CN103025499B - 使用袋状物制造绝缘管的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造包括内管、绝缘材料和壳套的绝缘管的方法。本发明的制造方法特别地涉及将绝缘材料模制到内管上的过程，该制造方法包括以下步骤：用具有敞开的端部的封闭的袋状物覆盖内管，并随后将袋状物覆盖的内管插入模具中。此后，将液态的绝缘材料在内管与袋状物之间注射到模具中。液态的绝缘材料将在注射后开始膨胀并最终凝固。在这些过程期间，袋状物被压向模具的内壁。

Description

使用袋状物制造绝缘管的方法
技术领域
在区域供热/供冷行业中，已知的是制造下述绝缘管：该绝缘管包括内管，该内管被绝缘材料层环绕，该绝缘材料层又被壳套所覆盖。内管和壳套可以由聚合物基材料和金属制成。通常，绝缘管包括有金属制成的内管、闭孔和/或固体热绝缘层（绝缘材料）和聚合物基壳套。
背景技术
已知的是使用模具将绝缘材料制造到内管上。该方法采用了通常包括两个半个部分的模具。内管被置于模具内的中央，使得在内管的外表面与模具的两个半个部分的内侧之间形成型腔。当该两个半个部分围绕内管封闭时，液体绝缘材料被注射到模具型腔中。液体绝缘材料膨胀，直到其达到模具型腔的壁为止，并且随后凝固。在凝固之后，模具的两个半个部分被打开，并且绝缘管现在准备好被壳套覆盖。如所提到的那样，该壳套通常是聚合物基的并且被挤压到绝缘材料上。
然而，该已知的制造过程被许多缺点所妨碍。其中一个缺点是绝缘材料可能具有粘附至模具型腔的壁的倾向性。因此，难于在不损坏和不撕掉凝固的绝缘材料的一部分的情况下打开模具。另外，在可以开始新的模制过程之前，剩余的凝固的绝缘材料将必须从模具型腔的壁移除。
该制造过程的另一缺点在于可能难以使壳套充分粘附至绝缘材料。该问题发生是由于所使用的已知的模制技术而直接导致的。基本上需要模具的两个半个部分以确保所制造的绝缘管将具有所需的尺寸和公差。为了保持这些尺寸和公差，在所注射的液体绝缘材料已经膨胀和凝固之前，不能打开模具。膨胀的绝缘材料是粘附性的，然而，凝固的绝缘材料则不是。因此，试图将壳套材料粘附至凝固的绝缘材料是非常困难的，甚至是不可能的。因此，在离开模具后，将必须给凝固的绝缘材料添加粘合剂，使得能够确保凝固的绝缘材料与壳套之间的粘接。
作为上述闭合模制技术的替代方案是使用开式模具技术。传统上，模具的两个半个部分在底部处铰接地连接至彼此，使得模具在其顶部相对于竖直轴线对称地打开。通过使用该开式模具技术，能够检查绝缘材料的发泡（膨胀）过程，并因此对发泡过程进行控制。然而，该生产技术在对模具的闭合的定时方面要求极高的精确度——主要是为了将膨胀的绝缘材料保持在模具内侧。为了避免在绝缘材料膨胀和凝固之后打开模具时撕裂绝缘材料件，已知的是将一片箔和内管一起插入模具中。这片箔位于模具的内壁上并且在模具的开口处延伸至模具外侧。接下来，液体绝缘材料被注射或灌注到该箔上。不管是否使用箔，已知的是，该制造技术生产出具有不同质量的绝缘管，而这基本上是不希望有的。
发明内容
本发明涉及一种用于制造包括内管、绝缘材料和壳套的绝缘管的方法。本发明的制造方法特别地涉及将绝缘材料模制到内管上的过程，其中，内管被具有敞开的端部的封闭的袋状物所覆盖，并且之后被插入模具中。此后，绝缘材料以液态在内管与袋状物之间被注射到模具中。液态的绝缘材料将在注射后开始膨胀并且最终凝固。在这些过程期间，袋状物被压向模具的内壁。因此，面向模具的内壁的已膨胀的并且凝固的绝缘材料将被袋状物覆盖。本发明的制造方法的另外的和可替代的步骤呈现在权利要求、附图和说明书中。
由于能够在不破坏多片绝缘材料的情况下将绝缘管从模具中取出，本发明的制造方法是有利的。这显著提升了成品率。此外，该制造方法有效地消除了绝缘材料的任何泄漏或浪费。因而，本发明的制造方法既简单又可靠，并且确保在生产的所有绝缘管中获得统一的产品质量。
