相同的，并且在管的整个长度上是相同的。壁18分别具有椭圆环内外表面20和22，和一椭圆环中间中心线24；椭圆环中间中心线24位于内外椭圆环表面20和22的中部。内外椭圆环表面20和22以及中间中心线24分别是共长轴和短轴26和28的椭圆，表面20和22以及中间中心线24的长半轴的长度分别用c、e、a表示，而表面20和22以及中间中心线24的短半轴的长度分别用b、d、f表示。
可以用数学方式表示的是，在其它参数相同的情况下，具有长短轴比在1.01到约2.1之间的椭圆环横截面的盘绕管，所具有的弯曲模量比圆环横截面盘绕管的大，上述的其它参数是，椭圆环横截面和圆环横截面的盘绕管具有(1)相同长度的中间中心线；(2)由相同的材料制成；(3)具有相同厚度的壁。具有长短轴比超过约2.1的椭圆环横截面的盘绕管的弯曲模量比上述其它参数都相同的圆环横截面盘绕管的弯曲模量小。如果盘绕管的椭圆环横截面的中间中心线的长短轴比约为1.4时，该盘绕管具有最大的弯曲模量，也可用数学方法表示。椭圆环横截面的中间中心线的长短轴之比为1.4时，盘绕管所具有的弯曲模量比其它参数都相同的圆环横截面盘绕管的弯曲模量高约百分之5.6。
图3所示的盘绕管是通过其长轴成螺线形的，换句话说，长轴26在与盘绕管12的螺旋长轴相同的方向上延伸，该方向即为在盘绕管两端之间的盘绕管方向。这样具有的优点是，使盘绕管容易通过形成螺旋形，即盘绕形，的心轴被挤压和弯曲。然而，应该理解，盘绕管12长短轴的位置可被相互旋转90度，如图4所示，以使短轴28在与盘绕管12的螺旋长轴方向相同的方向上延伸。这样的形状优于图3所示的形状，因为它增加了盘绕管的弯曲模量。
适用于具有圆环和椭圆环横截面的盘绕管的软管10的进一步特征在于它包括凸脊30，见图4。凸脊30的形状是圆扇形，它是在盘绕管被挤压时形成的，所以可由与盘绕管其余部分相同的材料制成。在优选实施例中，该凸脊从盘绕管12的外椭圆环表面22向外凸出约3mm。凸脊30围绕盘绕管12的螺旋环圈的纵向延伸，即，该凸脊沿液体在螺旋环中的流动方向延伸。凸脊30增加盘绕管12外表面的抗磨力，而又不会显著增加管的重量、材料或管的成本。重要的是，凸脊30增加了盘绕管12的硬度，从而增强螺旋的回弹特性，有助于软管在储存时，盘绕管邻近环圈的邻接或紧密邻接。
软管10，其实际上的构形(如图3所示，但带有图4中的凸脊30)使盘绕管在储存时其邻近环圈具有邻接表面，是由25英尺长的椭圆环横截面的挤压塑料树脂(优选的是聚氯乙烯)管制造的，其肖氏硬度约在70到80肖氏A级范围内。相邻环邻接储存的盘绕管具有的长度约是16.5英寸，并包括约 个环，每个环具有的直径约为三英寸(如图2所示)。长短轴约为14.37和10.73mm，以达到前述最大的弯曲模量。业已发现，三英寸的环径也是保持盘绕管12的螺线形状和弹回特性的最优直径。业已发现，直径明显超过三英寸，回弹特性不如直径是三英寸和明显小于三英寸的情况，把软管10拉成延伸形状所需的力明显增加。在延伸条件下，连接插件14和16之间的距离约20英尺。
现在已描述和示例了本发明的特殊实施例，显而易见的是，在不脱离权利要求书限定的发明实质和范围的前提下，特别示例和描述的实施例的细节可以变化。
权利要求
1.一种软管，所述软管包括一盘绕管，该盘绕管至少在足够长的部分上具有卵形的内和外横截面。
2.一种软管，所述软管包括一在周边表面上具有纵向延伸凸脊的管。
3.如权利要求2的软管，其特征在于，所述管是盘绕形的。
4.如权利要求2或3的软管，其特征在于，该管至少足够长的部分具有卵形内和外横截面。
5.如权利要求1或4的软管，其特征在于，该卵形横截面是椭圆环。
6.根据权利要求1、4或5中的任一项所述的软管，其特征在于，该卵形横截面的长短轴使该管比具有下述特征的盘绕管具有较大的弯曲模量(a)圆环横截面；(b)与该软管的材料相同；(c)中间中心线的长度等于卵形横截面的中间中心线长度；(d)壁厚等于卵形横截面的壁厚。
