CN1308610C - 柔性液压连接及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含一根可变形管(1)和两个刚性套管的一种柔性液压连接。本发明的特征在于，可变形管(1)包含一个具有光滑内壁的塑料管部分(3)和一个包绕上述柔性管(3)的止动装置，其中塑料管部分(3)由柔性热塑性塑料材料或者热塑性或热固性弹性体组成，保持装置由一种刚性塑料材料组成并由许多箍(4)或者至少一个螺旋线圈形成。

Description

柔性液压连接及其生产方法
技术领域
本发明涉及液压连接，尤其是柔性液压连接，诸如排水管连接，其用于卫生用水、废水、雨水或者卫生间排泄物等的排放。
因此这种类型的柔性液压连接至少包括一根可变形的管子和两个套管或者用于端部连接的刚性公接头或母接头。
本发明还涉及生产这样一种液压连接的方法。
背景技术
用于液压管道连接的液压连接通常全部由刚性材料制成，其通过将PVC、ABS、聚乙烯、聚丁烯或者聚丙烯等模制而成。它们通常以诸如肘形，枝状，Y形，套管等等这样的单件制成。在连接具有一个角度的情况下，当该连接的角度与现在的标准不一致时，比如为30°、45°、60°、90°，为了实现同轴性，此时生成连接需要组合使用各个单件。若应用中连接由挤压型材组成，连接的时候需要精细操作所用到的材料，例如为了使直管变成想要的形状，要对其进行热弯曲操作。
现有技术中有大量文献，比如EP0 913 611、FR 2 787 548或者FR2 677 688，提出了有关可以简易形成并允许实现各种形状连接的柔性液压连接的不同方案。然而这些方案的缺点是具有多个部件，也就是说套管与可变形的管不是一个单件，而是通过螺纹连接或者机械连接来与管匹配。这种设计因此可能导致在该辅助连接处污水通过时产生流失。
此外，通常情况下可变形管的材料都相同，并且通常由刚性的或者具有可变形机械结构的半刚性热塑性材料构成，比如一种折叠式结构。该结构通常在管内部复制，管壁上因此具有截留或者阻挡污水中颗粒的地方，因此在变形处容易造成堵塞，会阻止流体的流通。
另外，由于折叠式结构的壁的厚度小，因此紫外线(UV)易使其壁老化，并且容易受到所传输化学产品的侵蚀。
类似地，在EP0 440 566中提到了一种具有塑料接头的管子，该管子的外表面上有一个管状元件，该管状元件的外表面是一系列显然由中空喉管间隔开的圆形波纹，并且管子的一端为一空心连接件，用于与另一管子的端部配接。该管子由具有相同特性的单一塑料构成(对管子，箍，空心连接件而言)。这种管子系用同一材料依照传统的挤压成型法注压成型，然后在一端与连接件被覆成形(overmolded)，这就需要处理半成品并且生产成本高。
其中也提到了柔性热塑性材料的可变形管子，但这些管子的缺点是容易断裂，且在任何情况下，变形的地方或者在柔性连接上套上弯头时都存在直径大小不连续的问题。(文献中)已经提到过一种可能的金属加固，但是其难于生产，并且削弱了连接的同质性。此外，还要冒易受腐蚀且弱化连接的风险。
FR 2 712 371中提到了一种用于连接两个刚性元件的柔性连接。这种连接由一段壁面呈螺旋形圆环的柔性管组成，柔性管的外管壁可以攻丝以便与箍的内螺纹匹配，二者共同作用作为一个刚性连接上的管一端的紧固装置。箍的内螺纹的螺距小于柔性管外壁上螺纹的螺距，这样在紧夹箍时，将在管的端部产生紧缩压力，可改良密封和连接。可通过在一个缠绕着象刚性塑料线这样的螺旋管(其作用在于形成螺距)的刚性外层上模制塑料材料来获得柔性。这样，塑料材料形成了对刚性外层的包覆。因此这里存在一个问题：虽然形成了一个刚性足以适应螺纹连接的螺距，但由于塑料材料形成了对刚性金属螺旋管的包覆，所以不能给由此生产的管子提供大量柔性。
