专利名称：用于管道制造中的中空轮廓的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于螺旋形卷绕的双壁热塑塑料管道制造中的中空轮廓(hollow profile)，该中空轮廓具有基本为矩形的横截面，并且用于形成管道内壁的中空轮廓的壁比用于形成管道外壁的壁厚。
背景技术：
在螺旋形卷绕的双壁热塑塑料管道的制造中，中空轮廓螺旋形地卷绕在对应于管道内径的圆筒等类似物周围，中空轮廓的相邻环以已知的方式焊接在一起。以这种方式制造的管道的优点是，与使用等量材料制造的实心管道相比重量轻并具有良好的环压挺度。同时，该双壁结构带给管道良好的绝缘性能，热的或冷的流体可流过管壁中螺旋形延伸的腔。
用于传统的螺旋形卷绕管道制造中的中空轮廓的腔具有基本为矩形的横截面，从而矩形的所有边缘都以相同尺寸的圆角半径弄圆，并且中空轮廓的每个壁都具有大约相同的厚度。这些主要用于无压流体传输的管道的壁结构为了抵抗外部载荷(例如，土压力、地下水和传输负载)而优化，但是它们并不用在管道中内部压力升高的应用场合中。升高的内部压力可损坏管道的壁。
发明内容
本发明的目的是提供一种中空轮廓结构，该结构显著改进管道抵抗内部压力的能力。该目的通过中空轮廓而实现，其特征在于，邻近中空轮廓较厚壁的边缘的内圆角半径显著大于腔的其它两边缘的圆角半径。
在有利的实施例中，用于形成管道内壁的中空轮廓壁的厚度在该壁的中间部分处最小，并逐渐向邻近该壁的两中空轮廓的侧缘增大。中空轮廓的其它三个壁优选地具有彼此相等的厚度。
该较厚壁的最小厚度与用于制造具有1200mm内径管道的中空轮廓的其它壁厚度的比优选地是120∶77，并且邻近该较厚壁的边缘的内圆角半径优选地是24mm。
作为该中空轮廓的材料，可使用可挤压的热塑塑料，例如聚烯烃，优选地是HD-聚乙烯或聚丙烯。通过用填料和/或增强剂改进热塑塑料，获得改进的抗压性能和改进的环压挺度性能。
下面将参照附图描述本发明，附图中图1示出用于螺旋形卷绕管道制造中的传统的中空轮廓的横截面，和图2示出用于螺旋形卷绕管道制造中的根据本发明的中空轮廓的横截面。
具体实施例方式
图1示出传统的矩形中空轮廓1a的横截面，该中空轮廓用于制造传输无压流体的螺旋形卷绕双壁热塑塑料管道。从该图中可以看出，该轮廓所有的壁2、3、4、5都具有大约相同的厚度，并且其中空空间6的所有边缘均以相同的圆角半径弄圆。例如为了制造内径为1200mm的螺旋形卷绕倾斜管道，可使用此种中空轮廓1a，该中空轮廓1a横截面的外部宽度是93.8mm，外部高度是75mm。该中空轮廓1a的中空空间6的每个边缘具有6.7mm的圆角半径，用于形成螺旋形卷绕管道内壁的中空轮廓的壁2具有6.5mm的厚度，并且该中空轮廓的其它壁3、4、5具有5.6mm的厚度。用此种中空轮廓制造的螺旋形卷绕管道适于非承压介质(例如，流体)的传输，但不适于受压介质的传输，从而较大的内部压力产生在管道中。
根据本发明的中空轮廓1可以制造更好地抵抗内部压力的螺旋形卷绕管道。图2示出根据本发明的中空轮廓1的一有利实施例的横截面。该中空轮廓1具有与图1中所示的中空轮廓1a相同的外部尺寸，其中图1中所示的中空轮廓1a用于制造具有相同尺寸内径的螺旋形卷绕管道。根据本发明中空轮廓的用于形成螺旋形卷绕管道内壁的壁2与中空轮廓的其它壁3、4、5相比具有更大的厚度，而邻近壁2的中空空间6边缘的圆角半径7a显著大于其它两边缘的圆角半径，该其它两边缘的圆角半径与图1中所示的中空轮廓的所有圆角半径相同。根据图2中所示的有利实施例，壁2的厚度在其整个宽度上并不恒定，但该厚度在壁2的中间部分处最小，并向邻近壁2的中空轮廓的两边缘逐渐增大，使得中空轮廓1的腔在该加厚壁2处具有基本为弧形的横截面。为了制造1200mm内径的螺旋形卷绕管道，该加厚壁2的最小厚度可以是12mm，而中空轮廓1的其它壁3、4和5具有7.7mm的厚度。邻近壁2的中空空间6边缘处的圆角半径7a最小为24mm。
为了比较图1和2中所示的中空轮廓1a和1，当管道中存在的压力为2巴时，我们测试了产生在由所述两个中空轮廓制造的具有1200mm内径的螺旋形卷绕管道的内壁中的内张力。执行比较计算得到的结果是，由图1的中空轮廓制造的管道内壁的最大张力为8N/mm2，由图2的中空轮廓制造的管道内壁的最大张力仅接近4N/mm2。从该结果中可以看出，通过根据本发明的中空轮廓实现了管道抗压性能方面的显著改进。
权利要求
1.一种用于螺旋形卷绕的双壁热塑塑料管道制造中的中空轮廓(1)，所述中空轮廓具有基本为矩形的横截面，并且用于形成管道内壁的中空轮廓的壁(2)比用于形成管道外壁的中空轮廓的壁(4)厚，其特征在于，邻近所述中空轮廓的较厚壁(2)的边缘的内圆角半径(7a)显著大于腔(6)的其它两边缘的圆角半径(7)。
2.根据权利要求1的中空轮廓(1)，其特征在于，形成管道内壁的所述中空轮廓的壁(2)的厚度在该壁的中间部分处最小，并向邻近所述壁(2)的中空轮廓(1)的两侧缘逐渐增大。
3.根据权利要求2的中空轮廓(1)，其特征在于，所述中空轮廓(1)的其它三个壁(3，4，5)具有彼此相同的厚度。
4.根据权利要求3的中空轮廓(1)，其特征在于，所述较厚壁(2)的最小厚度与用于制造具有1200mm内径管道的中空轮廓(1)的其它壁(3，4，5)厚度的比为120∶77，并且邻近所述较厚壁(2)的边缘的内圆角半径(7a)为24mm。
5.根据前述权利要求中任一项的中空轮廓(1)，其特征在于，所述中空轮廓(1)由可挤压的热塑塑料例如聚烯烃制成，优选地是PE-HD或聚丙烯。
6.根据权利要求5的中空轮廓(1)，其特征在于，为了进一步提高抗压性能和环压挺度性能，所述热塑塑料使用填料和/或增强剂得以改进。
全文摘要
本发明涉及一种用于螺旋形卷绕双壁热塑塑料管道制造中的中空轮廓(1)，所述中空轮廓具有基本为矩形的横截面，并且用于形成管道内壁的中空轮廓的壁(2)厚于用于形成管道外壁(4)的壁(4)。本发明的特征在于，邻近所述中空轮廓的较厚壁(2)的边缘的内圆角半径(7a)显著大于腔(6)的其它两边缘的圆角半径(7)。
文档编号B29C53/78GK1748105SQ200480003498
公开日2006年3月15日 申请日期2004年2月23日 优先权日2003年2月25日
发明者斯文·肖伯格 申请人:Kwh管道公司