TW442378B - Improved means and method for lining underground pipes using a spirally wound plastic strip - Google Patents

Description

輕"'·部中央"'^-^h工消贵合作扣印來 442378 A7 B7 五、發明说明（f ) 本發明係關於一種使用螺旋纏繞塑膠材料的帶子，成 型襯裡管，以加襯裡於管線’尤其是例如下水管之地下管 線。 習知技藝中’生產螺旋纏繞塑滕管的機器，包含由一 環的滾輪所形成的纏繞頭或滾輪籠1當塑膠帶子由驅動裝 置驅動進入該環中時，一環的滾輪可彎曲塑膠帶子成螺旋 狀。此相關參考資料形成Rib

Loc Hong Kong有限公司申請的澳洲第530251號和第 562309號發明專利，名稱分別爲"由帶子（螺旋地）成型 的管"，和 '"螺旋纏繞管線的纏繞機#。 當此等機器用於重加襯裡於地下水管時，實施程序中 ，必須將機器向下放入人孔，置放於人孔底部下水管的轉 換器上。然後塑膠襯裡帶子，向下進入人孔’供給於機器 ，且螺旋纏繞產出襯裡管，襯裡管沿破損下水管前進’以 加襯裡於其內。 纏繞機之輥籠的尺寸，受人孔底部的反向器或通路的 尺寸所線，人孔最大橫向寬度等於欲加襯裡管的直徑。當 然籠框架的尺寸必須使其能置入於人孔底部°既然纏繞襯 裡管的直徑（未擴張）取決於纏繞機之輥籠的內徑’而且 也因爲管線纏繞機的整體尺寸，必須小於通路或反向器的 寬度，因此襯裡管成品直徑比欲重加襯裡管線的內徑小上 60公釐（m«〇 ’並非不尋常。 一種生產襯裡管，使其直徑更接近相配合的欲重加襯 裡之原本管線的內徑的習知方法’包含例如藉由手攜藝岩 ---------/------^------t (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) "家標隼(CNS ) A4规格（210X297公釐 442378 A7 ____B7___ 五、發明説明（y) -----:----Λ------訂 {娟先閱讀背面之注意事項再填努本 機，刮除部份水泥，以加寬人孔底部的反向器，以便有效 增加纏繞機所處區域的寬度。此舉允許增加纏繞機的輥籠 之尺寸，使其內徑更接近欲重加襯裡之管線的內徑。然而 當只需極短襯裡管的情況，實施改變人孔所花費的時間和 努力，相當無效率，尤其換算成時間和成本。 另一習知方法是，螺旋纏繞具有結合邊緣的塑膠帶子 進入破損管線，以製造圓形襯裡管，然後以機械裝置加以 擴大，以使襯裡管緊密接觸欲重加襯裡管線的內表面^但 這於襯裡帶子的結合邊緣間，須一滑動接頭。此相關資料 在第4995929號美國專利（Rib Loc公司）。 本發明的主要目的在於，提供一種對管線重加襯裡的 改良方法與裝置，其以非常簡單且低成本的方式，允許與 相配合的欲重加襯裡管直徑非常接近的螺旋纏繞襯裡管， 加於破損管線的內襯。尤其本發明的方法，可避免改變人 孔底部尺寸的需求，以容納管線纏繞裝置的超尺寸纏繞籠 。且更佳地，本發明的方法，可避免在將襯裡管供給於欲 加襯裡的管線內部時，爲使其更密切接近欲加襯裡的管線 直徑，須再擴張纏繞襯裡管，以加大直徑的需求。 依據本發明，一種以由彈性塑膠帶子成型的螺旋纏繞 襯裡管，加內襯於破損的地下水管之方法，包含如下步驟： 置放具有纏繞頭的管線纏繞機，於方便接近欲加襯裡 之管線的人孔底部，使纏繞頭與管線大致水平地對齊，纏 繞頭包含一環呈螺旋排列的輥，前述之環具有長軸和短軸 ’以定義一個非圓形狀，前述之環的內圓周，幾乎等於欲 __ _____4________ 本紙乐尺度通爪中國國家標卑（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 轉浐部屮央^4,-/Jh工消贽合作71印製 442378 A7 B7 五、發明説明（> ) 加襯裡之管線的內圓周’ 操作纏繞機以生產非圓形的螺旋纏繞襯裡管’非圓形 襯裡管的外圓周幾乎等於欲加襯裡之管線的內圓周’使纏 繞襯裡管水平地前進至管線的開口引導端’且 茌前進階段，於襯裡管之入口進入前述管線的開口引 導端之前，允許非圓形襯裡管轉變成大致圓形。 