CN104048117A

CN104048117A - 水管

Info

Publication number: CN104048117A
Application number: CN201310203803.2A
Authority: CN
Inventors: J·R·托雷斯马丁
Original assignee: Asia Cut Wei Si Co Ltd
Current assignee: Asia Cut Wei Si Co Ltd; Actervis GmbH
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2014-09-17
Also published as: EP2628988A1; EP2778491A1

Abstract

本发明涉及一种水管(1)，包括：第一管(2)，由弹性材料制成，其中，该第一管(2)能够在受压时沿纵向和横向伸长，在未受压时收缩；第二管(3)，由基本无弹性但具有柔性的材料制成；其中，该第一管(2)位于该第二管(3)内，且该第一管(2)在该第二管(3)的远端与该第二管(3)附接；该第一管(2)和第二管(3)还在至少一个其它位置彼此附接，其中附接部(4)限制该第一管(2)在该附接部(4)处的横向伸长，以保持该第一管(2)内的压力。本发明还涉及一种用于使水管(1)自动伸长的方法。由此，水管不仅耐用，同时还能被储存在有限空间内。

Description

水管

技术领域

本发明涉及一种自伸长水管。具体地，本发明涉及一种室外使用的自伸长水管，例如在花园中使用或在马路上洗车。

背景技术

用于不同用途的管子在工业和私家领域早已广为人知。在私家领域中，管子通常多用于在花园内为植物浇水或在马路上户外洗车。

通常，管子是由橡胶或其他具有弹性和柔性的材料制成，并用于将液体，通常为水，从一处导引至另一处。因此，具有弹性和柔性的材料使得管子耐用。然而，使用具有弹性和柔性的材料也会导致管子难以储存，特别是难以以压缩的形式储存于有限空间内。为此，制造商频繁尝试寻求耐用性与柔性之间的调和。但是，如果管子由过薄的材料制成，且不具有一定程度的刚性，则管子容易严重的绞缠且容易被刺破。反之，如果管子由厚的材料制成从而具有耐用性，则管子的储存非常麻烦。

US6,209,800中示出了第一种方式以克服上述问题，其记载了一种花园浇水系统，其包括伸长的柔性管，柔性管构造为具有相对端的可伸缩的螺旋圈。圈状的管允许浇水系统在使用时能够大范围地伸长。然而，尽管上述浇水系统相比于普遍已知的管子占用较小的空间，但是管运用起来仍十分笨重。

US3,861,424记载了一种柔性管，当未受压时，管子自身为收缩的，所以其在储存时占用较小空间。其中，上述柔性管包括薄管部和螺旋加强部。在加强部的两个相邻螺旋环之间，薄管部的厚度在纵向上为变小的，使得管子可向内弯曲并形成皱褶，在压缩状态下，皱褶朝管子的轴线倾斜，并且沿着加强部的内表面推进。因此，上述的管子在不使用时易于储存，且运用起来十分容易。然而，上述的柔性管具有以下缺点：当其穿过花园或在马路上拖拽时，污物会进入螺旋结构之间并可能损坏薄管。如果对管进行加强以避免上述情况发生，则管子将不再具有柔性，上述优点将丧失。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种水管，其不存在上述缺点。因此，水管不仅耐用，同时还能被储存在有限空间内。

