专利名称：塑料螺旋波纹管的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种具有螺旋形加强筋增强结构体的塑料波纹管材。
背景技术：
在城市的下水管和各种排污管中，各种形式塑料管材的使用越来越多。由于其管内通常不存在有压力，为提高其抵抗外来压力或冲击的性能，在管壁外周设置有不同形式加强筋结构的塑料管材已有不少报导和使用。目前这种结构形式的塑料管材及相应的制备方法可有如下几种一种是采用直接挤出成型的塑料管材。最具代表的是由直接挤出成型的双壁波纹管和环向加筋管，其内壁层是连续平顺的表面，外壁层则分别为中空的波形结构或实心的环状肋型结构。制造时，这类管材的内壁层是由熔融状态下的塑料挤出形成的连续管材；作为加强筋结构的外壁层，则是在管内壁层的塑料还没有完全冷却的情况下，将另一具有中空波形或环肋等适当结构形式的连续加强筋结构层的相应“波谷”部位熔接在管壁的外周面上。该管材外壁层的中空波形或环肋等形式的加强结构虽然能有效地增强管材的刚性，但其制造设备的价格非常昂贵，推广应用的难度很大。
另一种类型是以螺旋缠绕成型的塑料管材。其中具有代表性的结构，是在普通形式或是带有翼片的异型矩形管被挤出并彻底冷却定型后，再通过二次加热至熔融状态，使相邻矩形管间的侧壁或是相邻的翼片相互熔接形成相应管材的管壁。因此这些管材的管壁结构中，通过二次加热并形成的熔接缝都是贯穿于其整个管壁内外层的。因而，这些管材的质量完全取决于该二次加热后所形成的熔接缝的质量。由于这些贯穿于整个管壁内外间的熔接缝很长(如在直径500毫米排水管上，每100米管材的熔接缝长度可达5000米)，一旦这些贯穿于整个管壁结构的熔接缝的某一局部出现开裂，必然导致了整个管材失效。
使管材的熔接部位能尽量保持与母材等强度和等寿命则是保证其质量的关键因素之一。通过采用二次加热方式将两个常温下的塑料制品熔接成一个整体，并要使其熔接缝处的强度和寿命与母材一致，在工艺上的要求是很高的。首先对加热温度的控制必须是在一个很窄的范围内；其次是对熔接面施加的正压力大小的要求范围也很窄，加压时间较长，在有一定正压力下对熔接面的冷却时间也要求很长。这些条件和要求在制造管材的过程中常不能得到保证。无论是在制造工艺温度上有变化，还是受到外界环境温度变化的影响(如在通常可有极大温差的冬、夏两季)，或是对熔接缝施加正压力的大小和/或时间的变化等，都对熔使接缝处的质量与母材等强度和等寿命有较大影响。特别是在上述螺旋波纹管的制造过程中，为熔接而对该异型矩形管两侧的翼片加热时，通常都采用的是高于1000℃的火焰直接烧烤。火焰所到之处的翼片表面虽熔融了，但高温同时也极易造成塑料大分子的分解和断链，其熔接缝部位的质量就更难以保证。因此在实际使用中可见到这些管材在装卸、运输或施工过程中受到摔碰或局部受到挤压时，常易造成管材的熔接缝部位开裂，或是呈螺旋弹簧状散开而破坏的现象。
实用新型内容针对上述情况，本实用新型将提供一种新结构形式的塑料螺旋波纹管，使其能克服上述各类管材的不足，有效地保证和提高了管材近期和远期的质量可靠性。同时，与采用闭口结构形式的加强筋作为增强体的管材相比，结构上也能更加合理，并节省材料用量，具有更为理的经济效益。
本实用新型的塑料螺旋波纹管，是在管壁结构的外周面上有螺旋缠绕式的外凸筋状加强结构。其中，该螺旋波纹管的管壁结构是由条状片材以管的中心线为轴线螺旋缠绕，并以其螺旋圆周中的各相邻片材边缘依次相互搭接融合形成连续的实壁管状结构；横截面呈弓状外凸的带开口连续结构体形式的筋状加强结构以同样的螺旋缠绕形式接合于管壁结构的外周面上，该筋状加强结构横截面的弓状结构的两端具有与管壁结构融接用的接合翼片。