另外，袋状物覆盖的绝缘材料为将壳套应用至绝缘管的过程赋予了另外的有利特征。因此，袋状物确保了绝缘材料与壳套之间的充分粘附。因而，通过在绝缘材料与壳套之间获得的粘接相当大地改善了完成的绝缘管的质量。完成的绝缘管的长时间绝缘值能够例如通过使用具有扩散阻挡层的袋状物而被进一步地提升，其中，该扩散阻挡层阻止氧注入至绝缘材料。已知的是结合高温的氧加速了绝缘材料的老化过程，这基本上降低了绝缘效率。
附图说明
在下文中，将参照附图对本发明进行描述，其中
图1示出了现有技术的绝缘管;
图2a和图2b示出了围绕内管闭合的模具及其横截面，其中，袋状物部分地围绕内管放置；
图3a和图3b示出了所注射的绝缘材料已经膨胀和凝固后，围绕内管闭合的模具。
具体实施方式
图1示出了本技术领域中已知的绝缘管100，该绝缘管100包括内管101，该内管101被绝缘材料层103环绕，绝缘材料层103又被壳套102所覆盖。内管101和壳套102能够由聚合物基材料和金属制成。在本发明的上下文中，绝缘管100包括有金属或聚合物的内管101、闭孔和固体的热绝缘层103和聚合物基壳套102。
图2a示出了围绕内管101闭合的模具104、105的纵向剖面图，其中，袋状物106围绕内管101放置。袋状物106具有带有敞开的端部的筒状形状。在将袋状物106插入模具104、105中之前，袋状物106被套到内管上。图2b示出了图2a的横截面a-a。该模具包括模具上半部分104和模具下半部分105。两个半个模具部分具有水平取向的密封表面。在内管101的端部处，端部工具108围绕内管101放置，并且袋状物106被围绕着端部工具108的外周导引。当模具104、105封装端部工具108时，在模具104、105与内管101之间形成型腔。端部工具108的面向型腔的表面可以根据所生产的绝缘管的类型而具有不同的几何形状。因此，端部工具108的面向型腔的表面可以例如是垂直的、倾斜的、或是具有朝向内管101的端部的顶点的抛物线形。内管101、端部工具108与模具104、105之间的接触表面在模制过程之前优选地是密封封闭的。因而，示出的封闭的模具104、105为开始模制过程做好准备，其中，液态的绝缘材料103经由入口110被引导到由内管101和袋状物106形成的型腔中。当液态的绝缘材料103进入该型腔时，其将开始膨胀并且随后凝固。膨胀过程将朝向模具104、105的内壁来逐渐按压袋状物106。为了使得液态的绝缘材料103能够适当地膨胀，端部工具108以及上半模部分104包括通风孔112、114。
为了避免袋状物106在模具104、105的操作或闭合期间被挤压或损坏，可以通过入口孔110或通风孔112施加负压。因此，袋状物106将紧紧地围绕内管101和端部工具108配合。袋状物106可以由许多不同类型的材料制成，并且例如可以是单层的或多层的。优选地，可以对袋状物106的内表面进行电晕处理，使得能够提高其对于绝缘材料103的粘附特性。这将使得能够实现袋状物106与绝缘材料103之间的更好的粘接。袋状物106也可以包括用作扩散阻挡层的层。另外，在围绕内管闭合模具后，内管与袋状物之间的型腔可填充有加压空气或气体，例如惰性气体。
图3a示出了在模制过程之后围绕内管101闭合的模具104、105的纵向剖面图，其中，在该模制过程中，绝缘材料103已经被模制到内管101上。因而，所示出的覆盖有凝固的绝缘材料103的内管101已经准备好离开模具104、105。如从图2b中示出的图2a的截面图b-b也能够明显的看出，由于以液态被注射到模具中的绝缘材料103的膨胀和凝固，袋状物106已被朝向并且抵着模件104、105的内壁按压（参见图2a-b）。因而，在这个阶段，袋状物106构成被绝缘的内管101的最外层。被绝缘的内管（101）随后准备好离开模具104、105。在下文中，被绝缘的内管101已经准备好被壳套102覆盖以保护绝缘材料。如上所述，袋状物106用作获得绝缘层103与壳套之间更好的粘附，从而这两个层（绝缘材料103和壳套102）将被粘接在一起。
