CN107530951A - 管子成型的方法和执行所述方法所使用的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管子成型的方法，及为执行所述方法而使用的设备，所述方法包括：定位管子（2）待弯曲的部分，使得该部分在两个半模（3，4）之间受压，这两个半模分别具有与要获得的形状互补的弯曲表面（5，5’）；在将管子插入在半模（3，4）之间的同时，凭借连接至超声发生器（8）的、加热所述第一半膜（3）的弯曲表面的至少一个超声焊头（7），结合根据塑料材料的类型、管子（2）的直径、管子（2）的壁的厚度确定的频率和时间的值，加热以便熔化材料，使之软化并变形，直至它具有新的形状；一旦变形的时间已经过去，冷却所述材料。

Description

管子成型的方法和执行所述方法所使用的设备

发明目的

本发明，如本说明书所描述的，涉及一种管子成型的方法及实现该方法的设备，阐述了这种新生事物的一系列优势和特点，正如后面所解释的细节，它们代表了当前技术状态的一种显著改进。

本发明的目的是专注于一种使塑料材料制成的管子和管道及它们的衍生物成型的方法，它以一种新颖的方式应用超声波来使上述管子变弯曲，确切地说是凭借生成超声波的装置和方便地纳入在想要弯曲的每个区域中的一个或多个超声焊头应用超声波。由此可使该操作方法更简单，尤其与当前已知的并用于相同目的的系统相比，成本低得多。

技术领域

本发明的应用领域是专注于塑料材料的生产和转化在工业领域中的应用，尤其是管子的成型。

背景技术

众所周知，在工业领域存在许多应用需要操作塑料材料制成的管子或管道以将它们弯曲和塑形，使得它们具有特定的形状，因为这些管子通常是通过挤压由笔直的部分制成的。

关于这一点，就在不久前，甚至可以说就是当今，还在使用相当古老而昂贵的大型装置，且高消耗，占地广，其中对于管子的操作，使用的是非常手工艺化的方式，运用一个构造的腔室，利用卤素灯，通过在每个需要弯曲的区域上加热的方式，定型构造的过程必须逐个逐个地完成，因此需要足够长时间的成型，或者利用管子上的热风表，它们应该用手来组装，并进行加热，先在一边用热风加热，而后加热另一边，继而对一边用空气进行冷却，再冷却另一边，由此而定型构造，因此它是一件相当费时费力的活。

迄今为止最先进的是基于高频发射电流工作的机器而成形的一种系统，它能更快地使管子成型，每个管子约需30秒，但缺点是，像这种发电机和工具式的应用机器非常地昂贵，因此，如果批量地生产很难摊销其费用。

一般来说，上述系统包括两个半模，这两个半模具有需用来成型的曲形，且两个半模之间夹着一段需进行弯曲的管子部分。其中的一个半模连接着大功率的发生器，使半模作为电极作用于材料之上，对材料进行加热和软化，使之呈现出所需的形状，材料夹在上述的两个半模之间一直维持着形状，直至被冷却。

然而这种机器除了造价非常高以外（当今达到9万欧元），还有一个缺点，就是会发射出对人体健康有危害的辐射，辐射的半径达到300MM, 因此需要一定程度的隔离辐射。

本发明的目的，旨在发展一种新型的定型塑料管道及其衍生物的流程，它可以避免上述的缺点，因此让成型的过程变得简单而廉价，以此种方式更容易摊销费用，方便成型加工的批量生产，还应指出的是，至少从申请人的角度来说，还不知道有其它类似的流程或发明能呈现出同样的技术构造特点，根据其维权申请所示。

从这个意义上讲，值得一提的是，专利US5422048 被理解为“弯曲的树脂管的生产方法”，然而，同此处的方法相比显著的区别在于，我认为，最引人注目的是，上述专利在它通过矩阵变弯曲之前就已在第一阶段实现了对管子的加热，而并非将施加热的媒介直接加入集成到模具中，此外，它还具备一大优势，是区别于其它同类的，即成型的获取速度极快。

发明内容

本发明建议的是关于管子成型的方法及完成所述方法的设备，那么它的成型作为应用领域里一大创新，因为根据实施情况，上述目标被圆满地完成，而其中具有特色的细节也包含在与说明书一起提交的权利要求书中。

具体地，本发明涉及一种将塑料管道及其衍生物成型的新型的工序方法，它是利用超声波来使管道弯曲，利用在塑料分子上产生超声波的效果来导致高频的机械震动，其能量转化为热量，从而使材料在数秒内成型，实施适当的措施，掌握适当的时机，并伴以对材料的施压，使其改变形状，并维持形状直至材料恢复冷却状态，则新的形状得以定型。

为此，该工序方法考虑了通过小型发生器设备来产生超声波的应用，甚至包括便携式的那种，至少通过一根超声焊头应用于管子上，结合频率和时间的数值，这两者的数值取决于塑料材料的种类，管子直径和管壁的厚度。

大多数情况下，实施该工序的设备考虑了带有弯曲形状的两个半模的存在，它们负责施压到管子上，这两个半模中的至少一个结合了连接至超声发生器的超声焊头，以此种方式，在应用超声波器件，管子将在这两个半膜之间保持嵌入和受压。

一旦完成上述操作，将通过管子的一端或两端实施空气冷却。继而从两个半模之间提取已形成想要的新形状的材料。

上述的管子成型的方法及执行所述方法的设备是一种创新，具有时至今日为达到同样的目的，其他人未可知的新特点，它将实用性与设计理由结合起来，以获取一种申请专利时排他性的特权。

