CN1083432A - 成型具有整体承插口的双壁热塑性塑料管的方法和设备 - Google Patents

Abstract

用于成型双壁波纹管的移动模具腔道具有用于 成型波纹管的第一部分和用于成型适于与另外的管 连接的套箍部分的第二承插口部分，在承插口部分的 上游端提供径向小直径通道被由此承插口内的第一 型坯的内外侧之间建立起压差。这样可通过径向通 道施加真空，以允许内型坯在承口部份内与第一型坯 在它的内表面叠合，第一型坯在穿破气泡处被拉入通 道，它们可以被穿破。此外可以使用正压，在这种情 况下气泡可向内被穿破。

Description

本发明涉及的是成型具有波纹外壁和光滑内壁并且沿其长度具有整体成形承接口部分的双壁热塑性塑料管的方法和设备。

双壁热塑性塑料管可由例如在美国专利No.4，226，580（1980年10月7月颁布给Gerd    P.H.Lupke和Manfred    A.A.Lupke）、美国专利No.4，500284（1985年2月19日颁布给Mcmfred    A.A.Lupke）、美国专利4，510，013（1985年4月9日颁发给Manfred    A.A.Lupke和Gerd    P.H.Lupke）和美国专利No，4，534，923（1985年8月13日颁发给Manfred    A.A.Lupke）公开中的移动模具腔道型装置制造。许多其它专利通常涉及移动模具型成型双壁管设备，另外的一些专利涉及移动模具型腔道用于成型单壁管还有加肋管。所提到的这些专利只不过是该领域中大量专利中的典型。

但是，在上述的专利中，美国专利No.4，534，923尤其涉及在连续生产双壁管中成型承接口。由于各种原因必须沿管子的长度成型这些承接口，其中，希望提供一个管的光滑壁部分以便在此部份切割管子。切割开的管的光滑壁端部份适合与其它管对接或连接到其它装置上。当涉及双壁管时，这些承接口的结构出了问题。在早期使用这些管时，承接口由双层皮形成并且皮层之间有空隙，管子成型后，切掉内皮层，这种方法描述于美国专利4，500，284中。后来发现可以将对着已成型的承接口部份的软化内壁压进外壁以形成结实的包含组合在一起的双壁承接口。这种系统被描述和要求在美国专利N，4，534，923 中。

尽管如此问题依然在于在没有过份的花费下准确地成型合适的承接口，例如，在美国专利N，4，534，923中描述的，所需用来将内管压向外管的承口部份的复杂机械结构既不是非常便宜的，也不是不要维修。

目前已发现可通过令人惊奇的简单方法将内管压向外承接口。

根据本发明提供了一种通过挤出第一型坯到移动的模具腔道中成型双壁管或热塑性材料的方法，该腔道包含具有第一部分和笼二部份的管状模具表面，第一部份具有用来成型波纹管的环绕其延伸的波纹，第二部份相对于所说的第一部份插接以成型管子的套箍部分，该方法包括将熔融塑料材料的第一外型坯从第一挤出口挤出到模具腔道中;将外型坯分别对着第一或第二部份施加偏压，以分别形成具有环绕其的凹槽和凸起及有承接口管部的波纹管;在第一外型坯的内和外表面之间在环绕第二部份上游区的圆周上多个点处施加压差，以将第一外型坯变形离开第二模具表面以形成突出的气泡;

将熔融的热塑性塑料的第二内形坯由第一挤出口下游的第二挤出口挤出到模具腔道和第一外型坯中，

给第二内形坯向着波纹管的凹槽施加偏压以铺靠在第一模具表面上形成双壁管并进入到有承口的管部份在此形成叠层。

用于给第一外型坯对着第一和第二模具部份施加偏压的手段可以是来自型坯内部的气压和/或来自外部的真空压力，即：外型坯可接受吹塑成型或真空成型。

优选吸力从外部施加，以制造压差形成突起。此吸力可通过开在型坯外表面的径向通道施加，这样每个通道的口粘合一小部份型坯，在该面积上集中吸力，将突起拉入通道，如果施加相反的压力差，则正压将通过该通道作用。同样，该通道口也将粘合型坯外表面上的不连续的部份，并在这块面积上集中压力。然而，在这种情况下，凸起的气泡将吹向承接口腔体的里面。

