[发明专利]可卷绕形成螺旋管的复合带、复合管及其制造方法

说明书

本申请是申请日为2003年4月17日、申请号为03809029.5的发明申请 的分案申请，该发明申请的发明名称为“可卷绕形成螺旋管的复合带及其方 法”。

技术领域

本发明涉及对强化有肋结构的改进，并且特别地是涉及由合成材料制成 的强化或加强螺旋缠绕管或管道。

背景技术

众所周知，塑料管可以通过螺旋缠绕一个塑料带来制造，塑料带具有一 系列问隔开的在带的纵向延伸的直立肋，这是在塑料变得更加柔韧的室温或 者升高的温度下。螺旋缠绕管的这种形成已经在制管业广为人知，并且在涉 及塑料带的形式以及由这种带制造管或者管道的机器的形式的专利申请中被 描述。

对于这些管子来讲，为了实现高性能的应用以获得必要的强固程度，塑 料带的壁厚必须非常结实，肋也是一样。作为选择，最终管或管道可以通过 强化件或加强件来强化。

在一些应用中，强化的管或管道被埋在沟渠中或者承受高的地质载荷， 管或管道的强度极其重要。

申请人的澳大利亚专利607431公开了一种生产强化塑料管的方法，该塑 料管使用了以某种方式放置在肋之间的强化件，这种方式使得最终管或管道 的偏转抗力显著增加。强化件包括具有U形横截面的一个金属件，设计用于 在一对相邻肋的相对的凸缘形式下方相接合的强化件的自由端，藉此将金属 带锁在肋之间的合适位置，并且反过来也使肋和最终管硬化。

申请人的澳大利亚专利661047公开了对上面所提到的澳大利亚专利 607431公开内容的一种改进。改进是通过提供一种具有反向的U形或V形横 截面的一个中心主体部分而实现的，所述中心主体的径向高度大于肋的径向 高度，藉此基本上增加了复合管的有效外径。这提供了一个硬度更大的管。

已知的螺旋缠绕复合管是在多个操作阶段形成的。塑料主体被挤压出来 并且随后被螺旋缠绕以形成一个管。伸长的钢强化件被分离地卷绕成形，以 形成能提供所需硬度的外形(比如上面提到的反向U形或V形)。卷绕形成的 钢外形然后被卷绕成接近螺旋缠绕的塑料主体的半径。最后，形成外形和半 径的强化件被缠绕在塑料管的外部以形成具有所需硬度的复合管。

当使用澳大利亚专利607431和661047所公开的强化件时，将钢强化件卷 绕以形成具有接近塑料管的半径的步骤包括将钢强化件拉伸超越其弹性限 度。这需要在卷绕过程中施加相当大的力。相反，由于塑料的材料特性，挤 压出的塑料外形卷绕成螺旋管通常需要很小的力。

本发明的一个目的是提供对前述专利说明书607431和661047所公开内 容的某些改进，是针对强化的螺旋缠绕塑料管或管子，这些管子通过由塑料 材料和/或金属形成的附加的强化件而有效地硬化了管或管道，以藉此产生一 个复合塑料和金属结构。

本发明的另一个目的是提供一种改进的复合带，该复合带能够被卷绕形 成一个螺旋管和管道，而在管的缠绕过程中及过程后不需要附加强化件。本 发明的再一个目的是提供产生这种复合带的一种方法。

本发明的另一个目的是提供产生螺旋缠绕管的一种方法，该方法消除了 对强化件被引入带的塑料主体以前对强化件预卷绕的需要。

本发明的再一个目的是提供一种由两种或更多材料构成的螺旋缠绕塑料 管，这些材料具有不同的特性，因此合成的或者最终管或管道具有被加强的 特性，并且管或管道能够以相对低的成本被制造。

本发明的再一个目的是提供一种具有高压力等级的螺旋缠绕塑料管，也 就是说，这种管能够成功地抵抗高的内部压力。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供了一种复合带，该复合带可卷绕成 用于运输流体的螺旋管，其包括：

伸长的塑料带，所述塑料带具有底部，所述底部具有限定螺旋管内表面 的下侧和限定螺旋管外表面的上侧；

至少一个从所述底部的上侧向上直立的纵向延伸的肋部；以及

纵向延伸并由所述肋部侧向支撑的伸长强化带，所述强化带定向为基本 垂直于所述底部，并且所述强化带的高度对厚度比为3∶1～27∶1，所述螺旋管内 表面在所述强化带的下方形成连续面，

其中，当卷成螺旋管时，所述强化带克服径向断裂载荷而增强所述管， 并且所述螺旋管内表面使所述强化带与所述管中的流体相分离。

优选地，所述的高度对厚度比至少是四比一。