依據本發明，亦提供一種使用由彈性塑膠帶成型的螺 旋纏繞襯裡管以加內襯於例如破損下水管之地下管線的裝 置，包含具有一環圈之輥的纏繞頭，前述之輥被安置於纏 繞時，方便彎曲塑膠帶使其邊緣固定地結合成螺旋狀’其 特徵在於纏繞頭之輥的該環圈，幾乎成橢圓形（而不是圓 形），藉此，於纏繞時，自纏繞頭出口產出後的橢圓形襯 裡管線，處於無限制狀態的圓形，圓形的外徑與欲重加襯 裡之管線的內徑幾乎相配合。 實際上，已經發現，從纏繞頭出口產出的橢圓形襯裡 管，處於張力狀態，經過一段短距離後，將轉變成大致圓 形。因此纏繞籠的出口端，和欲重加襯裡管線的開口引導 瑞間，只需小的間隙。 當機器設置於人孔底部時，橢圓形纏繞頭當方向，最 好使輥環的長軸幾乎垂直延伸，即幾乎平行於人孔開口的 軸’且該環沿長軸測量的高度尺寸，大於欲重加襯裡管線 的內徑。値得讚賞的是，人孔和其轉換器的設計，雖限制 .纏繞頭橫向寬度的尺寸，但不限制高度。此允許超尺寸的 橢圓形襯裡管，於無限制狀態時，轉變成接近所需最大尺 張尺度適州中阐国家i準（CNS ) A4規格（2ί〇Χ297^釐） 一 ---------Λ------訂------束 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 442 37 8 起浐部中呔桴4,·而以-^消资合作妇印製 A7 B7 五、發明説明（分） 寸直徑的圖形管。 纏繞頭最好設計成，藉由可撓接頭沿其周圍間隔排列 ，使其外圍形狀可從例如橢圓形或蛋型的非圓形，變化成 圓形。此允許當籠置入人孔底部的轉換器或通路時，與轉 換器或通路的剖面形狀相一致。 纏繞頭最好建構成允許襯裡管直徑可變化，藉此使其 能生產適用於不同尺寸破損下水管的襯裡管。 依據本發明另一方面，剛從纏繞頭出口產出的襯裡管 ，由預先成型具橢圓形或蛋型的金屬（或塑膠）加強帶於 外部纏繞補強，藉此，襯裡管組合成品永遠保持橢圓形。 但除非在生產纏繞襯裡管的位置，距離下水管的位置很遙 遠，而且襯裡管將接著拉入橢圓形管線的情況，否則此種 裝置不會被用於對地下水管重加襯裡。 爲了更充分解釋本發明，參考如下附圖，詳細說明幾 個實施例如下： 圖1係習知技藝的典型圓形螺線纏繞頭的正視示意圖 圖2係依據本發明建構的纏繞頭或輥籠類似於圖1的 視圖； 圖3係顯示纒繞機位於人孔底部的剖面示意圖，纏繞 機持續地纏繞襯裡管，並推進襯裡管進入欲重加襯裡的地 下管線內： 圖4係圖3纏繞機的片段透視圖： 圖5係從纏繞頭出口產出後的襯裡管之端視圖，所顯 n I - ---- I n n - n - n n I n T n ϋ n I I —— n 良 <請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁} 本紙張尺度通州中國國家榇率（CNS ) A4規格（2I0X2?7公釐） 好沪-部中头打枣而工消合作ii印製 ^42378 A7 -------------------67____ 五、發明说明（<) 示的圓形是假設無限制狀態時；而 圖6係顯示依據本發明第二實施例（爲了淸晰起見’ 省略襯裡帶的供給組合）之纏繞頭類似圖2的視圖° 參考圖2·至圖5，顯示管線纏繞機10 ’其包含位於人 孔12底座的纏繞頭11，人孔12連接於欲以纏繞裝置10 產出的螺旋纏繞襯裡管14重加內襯的下水管。