[发明专利]管的套接

说明书

技术领域

本发明涉及塑料材料的管连接构造(例如插口或法兰)的后成形，在此后成形的过程中材料经受局部弯曲。本发明特别是涉及分子定向塑料管插口中的环槽的成形，并在下文中有所描述，但是并不仅限于这些应用。

背景技术

将多种长度的塑料管连接一起的方式是多种多样的，这些方式中的大多数包括通过重新加热成形管的末端，并成形为某种所需形状，以便通过夹具、插口、或联结装置提供与另一管的相反末端进行配合的形式。在塑料管上形成插口(也称为扩口)的文献早已存在，在这些文献中有多个的工艺和方法。

已知塑料的分子定向能够提供提高的机械性能，并且此种材料已经普遍的应用到塑料管中。通过在适合的温度条件下拉伸或拉伸材料可以达到定向，如此在塑料材料中促使形成一个应变(例如背离初始的成形方向)，从而使得分子进行排列，并且在拉伸同时冷却材料使得应变定型。已经提出了将此种原理应用到塑料管的多种方法，特别是通过圆周向和/或轴向拉伸以便提高在内压下的耐内压强度。此种方法的例子已在WO 90/02644和WO2004/089605中有所描述，它们描述的方法是制成双轴(即圆周向和轴向)定向的管。

在最为常用的管道材料的定向热塑性塑料的情况下，定向材料的重新成形并不简单，这是因为如果重新加热，材料将倾向于复原，也就是说，通过变形方法形成的定向的分子结构将会丢失。另外，应用到插口的变形方法可以调整定向程度，由此强度或其它材料的机械性能变差。后面的影响将参考图1在以后进行详细的论述。

定向PVC管通常通过在管末端的完整插口进行连接，如WO90/15949、US5928451、WO02/09926和UK1432539所描述。在这些方法中，管末端被扩大成插口，或者通过机械或者通过水压方式迫使材料符合外部模具或内部芯轴。

WO90/15949涉及在圆周向或轴向定向塑料管上形成完整插口，其特点是通过对插口和管本身应用不同轴向拉伸比率以得到需要的相对厚度和性质。特别是，该方法提供了圆周向或轴向定向的在管末端有完整插口的塑料管，插口壁比管身的轴向拉伸少。

另外，通常希望用垫片将通过管末端插入扩大的插口的连接部分进行密封。为了应用垫片，插口将包括内环槽，典型的是通过在特殊形状的芯轴上通过拉伸插口的末端来形成，该芯轴在圆周向一定的位置上被扩大以形成圆形槽，该圆形槽容纳用于密封目的的环形弹性体材料的垫圈。

在WO97/10942中，描述了在分子定向管的末端形成插口和环槽的方法，包括加热插口的区域的步骤，由此在材料的玻璃转化温度之上形成环槽，同时保持插口剩余的部分在玻璃转化温度之下。

在成形过程中，弯曲发生在表面方向发生变化的点处，在此点处，在材料中产生伸张或压缩应变，这些应变增加或减少在定向的过程中产生的应变并增加或减少定向。相对于插口其余部分的轴向拉伸，已经发现在形成环槽的过程中引起的弯曲应力在环槽附近调整了材料的局部轴向拉伸，在弯曲的内部(例如弯曲的凹面)，环槽的材料被压缩(导致较少的轴向拉伸)，同时在弯曲的外部(例如弯曲的凸面)，轴向拉伸将增加。沿着中间弯曲轴(大约沿着材料部分的中点延伸)轴向拉伸实际上没有变化。

在一些情况下，局部轴向拉伸的调整是经过环槽的管插口变差的原因之

发明内容

本发明的目的是提供一种在塑料管中后成形例如具有环槽的插口的连接构造的方法，由此能够控制成形过程的局部变化，以此克服或改善这些问题。

第一方面，本发明提供一种塑料材料管中的连接构造的后成形方法，包括在弯曲位点处局部弯曲管壁的步骤，在所述弯曲步骤进行的同时对经过管壁材料的温度分布进行控制，以此在所说弯曲位点处的弯曲凹面和凸面形成不同的管材料弹性模量。

优选的是，控制温度分布的步骤包括在所述弯曲位点处对管壁进行不同的加热和/或冷却，由此凹面的温度比凸面的温度低。

同样优选的是，管是分子定向塑料管。

优选的是，在管中形成的连接成形包括扩大直径的插口和圆周向环槽，和控制温度分布包括在基本上对应环槽顶部的位置处在管内表面和外表面之间形成温度差。

任选的是，这种方法还包括在完全对应环槽底部的位置处在管上形成相反的温度差。

本发明进一步提供一种根据这种方法制成的管和适合执行这种方法的套接装置。

本发明的更多方面已经陈述在权利要求中。

附图说明

本发明更加优选的实施例将参考附图进行说明，其中：