这些气泡或者可单独由吸力或正压，或者当突起被吸力拉入通道时由通道内的合适尖锐突起穿破。这些凸起可以是针或刀。

这些由穿破突起而成的孔应是非常小的，并仅够让气压在内型坯后来施加上时从内外型坯之间泄露出去。从这种方法形成的孔例如小至从0.01至2mm，这主要取决于壁厚。

该第二个内型坯可分别对着波纹管凹槽部份或对着有承口管部份由气压或由类似于前面参考的英国专利4，534，923所描述的装置压偏。

第二模具部份可被成形为在上游端扩口成大直径的承插口部份的形状。第二模具表面还可（或替换着）包含一环形槽，以便在承插口部份形成一内环形槽。第二模具部份还可以（或替换着）包含一向内的凸起环形边缘，以便在承插口部份形成附加的向内凸起。本发明还包括用于完成本发明的装置。

现将本发明的实施例通过参考附图的例子进行描述，其中：

图1是成型双壁塑料管装置的大致简化纵截面图，该装置包含根据本发明的承插口成形部分;

图2是图1装置细节的放大截面图;

图3是图1的突起形成通道的一个实施例的放大细节;

图4是图1的突起形成通道的另一个实施例的细节，

图5是与图2相似的截面图，但显示了模具腔道稍微前进，

图6是与图5相似的截面图，模具腔道更进一步前进。

图7显示了模具腔道的另一种承插口部份的截面;

图8是由根据本发明的方法或装置制成的管连接的透视图。

参考附图，所述的装置包含有一个以箭头A方向前进的移动模具10。在这个实施例中，模具由两套模具块12构成，这两套模具块环绕在例如前面参考的加拿大专利N，1，083，766中描述的各自轨道上。但是这种类型的模具不是必不可少的，本发明的其它实施例可使用其它形式的移动模具腔道。

该模具10与一个挤出机机头相联，该挤出机头具有长的喷咀17，该喷咀具有挤出第一外型坯18至模具的模腔20内的上游环形模孔16，该模具包含有波纹模腔21和承口模腔34。喷咀17具有用于将第二内型坯24挤入由第一型坯模制的外管的另外的下游模孔22。

机头还设有一个中心芯管26，压力空气通过管27提供，该管沿着芯管26和径向管28在外管18内侧下游模孔22的上游运行，该压力空气用作将外管吹入模腔20（以便在模腔21中的凸起23处和凹槽31处成型它）和吹入模腔34中。

在模孔22的下游，芯管26带有一个具有冷却的外表面的冷却塞32，该冷却塞32在模腔21中将内型坯24压向波纹外壁18，以便将该管子熔合成具有波纹外壁的光滑内壁的双壁管。

沿着移动模具在所选择的点，模具块12被成形为将外壁成形入承插口模腔34中的形状。在图1中，所示模块12a、12b和12c提供一模腔20的扩大直径的承插口部份34。外型坯18通过吹塑成型模制入这个承插口部份，吹塑成型所用的气压在芯管26内借助 十字叉架25从管27通向径向通道28。另一方面的或另外的真空成型可通过模块12上的通道29施加。

在承插口部份34的上游区域环绕模具圆周提供许多小直径的通道70，以便在外管壁18的内、外之间在那些管子仍然软着或加热软化的地方施加压差。通过管道70施加的吸力在型坯18上形成了进入每个管道70的小突起气泡72，这些气泡被突破以便从外管壁18内释放压力，（见图3）实际的模孔71设置在外管壁18的表面上，由此将吸力集中在等于模孔71面积的型坯面积上。

当然在通道70内使用高压，以便使小气泡向内突出入承插口部份34也是可能的。

突出的气泡72或者仅仅由承口部份34内、外侧之间的压差穿破，或者借助在通道70内存在的尖突出物80穿破。这些突出物可以是针或刀（例如见图4）。使用所借助的例如针或刀80仅仅在突出的气泡72在负压下被拉入通道70时才是可能的。如果它被压入承插口部份34，可能只需要单独使用空气压力来穿破它。

内型坯壁24可通过提供压力空气到内管壁24的内部（通过径向通道60）而抵靠着凸起31的顶峰偏移。通道60可紧接着下游模孔22的下游设置，由此当内型坯24还软着时作用在其上，并能够与由型坯18形成的外管壁的凸起粘合。

径向通道60可由在冷却塞32和其锥形头部33之间的小间隙形成、冷却塞32和其锥形头部之间的小间隙是非常小的，例如该间隙是大约10索移动模具在箭头A方向的连续移动使得由内型坯24形成的内管在冷却塞32的表面移动并与凸起31的顶峰接触，形成具有由型坯18形成的波纹外管的双壁波纹管。