7.根据权利要求1、或4～6中的任一项所述的软管，其特征在于，该软管的盘绕管具有在周边表面上的凸脊，该凸脊与卵形横截面成直角延伸。
8.根据权利要求1、或3～7中的任一项所述的软管，其特征在于，该盘绕管具有螺旋形状。
9.根据权利要求1～8中的任一项所述的软管，其特征在于，该盘绕管由挤压塑料树脂制成。
10.根据权利要求9的软管，其特征在于，该挤压塑料树脂具有的肖氏硬度约在70到80肖氏A级范围内。
11.根据权利要求1、或4～10中的任一项所述的软管，其特征在于，该盘绕管具有在其两端之间延伸的一纵向轴，该卵形横截面具有分别沿该纵向轴方向延伸和在与该纵向轴成直角的平面内延伸的长轴和短轴。
12.根据权利要求1、或4～10中的任一项所述的软管，其特征在于，该盘绕管具有在其两端之间延伸的一纵向轴，该卵形横截面具有分别沿该纵向轴方向延伸并在与该纵向轴成直角的平面内延伸的短轴和长轴。
13.根据权利要求1、或4～12中的任一项所述的软管，其特征在于，该卵形横截面具有中间中心线，该中心线的长轴和短轴的长度之比约为1.4。
14.根据权利要求1、或4～12中的任一项所述的软管，其特征在于，该卵形横截面具有中间中心线，该中心线的长轴和短轴的长度之比至少是1.01并且不超过约2.1。
15.根据权利要求1、或4～14中的任一项所述的软管，其特征在于，该卵形横截面具有外表面和内表面，该外表面的长轴和短轴是8.02和3.89mm，而内表面的长轴和短轴是6.43和2.30mm。
16.一种软管，包括一具有内横截面的盘绕管，该内横截面具有一中间中心线长度和该管至少在足够长的部分具有非圆环横截面形状，使该管具有的弯曲模量比具有以下条件的盘绕管部分所具有的弯曲模量大(a)具有该中间中心线长度的内圆环横截面，和(b)其它特性与该软管的盘绕管的相同。
17.根据权利要求16的软管，其特征在于，该非圆环横截面形状具有相互不同的横向和纵向范围。
18.根据权利要求16或17的软管，其特征在于，该非圆环横截面形状是卵形，该卵形分别具有与该纵向和横向范围一致的长轴和短轴。
19.根据权利要求16～18中的任一项所述的软管，其特征在于，该盘绕管具有在其相对两端之间延伸的一纵向轴，该卵形横截面具有分别沿该纵向轴方向延伸并在与该纵向轴成直角的平面内延伸的长轴和短轴。
20.根据权利要求16～18中的任一项所述的软管，其特征在于，该盘绕管具有在其相对两端之间延伸的一纵向轴，该卵形横截面具有分别沿该纵向轴方向延伸并在与该纵向轴成直角的平面内延伸的短轴和长轴。
21.根据权利要求16～20中的任一项所述的软管，其特征在于，该软管的盘绕管具有在其周边表面上的凸脊，该凸脊与非圆环横截面形状的内横截面成直角延伸。
22.根据权利要求21的软管，其特征在于，该盘绕管具有在其相对两端之间延伸的一纵向轴，该椭圆环横截面具有分别沿该纵向轴方向延伸并在与该纵向轴成直角的平面内延伸的长轴和短轴。
全文摘要
一种软水管，包括螺旋形状的具有内外椭圆环横截面的盘绕管，其具有的弯曲模量大于具有相同的中间中心线长度和内外圆环横截面、其它特性与椭圆环横截面相同的盘绕管具有的弯曲模量。该管由肖氏硬度约在70到80肖氏A级范围内的挤压塑料树脂制成，并具有与该椭圆环横截面成直角纵向延伸的周边表面凸脊。在第一和第二实施例中，该椭圆环横截面具有分别沿该纵向轴方向延伸并在与该纵向轴成直角的平面内延伸的长轴和短轴，反之亦然。
文档编号F16L11/12GK1455140SQ03128668
公开日2003年11月12日 申请日期2003年4月14日 优先权日2002年4月12日
发明者D·韦克, E·费雷, E·A·梅加 申请人:英派克斯体系集团股份有限公司米卡萨贸易股份公司