CN108980478A - 一种波纹管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波纹管，包括管体以及设置在管体上的波纹段，波纹段从其伸开状态的纵截面看，管壁由左侧壁、圆弧形波峰壁及右侧壁依次交替相连而呈连续的波浪形，且的右侧壁与波峰壁的圆弧之间为平滑过渡，而左侧壁则与波峰壁的圆弧相交而形成有凸向管壁内部的拐点，右侧壁呈直线段形状或者呈向管壁外凸出的弧形，且该弧形的曲率半径远大于波峰壁的圆弧的曲率半径，左侧壁设置有两段呈向管壁外凸出的第一圆弧和第二圆弧，第一圆弧与波峰壁的圆弧相交，且拐点处于第一圆弧和波峰壁的圆弧相交处，第二圆弧的曲率半径远大于波峰壁的圆弧曲率半径，通过上述方案，波纹管的拉伸更加顺畅，且收缩定型时的稳定性还不受影响。

Description

一种波纹管及其制造方法

技术领域

本发明涉及管道领域，更具体地说，它涉及一种适用于卫生间浴霸、通风器、油烟机、洗衣机等通风排水设备的具有波纹壁的波纹管。

背景技术

塑料伸缩管是一种用途非常广泛的通风、排气、排水元件，对于浴霸、通风器、水槽、洗衣机及油烟机等而言，更是一种必不可少的重要部件。塑料伸缩管的重要特征是在外力作用下，可伸长、收缩及弯曲，以满足各种场合的要求。

现有的塑料波纹管因弹性的作用，其拉伸或弯曲后，不能自行定型，因此，存在着强度较差，耐压能力低，使用不方便，适用范围窄等弊病。

针对上述问题，在中国专利CN99225495.7公开的“伸缩式波纹管”中揭示了一种结构，该波纹管由截面为上斜线段波壁、下斜线段波壁及连接上、下斜线段波壁的圆弧波峰和上、下斜线段波壁自身形成的三角形波谷构成，由于上、下斜线段波壁均为直线形，在收缩折叠之后上、下斜线段波壁将呈弧形弯曲，而此弯曲变形会由于本身上、下斜线段波壁为直线形的原因而产生复位力，从而造成容易散开不易叠拢的不足。

随着技术的发展，针对上述波纹管容易散开的问题，中国专利CN100523580公开的“塑料伸缩管及其制造方法”中又揭示了一种结构，主要将上述专利中的上、下斜线段波壁改进为了外凸的波壁，从而在收缩波纹管之后，其中一侧的波壁反折弯曲贴合另一侧波壁实现收缩，而反折弯曲的那一侧波壁由于在压缩过程中绕过了死点，如果需要将其恢复原状，则需要拉伸波纹管，使得那一侧波壁再次绕过死点做功，恢复原来的外凸形状，从而在收缩之后，波纹管状态也将保持稳定。

然后，在采用了上述具有弧度的波壁的波纹管之后，虽然实现了波纹管在变形之后的稳定变形能力，可由于在收缩之后，其中一侧波壁的反折，且反折之后的该波壁将呈反弧形状凸向另一侧的波壁贴合，反折的弧度非常大，当需要拉开波纹管时，该反折的波壁将再次绕过死点恢复原先的外凸形状，在这拉开的过程中，克服反折的波壁绕过死点的力非常大，并且在波纹管收缩状态到波纹管伸张状态的拉开过程中，产生的力是瞬间的，非常容易让波纹管收到较大的冲量而被拉断。而如果波壁的弧度不够，则又会产生收缩之后不易定型状态不稳定的问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种收缩定型能力强，且能够顺畅省力拉伸和收缩的波纹管。

为实现上述第一目的，通过以下技术手段实现：一种波纹管，包括管体以及设置在管体上的波纹段，所述波纹段从其伸开状态的纵截面看，管壁由左侧壁、圆弧形波峰壁及右侧壁依次交替相连而呈连续的波浪形，且所述的右侧壁与波峰壁的圆弧之间为平滑过渡，而左侧壁则与波峰壁的圆弧相交而形成有凸向管壁内部的拐点，所述右侧壁呈直线段形状或者呈向所述管壁外凸出的弧形，且该弧形的曲率半径远大于所述波峰壁的圆弧的曲率半径，所述左侧壁设置有两段呈向所述管壁外凸出的第一圆弧和第二圆弧，第一圆弧与波峰壁的圆弧相交，且所述拐点处于第一圆弧和波峰壁的圆弧相交处，第二圆弧的曲率半径远大于波峰壁的圆弧曲率半径。

进一步优化为：波峰壁的圆弧的曲率半径为0.5～2mm，当右侧壁为圆弧时，其曲率半径为50-200mm，左侧壁的第一圆弧曲率半径为6-10mm，第二圆弧曲率半斤为16-30mm。