上述目的由根据本发明独立权利要求1的水管以及根据独立权利要求15的方法实现。

因此，根据本发明的水管，包括第一管，其由弹性材料制成，其中，该第一管适于在受压时沿纵向和横向伸长，在未受压时收缩。弹性材料为由于材料的性质可以沿纵向和横向伸长的材料。因此，第一管的长度和直径不是固定的。第一管的纵向伸长由第一管从第一长度至第二长度的长度扩张限定，其中，第二长度大于第一长度。此外，横向伸长由第一管从第一直径至第二直径的直径扩张限定，其中，第二直径大于第一直径。第一管的长度和直径的扩张是由于第一管受压，即第一管内部的压力增大引起的。例如，当没有水被引入管内时，第一管具有其第一长度和第一直径；当水被引入第一管内时，第一管可具有其第二长度和第二直径。向第一管内引入水使得第一管内的压力增大，其随之向第一管的内表面施力。如果由压力施加的力足够大以克服制成第一管的弹性材料的复位力(resetforce)，则第一管的长度和直径将扩张。此外，根据本发明的水管还包括第二管，其由基本无弹性但具有柔性的材料制成，其中，第一管位于该第二管内。基本无弹性的材料是指由于材料的性质而限制伸长的材料。因此，第二管具有基本固定的长度和直径。柔性材料是允许变形的材料，例如，其能够变皱或紧缩。由于第一管和第二管的材料的差异且由于第一管位于第二管内，因此，当第一管受压且直径扩张时，由于第二管由基本无弹性的材料制成，此扩张受第二管的基本固定的直径的限制。此外，该第一管在该第二管的远端与该第二管附接。因此，当第一管受压且长度扩张时，由于第二管由基本无弹性的材料制成，此扩张也受第二管的固定的长度的限制。当第一管被减压时，第一管收缩回至其第一直径和第一长度，并且由于第一管连接于第二管的远端，第二管也收缩，使得水管的总长度减小至第一管的第一长度。由此，例如通过堵住一端并将另一端连接于压力水源，能够在第一管内形成压力。然而在正常使用过程中，水不仅被引入水管内，也同时从水管内排出。为了确保在此情况下第一管仍保持受压从而纵向和横向地伸长，第一管不仅在第二管的远端与第二管附接，第一管和第二管还在至少一个其它位置彼此附接，其中附接部限制第一管在该附接部处的横向伸长，以保持该第一管内的压力。第一管和第二管在除了远端以外的至少一个其它位置的附接防止了第一管在该其它位置的直径的扩张，这会对引入的水形成障碍，随之导致形成冲压，使得即便水流过其中，在第一管与第二管未附接的其余位置，压力也足够大以使第一管沿纵向和横向伸长。因此，能够选择横向伸长的限制，以使第一管内形成冲压，该冲压足够大以克服制成第一管的弹性材料的复位力。一旦第一管例如由于与压力水源分离而被减压，第一管将收缩，这意味着直径和长度缩短，第一管将回到其未扩张时的长度和直径。由于第一管和第二管在第二管的远端附接，第二管的长度也将缩短，这使得水管能储存在有限空间内。

由根据本发明的水管提供的方案具有以下优点：由于第二管为内管提供了耐用的外壳，因此使得水管耐用。此外，由于水管在不使用时(即未受压时)自身收缩，因此水管可易于储存。此外，由于第一管和第二管还在除远端以外的其它位置附接而使得管内的压力增大，因此，第一管内的压力始终足够使第一管的纵向和横向伸长，从而，即便水正在流过其中或者来自压力水源的水压不足(例如在使用简单的花园水泵时)，第一管仍始终保持处于伸长状态。第一管内保持一定压力还具有这样的优点：根据本发明的水管不容易发生绞缠。

在本发明的一个优选方案中，水管还包括连接于该第一管的一个远端的公接合部或母接合部，其中，该接合部适于将该第一管流体接合于压力水源。该第一管的另一个远端可连接于相应的另一公接合部或母接合部。其中，接合部可为公知的、用于普通的园艺水管的接合部，且能够连接于其他花园用具，例如喷灌喷嘴，或连接于洗车刷。接合部可胶合于远端，例如，胶合于第二管的外表面，通过接合部的便利性将第二管附接于第一管。作为代替或附加的，接合部可通过装配在远端的螺纹或卡扣的便利性固定。然而，本领域技术人员也可想到其他装置来将接合部固定于远端。

在又一方案中，未连接于压力水源的其它接合部可包括止水件，用于保持该第一管内的水直至该止水件被松开。当水管的一端已连接于压力水源但其另一端却未被连接时，这是特别有利的。在这种情况下为了避免漏水，可使用止水件。止水件可相应被手动的松开并且可具有阀的形式，或者当接合部与用具连接时其可以被自动的松开。此外，在第一管内形成预设压力且第一管伸长之前，不可将止水件松开，这样有助于第一管内压力的增大并额外确保第一管在纵向和横向始终完全地伸长。为此，止水件可包括压力致动阀，其仅在第一管内的压力足够大时松开。