螺旋纏繞襯 裡管14係由經人孔12向下供給的彈性塑膠稜紋帶子15所 成型，藉由可調整角度且幾乎相切於纏繞頭11的主動輥 13，依次地供給帶子15於纏繞頭11，藉由延伸輥16的環 彎曲帶子15成邊緣相互重疊且固定在一起的螺旋狀。帶子 15供給於纏繞頭11之角度（即對纏繞頭11之縱軸所成之 角度），依帶子15的寬度和將產出之管徑而定，此程序屬 習之技藝。 纏繞頭Π包含一對平行分隔開的環狀端板18,兩端 板間組裝可轉動地延伸輥16，延伸輥16支撐於軸上，而 軸於端板18所包含的軸承中轉動。延伸輥16由鏈條或皮 帶驅動系統（未示）所驅動，此亦屬習之技藝。 有些延伸輥I6具有一系列的圓周稜紋I9，以配合用 於成型管14之帶子15的皺褶，此皺褶係成型於帶子15的 外表面上，相鄰兩縱向Τ型稜紋之間，其係設計於引導帶 子15繞其螺旋路徑。 依據本發明之特徵，纏繞頭11幾乎呈橢圓形（蛋型） *具有垂直長軸和垂直（或幾乎如此）欲重加內襯管線的 縱軸延伸之橫向短軸。纏繞頭之環11的尺寸，於相對兩內 __ __—_— 7 _ ——-_____ 本紙張尺庋述州中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ---------A------訂------Φ (誚先閲讀背面之注項再填寫本頁) 經浐部中决ii.^-^J’，)!,t.消贽合作衫卬$ί 442378 A7 B7 五、發明説明（各） 邊緣間，沿其長軸測量之高度略大於欲重加內襯管線的內 徑，而沿纏繞頭U橫向短軸測量的內部寬度，小於管線的 內徑。値得讚賞的是，雖然纏繞頭11的最大寬度’受限位 於人孔12底部的轉換輥13之寬度，但因人孔12具有垂直 開口，所以纏繞頭11的高度或深度無此限制。 由於纏繞頭Π非呈圓形’於纏繞過程中，供給帶子 15於籠11之角度須可變化。在本實施例中，由一感應器 (未示）達成此需求，感應器測量纏繞角度，並傳送訊號 於調整機構’調整帶子15相關於纏繞頭或籠11縱向軸的 角度，藉此確保帶子15精確地供給於纏繞頭11 ’及確保 結合輥20輾壓帶子的重疊邊緣’使之結合在一起。 在此實施例中，選擇之纏繞頭11的尺寸和形狀’使環 輥11的內圓周幾乎等於欲加襯裡之管的內圓周。當橢圓形 之襯裡管Η從纏繞頭11的出口產出時’係處於不受限制 的狀態，因此橢圓形變成圓形，其直徑幾乎配合欲重加襯 裡管之內徑。因此欲重加襯裡管之有效直徑，與原本破損 管線之直徑並無太大不同。 在此實施例中，成型襯裡的帶子15係由適當彈性 PVC塑膠材料製成，當然也可使用其他塑膠材料。帶子15 之外表面具有Τ型稜紋，而內表面係平滑的。 實際上已經發現，襯裡管14從纏繞頭11的出口端產 出的橢圓形剖面，於幾乎300公釐(mm)內變化至通常的圓 形剖面。因此纏繞頭11須位於使其出口端，與欲重加襯裡 管之開口引導端，相隔至少300公釐(mm)的位置。若無法 ______§__ ---------^------1T------^ (t*先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本队乐尺度適用中國國家樣準（CNS ) 格（210X 297公釐} 好方-邡中灰irit'-/Jh τ,ϊ/ί炊合作#卬製 -42378 ^ A7 B7 五'發明说明（y) 獲得此距離，於加襯裡操作開始時，操作者須確保襯裡管 14之前引導端強制進入管線之入口端。 襯裡管14的形狀改變，係由於塑膠襯裡帶子i5的彈 性，和自纏繞頭11出口產出後，沿襯裡管圓周的彎曲應力 之平衡。當塑膠帶子15於纏繞頭11內螺旋捲曲時，就受 到彎曲應力，但當纏繞襯裡管脫離輥16之限制時，此應力 將傾向於沿管支圓周自求平衡，導致從橢圓形變成圓形。 在不受限制的狀態，襯裡管通常成圓形。 