进一步优化为：从横向的投影来看，左侧壁的底部到波峰的距离为L1，波峰到右侧壁的底部距离为L2，从纵向的投影来看，波峰到波谷的距离为L3，满足L1：L2：L3＝1:1.1～1.2:0.9～1。

进一步优化为：所述左侧壁两端点之间的连线与所述管体的中心线之间的夹角为45～60°，所述右侧壁两端点之间的连线与所述管体的中心线之间的夹角则比所述左侧壁两端点之间的连线与所述管体的中心线之间的夹角小2～5°。

本发明的第二目的是提供一种制造上述波纹管的方法。

为实现上述第二目的，通过以下技术手段实现：一种制造上述波纹管的方法，包括如下步骤：

a、通过挤出机将塑料挤出定型成管坯；

b、将管坯趁热放入具有设定温度的伸缩管成型模具内，并使管坯的两端露出在成型模具的两端外，该成型模具的模腔与成品伸缩管伸开状态下的形状相吻合，且模腔两端的长度比成品伸缩管伸开状态要长；

c、在成型模具上放好吹气装置的气嘴，合上并锁紧成型模具，管坯的两端即由成型模具两端夹持而封死，然后通过气嘴往管坯内腔中吹气使管坯吹胀成型为半成品，吹胀成型过程中的吹胀比为1∶2～3；

d、打开成型模具，取出半成品并修剪掉两端封口，然后通过压缩成型使伸缩管沿轴向压缩而成压缩叠拢状态。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)波峰壁设置成弧形，在进行波纹段的拉伸或收缩过程时，弧形的波峰能够将力均匀的分散，防止部分应力集中，提高波纹管的使用寿命；

(2)右侧壁的两段弧形设计，可使其在叠向左侧壁过程中，曲率较大的第二圆弧会先因外力而向其圆心塌陷并折反过来，相当于要越过一死点，故在叠拢后，第二圆弧同样需克服该死点的阻力才能散开，因而可更好地确保伸缩环壁叠拢后能很好地保持叠拢状态，并且由于在右侧壁上设置了曲率较小的第一圆弧，配合上第一圆弧与波峰圆弧交点之间的拐点，第一圆弧将不会受力反折，依然会呈现外凸的形式，从而当波纹段收缩之后，第一圆弧将顶在左侧壁上，使得左侧壁和右侧壁并不会完全贴合，呈现出在波纹段的外管段被第一圆弧顶开，内管段由于第二圆弧反折定心之后的贴合状态，当需要将波纹段拉开时，由于只需要将第二圆弧复原反折回来，并且由于第一圆弧外凸顶在左侧壁上，起始就已经呈现出了拉伸预备状态，从而能够更加的省力且顺畅，不会需要克服大量的阻力来做功，就能将波纹段拉开，在拉伸的时候不会出现瞬时过大的力，进而能够提高波纹段的使用寿命。

(3)将左侧壁的底部到波峰的距离L1，波峰到右侧壁的底部距离L2，波峰到波谷的距离L3，设置成满足L1：L2：L3＝1.1～1.2:1:0.9～1的比例，结合上述右侧壁的第一圆弧和第二圆弧时，能够达到波纹段的拉伸最佳省力、收缩也能稳定定型的效果。

附图说明

图1为本实施例的波纹管整体外部结构图；

图2为图1的A部放大图；

图3为本实施例的波纹管剖视图；

图4为图3的B部放大图；

图5为波纹段在伸开状态下的局部放大解析图；

图6为波纹段在缩拢状态下的局部放大示意图。

图中，1、管体；2、波纹段；3、右侧壁；4、波峰壁；5、左侧壁；51、第一圆弧；52、第二圆弧；6、拐点。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的本发明的保护范围。

实施例

一种波纹管，首先产检附图1，包括管体1和波纹段2，其中的波纹段详细参见附图2-6，从其伸开状态的纵截面看，管壁由左侧壁5、圆弧形波峰壁4及右侧壁3依次交替相连而呈连续的波浪形，右侧壁与波峰壁的圆弧之间为平滑过渡，而左侧壁则与波峰壁的圆弧相交而形成有凸向管壁内部的拐点6，右侧壁呈直线段形状或者呈向所述管壁外凸出的弧形，在本实施例中，右侧壁呈弧形，且该弧形的曲率为50-200mm半径远大于波峰壁的圆弧的曲率半径0.5-2mm，左侧壁设置有两段呈向所述管壁外凸出的第一圆弧51和第二圆弧52，第一圆弧与波峰壁的圆弧相交，上述的拐点处于第一圆弧和波峰壁的圆弧相交处，第二圆弧的曲率半径为16-30mm远大于波峰壁的圆弧曲率半径，而第一圆弧的曲率半径为6-10mm，小于第二圆弧的曲率半径。