由于本实用新型上述结构形式塑料螺旋波纹管的管壁结构，是由作螺旋缠绕的条状塑料片材以其各相邻边缘依次相互搭接融合形成的整体结构，因此采用适当的碾压机构对相互搭接的熔融状片材边缘施以碾压后，即可以使该搭接部位相互熔融接合而形成为一无缝且连续平顺的实壁薄管结构体。由于这个实壁薄管结构体是由螺旋缠绕的片材在熔融状态下的相互融合形成的，因而可保证其融接缝部位与条片母材的具有相同强度和寿命，并与以常规直接挤出方式得到的实壁薄管结构体无实质差别。然后，再将同样已加热软化并作同样螺旋缠绕形式的筋状加强结构体压融于尚保持为熔融状态的该管壁结构外周，使其相互熔融接合后，即成为本实用新型上述的内壁平整、外壁带有螺旋凸起筋状增强结构的塑料螺旋波纹管。其显著优点就在于可以最大限度地减少塑料大分子的分解、断链等变性而影响其融接部位与片条母材和/或加强筋结构与管壁材料的等强度和等寿命。
在上述结构中，所说的该螺旋缠绕式的外凸筋状加强结构在管壁结构外周上的融接部位虽然可以没有特别的要求，但在更为推荐的优选方式中可以包括有一种方式，是采用使所说的作螺旋缠绕并以各相邻边缘依次相互搭接融合的各条状片材的相互搭接部位能具有足够的搭接重叠宽度，并使所说的外凸筋状加强结构中的各接合翼片，分别均叠置于管壁结构上的各相应条状片材相邻边缘的融合搭接部位处的形式。此种结构形式有利于进一步提高管壁结构中的相应的各熔融搭接部位处的强度，有利于进一步提高管材的耐压和抗破坏、抗脱焊开裂的可靠性无疑都能更加理想，有效地保证和提高管材近期和远期质量的稳定可靠性。
另一种方式，是采用使所说的外凸筋状加强结构弓状横截面中的开口部跨于管壁结构上各相应螺旋缠绕的条状片材相邻边缘的融合搭接部位处之上的形式。此种结构形式的优点在于即使搭接部位处的某出现一些问题，管内物质的些许泄漏物也可被封闭在该外凸筋状加强结构的弓状容腔中，从而起到辅助性的二次密封作用。
至于上述结构中所说的该外凸筋状加强结构的具体形式或形状，是可以根据需要而采用的。例如，对于该外凸筋状加强结构的弓状横截面的具体形式，可以为呈开口梯形的连续结构体，或者是开口矩形或方形的连续结构体，也可以采用为带开口的圆滑曲线形式弓状横截面的连续结构体等。
此外，上述所说的该外凸筋状加强结构，除可以采用单一材质形式的单层结构体外，还可以根据需要采用由两种或更多种材料层构成的复合结构形式的弓状横截面连续结构体。
试验表明，本实用新型上述结构形式的塑料螺旋波纹管，能克服上述目前同类管材的不足，有效地保证和提高了管材近期和远期的质量可靠性。同时，与采用闭口结构形式的加强筋作为增强体而融接于管壁结构外周的同类管材相比，其结构上也更为合理。在管材的重量相同时，本实用新型管材的刚度更高，并可节省材料的用量，具有更为理的经济效益。
根据上述内容，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，按照本领域的普通技术知识和惯用手段还可以做出多种形式的修改、替换或变更。
以下结合由附图所示实施例的具体实施方式
，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本实用新型上述内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。
图1是本实用新型塑料螺旋波纹管的一种结构的示意图。
图2是本实用新型塑料螺旋波纹管中一种优选结构的示意图。
图3是图2中采用另一种外凸增强筋的结构示意图。
图4是图2中采用又一种外凸增强筋的结构示意图。
图5是本实用新型塑料螺旋波纹管中另一种优选结构的示意图。
图6是采用复合型外凸增强筋的本实用新型塑料螺旋波纹管的结构示意图。
具体实施方式