当模具的承插口部份34通过模孔22时，由管60来的气压趋向于将内型坯24向外偏移，穿过通道70并穿过外型坯18中凸起的已刺破气泡72的吸力至少从承插口部份34内移走阻碍这个向外偏移的气体。通过通道70的吸力还正向提高了在内管壁24上的向外偏移。

接下去的操作参见图2至图6。图2显示了由来自通道60的气压偏移内壁24抵靠至凸起31上。由于在其中裹住空气，内壁24可以稍微有或没有进入波纹的趋势。

图3和图4显示了型坯壁吹泡入通道70的放大细节。吹泡的区域由每个通道70的咀或孔71限定，这样，突起的气泡可成形为指状或圆柱状，在图3中，气泡仅显示为在气压下穿破，但是如在图4所示的，提供一个刀80以帮助穿破。此外需要强调的是，可以使用压力代替吸力，由此在相反方向形成突起，在这种情况下，尽管被吹成气泡的型壁的区域仍由咀或孔口71或通道确定，但突起本身可以不是这种指状，而是更为普通的球形。

使用刀80或其它尖的，点状装置可以用来控制最后刺破的尺寸，这是非常重要的，因为刺破的尺寸应仅够让气体从承插口部份34排出，而不能大到足以影响管子的强度或者实际上影响它的物理性能或损害美观。

图5显示了模具腔道以箭头A方向移动，由此承插口部份34的中心部分通常与用于内壁24的喷咀模孔22重合。看到内壁型坯24可被拉入模腔34以抵靠着由型坯18形成的外管壁。内管壁仍然是软的并与外壁叠合，形成最终管子（见图8）的套箍或连接部份80。气体从模腔34通过由型坯18形成的外壁的刺破的气泡72排出。

图6显示了模具腔室更进一步前进，由此内壁从内侧封住气泡72，没有另外的气体从中排出是可能的，内型坯24当下一个波纹部份移至时，失去了其符合到模具表面上的趋势，并与波纹的凸起粘合。

图7显示了具有提高形成的管的最终连接或套箍处性能的模具表面的改进模腔34，这样图7的模腔包括一个向外扩张的部份82，该部份在最后的连接处（见图8）形成了一个扩大的口83。实际上，在点划线X-X（图7中）之间的管部份是切掉的，由此托架管部份Y在管的一端形成了阴连接部份，而托架管部份Z形成了一个阳连接部份，以用来插入如图8所示的阴部份，扩大的口83由于有扩口部分82因而帮助了Z部件进入Y部件。

用来放O形环的内座套85可由环绕模腔34圆周的槽84提供。在所得的座套中安置的合适O形环当用部件Y插入密封时就环绕部件Z延伸。

为防止组合的连接太容易分离的装置，可由模腔34上的向内指向突出物提供，以形成在所得连接上的向内指向的环形箍87，箍87将向内延伸，并如图8所示连接到部件Z的凹槽23中。

连接部件Y的实际厚度可在模腔34通过孔口16和22时提高或降低移动模具腔室的速度来改变。这样可以生产具有可观的强度和厚度的连接。

在波纹部份21，内壁在外壁内平滑延伸，只是在凸起31的顶峰与外波纹壁接触。这样不需将内壁偏移模具进入波纹，由此，不需让空气从波纹出来以便使内壁成型入凹槽。然而，必须保证在内外壁之间密封的波纹中的压力不会例如在成品管冷却时毁坏波纹。还可以调整通道29中的吸力，并在通道29中提供安装的尖针，以刺破波 纹的每个凸起23的峰，这些穿孔可允许空气进入从而平衡波纹内的压力。这些穿孔实际上非常小，至少可能小于气泡72的破孔。

Claims (26)

1、一种由挤出第一型坯到移动的模具腔道中成型双壁管或热塑性材料的方法，该腔道包含具有第一部份和第二部份的管状波纹模具表面，第一部份具有用来成型波纹管的环绕其延伸的波纹，第二部份与所说的第一部份插接，用来成型管子的套箍部份，该方法包括：