附图说明

为了弥补描述性文字的不足，以加深人们对本发明特点的更好理解，与本说明书一同提交的还有一组说明书附图，其也作为此次发明申请材料的组成部分，它具有下列说明性的特征，但不仅限于此：

图1展现的是仰视示意图，是指本发明目标工序中管子成型设备实现的一种举例，借此可欣赏到它的各个主要部分和包含的元件，以及构造和布局。

图2 展现的是剖面图，根据A-A切口，见图1所示，展示的是加入了超声焊头的半模的构造，这种情况下也展示了超声发生器装置。

具体实施方式

先对照图片上的编号来看图1，可以评价它是本发明装置的一种实施例，但不仅限于此，它包含了下面详解中所指出和描述的各部分和元件。

如图1所示，待讨论的设备（1）用于对塑料管子（2）或其衍生物进行成型，并且通过超声波的应用，可以将塑料管子的笔直的部分变成弯曲的形状。该设备（1）具有至少两个半模（3，4），这两个半模分别具有与要获得的形状互补的弯曲表面（5，5’），其中，至少第一半模（3）设置有夹具（6），夹具（6）具有连接至超声发生器（8）的至少一个超声焊头（7）。超声焊头（7）放置为使得超声波导致的振动可以在第一半模（3）的弯曲表面产生热量，通过充分加热管子（2）的表面而作用在管子（2）上，从而达到管子（2）变形的目的，并使得放置的两个半模之间的两个弯曲表面（5，5’）中形成弯曲的形状。

优选地，设备（1）采用通过相应的夹具（6）连接至超声发生器（8）的多个超声焊头（7），来达到加热第一半模（3）的弯曲表面（5）的目的。

可选地，在第二半模（4）中也包含连接至夹具（6）并连接至超声发生器（8）的一个或多个超声焊头（7），这些超声焊头（7）被相同地放置，使得它们能够在第二半模（4） 的弯曲表面上（5’）生成热量，不过这种可选方案未在图中展示。

此外，可能提供不同的半模（3，4）对以实现要在管子（2）中和/或在与至少两个半模（3，4）互补的弯曲表面（5，5’）中实施的不同弯曲。显而易见的是，根据想要获得的形状，曲率和半径将会不同。

在任何情况下，超声发生器（8）优选是便携式的发生器，优选地具有约1500 W的功率，以及达到20 HZ的频率，然而这取决于每种情况的需求。此外，在与其他常规元件之间，还优选地设置有与PC的以太网连接，其允许编程和调节应用参数，并且保护所应用的。

连接至发生器的夹具（6）具有换能器、放大器和用于固定超声焊头（7）的快速设置，这些元件是已知的因此在图中没有详细描绘。

同已知的其他系统一样，本发明的管道成型的方法包括将塑料管子（2）需要受压弯曲的一部分放入两个半模（3，4）之间，这两个半模分别具有与要获得的形状互补的弯曲表面（5，5’）；利用热量来使材料熔化，使之软化，变形，直至取得新的形状；一旦变形的时间已经过去，冷却材料，其根本区别在于利用热量来实现材料的熔化的阶段，它构成了整个流程中最重要的阶段，本发明在将管子插入到两个半模（3，4）之间的同时应用超声波来产生热量，其在任何情况下的应用都要协调好频率和时间的数值，它们依据塑料材料的类型，管子（2）的直径和管壁的厚度而定。

已经充分描述了本发明的性质，以及实践的方式，发明者认为没有必要进行过多的延伸解释，因为任何材料领域的专家都了解其范围及衍生的好处，值得一提的是，在其本质不变的前提下，可以用其它方法来付诸实践，与范例所示的细节有所不同，只要不变更，改变或修改其基本原则，同样能达到保护的要求。

Claims (6)

1.一种管子成型的方法，尤其适用于塑料材料制成的管子及其衍生物的成型，所述方法包括以下步骤：

将管子（2）待受压弯曲的部分放置在两个半模（3，4）之间，这两个半模分别具有与要获得的形状互补的弯曲表面（5，5’）；

利用热量来熔化材料，使所述材料软化并变形，直至取得新的形状；

一旦变形的时间已经过去，冷却所述材料，其特征在于，在将所述管子插入在所述两个半模（3，4）之间的同时应用超声波加热以便熔化所述材料，使所述材料软化并变形，直至取得新的形状，其中，结合根据塑料材料的类型、所述管子（2）的直径、所述管子（2）的壁的厚度确定的频率和时间的值施加超声波。

2.根据权利要求1所述的管子成型的方法，其特征在于，凭借连接至超声发生器（8）的、至少加热第一半模（3）的弯曲表面的至少一个超声焊头（7）执行超声波应用。

3.一种执行如权利要求2所述的管子成型的方法的设备，其特征在于，所述装置包括两个半模（3，4），这两个半模（3，4）分别具有与要获得的形状互补的弯曲表面（5，5’），其中，至少第一半模（3）设置有至少一个夹具（6），所述夹具（6）具有连接至超声发生器装置（8）的至少一个超声焊头（7），所述超声焊头（7）设置为通过超声波导致的振动在所述第一半模（3）的弯曲表面（5）产生热量。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，还包括多个超声焊头（7），这些超声焊头（7）通过夹具（6）连接至超声发生器（8），从而对所述第一半模（3）的弯曲表面（5）进行加热。

5.根据权利要求3或4所述的设备，其特征在于，第二半模（4）也具有一个或多个超声焊头（7），这些超声焊头（7）连接至夹具（6）并且连接至超声发生器（8），从而对第二半模（4）的弯曲表面（5’）进行加热。

6.根据权利要求3到5中的任意一项所述的设备，其特征在于，所述超声发生器（8）是便携式的发生器，优选地，具有约1500W的功率和达到20HZ的频率。