CN1404438A - 具有管座的管的制造方法和设备及具有管座的管 - Google Patents

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    • B29C57/00—Shaping of tube ends, e.g. flanging, belling or closing; Apparatus therefor, e.g. collapsible mandrels
    • B29C57/02—Belling or enlarging, e.g. combined with forming a groove
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Abstract

一种用于制管的方法和设备，以及一种管，其中，管是用塑料原料管通过使其抵靠着一个模制成的。在第一步骤中，塑料原料管(4)的想要具有比管的其它部分大的直径的部分被局部地膨胀，此后才抵靠着模(1)膨胀整个塑料原料管(4)。

Description

具有管座的管的制造方法 和设备及具有管座的管
本发明涉及具有管座的管的制造方法。
本发明还涉及具有管座的管的制造设备，该设备包括一个模和用于抵靠模膨胀塑料原料管的装置。
本发明还涉及具有管座的管，具有管座的管是通过将塑料原料管抵靠模而使其膨胀，使管的一部分的直径大于管的其余部分而制成的。
例如，GB1,432,539公开了一种在模中吹制，使例如聚氯乙烯分子取向而制管的技术方案。在所述技术方案中，一个坯件被插入模中、加热并从内侧吹制，抵靠模膨胀。通过同时形成带有管座的管，为管座取得精确的外部尺寸，但是，内部的，即，重要的尺寸仍不精确。例如，在管端准备形成的管座处，坯件最后膨胀。这在管座上引起轴向压缩，这种轴向压缩与强的周向取向共同减弱了管座的机械性质。由于坯件在管座处比其它部分更多地膨胀，因而管座部分也变得比其它部分薄。因此，构成管座的部分往往布置得比坯件其它部分厚，这又促成管座比塑料管的其它部分更迟地完成。
WO98/13190公开了一种技术方案，其中通过轴向拉拔减小了管座部分的压张力(compressive tension)。按照该文件，在第一阶段，管坯件沿其全长部分地膨胀，在第二阶段，一个套管被抽出，在最后的膨胀过程中使管坯件承受纵向拉拔。所述技术方案极为复杂，难于实施。
本发明的目的是提供一种至少部分消除上述缺陷的方法、设备和管。
本发明的方法的特征在于：在想要有比管的其它部分大的直径的部分中部分地膨胀塑料原料管，直至上述预膨胀之后才使塑料原料管抵靠着模膨胀。
本发明的设备的特征在于：包括用于在想要有比管的其它部分大的直径的部分中部分地膨胀塑料原料管的装置，在所述部分形成预膨胀；用于抵靠着模膨胀塑料原料管的装置设置得在上述预膨胀之后才抵靠着模膨胀塑料原料管。
本发明的管的特征在于：塑料原料管在具有比管的其它部分大的直径的部分中被部分地膨胀，在上述预膨胀之后才抵靠着模使塑料原料管膨胀。
本发明的基本构思在于，塑料管是用塑料原料管通过下述方式制成的：抵靠着一个模使塑料原料管膨胀，进行预膨胀，从而使塑料原料管在想要具有比管的其它部分大的直径的部分被部分地膨胀，随即在第二步骤中使整个塑料原料管抵靠着模膨胀。一个优选实施例的构思在于，在第一步骤中，即，在管座部分被预膨胀时，准备膨胀的部分的温度提升得比材料的取向温度高。第二优选实施例的构思在于，管座是通过布置在塑料原料管内的一个机械膨胀装置进行预膨胀的。
本发明的优点在于，管座部分的预膨胀使得管座部分在最后的膨胀过程中与管的其它部分同时或在其之前膨胀，从而可减小或消除不合乎需要的轴向压缩。如果预膨胀在一个高得不致引起分子取向的温度下进行，那么，与现有技术方案相比较，可以减小管座部分的吹制比率、即、圆周取向程度。在现有技术方案中，管座部分中的吹制比率要比管的其它部分高，本发明的方法可以提供一种管，使其吹制比率沿管的全长基本相同。塑料原料管的管座部分的预膨胀，使管座部分的吹制及其尺寸能够比过去得到更好的控制，即，可以更为精确地形成管座部分的需要的内部尺寸。借助机械装置进行管座部分的预膨胀可以在预膨胀之后进行最后的膨胀而基本无需一个中间步骤，因而管子制造简单，制管时间相对较短。另外，机械预膨胀装置可使被膨胀的管座部分的内部尺寸更为精确，而且管的其它部分和管座部分可基本同时地被膨胀。
现在对照以下附图详述本发明。
