专利名称：内肋增强外波纹型塑料缠绕结构壁管材及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种内肋增强外波纹型塑料缠绕结构壁管材，还涉及这种管材的制造方法。
背景技术：
具有中空加强筋的外波纹型塑料缠绕结构壁管材由于具有良好的管土共同作用和环刚度而被广泛应用于市政排污管道建设中。目前，具有中空加强筋的外波纹型塑料缠绕结构壁管材的制造方法通常有两种。参考图1，上述管材的第一种制造工艺。首先由第一挤塑机挤出熔融条形塑料片材1，然后使该片材连续有规律地并排螺旋缠绕在装有多只主动旋转小滚轴的圆形成型滚筒上。同时，由另一台挤塑机构挤出梯形管状加强筋2，经水冷真空定型后以同样螺旋缠绕方式跨压于管壁上各条状塑料片材相邻边缘的搭接缝部位，梯形管状加强筋2底面经适当加热，同时由于塑料片材1处于半熔融状态，在经过压轮的碾压后，管状加强筋2和两层相互搭接的条形塑料片材1熔合在一起，形成具有中空加强筋的外波纹型塑料缠绕结构壁管材。然而，此工艺存在以下缺陷(1)、由于加强筋2经冷却定型后缠绕，决定了其高度不能太大，所以成型后的管壁惯性矩较小；(2)加强筋2与管壁的粘接很难控制，如条状塑料片 1温度过低，则粘接差；如温度过高，条型塑料片材1则会从成型滚筒上下坠而难以控制成型；(3)在完成粘接后，加强筋2的侧面始终留有隙缝3，造成应力集中，在环境温度交替变化时熔接面会由隙缝3逐步开裂，易造成管壁和加强筋2分离而垮塌。参考图2，具有中空加强筋的外波纹型塑料缠绕结构壁管材的另一种的制造工艺。 此工艺先由第一挤塑机挤出的是底面两侧各带有一个相互熔接用的适当形状翼片的异型矩形管4，该异型矩形管4经真空冷却定型后，螺旋缠绕在成型滚筒上，再由第二挤塑机不断向并排螺旋缠绕异型矩形管4相邻对应的翼片连接部位挤出熔融的熔胶5，经压轮碾轧而熔接在一起。此工艺存在以下缺点该熔接位在管材的最薄弱部位，且熔接面小、熔胶量少，从而降低了管材整体抗弯强度。因此，有必要提供一种制造具有中空加强筋的外波纹型塑料缠绕结构壁管材的新型带材，以克服上述工艺和结构上的各种缺点。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种具有中空加强筋的外波纹型塑料缠绕结构壁管材，该管材在具较好的环刚度和管土共同作用的同时，还具有较高的强度。本发明所要解决的另一技术问题是提供一种上述管材的制造方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
一种内肋增强波纹型塑料缠绕结构壁管材，包括由异型带材螺旋缠绕熔接成型的管材本体，所述管材本体包括圆柱形管壁、螺旋环绕在其上的中空加强筋以及位于中空加强筋内的垂直于管壁的增强内肋，该增强内肋将所述中空加强筋分成两个并列的中空腔，所述熔接成型的结合面位于该增强内肋处。本发明所提供的制造上述管材的方法是
一种内肋增强波纹型塑料缠绕结构壁管材的制造方法，该管材是由两侧具有内含中空腔的管状凸起的塑料异型带材以螺旋方式缠绕并经熔胶熔合形成，以螺旋方式缠绕的相邻的塑料异型带材之间互相靠近的两个中空腔经熔合后形成中空加强筋，并在中空加强筋中部熔合部位形成直立的增强内肋。本发明的方法还可做如下改进
作为上述技术方案的改进，所述方法具体包括以下步骤
a)用第一挤出机挤出连续的两侧具有内含中空腔的管状凸起的塑料异型带材；
b):将步骤a)所得异型带材并排螺旋缠绕在连续转动的成型滚筒上，使得相邻的塑料异型带材互相靠近的两个管状凸起之间形成空隙；
c)用第二挤出机向步骤b)中所述的空隙中连续地挤入熔融的塑料熔胶；