袋状物106可以是：
-单层聚合物箔，比如聚丙烯或聚乙烯
-多层箔，比如夹层箔，该夹层箔的每层具有其自身的功能，其中的一层可以是扩散阻挡层。因而，多层箔可以是下述夹层箔：在该夹层箔中，金属层在两侧上覆盖有聚合物基材料。
袋状物106的尺寸（例如直径，厚度）可以根据以下方面变化：袋状物106的类型（比如材料和机械特性）、绝缘材料103的量、绝缘材料103的膨胀和凝固速度、压力和/或加工温度。
在一个实施方式中，袋状物106的直径可以比模具104、105的直径小。这要求袋状物106的弹性为使得袋状物106能够被延伸。
在一个特定的实施方式中，袋状物的材料是LDPE（低密度聚乙烯）并且厚度为150微米。另外，袋状物的直径比模具的内直径小大约2%。
主要就将壳套102应用至绝缘层103而言，覆盖有箔制成的袋状物106的绝缘材料103具有许多优点。因此，当聚合物基壳套102被应用（例如，挤压）到绝缘材料103的箔（袋状物106）覆盖表面，壳套的热量将增加，并且因此建立牢固的粘附，从而将壳套和绝缘材料粘接在一起。
端部工具108可以包括至少一个喷射孔和至少一个通风孔。在可替代的实施方式中，袋状物106围绕整个内管101放置，使得袋状物放置在内管101与端部工具108之间。然后，液态的绝缘材料103可以经由具有连接至袋状物106的一个端部的管或类似物被注射。因此，液态的绝缘材料103可以经由该管被注射到内管101与袋状物106之间的型腔中。因此，在模制过程期间，整个绝缘材料将被袋状物106覆盖。
上面已经给出了使用两体式模具进行模制的示例。此外，已经提到的是，该模具被定位成具有水平取向的密封表面。当然，也可以采用任意模具和定位。

Claims (6)

1.一种用于制造绝缘管(100)的方法，所述绝缘管(100)包括内管(101)、至少一层绝缘材料(103)和至少一层壳套(102)，所述制造方法包括将所述绝缘材料模制到所述内管上，其中，所述模制包括以下步骤：
-用袋状物(106)覆盖所述内管(101)；
-将覆盖有所述袋状物(106)的所述内管(101)插入模具(104，105)中；
-将液态的绝缘材料(103)在所述内管(101)与所述袋状物(106)之间注射到所述模具(104，105)中，由此，液态的所述绝缘材料(103)在注射之后将开始膨胀并且最终凝固；
-将所述模具从带有所述绝缘材料(103)和所述袋状物(106)的所述内管移除；以及
-用所述至少一层壳套(102)覆盖所述袋状物覆盖的绝缘材料(103)。
2.根据权利要求1所述的用于制造绝缘管(100)的方法，还包括下述步骤：在将所述袋状物覆盖的内管(101)插入所述模具(104，105)中之前，在所述内管(101)与所述袋状物(106)之间施加负压力和/或正压力。
3.根据权利要求1或2所述的用于制造绝缘管(100)的方法，还包括下述步骤：在注射液态的所述绝缘材料(103)之前，在所述内管(101)与所述袋状物(106)之间填充加压空气和/或气体。
4.根据权利要求1或2所述的用于制造绝缘管(100)的方法，还包括下述步骤：在用所述袋状物(106)覆盖所述内管(101)之前，将具有期望的几何形状的端部工具(108)置于所述内管(101)的端部上。
5.根据权利要求4所述的用于制造绝缘管(100)的方法，还包括下述步骤：在将所述端部工具(108)置于所述内管(101)的所述端部上之前，用所述袋状物(106)覆盖整个所述内管(101)。
6.根据权利要求5所述的用于制造绝缘管(100)的方法，还包括以下步骤：通过连接至所述袋状物(106)的管来注射液态的所述绝缘材料。
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