发明内容
因此本发明的目的是通过提供一种整体式柔性液压连接(比如用于卫生用水、废水、雨水排放或者卫生间排泄口之类的连接)来克服这些缺点，其具有极高的柔性、极好的机械强度和更长的寿命。
为此，依照该发明，这种柔性液压连接包含至少一个可变形管子和至少两个用于纵向连接的具有母接头或者外止口的刚性套管，其中上述可变形管子包括部分和一个支承装置，其中部分为具有光滑内壁的塑料管，其材料为柔性热塑性塑料材料或者热塑性弹性体或热固性弹性体；支承装置环绕可变形管子的上述部分，其包括多个箍或者至少一个螺旋线圈，由与柔性热塑性塑料材料或者热塑性弹性体或热固性弹性体化学特性相容的刚性塑料材料组成，所述支承装置锚固在可变形管子的上述部分的外表面上，其中具有母接头或者外止口的上述刚性套管与上述支承装置由相同的刚性塑料材料构成。
选择化学性质相容的塑料表明，塑料和可热加工的聚合材料具有这样的化学结构和化学特性：可以得到一种材料相互包含的均相混合物，而不会发生排异作用和具有夹杂物，也不会发生形成囊状包现象。因此，可得到一种合金型的更稳定、更均匀的复合材料。
由于这种连接包括有支承装置的机械结构，所以其具有柔性极好的优点，且不会改变流体流动的特征。该支承装置由于材料的选择，可以固定在可变形管子上并且所产生的锚固作用提高了连接的寿命。这种结构通过减少管子内壁的变形，因此可以避免连接处的过度堵塞。该结构因此比一个传统的整体式刚性连接更具高抗挤压性，但允许所形成连接的形状多样化。此外，构成可变形管的材料的性质可防止弯曲类型的任何类型的机械性能弱化。由于选择整体式类型连接，因此也可避免在套管处或者接头处的额外流失。
为套管或者接头以及支承装置选择相同的材料，另外还可以减少生产这样一种连接的必要步骤的数目，也就是通过简化生产过程并因之降低生产成本。
在上述管部分的外壁上，上述支承装置以及(如果需要)上述具有母接头或者外止口的刚性套管的锚固也最好采取混合所用的柔性和刚性塑料材料，在同一个模子中进行共注塑。
这种进行锚固的方法可以使所用的塑料材料之间的结合性极好，这一方面是因为它们的化学相容性，另一方面在于通过柔性塑料材料和刚性塑料材料的相互渗透，在接触面处形成具有一定浓度梯度(指材料之间的相对浓度)的复合材料，这个模型与两个物体粘附的化学理论十分吻合。在这种特定情况下，两种柔性和刚性塑料材料的化学相容性体现为优良的热可混合性。
对于该液压连接更为独特的是，如果想混入添加剂，柔性塑料材料视情况可选自EPDM(三元乙丙橡胶)类型的热固性弹性体，或者热塑性弹性体，或者是柔性PVC或柔性聚丁烯类型的热塑性塑料。
类似地，对于该液压连接，如果想混入添加剂，刚性塑料材料视情况而定特别选自如聚丙烯、聚乙烯、刚性PVC、或者刚性ABS或聚丁烯这样的热塑性塑料。
尤其要合适地从上述材料中选择彼此相容的刚性或者柔性塑料材料，这些材料中的每一种都可以根据需要添加添加剂。
上面提及的添加剂将添加到基材中，其中基材用于塑料材料是为了使上述材料的弹性和刚性不会发生根本的变化。这些现在用于塑料材料生产中的添加剂可从防粘剂、润滑剂、抗静电剂、抗紫外线添加剂、防潮剂和抗冲改性剂等等中选择。
根据本发明的一个液压连接可以装备具有要胶合的母接头或者外止口的刚性套管，或者作为一个变型，至少包含一个包括在具有母接头的刚性套管中的密封装置。因此我们将谈及一个连接接头。
特别地，根据本发明的一个密封装置是一种主要由一种柔性塑料材料构成的接头，其中的柔性塑料材料的性质与构成上述管部分的材料的性质相同。该接头因此与柔性管同时在模子中共注塑。
在这种接头连接的设置中，具有母接头或者外止口的刚性套管至少包括一个纵向导向装置，可以限制上述密封装置和被连接的管子之间的机械应力。这样一种机械应力限制装置另外还可有助于该连接与管道系统主要的管子的相互装配。