如圖4所示，纏繞頭11包含橢圓形端板18。然而由 於此裝置，螺旋纏繞管之尺寸成固定而不能改變。因此當 欲重加襯裡於其他直徑之下水管時，必須更換其他尺寸之 纏繞頭11，使其橢圓形環能生產所欲直徑之襯裡管。 在圖六所示之實施例中，頭30建構得使產出的襯裡管 之實際直徑可改變，因此頭30可用於不同直徑之欲加襯裡 下水管。藉由使用環形鏈條31 (代替端板18)可獲此功能 。每一環形鏈條係由剛性鏈連桿構件32樞接而成，相鄰兩 鏈連桿構件32間樞接頭，使頭30可改變成所需之形狀， 若需要，亦可固定於該形狀。因此當頭3〇置入人孔34底 部的通路33時，可改變剖面形狀與嵌合於通路33內所需 之形狀一致。 鏈連桿纏繞頭之另一優點係’藉由增加或移除一個或 多個鏈連桿構件及其上之輥’頭之尺寸可改變至欲纏繞之 襯裡管的直徑尺寸。 在本發明另一未圖示之實施例中，橢圓形之襯裡管由 中國囤家標卒（CNS ) A4規格（210X2&公A ) ,:*衣------钉------涞 (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本玎) 442378 A7 ________B7 五、發明説明（S ) 預先成型的橢圖型金屬加強帶所補強，因此完成的複合管 將永遠保持其橢圓形剖面〔加強帶用於保持纏繞襯裡管於 橢圓形張力狀態）。當然藉由改變預先成型的加強帶之形 狀，可改變完成的複合管的剖面形狀。當襯裡管成型時， 金屬帶沿襯裡管螺旋纏繞，金屬帶的邊緣與襯裡管外表面 上稜紋的凸緣結合，此程序爲習知技術。 除了橢圓形（蛋形）外，其他形狀亦可用於纏繞頭， 以實施本發明。例如亦可用多葉環形（multi-lobed ring shape)，但這須視欲加襯裡之管線的特徵而定。 上述實施例的槪要說明，顯示本發明對現行以塑膠襯 裡管，對破損下水管加內襯之螺旋纏繞管線機，提供一個 非常簡單，但極有效率的改良，使欲加內襯之下水管的直 徑，與原本破損管線之直徑相差不多，而不須再以機械裝 置擴張襯裡管。 ----------•幕------訂-------^ {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 好浐部中央ι?,4'·^·-=;.τ.消炝合作^印ΐΐ 本紙張尺度適用中囡國家標芈（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 五、發明說明（ A7 B7 r] I > >年.了月修正/更正/補充 元件符號說明 1〇 管線纏繞機 π 纏繞頭 12 人孔 13 主動輥 14 螺旋纏繞襯裡管 15 彈性塑膠稜紋帶子 16 延伸輕 18 環狀端板 19 圓周稜紋 20 結合輥 30 頭 31 環形鏈條 32 鏈連桿構件 33 通路 34 人孔 ^*-------訂 *-------*'# {請先閱讀背面之泫意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*1^ 11 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 8 8 A8 B8 C8 D8 補充外年 六、申請專利範圍 1 · 一種使用由彈性塑膠帶成型的螺旋纏繞襯裡管以加 內襯於地下管線的方法，包含如下步驟： 置放具有纏繞頭的管線纏繞機，於方便接近欲加襯裡 之管線的人孔底部，使纏繞頭長度方向（或幾乎）與管線 對齊，纏繞頭包含一環呈螺旋排列的輥，以於該環之輥內 彎曲帶子成螺旋狀，前述之環具有長軸和短軸，以定義一 個非圓形狀，前述之環的內圓周，幾乎等於欲加襯裡之管 線的內圓周， 操作纏繞機以生產非圓形的螺旋纏繞襯裡管，非圓形 襯裡管的外圓周幾乎等於欲加襯裡之管線的內圓周， 使纏繞襯裡管水平地前進至管線的開口引導端，且 在前進階段，於襯裡管之入口進入前述管線的開口引 導端之前，允許非圓形襯裡管轉變成大致圓形。 