d)向C)步骤中已挤入熔胶的空隙旁两个相邻管状凸起施加相向的压力，使得这两个管状突起紧密的融合成一体，两个管状凸起熔接形成管外壁的中空加强筋，两个管状凸起的侧面熔合部位形成增强内肋。作为上述技术方案的进一步改进，在步骤d)中，用设置于成型滚筒外周对应部位处带相应凹槽结构的压轮对相邻塑料异型带材熔接间隙两边相对应的两个管状凸起进行碾压，对已挤入熔胶的空隙旁两个相邻管状凸起施加相向的压力。作为上述技术方案的进一步改进，步骤C)中，在第二挤出机上设置一复合机头，将经过成型辊轮碾压形成的和所要制备的管材直径相适应弧度变形的钢带通过该复合机头， 第二挤出机向复合机头内挤入熔融的熔胶，在复合机头内，熔融的熔胶将钢带周边包裹，包裹着熔胶的钢带夹入步骤b)所述的空隙中，两个管状凸起的侧面和包裹着熔胶的钢带熔合形成增强内肋。由于本发明管材熔接成型的结合面位于该增强内肋处，这样，其相邻的异型带材之间的熔接面远远大于所有其它类型的缠绕结构壁波纹管，其熔接效果是所有缠绕波纹管中最好的，从而使得本发明方法所得的产品具有较高的强度。并且，由于熔合的作用，本发明方法所制的管壁的中空加强筋中部形成一直立的增强内肋，该增强内肋结构可有效提高中空加强筋的稳定性，使本发明的缠绕波纹管稳定性优越于其它缠绕波纹管和双壁波纹管。基于本发明的上述结构，其在保证了良好的环刚度和良好的管土共同作用的同时，具有较高的强度。此外，本发明管材制造方法可以用普通缠绕结构壁管材生产设备配以相适应的模头、定型套及辅助性压轮即可以生产，设备投资小。以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。
图1是现有技术中一种具有中空加强筋的外波纹型塑料缠绕结构壁管材的结构示意图2是现有技术中另一种具有中空加强筋的外波纹型塑料缠绕结构壁管材的结构示意图3是本发明管材的剖面结构示意图4是本发明所述的塑料异性带材结构示意图5是使用本发明方法制造管材时的设备平面布置图6是本发明方法中使用压轮碾压对两个管状凸起进行碾压的示意图7是本发明方法中包覆钢带的结构剖视图。
具体实施例方式参照图3，本发明所提供的内肋增强波纹型塑料缠绕结构壁管材，其包括由图4所示的异型带材10螺旋缠绕熔接成型的管材本体，所述管材本体包括圆柱形管壁11、螺旋环绕在其上的中空加强筋12以及位于中空加强筋12内的垂直于管壁的增强内肋13，该增强内肋13将所述中空加强筋12分成两个并列的中空腔14，所述熔接成型的结合面位于该增强内肋13处。由于本发明管材熔接成型的结合面位于该增强内肋处，这样，其相邻的异型带材之间的熔接面远远大于所有其它类型的缠绕结构壁波纹管，其熔接效果是所有缠绕波纹管中最好的，从而使得本发明方法所得的产品具有较高的强度。并且，由于熔合的作用， 本发明方法所制的管壁的中空加强筋中部形成一直立的增强内肋，该增强内肋结构可有效提高中空加强筋的稳定性，使本发明的缠绕波纹管稳定性优越于其它缠绕波纹管和双壁波纹管。基于本发明的上述结构，其在保证了良好的环刚度和良好的管土共同作用的同时，具有较高的强度。本发明所提供的上述管材的制造方法的基本构思是其由两侧具有内含中空腔的管状凸起100的塑料异型带材10以螺旋方式缠绕并经熔胶熔合形成，以螺旋方式缠绕的相邻的塑料异型带材10之间互相靠近的两个中空腔经熔合后形成中空加强筋12，并在中空加强筋12中部熔合部位形成直立的增强内肋13。参考图5，该方法具体包括以下步骤
a):用第一挤出机15挤出连续的两侧具有内含中空腔的管状凸起100的塑料异型带材
10 ；
b)将步骤a)所得异型带材10并排螺旋缠绕在连续转动的成型滚筒16上，使得相邻的塑料异型带材10互相靠近的两个管状凸起100之间形成空隙；
c)用第二挤出机17向步骤b)中所述的空隙中连续地挤入熔融的塑料熔胶；
d)向c)步骤中已挤入熔胶的空隙旁两个相邻管状凸起100施加相向的压力，使得这两个管状突起100紧密的融合成一体，两个管状凸起100熔接形成管外壁的中空加强筋12， 两个管状凸起100的侧面熔合部位形成增强内肋13。如此随着成型滚筒16上受链轮驱动旋转滚轴不断旋转，连续生产出本发明所述的管材。结合图6，在步骤d)中，作为较佳的实施方式，用设置于成型滚筒16外周对应部位处带相应凹槽结构的压轮18对相邻塑料异型带材10熔接间隙两边相对应的两个管状凸
