專利名稱：成型具有整體承插口的雙壁熱塑性塑料管的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是成型具有波紋外壁和光滑內壁并且沿其長度具有整體成形承接口部分的雙壁熱塑性塑料管的方法和設備。
雙壁熱塑性塑料管可由例如在美國專利No.4，226，580(1980年10月7月頒布給GerdP.H.Lupke和ManfredA.A.Lupke)、美國專利No.4，500284(1985年2月19日頒布給McmfredA.A.Lupke)、美國專利4，510，013(1985年4月9日頒發給ManfredA.A.Lupke和GerdP.H.Lupke)和美國專利No，4，534，923(1985年8月13日頒發給ManfredA.A.Lupke)公開中的移動模具腔道型裝置制造。許多其它專利通常涉及移動模具型成型雙壁管設備，另外的一些專利涉及移動模具型腔道用于成型單壁管還有加肋管。所提到的這些專利只不過是該領域中大量專利中的典型。
但是，在上述的專利中，美國專利No.4，534，923尤其涉及在連續生產雙壁管中成型承接口。由于各種原因必須沿管子的長度成型這些承接口，其中，希望提供一個管的光滑壁部分以便在此部份切割管子。切割開的管的光滑壁端部份適合與其它管對接或連接到其它裝置上。當涉及雙壁管時，這些承接口的結構出了問題。在早期使用這些管時，承接口由雙層皮形成并且皮層之間有空隙，管子成型后，切掉內皮層，這種方法描述于美國專利4，500，284中。后來發現可以將對著已成型的承接口部份的軟化內壁壓進外壁以形成結實的包含組合在一起的雙壁承接口。這種系統被描述和要求在美國專利N，4，534，923中。
盡管如此問題依然在于在沒有過份的花費下準確地成型合適的承接口，例如，在美國專利N，4，534，923中描述的，所需用來將內管壓向外管的承口部份的復雜機械結構既不是非常便宜的，也不是不要維修。
目前已發現可通過令人驚奇的簡單方法將內管壓向外承接口。
根據本發明提供了一種通過擠出第一型坯到移動的模具腔道中成型雙壁管或熱塑性材料的方法，該腔道包含具有第一部分和籠二部份的管狀模具表面，第一部份具有用來成型波紋管的環繞其延伸的波紋，第二部份相對于所說的第一部份插接以成型管子的套箍部分，該方法包括將熔融塑料材料的第一外型坯從第一擠出口擠出到模具腔道中;將外型坯分別對著第一或第二部份施加偏壓，以分別形成具有環繞其的凹槽和凸起及有承接口管部的波紋管;在第一外型坯的內和外表面之間在環繞第二部份上游區的圓周上多個點處施加壓差，以將第一外型坯變形離開第二模具表面以形成突出的氣泡;
將熔融的熱塑性塑料的第二內形坯由第一擠出口下游的第二擠出口擠出到模具腔道和第一外型坯中，給第二內形坯向著波紋管的凹槽施加偏壓以鋪靠在第一模具表面上形成雙壁管并進入到有承口的管部份在此形成疊層。
用于給第一外型坯對著第一和第二模具部份施加偏壓的手段可以是來自型坯內部的氣壓和/或來自外部的真空壓力，即外型坯可接受吹塑成型或真空成型。
優選吸力從外部施加，以制造壓差形成突起。此吸力可通過開在型坯外表面的徑向通道施加，這樣每個通道的口粘合一小部份型坯，在該面積上集中吸力，將突起拉入通道，如果施加相反的壓力差，則正壓將通過該通道作用。同樣，該通道口也將粘合型坯外表面上的不連續的部份，并在這塊面積上集中壓力。然而，在這種情況下，凸起的氣泡將吹向承接口腔體的里面。
這些氣泡或者可單獨由吸力或正壓，或者當突起被吸力拉入通道時由通道內的合適尖銳突起穿破。這些凸起可以是針或刀。
這些由穿破突起而成的孔應是非常小的，并僅夠讓氣壓在內型坯后來施加上時從內外型坯之間泄露出去。從這種方法形成的孔例如小至從0.01至2mm，這主要取決于壁厚。
該第二個內型坯可分別對著波紋管凹槽部份或對著有承口管部份由氣壓或由類似于前面參考的英國專利4，534，923所描述的裝置壓偏。