其中波纹段的伸缩单元由左侧壁、右侧壁和波峰壁组成，左侧壁、右侧壁和波峰壁的解析图参见附图5，左侧壁两端点之间的连线与管体的中心线之间的夹角α为45～60°，右侧壁两端点之间的连线与管体的中心线之间的夹角β则比α小2～5°。从横向的投影来看，左侧壁的尾部到波峰的距离为L1，波峰到右侧壁的尾部距离为L2，而从横向的投影来看，波峰到波谷的距离为L3，满足L1：L2：L3＝1:1.1～1.2:0.9～1为最佳比例，处于此比例情况下的波纹段，其伸缩时最为顺畅。

具体L1、L2、L3的比例以及拉伸波纹段时将其拉开的最小拉力和左侧壁是否单弧或双弧的实验数据见下表：

由上述数据可以看出，将左侧壁设计成双弧要比现有技术中的左侧壁设计成单弧的波纹段拉伸力更加省力，而将L1：L2：L3的比值设置成接近1:1.1～1.2:0.9～1时，要比其它比值更加省力，并且由于第二圆弧进行了反折定型，本实施例中的波纹管的定型能力不会受到影响，从而实现了收缩定型能力强，且能够顺畅省力拉伸和收缩的效果。

本实施例的波纹管制造过程如下：

a、通过挤出机将塑料挤出定型成管坯；

b、将管坯趁热放入具有设定温度的伸缩管成型模具内，并使管坯的两端露出在成型模具的两端外，该成型模具的模腔与成品伸缩管伸开状态下的形状相吻合，且模腔两端的长度比成品伸缩管伸开状态要长；

c、在成型模具上放好吹气装置的气嘴，合上并锁紧成型模具，管坯的两端即由成型模具两端夹持而封死，然后通过气嘴往管坯内腔中吹气使管坯吹胀成型为半成品，吹胀成型过程中的吹胀比为1∶2～3；

d、打开成型模具，取出半成品并修剪掉两端封口，然后通过压缩成型使伸缩管沿轴向压缩而成压缩叠拢状态。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种波纹管，包括管体以及设置在管体上的波纹段，所述波纹段从其伸开状态的纵截面看，管壁由左侧壁、圆弧形波峰壁及右侧壁依次交替相连而呈连续的波浪形，且所述的右侧壁与波峰壁的圆弧之间为平滑过渡，而左侧壁则与波峰壁的圆弧相交而形成有凸向管壁内部的拐点，其特征在于，所述右侧壁呈直线段形状或者呈向所述管壁外凸出的弧形，且该弧形的曲率半径远大于所述波峰壁的圆弧的曲率半径，所述左侧壁设置有两段呈向所述管壁外凸出的第一圆弧和第二圆弧，第一圆弧与波峰壁的圆弧相交，且所述拐点处于第一圆弧和波峰壁的圆弧相交处，第二圆弧的曲率半径远大于波峰壁的圆弧曲率半径。

2.根据权利要求1所述的一种波纹管，其特征在于，波峰壁的圆弧的曲率半径为0.5～2mm，当右侧壁为圆弧时，其曲率半径为50-200mm，左侧壁的第一圆弧曲率半径为6-10mm，第二圆弧曲率半斤为16-30mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种波纹管，其特征在于，从横向的投影来看，左侧壁的底部到波峰的距离为L1，波峰到右侧壁的底部距离为L2，从纵向的投影来看，波峰到波谷的距离为L3，满足L1：L2：L3＝1:1.1～1.2:0.9～1。

4.根据权利要求1所述的一种波纹管，其特征在于，所述左侧壁两端点之间的连线与所述管体的中心线之间的夹角为45～60°，所述右侧壁两端点之间的连线与所述管体的中心线之间的夹角则比所述左侧壁两端点之间的连线与所述管体的中心线之间的夹角小2～5°。

5.一种制造如权利要求1所述的波纹管的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、通过挤出机将塑料挤出定型成管坯；

b、将管坯趁热放入具有设定温度的伸缩管成型模具内，并使管坯的两端露出在成型模具的两端外，该成型模具的模腔与成品伸缩管伸开状态下的形状相吻合，且模腔两端的长度比成品伸缩管伸开状态要长；

c、在成型模具上放好吹气装置的气嘴，合上并锁紧成型模具，管坯的两端即由成型模具两端夹持而封死，然后通过气嘴往管坯内腔中吹气使管坯吹胀成型为半成品，吹胀成型过程中的吹胀比为1∶2～3；

d、打开成型模具，取出半成品并修剪掉两端封口，然后通过压缩成型使伸缩管沿轴向压缩而成压缩叠拢状态。