此外，材料的选择由成本要求和生产根据本发明的连接的设备而定，通过减少生产该连接的必要步骤，所限定的材料选择限制了生产该种连接的复杂性以及有关的成本。
根据本发明的液压连接当然可以包括几根可变形管子和/或几个具有母接头或者外止口的刚性套管用于纵向连接，其可以使几个管道系统相互连接，例如，可以使几个二级管道系统与一个共同的主管连接。
附图说明
通过阅读下面几个具体实施例的描述以及参考附图可了解本发明。
图1显示了一个根据本发明的柔性连接的特定实施例沿其主轴(也称母线)上的纵向横断面图，其包含胶合有母接头的刚性套管。
图2为一个根据本发明的柔性连接的特定实施例沿其主轴(也称母线)上部分的纵向横断面图，其包含一个有一母接头的刚性套管。
图3为图2中显示的连接套管沿A-A直线的轴向截面图。
具体实施方式
图1中显示了一个整体式的柔性液压连接，其包含一个可变形管子1和两个刚性套管2，刚性套管上胶合了一个用于纵向连接的母接头。可变形管子1包括部分3，该部分为具有光滑内壁的柔性管和柔性PVC(聚氯乙烯)型的热塑性塑料管，其通过在生产该连接时混入而套在两个终端刚性套管2之间。可变形管子1的部分3环绕着一系列由刚性PVC型的热塑性塑料构成的箍。这些箍构成了支承装置，主要可以使可变形管子1的部分3在进行连接操作时，不管施加在连接上的机械应力为多大，都可以保持其直径不变。根据本发明的刚性和柔性PVC都是化学相容的，也就是说它们可以在柔性PVC的可变形管子1的部分3中持久锚固一系列刚性PVC箍4。
由于两种材料相似的化学性质和优良的热可混合性，因此这里出现这种相容性。在这个实例中，这些特征原来是柔性和刚性热塑性材料在用共注塑方法生产该连接期间化学相容性的定义。因此，在可变形管子1的部分3的表面上，实现了两种PVC的混合并产生一种同质复合材料。
在另一个改进的实施例中(这里没有显示)，箍4序列可由环绕可变形管子1的部分3上的螺旋管取代。这个实施例提供了与上述箍4序列所获得的相同支承优点。
刚性套管2最好也由刚性PVC制成。根据本发明，这种选择此外还可以降低成本和生产连接的时间，以及采用与上述相同的方法理想地促进刚性套管2锚固在可变形管子1的部分3上。在这个实施例中，接头使用刚性PVC，这可允许采用传统的胶合技术用于设备的生产。
图2部分显示了整体式的柔性液压连接，其包含一个可变形管子1和一个具有母接头(用于通过纵向连接来进行连接)的刚性套管2。可变形管子1包含部分3，该部分为具有光滑内壁的柔性管并由柔性热塑性塑料制成，其通过在生产该连接时混入而套入在至少一个刚性热塑性塑料的终端刚性套管2中。可变形管子1的部分3环绕着一系列由刚性热塑性塑料构成的箍4。这些箍组成了支承装置，主要可以使可变形管子1的部分3在进行连接操作时，不管施加在连接上的机械应力为多大，都可以保持其直径不变。该连接还有一个锚固在刚性套管2中的具有唇部的接头5，其可以使其与相邻管子7的连接具有优良的密封效果。刚性套管2也包含一个由伸入到刚性套管2中的四个肋组成的纵向导向装置6。该装置可以限制接头5和管子7连接时的机械应力。这样一种纵向导向装置此外有助于将连接套入到相连的管道系统的管子7中。
采用与图1中显示实例相同的方法，根据本发明的柔性和刚性热塑性塑料都是化学相容的，可以使箍4序列持久锚固在可变形管子1的部分3的外壁上。此处表达的化学相容性与图1中的实例相同。一种柔性聚丁烯和一种刚性聚丁烯的组合可以作为实施例的示例。
由此可以看出，可对实施例进行修改，比如通过用一个螺旋线圈来替换箍4序列。