第二模具部份可被成形為在上游端擴口成大直徑的承插口部份的形狀。第二模具表面還可(或替換著)包含一環形槽，以便在承插口部份形成一內環形槽。第二模具部份還可以(或替換著)包含一向內的凸起環形邊緣，以便在承插口部份形成附加的向內凸起。本發明還包括用于完成本發明的裝置。
現將本發明的實施例通過參考附圖的例子進行描述，其中

圖1是成型雙壁塑料管裝置的大致簡化縱截面圖，該裝置包含根據本發明的承插口成形部分;
圖2是圖1裝置細節的放大截面圖;
圖3是圖1的突起形成通道的一個實施例的放大細節;
圖4是圖1的突起形成通道的另一個實施例的細節，圖5是與圖2相似的截面圖，但顯示了模具腔道稍微前進，
圖6是與圖5相似的截面圖，模具腔道更進一步前進。
圖7顯示了模具腔道的另一種承插口部份的截面;
圖8是由根據本發明的方法或裝置制成的管連接的透視圖。
參考附圖，所述的裝置包含有一個以箭頭A方向前進的移動模具10。在這個實施例中，模具由兩套模具塊12構成，這兩套模具塊環繞在例如前面參考的加拿大專利N，1，083，766中描述的各自軌道上。但是這種類型的模具不是必不可少的，本發明的其它實施例可使用其它形式的移動模具腔道。
該模具10與一個擠出機機頭相聯，該擠出機頭具有長的噴咀17，該噴咀具有擠出第一外型坯18至模具的模腔20內的上游環形模孔16，該模具包含有波紋模腔21和承口模腔34。噴咀17具有用于將第二內型坯24擠入由第一型坯模制的外管的另外的下游模孔22。
機頭還設有一個中心芯管26，壓力空氣通過管27提供，該管沿著芯管26和徑向管28在外管18內側下游模孔22的上游運行，該壓力空氣用作將外管吹入模腔20(以便在模腔21中的凸起23處和凹槽31處成型它)和吹入模腔34中。
在模孔22的下游，芯管26帶有一個具有冷卻的外表面的冷卻塞32，該冷卻塞32在模腔21中將內型坯24壓向波紋外壁18，以便將該管子熔合成具有波紋外壁的光滑內壁的雙壁管。
沿著移動模具在所選擇的點，模具塊12被成形為將外壁成形入承插口模腔34中的形狀。在圖1中，所示模塊12a、12b和12c提供一模腔20的擴大直徑的承插口部份34。外型坯18通過吹塑成型模制入這個承插口部份，吹塑成型所用的氣壓在芯管26內借助十字叉架25從管27通向徑向通道28。另一方面的或另外的真空成型可通過模塊12上的通道29施加。
在承插口部份34的上游區域環繞模具圓周提供許多小直徑的通道70，以便在外管壁18的內、外之間在那些管子仍然軟著或加熱軟化的地方施加壓差。通過管道70施加的吸力在型坯18上形成了進入每個管道70的小突起氣泡72，這些氣泡被突破以便從外管壁18內釋放壓力，(見圖3)實際的模孔71設置在外管壁18的表面上，由此將吸力集中在等于模孔71面積的型坯面積上。
當然在通道70內使用高壓，以便使小氣泡向內突出入承插口部份34也是可能的。
突出的氣泡72或者僅僅由承口部份34內、外側之間的壓差穿破，或者借助在通道70內存在的尖突出物80穿破。這些突出物可以是針或刀(例如見圖4)。使用所借助的例如針或刀80僅僅在突出的氣泡72在負壓下被拉入通道70時才是可能的。如果它被壓入承插口部份34，可能只需要單獨使用空氣壓力來穿破它。
內型坯壁24可通過提供壓力空氣到內管壁24的內部(通過徑向通道60)而抵靠著凸起31的頂峰偏移。通道60可緊接著下游模孔22的下游設置，由此當內型坯24還軟著時作用在其上，并能夠與由型坯18形成的外管壁的凸起粘合。
徑向通道60可由在冷卻塞32和其錐形頭部33之間的小間隙形成、冷卻塞32和其錐形頭部之間的小間隙是非常小的，例如該間隙是大約10索移動模具在箭頭A方向的連續移動使得由內型坯24形成的內管在冷卻塞32的表面移動并與凸起31的頂峰接觸，形成具有由型坯18形成的波紋外管的雙壁波紋管。
當模具的承插口部份34通過模孔22時，由管60來的氣壓趨向于將內型坯24向外偏移，穿過通道70并穿過外型坯18中凸起的已刺破氣泡72的吸力至少從承插口部份34內移走阻礙這個向外偏移的氣體。通過通道70的吸力還正向提高了在內管壁24上的向外偏移。