5起100进行碾压，对已挤入熔胶的空隙旁两个相邻管状凸起100施加相向的压力，特别是对于凹槽优选呈内窄外宽状，使得该压力分解为使两个管状凸起100充分粘合的挤压力。 优选地，设置于成型滚筒16外周对应部位的压轮根据需要可以是两个或两个以上。结合图7，步骤C)中，作为较佳的实施方式，在第二挤出机上设置一复合机头，将经过成型辊轮碾压形成的和所要制备的管材直径相适应弧度变形的钢带通过该复合机头， 第二挤出机向复合机头内挤入熔融的熔胶，在复合机头内，熔融的熔胶将钢带19周边包裹，包裹着熔胶的钢带夹入步骤b)所述的空隙中，两个管状凸起的侧面和包裹着熔胶的钢带19熔合形成增强内肋13，以提高增强内肋13的强度。上述方法可以用普通缠绕结构壁管材生产设备配以相适应的模头、定型套及辅助性压轮即可以生产，设备投资小，可广泛推广应用。当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
权利要求
1.一种内肋增强波纹型塑料缠绕结构壁管材，包括由异型带材螺旋缠绕熔接成型的管材本体，所述管材本体包括圆柱形管壁、螺旋环绕在其上的中空加强筋以及位于中空加强筋内的垂直于管壁的增强内肋，该增强内肋将所述中空加强筋分成两个并列的中空腔， 其特征在于所述熔接成型的结合面位于该增强内肋处。
2.一种内肋增强波纹型塑料缠绕结构壁管材的制造方法，其特征在于该管材是由两侧具有内含中空腔的管状凸起的塑料异型带材以螺旋方式缠绕并经熔胶熔合形成，以螺旋方式缠绕的相邻的塑料异型带材之间互相靠近的两个中空腔经熔合后形成中空加强筋，并在中空加强筋中部熔合部位形成直立的增强内肋。
3.根据权利要求2所述的内肋增强波纹型塑料缠绕结构壁管材的制造方法，其特征在于，包括以下步骤a)用第一挤出机挤出连续的两侧具有内含中空腔的管状凸起的塑料异型带材；b)将步骤a)所得异型带材并排螺旋缠绕在连续转动的成型滚筒上，使得相邻的塑料异型带材互相靠近的两个管状凸起之间形成空隙；c)用第二挤出机向步骤b)中所述的空隙中连续地挤入熔融的塑料熔胶；d)向c)步骤中已挤入熔胶的空隙旁两个相邻管状凸起施加相向的压力，使得这两个管状突起紧密的融合成一体，两个管状凸起熔接形成管外壁的中空加强筋，两个管状凸起的侧面熔合部位形成增强内肋。
4.根据权利要求3所述的内肋增强波纹型塑料缠绕结构壁管材的制造方法，其特征在于在步骤d)中，用设置于成型滚筒外周对应部位处带相应凹槽结构的压轮对相邻塑料异型带材熔接间隙两边相对应的两个管状凸起进行碾压，对已挤入熔胶的空隙旁两个相邻管状凸起施加相向的压力。
5.根据权利要求3或4所述的内肋增强波纹型塑料缠绕结构壁管材的制造方法，其特征在于步骤c)中，在第二挤出机上设置一复合机头，将经过成型辊轮碾压形成的和所要制备的管材直径相适应弧度变形的钢带通过该复合机头，第二挤出机向复合机头内挤入熔融的熔胶，在复合机头内，熔融的熔胶将钢带周边包裹，包裹着熔胶的钢带夹入步骤b)所述的空隙中，两个管状凸起的侧面和包裹着熔胶的钢带熔合形成增强内肋。
全文摘要
本发明公开了一种内肋增强波纹型塑料缠绕结构壁管材及其制造方法。该管材包括由异型带材螺旋缠绕熔接成型的管材本体，所述管材本体包括圆柱形管壁、螺旋环绕在其上的中空加强筋以及位于中空加强筋内的垂直于管壁的增强内肋，该增强内肋将所述中空加强筋分成两个并列的中空腔，所述熔接成型的结合面位于该增强内肋处。该管材是由两侧具有内含中空腔的管状凸起的塑料异型带材以螺旋方式缠绕并经熔胶熔合形成。由于本发明方法的采用两侧具有内含中空腔的管状凸起的塑料异型带材以螺旋方式缠绕并经熔胶熔合形成，从而使所得到的塑料波纹管具有缠绕在管壁外侧的中空加强筋，具有良好的环刚度和管土共同作用，同时具有较高的强度。并且，增强内肋结构可有效提高中空加强筋的稳定性，使本发明的缠绕波纹管稳定性优越于其它缠绕波纹管和双壁波纹管。
文档编号F16L9/16GK102305316SQ20111012118
公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月11日 优先权日2010年7月6日
发明者戴爱清 申请人:戴爱清