在图1所示的本实用新型塑料螺旋波纹管中，管壁结构1的外周面上有螺旋缠绕式的外凸筋状加强结构4。其中的管壁结构1，是由连续的条状片材2以管的中心线为轴线螺旋缠绕，并以其螺旋圆周中的各相邻片材边缘依次相互搭接融合所形成的连续实壁管状结构；该外凸筋状加强结构4为横截面呈开口梯形的外凸弓状带开口的连续结构体形式，并以同样的螺旋缠绕形式融接于管壁结构1的外周面上，该筋状加强结构4横截面弓状结构的两端具有与管壁结构1融接用的接合翼片5。其中图中所示的该外凸筋状加强结构4在管壁结构1外周上的接合方式，是各螺旋缠绕的条状片材2的相邻边缘融合搭接部位均处于各外凸筋状加强结构4之间的形式。
图2所示的是在本实用新型塑料螺旋波纹管中的一种优选的结构形式。与图1结构的不同在于，使螺旋缠绕并以其相邻边缘依次相互搭接融合的条状片材2的相互熔融搭接部位3具有足够的搭接重叠宽度，并使各外凸筋状加强结构4的接合翼片5分别均叠置于相应的各片材2相邻边缘相互融合的搭接部位3处。
图3所示的塑料螺旋波纹管与图2的不同之处在于，该外凸筋状加强结构4采用的横截面呈带开口的圆滑曲线形式弓状连续结构体。
图4所示的塑料螺旋波纹管与图2的不同之处在于，该外凸筋状加强结构4采用的是横截面呈开口的矩形或方形弓状连续结构体。
图5所示是本实用新型塑料螺旋波纹管中的另一种优选的结构形式。与图1结构的不同在于，该外凸筋状加强结构4与管壁结构1的接合，采用的是使所说的外凸筋状加强结构4横截面中的弓状开口部，跨于管壁结构1上由各片材2相邻边缘形成的融合搭接部位3处之上的形式。
图6所示的塑料螺旋波纹管的结构与图2的基本一致，差别在于外凸筋状加强结构4采用的由一种材料层6与另一种材料层7构成的复合形式的连续结构体。
权利要求1.塑料螺旋波纹管，在管壁结构的外周面上有螺旋缠绕式的外凸筋状加强结构，其特征是螺旋波纹管的管壁结构(1)是由连续的条状片材(2)以管的中心线为轴线螺旋缠绕，并以其螺旋圆周中的各相邻片材边缘依次相互搭接融合形成连续的实壁管状结构，横截面呈弓状外凸的带开口连续结构体形式的筋状加强结构(4)以同样螺旋缠绕的形式接合于管壁结构(1)的外周面上，该筋状加强结构(4)横截面的弓状结构两端具有与管壁结构(1)融接用的接合翼片(5)。
2.如权利要求1所述的塑料螺旋波纹管，其特征是所说的外凸筋状加强结构(4)与管壁结构(1)的接合形式为各接合翼片(5)分别均叠置于相应的各螺旋缠绕条状片材(2)的相邻边缘相互融合的搭接部位处。
3.如权利要求1所述的塑料螺旋波纹管，其特征是所说的外凸筋状加强结构(4)与管壁结构(1)的接合形式为其弓状横截面中的开口部跨于相应的各螺旋缠绕条状片材(2)的相邻边缘相互融合的搭接部位处之上。
4.如权利要求1所述的塑料螺旋波纹管，其特征是所说的外凸筋状加强结构(4)为呈开口梯形弓状横截面的连续结构体。
5.如权利要求1所述的塑料螺旋波纹管，其特征是所说的外凸筋状加强结构(4)为呈开口矩形或方形弓状横截面的连续结构体。
6.如权利要求1所述的塑料螺旋波纹管，其特征是所说的外凸筋状加强结构(4)为呈带开口的圆滑曲线形式弓状横截面的连续结构体。
7.如权利要求1至6之一所述的塑料螺旋波纹管，其特征是所说的外凸筋状加强结构(4)为由至少两层不同材料构成的复合形式弓状横截面连续结构体。
专利摘要塑料螺旋波纹管，在管壁结构的外周面上有螺旋缠绕式的外凸筋状加强结构，其管壁结构是由连续的条状片材以管的中心线为轴线螺旋缠绕，并以其螺旋圆周中的各相邻片材边缘依次相互搭接融合形成连续的实壁管状结构；横截面呈弓状外凸的带开口连续结构体形式的筋状加强结构以同样的螺旋缠绕形式接合于管壁结构的外周面上。该筋状加强结构横截面的弓状结构两端具有与管壁结构融接用的接合翼片。该塑料螺旋波纹管在有效地保证和提高管材的短期和长期的质量可靠性的基础上，与采用闭口结构形式的加强筋作为增强体的管材相比，结构上也更加合理，在管材重量相同的情况下，其刚度更高，并节省材料用量，具有更为理想的经济效益。
文档编号F16L11/11GK2627321SQ0324933
公开日2004年7月21日 申请日期2003年7月3日 优先权日2003年7月3日
发明者蒯一希 申请人:蒯一希