接下去的操作參見圖2至圖6。圖2顯示了由來自通道60的氣壓偏移內壁24抵靠至凸起31上。由于在其中裹住空氣，內壁24可以稍微有或沒有進入波紋的趨勢。
圖3和圖4顯示了型坯壁吹泡入通道70的放大細節。吹泡的區域由每個通道70的咀或孔71限定，這樣，突起的氣泡可成形為指狀或圓柱狀，在圖3中，氣泡僅顯示為在氣壓下穿破，但是如在圖4所示的，提供一個刀80以幫助穿破。此外需要強調的是，可以使用壓力代替吸力，由此在相反方向形成突起，在這種情況下，盡管被吹成氣泡的型壁的區域仍由咀或孔口71或通道確定，但突起本身可以不是這種指狀，而是更為普通的球形。
使用刀80或其它尖的，點狀裝置可以用來控制最后刺破的尺寸，這是非常重要的，因為刺破的尺寸應僅夠讓氣體從承插口部份34排出，而不能大到足以影響管子的強度或者實際上影響它的物理性能或損害美觀。
圖5顯示了模具腔道以箭頭A方向移動，由此承插口部份34的中心部分通常與用于內壁24的噴咀模孔22重合。看到內壁型坯24可被拉入模腔34以抵靠著由型坯18形成的外管壁。內管壁仍然是軟的并與外壁疊合，形成最終管子(見圖8)的套箍或連接部份80。氣體從模腔34通過由型坯18形成的外壁的刺破的氣泡72排出。
圖6顯示了模具腔室更進一步前進，由此內壁從內側封住氣泡72，沒有另外的氣體從中排出是可能的，內型坯24當下一個波紋部份移至時，失去了其符合到模具表面上的趨勢，并與波紋的凸起粘合。
圖7顯示了具有提高形成的管的最終連接或套箍處性能的模具表面的改進模腔34，這樣圖7的模腔包括一個向外擴張的部份82，該部份在最后的連接處(見圖8)形成了一個擴大的口83。實際上，在點劃線X-X(圖7中)之間的管部份是切掉的，由此托架管部份Y在管的一端形成了陰連接部份，而托架管部份Z形成了一個陽連接部份，以用來插入如圖8所示的陰部份，擴大的口83由于有擴口部分82因而幫助了Z部件進入Y部件。
用來放O形環的內座套85可由環繞模腔34圓周的槽84提供。在所得的座套中安置的合適O形環當用部件Y插入密封時就環繞部件Z延伸。
為防止組合的連接太容易分離的裝置，可由模腔34上的向內指向突出物提供，以形成在所得連接上的向內指向的環形箍87，箍87將向內延伸，并如圖8所示連接到部件Z的凹槽23中。
連接部件Y的實際厚度可在模腔34通過孔口16和22時提高或降低移動模具腔室的速度來改變。這樣可以生產具有可觀的強度和厚度的連接。
在波紋部份21，內壁在外壁內平滑延伸，只是在凸起31的頂峰與外波紋壁接觸。這樣不需將內壁偏移模具進入波紋，由此，不需讓空氣從波紋出來以便使內壁成型入凹槽。然而，必須保證在內外壁之間密封的波紋中的壓力不會例如在成品管冷卻時毀壞波紋。還可以調整通道29中的吸力，并在通道29中提供安裝的尖針，以刺破波紋的每個凸起23的峰，這些穿孔可允許空氣進入從而平衡波紋內的壓力。這些穿孔實際上非常小，至少可能小于氣泡72的破孔。
權利要求
1.一種由擠出第一型坯到移動的模具腔道中成型雙壁管或熱塑性材料的方法，該腔道包含具有第一部份和第二部份的管狀波紋模具表面，第一部份具有用來成型波紋管的環繞其延伸的波紋，第二部份與所說的第一部份插接，用來成型管子的套箍部份，該方法包括將熔融的塑料材料的第一外型坯從第一擠出模孔擠出到模具腔道中；將第一外型坯分別對著第一或第二模具表面偏移，以分別形成具有環繞其凹槽和凸起的波紋管部分，及有承插口的管部分，在型坯的內、外表面之間在環繞第二部份上游區的圓周上多個點處施加壓差，以在這些地方將第一外型坯變形離開第二模具表面以形成突出的小氣泡；將熔融的熱塑性塑料的第二內型坯由第一擠出模孔下游的第二擠出模孔擠出到模具腔道和第一外型坯中；將第二內型坯向著波紋管的凹槽偏移，以輔靠在第一模具表面上形成雙壁管并進入到有承口的管部份并在此形成疊層。
2.如權利要求1要求的方法，其中突出的氣泡被穿破，以在此形成小的孔。
3.如權利要求2要求的方法，其中提供偏移氣壓，以便將第一外型坯對著第一和第二模具表面偏移。