图3可以更清楚地观察组成纵向导向装置的四根肋的定位。在该视图中，肋以90°的角度间隔排列。完全可以预见一种完全不同的结构，比如不同的肋数目或者一种非几何布置，其没在此处说明。这种表示法也可以了解在将管子7连接到刚性套管2期间不同元件的相互作用。
本发明还涉及根据本发明生产一种液压连接的方法。
根据本发明，这种用于排放卫生用水、废水、雨水或者用于卫生间排泄口卫生间排泄口的柔性液压连接，比如排水管连接的生产方法包括，通过在一个共注塑模子内部连续注入上述化学相容的塑料材料的方法，形成柔性管道的上述部分以及上述支承装置，以及(如果需要)上述具有一个母接头或者外止口用于纵向连接的刚性套管。
第一次注入最好可以生产上述支承装置，以及(如果需要)同时生产上述具有母接头或者外止口的刚性套管，第二次注入形成柔性管道的上述部分。
特别地，至少注入一个固定在具有一个母接头的刚性套管上、同时也与上述柔性管道的上述部分相固定的密封装置。

Claims (11)

1.一种柔性液压连接，包含至少一个可变形管子(1)和至少两个用于纵向连接的具有母接头或者外止口的刚性套管(2)，
其特征在于上述可变形管子(1)包括部分(3)和一个支承装置，其中部分(3)为具有光滑内壁的塑料管，其材料为柔性热塑性塑料材料或者热塑性弹性体或热固性弹性体；支承装置环绕可变形管子(1)的上述部分(3)，其包括多个箍(4)或者至少一个螺旋线圈，由与柔性热塑性塑料材料或者热塑性弹性体或热固性弹性体化学特性相容的刚性塑料材料组成，所述支承装置锚固在可变形管子(1)的上述部分(3)的外表面上，
其中具有母接头或者外止口的上述刚性套管(2)与上述支承装置由相同的刚性塑料材料构成。
2.根据权利要求1所述液压连接，
其特征在于，上述支承装置以及具有母接头或者外止口的上述刚性套管(2)锚固在柔性塑料材料管的上述部分(3)的外表面上，该锚固是通过在同一个模子中进行共注塑操作而将所用的柔性和刚性塑料材料混合来完成的。
3.根据权利要求1所述液压连接，
其特征在于，柔性塑料材料选自EPDM型的热固性弹性体，或者柔性PVC或柔性聚丁烯型的热塑性塑料。
4.根据权利要求1所述液压连接，
其特征在于，刚性塑料材料选自热塑性塑料，包括聚丙烯、聚乙烯、刚性PVC、ABS或者刚性聚丁烯。
5.根据权利要求3所述液压连接，
其特征在于，刚性和柔性塑料材料彼此相容，这些材料中的每一种都混入添加剂。
6.根据权利要求1所述液压连接，
其特征在于，其至少包含两个胶合有母接头或者外止口的刚性套管(2)，或者它包含有至少一个密封装置(5)，密封装置(5)包括在具有母接头的每个刚性套管中。
7.根据权利要求6所述液压连接，
其特征在于，上述密封装置(5)为具有唇部的一个接头，其中上述接头主要由一种与构成柔性管的部分(3)的材料性质相同的柔性塑料材料构成。
8.根据权利要求6所述液压连接，
其特征在于，刚性套管(2)至少包含一个纵向导向装置(6)，用于限制上述密封装置和待连接管子之间的机械应力。
9.一种生产根据权利要求1所述的柔性液压连接的方法，
其特征在于，柔性管的上述部分(3)和上述的支承装置，以及具有一个母接头或者外止口用于纵向连接的上述刚性套管(2)，是通过在一个模子中连续注入上述化学性相容的塑料材料共同注塑加工而成。
10.根据权利要求9所述生产方法，
其特征在于，第一次注入形成上述支承装置和具有母接头或者外止口的上述的刚性套管(2)，第二次注入形成上述柔性管的上述部分(3)。
11.根据权利要求9所述生产方法，
其特征在于，至少注入一个固定在一个具有母接头的刚性套管(2)上，同时又固定在上述柔性管的上述部分(3)上的密封装置(5)。
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