在又一方案中，第一管由橡胶制成，因此为弹性体形式的聚合物，其中，在聚合物被拉伸(伸长或扩张)或以任意其他方式或形式变形之后，聚合物有能力恢复到其原始形状。这种橡胶材料允许第一管沿纵向和横向伸长，但同时还能提供相当的耐用性和抗热性。此外，第一管的材料的选择限定了第一管纵向和横向的伸长。优选地，使用的材料允许第一管在受压时伸长至其长度的至少三倍。然而，本领域技术人员也可想到其他比例和材料。

在又一方案中，该第二管的无弹性但具有柔性的材料为织物材料，其在纵向和横向基本无弹性。例如由聚酯或尼龙制成的织物材料的优点为具有柔性，但同时还非常耐用，且一旦制成其直径和长度基本为固定的。因此，第二管不仅为受压时的第一管相对于其纵向和横向的伸长提供限制功能，而且为第一管提供了耐用的外壳。第二管及使用的材料由此能够适于禁受水管将要使用的环境状态。例如，在水管被更加频繁用于洗车的情况下，第二管应由能够承受水管在坚硬的马路上被拖拽的材料制成，而当水管经常在花园中使用时，例如当水管被拽过花园土地时，可优选使用易于清洗的材料。对于第二管的基本固定的直径和基本固定的长度，因此，必须考虑：第二管的长度小于或等于第一管能够扩张的最大长度，第二管的直径小于或等于第一管能够扩张的最大直径，否则第一管必然会破裂。因此，第二管的与其基本固定的直径和基本固定的长度有关的性质限定第一管的与其纵向和横向的伸长有关的最大伸长性质。此外，由于第一管位于第二管内且能在第二管内相对于第二管自由活动，第二管的内表面可包覆材料，当第一管扩张时，该材料可减小第一管与第二管之间摩擦并可减小可能发生的任意剪切。

在又一方案中，水管还包括周向限制部，其位于该第一管与第二管附接的至少一个其它位置，该周向限制部可位于该第二管的外表面，以限制该第一管和/或第二管的任何横向伸长。该周向限制部可由此胶合于该第二管的外表面。周向限制部具有以下优点：一方面其使第一管和第二管的附接部的位置固定，同时，其还对于从第一管内施加到附接部上的力产生反向支承(counter bearing)。由于第一管在附接部处的横向伸长被限制，从第一管内会周向施加较大的力。周向限制部通过对这些力的反向支承。因此，周向限制部优选为可由金属制成，但也可由塑料或其他本领域技术人员可想到来承受所施加的力的其它类型的不同材料制成。

在又一方案中，第一管在附接部胶合于第二管。因此，使用的胶在变硬时为不可压缩的。例如，可使用环氧树脂。这样使得附接部能够可靠地确保对于第一管在附接部处的横向伸长的限制。因此，胶可填充该第一管与第二管之间的空间，其中，该空间在纵向由预设长度限定，该空间在横向由该第一管被限制的直径与该第二管的基本固定的直径之间的差限定。附接部的纵向延伸可为至少几厘米。然而，也可想到其他附接手段，例如，可通过热焊或本领域技术人员所想到的其他适合的手段(这些手段被认为适合对第一管提供横向伸长的限制)将第一管连接于第二管。

在又一方案中，连接该第一管与第二管的附接部位于与远端之一有距离地设置，该距离小于处于伸长状态下的该第一管的总长度的四分之一。这样使得即便水流过水管或水源未提供足够大的压力，仍允许在水管内的其余部分形成足够的压力以使第一管纵向伸长。此外，通过使附接部接近一个远端，可以确保即便水正流过水管，也使水管的大部分一直完全伸长。