将熔融的塑料材料的第一外型坯从第一挤出模孔挤出到模具腔道中；

将第一外型坯分别对着第一或第二模具表面偏移，以分别形成具有环绕其凹槽和凸起的波纹管部分，及有承插口的管部分，

在型坯的内、外表面之间在环绕第二部份上游区的圆周上多个点处施加压差，以在这些地方将第一外型坯变形离开第二模具表面以形成突出的小气泡；

将熔融的热塑性塑料的第二内型坯由第一挤出模孔下游的第二挤出模孔挤出到模具腔道和第一外型坯中；

将第二内型坯向着波纹管的凹槽偏移，以辅靠在第一模具表面上形成双壁管并进入到有承口的管部份并在此形成叠层。

2、如权利要求1要求的方法，其中突出的气泡被穿破，以在此形成小的孔。

3、如权利要求2要求的方法，其中提供偏移气压，以便将第一外型坯对着第一和第二模具表面偏移。

4、如权利要求3要求的方法，其中偏移气压是作用在型坯内壁上的正压。

5、如权利要求3要求的方法，其中偏移气压包含通过模具表面上的孔施加的吸力，以作用在型坯的外壁上。

6、如权利要求2要求的方法，其中变形吸力是从型坯的外部施加，以提供压差。

7、如权利要求6要求的方法，其中变形吸力足以穿破气泡。

8、如权利要求6要求的方法，其中提供机械破孔装置，以帮助穿破气泡。

9、如权利要求8要求的方法，其中机械破孔装置是刀。

10、如权利要求6要求的方法，其中所说的点通过集中和确定吸力的装置粘合到型坯的不连续区域。

11、如权利要求2要求的方法，其中第二内型坯通过气压分别对着波纹管部分的凹槽或对着已承口的管部偏移。

12、如权利要求2要求的方法，其中第二模表面被成形为能在上游端扩大成大直径的承口部份。

13、如权利要求2要求的方法，其中第二模表面包括一个圆周槽，以形成一个补充的在已承口的管部中的内圆周槽。

14、如权利要求2要求的方法，其中第二模部分包括一向实出的圆周边缘，在已承口的管部中形成一补充的向内突出物。

15、如权利要求2要求的方法，其中波纹的凸起提供有小刺孔。

16、制造具有至少一个套箍部份的双壁热塑性材料管的设备，该设备包含有：

一个挤出机头，该机头具有其长的挤出喷咀，它具有第一和第二共轴挤出通道;

一个移动模具腔道，该腔道具有第一管状波纹模具部份和第二管状模具部份，第一部分有环绕其延伸的波纹，第二部份相对于所述第一模具表面套接;

挤出喷咀的第一挤出模孔用于将熔融的热塑性材料的第一外型坯输送至模具腔道;

偏移装置，用于将第一外型坯分别对着第一或第二模具部份偏移以便分别形成波纹管部份和有承口的管部份;

在一外型坯的内外表面之间在环绕第二模具部份的上游区的圆周各点处施加压差的装置，以便将第一外型坯变形，形成从其中突出的小气泡。

挤出喷咀的第二挤出模孔，该模孔在第一挤出模孔的下游，用于将熔融热塑性材料的第二内型坯输送到第一外型坯内;和

加偏压装置，用于将第二内型坯对着波纹管部份的凹槽加偏压，以便铺靠在第一模具表面上形成双壁波纹管，并进入到有承口管部分在此形成叠层。

17、如权利要求16要求的设备，还包含有刺破气泡形成小孔的装置。

18、如权利要求17要求的设备，其中被提供用来提供偏移气压的装置用于对着第一和第二模具部分而偏压第一外型坯。

19、如权利要求17要求的设备，其中被提供用来提供变形吸力的装置由型坯的外部应用以提供压差。

20、如权利要求17要求的设备，其中提供变形吸力的装置包含有吸力通道，该通道具有在第二管状模具部份的上游区开的模孔。

21、如权利要求20要求的设备，其中提供有机械破气泡装置，以帮助破气泡。

22、如权利要求21要求的设备，其中机械破泡装置是刀。

23、如权利要求17要求的设备，其中第二模具部份被成型为能在其上游端扩大成大直径的承插口部份。

24、如权利要求17要求的设备，其中第二模具部份包含一圆周槽，以便在已承口的管部形成补充的内圆周槽。

25、如权利要求17要求的设备，其中第二模具部份包含一向内突出的圆周边缘，以便在已承口的管部形成补充的向内突出物。

26、如权利要求17要求的设备，还包含在第一模具部分穿破波纹管的凸起的装置。

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