图1，2，3和4是本发明制管方法各不同步骤的示意侧视图，其中以剖视图表示设备，
图5，6和7是本发明第二种制管方法各不同步骤的示意侧视图，其中以剖视图表示设备。
图1是本发明设备的侧剖图。设备中最远的是模1，在模1中设有一个套管2和一个管座支承件3，其中设置塑料原料管4，塑料原料管的端部借助卡盘5和6封住。
一旦将塑料原料管4设置在设备中时，例如借助设置在管座支承件3内的电阻器4或借助其它适当的加热装置加热在最终产品中直径大于管的其它部分的部分。例如可以通过围绕塑料原料管4外侧或内侧的适当介质来加热塑料原料管4。然后，通过第一进口管8或第二进口管9向塑料原料管4内送入介质如空气来提高塑料原料管4内的压力，使塑料原料管4压靠在管座支承件3上，如图2所示。当塑料原料管4内的压力正在升高时，可以沿第一进口管8或第二进口管9或沿着两个进口管输送介质。如果介质是沿着一个进口管输送的，那么，另一进口管在该时间就被封闭。为了将压力保持在一个适当的水平上，或者为了调节压力的上升，例如可以沿第一进口管输入介质，而使介质沿第二进口管9从塑料原料管4内流出。通过适当设置流量差就能够容易地调节压力水平。为图面清楚起见，附图中没有画出用于调节流量的阀门。在塑料原料管抵靠着管座支承件3膨胀之前，其温度最好升高得使膨胀不致引起塑料原料管4的材料取向。这样，最终产品中管座部分的吹制比率将与管的其它部分的吹制比率相同。在使用聚氯乙烯PVC时，材料的温度升到至少140℃。一般采用的温度为大约170至180℃。所需要的温度也取决于塑料原料管以多快的速度膨胀抵靠管座支承件3。
在图2所示的预膨胀以后，管座支承件3和套管2被抽出，如图3所示。然后，塑料原料管4内的压力被提高，使塑料原料管4以图4所示的方式压靠模1。为图面清楚起见，例如，附图并没有画出与模1和管座支承件3连通的通道，空气通过这些通道从塑料原料管4和模1之间排出，从而保证所制造的管首先基本紧密地抵靠管座支承件3，最后抵靠在模1上。这样，从塑料原料管4制成具有本体4a和管座4b的塑料管，管座4b的直径大于本体4a的直径。实际的膨胀可以在一个使材料取向的温度下进行，即，当使用聚氯乙烯PVC时，材料的温度约为90℃。由于预膨胀，实际的膨胀以下述方式发生，即，管座4b的部分首先膨胀或与本体4a的膨胀同时，这样，塑料原料管4的壁厚和由预膨胀形成的在管座4b的部分的塑料原料管4的直径之间的比值小于或等于待形成的本体4a处的相应比值。
图1还表示一个控制装置11，该控制装置例如控制用于移动套管2和管座支承件3的装置，加热元件和用于控制进口管8和9中流量的阀门。控制装置11可以是计算机或微处理器，或者是适于上述目的、能够传递必要的控制指令的其它装置。为了图面清楚起见，图2和7没有画出控制装置11。
在预膨胀过程中，塑料原料管4在待形成的管座4b侧的端部可以布置成可活动的，因而在管座4b部分的预膨胀过程中，塑料原料管4在该部分的壁并不显著变薄，或者实际上还变厚了。塑料原料管4一般膨胀至这样一程度，即，成品管的直径是塑料原料管4的直径的1.5至2.5倍。本体部分最好膨胀两倍。管座部分4b则一般膨胀2.3倍。预膨胀可以用来使本体4a部分和管座4b部分在最后膨胀中都膨胀2倍。预膨胀引起的直径的充分增加为增加大约10％。预膨胀可以例如借助塑料原料管4的壁厚向外膨胀管座4b的部分。
图5表示的设备中，塑料原料管4布置在模1中，膨胀心轴10布置在塑料原料管4内。膨胀心轴10是用于机械膨胀塑料原料管4的装置。膨胀心轴10例如可以是橡胶的，因而当向其内部泵送空气时，它同时使塑料原料管4膨胀。按照图6所示的方式，使用膨胀心轴10来膨胀塑料原料管4的待形成管座4b的那个部分。在管座4b部分的所述预膨胀之前，塑料原料管的温度可被升高至在塑料中引起取向的温度。如上所述，对于聚氯乙烯PVC来说，该温度约为90℃。
在预膨胀以后，沿进口管9向塑料原料管4内供送压力介质，因而塑料原料管4甚至在本体4a部分也开始压靠模1。膨胀心轴10同时膨胀，因而基本使整个塑料原料管4以图7所示的方式压靠模1。膨胀心轴10可以基本在全部时间内保持膨胀，只要本体4a部分的膨胀在正确的时刻开始，在管座部分的预膨胀和实际膨胀之间就无需中间步骤。膨胀心轴10用于极为精确地确定管座4b部分的内部尺寸。
附图和有关描述只是用来说明本发明的构思。本发明的细节可以在权利要求书的范围内变化。因此，管座部分的预膨胀可以在模外进行，从而使在管座4b部分已预膨胀的塑料原料管4被放入模1，然后进行最后的膨胀。