2 .如申請專利範圍第1項所述之方法，其中非圓形的 螺旋纏繞襯裡管從長軸向上延伸的纏繞頭支出口產出。 3 .如申請專利範圍第1或2項所述之方法，其中前述 之環幾乎呈橢圓形，藉此由纏繞頭生產的纏繞襯裡管亦呈 類似的橢圓形。 4 .如申請專利範圍第1項所述之方法，其中襯裡管以 無限制的狀態，前進經過纏繞頭出口端和欲重加襯裡管線 開口引導端之間的一段間隙。 5 .如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該間隙約 爲300公釐（mm)。 6 如申請專利範圔第1項所述之方法，其中纏繞頭之 I 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A*4规格（210X297公嫠） C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '1T 線 經濟部智慧財產局員工消骨合作社印裂 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 環的尺寸，於相對兩內邊緣間，沿其長軸測量之高度略大 於欲重加內襯管線的內徑，而沿纏繞頭橫向短軸測量的內 部寬度，小於管線的內徑。 7 .如申請專利範圍第1項所述之方法，其中彈性塑膠 帶朝纏繞方向供給於纏繞頭，以形成一連串的盤旋面，盤 旋面的相鄰邊緣相互重疊並固定地結合在一起，前述固定 地結合係由沿帶子相反兩邊延伸成型的公扣邊緣和母扣邊 緣相互嵌合而成。 8.—種使用由彈性塑膠帶成型的螺旋纏繞襯裡管以加 內襯於例如下水管之地下管線的裝置，包含具有一環圈之 輥的纏繞頭，纏繞頭之軸縱向延伸，以纏繞襯裡管，前述 之輥被安置於纏繞時，方便彎曲塑膠帶使其邊緣固定地結 合成螺旋狀，其特徵在於纏繞頭之輥的該環圈，幾乎成橢 圓形，其具有向上延伸的長軸和橫向短軸，藉此，於纏繞 時，自纏繞頭出口產出後的橢圓形襯裡管線，處於無限制 狀態，而轉變成一般圓形，圓形的外徑與欲重加襯裡之管 線的內徑幾乎相配合。 9 .如申請專利範圍第8項所述之裝置，其中纏繞頭之 環的尺寸，於相對兩內邊緣間，沿其長軸測量之高度略大 於欲重加內襯管線的內徑，而沿纏繞頭橫向短軸測量的內 部寬度，小於管線的內徑。 10 .如申請專利範園第8或第9項所述之裝置，其中 纏繞頭之環的內圓周，幾乎等於欲加襯裡之管線的內圓周 〇 2 ΛΛ23Ί8 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂_ 蝮 本紙張尺度適用1f1國S家梯率（CMS ) A4洗格（210X297公釐） 442378 g DS 六、申請專利範圍 11 ·如申請專利範圍第8項所述之裝置’其中纏繞頭 包含一對相互平行隔開的環端板’每—環端板係具有垂直 延伸之長軸的橢圓形’前述之輥於兩端板間延伸’且相對 於其縱向軸可旋轉，其中輥之軸一般沿纏繞頭的軸縱向延 伸。 12 .如申請專利範圍第11項所述之裝置’其中每一賴 被支持於軸上，軸之相反兩端爲端扳所包含的軸承所支# 而中轉動。 13 ·如申請專利範圍第12項所述之裝置’其中___ 更進一步包含驅動裝置，以至少驅動一些輥。 14 .如申請專利範圍第U項所述之裝置，其中輥位於 支撐端板間，且相對於纏繞頭之縱向軸成傾斜角度’該傾 斜角對應於螺旋纏繞帶子的螺距角。 (請先閲讀背面之注$項存填寫本寅) ir 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本舐張尺度逍用中®國家棣準（CNS ) A4規/格（210X297公釐）