4.如權利要求3要求的方法，其中偏移氣壓是作用在型坯內壁上的正壓。
5.如權利要求3要求的方法，其中偏移氣壓包含通過模具表面上的孔施加的吸力，以作用在型坯的外壁上。
6.如權利要求2要求的方法，其中變形吸力是從型坯的外部施加，以提供壓差。
7.如權利要求6要求的方法，其中變形吸力足以穿破氣泡。
8.如權利要求6要求的方法，其中提供機械破孔裝置，以幫助穿破氣泡。
9.如權利要求8要求的方法，其中機械破孔裝置是刀。
10.如權利要求6要求的方法，其中所說的點通過集中和確定吸力的裝置粘合到型坯的不連續區域。
11.如權利要求2要求的方法，其中第二內型坯通過氣壓分別對著波紋管部分的凹槽或對著已承口的管部偏移。
12.如權利要求2要求的方法，其中第二模表面被成形為能在上游端擴大成大直徑的承口部份。
13.如權利要求2要求的方法，其中第二模表面包括一個圓周槽，以形成一個補充的在已承口的管部中的內圓周槽。
14.如權利要求2要求的方法，其中第二模部分包括一向實出的圓周邊緣，在已承口的管部中形成一補充的向內突出物。
15.如權利要求2要求的方法，其中波紋的凸起提供有小刺孔。
16.制造具有至少一個套箍部份的雙壁熱塑性材料管的設備，該設備包含有一個擠出機頭，該機頭具有其長的擠出噴咀，它具有第一和第二共軸擠出通道;一個移動模具腔道，該腔道具有第一管狀波紋模具部份和第二管狀模具部份，第一部分有環繞其延伸的波紋，第二部份相對于所述第一模具表面套接;擠出噴咀的第一擠出模孔用于將熔融的熱塑性材料的第一外型坯輸送至模具腔道;偏移裝置，用于將第一外型坯分別對著第一或第二模具部份偏移以便分別形成波紋管部份和有承口的管部份;在一外型坯的內外表面之間在環繞第二模具部份的上游區的圓周各點處施加壓差的裝置，以便將第一外型坯變形，形成從其中突出的小氣泡。擠出噴咀的第二擠出模孔，該模孔在第一擠出模孔的下游，用于將熔融熱塑性材料的第二內型坯輸送到第一外型坯內;和加偏壓裝置，用于將第二內型坯對著波紋管部份的凹槽加偏壓，以便鋪靠在第一模具表面上形成雙壁波紋管，并進入到有承口管部分在此形成疊層。
17.如權利要求16要求的設備，還包含有刺破氣泡形成小孔的裝置。
18.如權利要求17要求的設備，其中被提供用來提供偏移氣壓的裝置用于對著第一和第二模具部分而偏壓第一外型坯。
19.如權利要求17要求的設備，其中被提供用來提供變形吸力的裝置由型坯的外部應用以提供壓差。
20.如權利要求17要求的設備，其中提供變形吸力的裝置包含有吸力通道，該通道具有在第二管狀模具部份的上游區開的模孔。
21.如權利要求20要求的設備，其中提供有機械破氣泡裝置，以幫助破氣泡。
22.如權利要求21要求的設備，其中機械破泡裝置是刀。
23.如權利要求17要求的設備，其中第二模具部份被成型為能在其上游端擴大成大直徑的承插口部份。
24.如權利要求17要求的設備，其中第二模具部份包含一圓周槽，以便在已承口的管部形成補充的內圓周槽。
25.如權利要求17要求的設備，其中第二模具部份包含一向內突出的圓周邊緣，以便在已承口的管部形成補充的向內突出物。
26.如權利要求17要求的設備，還包含在第一模具部分穿破波紋管的凸起的裝置。
全文摘要
用于成型雙壁波紋管的移動模具腔道具有用于成型波紋管的第一部分和用于成型適于與另外的管連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徑向小直徑通道被由此承插口內的第一型坯的內外側之間建立起壓差。這樣可通過徑向通道施加真空，以允許內型坯在承口部份內與第一型坯在它的內表面疊合，第一型坯在穿破氣泡處被拉入通道，它們可以被穿破。此外可以使用正壓，在這種情況下氣泡可向內被穿破。
文檔編號B29C47/00GK1083432SQ93109550
公開日1994年3月9日 申請日期1993年6月29日 優先權日1992年6月29日
發明者曼夫瑞德·A·A·魯波克 申請人:曼夫瑞德·A·A·魯波克