Claims (12)

1.一种具有管座的管的制造方法，其特征在于：在想要具有比管的其它部分大的直径的部分上局部地膨胀塑料原料管，而直至上述预膨胀之后才抵靠着模(1)膨胀塑料原料管(4)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在预膨胀过程中使材料的温度高于其取向温度。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在预膨胀过程中使塑料原料管(4)的直径膨胀约10％。
4.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于：在预膨胀过程中借助机械膨胀装置膨胀塑料原料管(4)。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：借助机械膨胀装置抵靠着模(1)膨胀塑料原料管(4)的应具有比管的其它部分大的直径的那个部分，通过向塑料原料管(4)内输送介质以提高塑料原料管(4)内的压力，从而抵靠着模(1)膨胀塑料原料管(4)的所述其它部分。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：预膨胀和最后膨胀是在接续的步骤中进行的而基本没有中间步骤。
7.一种具有管座的管的制造设备，该设备包括一个模(1)和用于抵靠着模(1)膨胀塑料原料管(4)的装置，其特征在于：包括用于在想要具有比管的其它部分大的直径的部分中局部地膨胀塑料原料管(4)的装置，从而在所述部分中形成预膨胀，所述用于抵靠着模(1)膨胀塑料原料管(4)的装置布置得在预膨胀以后抵靠模(1)膨胀塑料原料管(4)。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于：包括用于在预膨胀过程中将塑料原料管(4)的温度升得高于材料的取向温度的装置。
9.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于：包括一个用于预膨胀塑料原料管(4)的机械膨胀装置。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于：所述机械膨胀装置被布置得在预膨胀之后抵靠着模(1)膨胀塑料原料管(4)的想要具有比管的其它部分大的直径的那个部分。
11.一种具有管座的管，用塑料原料管(4)抵靠着一个模(1)膨胀，使管的一个部分具有比管的其它部分大的直径而制成，其特征在于：塑料原料管(4)在想要具有比管的其它部分大的直径的部分被局部地膨胀，在上述预膨胀以后，抵靠着模(1)膨胀塑料原料管(4)。
12.如权利要求11所述的管，其特征在于：塑料原料管(4)的材料温度在预膨胀过程中布置得高于材料的取向温度，整个管的吹制比率基本相同。
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