根据本发明的用于使水管自动伸长的方法，该水管包括：第一管，由弹性材料制成，其中，该第一管适于在受压时沿纵向和横向伸长而在未受压时收缩；第二管，由基本无弹性但具有柔性的材料制成；其中，该第一管位于该第二管内，且该第一管在该第二管的远端与该第二管附接，其中，该第一管和第二管还在至少一个其它位置彼此附接，其中附接部限制该第一管在该附接部处的横向伸长，以保持该第一管内部的压力，该方法包括：将该第一管的一个远端连接于压力水源；堵住该第一管的另一远端；以及在该第一管内充水。

附图说明

通过以下配合附图的详细说明，本发明的上述特征和优点能更明显易懂，其中：

图1示出了根据本发明的水管的实施例的示意图，该水管处于收缩状态；及

图2示出了图1所示的根据本发明的水管的实施例的局部透视图，该水管处于伸长状态。

具体实施方式

图1示出了处于收缩状态的根据本发明的水管1的实施例。其中，第一管2位于第二管3内部。第一管2由弹性材料制成，其在未受压状态具有第一长度，该第一长度等于实施例中示出的L₁。第一管2和第二管3在它们的远端连接，使得第二管3也收缩，从而第二管3的总长度也为L₁。由于L₁小于完全伸长时的第二管3的总长度，而第二管3的材料因为是由非弹性但具有柔性的材料制成，而起褶。此外，在图1所示的实施例中，第一管2在沿着长度L₁上的至少另一位置处附接至第二管3，两条黑虚线之间的空间表示该附接部4及其纵向延伸部分。附接部4限制第一管2在第二管3内的横向伸长，如图2所示。第一管2和第二管3在其余位置未附接，并能够相对于彼此自由地运动。此外，图1中示出了周向限制部5，其位于第二管3的外表面，且恰好位于附接部4的上方，从而能够对于从第一管2内部施加于附接部4上的力提供反向支承。其中，周向的限制部5可由金属或塑料制成，并能够例如胶合于第二管3的外表面

第一管2可通过堵塞第一管2的一端而受压，例如，通过将其连接于具有止水件功能的接合部、并将另一端例如通过另一接合部连接于压力水源，例如连接于水龙头。当水被填充进第一管2中时，将在第一管2内形成压力。这样使得第一管2在直径方向和长度方向均扩张。由于第一管2连接于第二管3的远端，因此，第一管2的长度方向的扩张还将由第二管3承受，这意味着第二管3材料上的皱褶将被变平并且水管1的长度将从收缩状态下的L₁扩大至伸长状态下的L₂(如图2所示)。其中，第一管2的长度方向的扩张由第二管的基本固定的长度限制。第一管2的直径方向的扩张相应由第二管的基本固定的直径限制。当第一管2的堵塞端打开并且水将从第一管2排出时，第一管2内的压力将减小。而压力的减小还意味着第一管2将再次收缩。为了避免此(直径方向和长度方向的)收缩，当水从一端排出时，如图2所示使用附接部4。

图2示出了图1所示的水管1的实施例的局部透视图，而水管1处于伸长状态。其中，局部透视的部分示出了附接部4处的第二管3的内部。在伸长状态下，第一管2由于正在受压，其长度扩大至L₂。由于第一管2和第二管3在它们的远端附接，因此第二管3内的皱褶变平且水管1扩大至全长度L₂，该长度由第二管3的基本固定的长度预设，由于第二管3的材料优选为长度基本不可扩张，因此第二管3在纵向不伸长。如图2所示，第一管2与第二管3的附接部4限制第一管2在附接部4处的横向伸长为直径d₁。例如通过在第一管2与第二管3之间引入由黑色半球状区域示出的胶来实现，即使水从一端(这里为上端)排出，预设直径d₁仍需保持第一管2内的压力。由于附接部4限制了第一管2在附接部4的位置处的横向伸长，因此，当第一管2的一端连接于压力水源且水从另一端排出时，第一管2内的其余部分形成冲压。该冲压使得第一管2膨胀至直径d₂，同时使得第一管2纵向伸长至长度L₂。优选为，附接部4靠近排出水的一端定位，从而在附接部4的前方(这里为下端)能够形成足够的压力以使第一管2扩张，但是附接部4仍应与排出水的一端有足够距离而不会使其丧失柔性。

由于在附接部4处的直径被限制于d₁，因此会从第一管2内部对附接部4施力。为了反向支承此力，在此处所示的实施例中，第二管3还包围有周向限制部5，其定位于第二管3的外表面，围绕附接部4或至少附接部4的长度方向延伸部的一部分。此周向限制部5还限制第二管3在附接部4处的横向伸长，当力过大使得第二管3的基本非弹性的材料在受到来自第一管2内部的力的情况下也将横向伸长时，可能额外需要周向限制部5。

Claims

1.一种水管(1)，包括：

第一管(2)，由弹性材料制成，其中，该第一管(2)能够在受压时沿纵向和横向伸长，在未受压时收缩；

第二管(3)，由基本无弹性但具有柔性的材料制成；

其中，该第一管(2)位于该第二管(3)内，且该第一管(2)在该第二管(3)的远端与该第二管(3)附接；

该第一管(2)和第二管(3)还在至少一个其它位置彼此附接，其中附接部(4)限制该第一管(2)在该附接部(4)处的横向伸长，以保持该第一管(2)内的压力。

2.根据权利要求1所述的水管(1)，其中，该第一管(2)的一个远端连接于公接合部或母接合部，该公接合部或母接合部能够将该第一管(2)流体接合于压力水源。

3.根据权利要求2所述的水管(1)，其中，该第一管(2)的另一个远端连接于止水件，用于保持该第一管(2)内的水直至该止水件被松开。

4.根据上述权利要求任一项所述的水管(1)，其中，该第一管(2)的弹性材料为橡胶。

5.根据上述权利要求任一项所述的水管(1)，其中，该第二管(3)的无弹性但具有柔性的材料为织物材料。

6.根据上述权利要求任一项所述的水管(1)，其中，该水管(1)还包括：

周向限制部(5)，其位于该第一管(2)与第二管(3)附接的至少一个其它位置，该周向限制部(5)位于该第二管(3)的外表面，以限制该第一管(2)和/或第二管(3)的任何横向伸长。

7.根据权利要求6所述的水管(1)，其中，该周向限制部(5)由金属制成。

8.根据权利要求6至7中任一项所述的水管(1)，其中，该周向限制部(5)胶合于该第二管(3)。

9.根据上述权利要求中任一项所述的水管(1)，其中，该第一管(2)在受压时伸长其长度的至少三倍。

10.根据上述权利要求中任一项所述的水管(1)，其中，该第一管(2)在至少一个其它位置胶合于该第二管(3)。

11.根据权利要求10所述的水管(1)，其中，胶在变硬时为不可压缩的。

12.根据权利要求10至11中任一项所述的水管(1)，其中，胶填充该第一管(2)与第二管(3)之间的空间，其中，该空间在纵向由预设长度限定并且在横向由该第一管(2)被限制的直径(d₁)与该第二管(3)的直径(d₂)的差限定。

13.根据上述权利要求中任一项所述的水管(1)，其中，连接该第一管(2)与第二管(3)的附接部(4)与所述远端之一有距离地设置，该距离小于处于伸长状态下的该第一管(2)的总长度(L2)的四分之一。

14.根据上述权利要求中任一项所述的水管(1)，其中，连接该第一管(2)与第二管(3)的附接部(4)具有至少几厘米的预设的纵向延伸。

15.一种用于使水管(1)自动伸长的方法，该水管(1)包括：第一管(2)，由弹性材料制成，其中，该第一管(2)能够在受压时沿纵向和横向伸长而在未受压时收缩；第二管(3)，由基本无弹性但具有柔性的材料制成；其中，该第一管(2)位于该第二管(3)内，且该第一管(2)在该第二管(3)的远端与该第二管(3)附接，其中，该第一管(2)和第二管(3)还在至少一个其它位置彼此附接，其中附接部(4)限制该第一管(2)在该附接部(4)处的横向伸长，以保持该第一管(2)内部的压力，该方法包括：

将该第一管(2)的一个远端连接于压力水源；

堵住该第一管(2)的另一远端；及

在该第一管(2)内充水。