CN1090526A - 生产密封管管体的方法 - Google Patents

Abstract

制造特殊美学必需品涉及密封管的管体，挤压管 满足那种要求，比带焊缝的薄金属管好些。这里公开 一种生产薄金属管的方法，其实质是相当于美学特性 的挤压管。

Description

本发明涉及一种正如后面的权利要求1分类部分所指的方法。

管体，尤其生产密封管的管件，使用两种公知方法生产。对于使用那些方法生产的管体，在称为薄金属管和挤压管之间具有区别的。薄金属管通过焊接成形的薄金属带的相互搭接的两个边制成，而挤压管没有一道缝，挤压就是说通过挤压设备挤压液态的塑性材料而成。

薄金属管和挤压管，具有各自的优点和缺点，这引起使用它的目的在于要被密封的某些材料。由于所使用的薄金属片的合适的多层结构，薄金属管可以相对容易的适于精密或敏感材料密封，例如含有昂贵的和易挥发香味成分的材料，而为了同一目的，就是说作为一种扩散隔板，当使用挤压管时，就必须将单个的两管体由一个装进到另一个中，就薄金属片而论的对密封材料单纯适应性的优点，显著性减小了，这是因为与挤压管相比，由于存在可见的纵焊缝，就那种管的美学外观来说，由于焊缝将有损影响。由于焊接操作，不可能围绕着一薄金属管应用印刷，相反对一无焊缝的挤压管，在一挤压管已经与从挤压机中出来的延伸管段分开之后，通过将挤压管装到一心轴上并相对一个或多个旋转印刷辊滚动它而印刷到挤压管上。对于可取得的印刷质量来说，那种实施印刷的方法印出了清晰界线，而在图像复制时，就其锐度而言却在印刷的所有部分中是不满意的。半色质也受到明显限制。当印刷在薄金属管被成形之前和在边焊接操作之前的平面条件下印到薄金属片上时，这些限制在薄金属管的情况下就不会发生，虽然挤压管在适于密封材料的技术方面和印刷质量方面次于薄金属管，但挤压管却被化学工业推荐，用来密封高质量的化妆品，因为不存在纵缝，即使那附近的印刷质量是不能令人满意的。因此有自然美的管特性，这就保证了挤压管最好用于上述化学工业种类的产品上。

在考虑了上述的情况下，本发明的目的是提供一种生产管件的方法，该方法具有这样的性质，即按照那种方法生产的管件结合了公知薄金属管和挤压管的优点，却没有它们的缺点。

按照本发明的那个目的，通过在权利要求1特征部分中所述的特征来获得。

本发明的目的通过薄金属管具有一条新颖焊接外形边来实现，众所周知两条边在搭接位置上被焊在一起，结果在焊接操作期间两条边至少局部地由一边流到另一边上。那种焊接方法先须有一施加到两边的圆周表面上的相对的高垂直压力。就是说构成内边和外边的边或边区在可溶塑性材料的薄金属带的管体成形之后，由于在形成焊缝处使用压力机，结果明显的变形在薄金属管的外表面上保留下来，焊接程序的结果是在牢固的焊缝中具有的机械和工艺性能等于或比所使用的薄金属片的机械和工艺性能好些。那就是为什么迄今在生产薄金属管中不可缺少的过程仅仅包含焊接，搭接关系的两个边的操作的原因。

现已意外的发现，按照本发明的对接焊操作，或焊接薄金属带的长度方向上的切面，可以产生同样可靠性的焊缝，就是说具有一样的类似数量级与搭接焊操作的图中的工作点的机械和工艺性能。

也已发现，与公知的焊接方法比较，按照本发明的方法执行的用于熔化和连接焊接区的切面所必须施加的能量小，这里的焊接区是由靠近垂直切面的各自边区所构成的。进一步考虑关于需要的较小能量问题，作为这方面的一个优点是由于这个事实，即按本发明用的方法，由可熔材料（例如可熔的塑性材料）组成的薄金属表面承受较小的不利影响（损坏）以致按照本发明制作的缝，有一个带有与薄金属管一样亮度或光泽的平整表面，使缝不是这样的清晰可见。另外是该事实，即需要较小的能量意味着在薄金属片上的印墨不是明显的断裂或损坏，如同在公知方法的情况下一样。那就意味着有可能在边的范围内进行印刷，就是说薄金属片的两个边，以致在薄金属片形成为管子之后也存在管件的印图，该管件围绕着它全部有印纹。

下面权利要求1要求的特点表明有利于改进，如在权利要求1中所述的按照本发明的方法。

本发明的进一步优点、特点、及细节将从下述的结合执行该方法的最佳设备示出的，按本发明方法的最佳施实例和图中看出，在图中：

图1是制造密封管管体设备的示意侧视图，

图2用比图1大些的尺寸示出了设备的管一成形区，

图3示出了沿图1的A-A线截面剖开的成形件图，及

图4是在心轴上定位并压一塑性薄金属片操作的放大尺寸图，

在实施本发明生产管状体方法的图1中所示出的设备包括一基板10，在其上安装一在垂直方向上可移动的托板11，该可移动安装借助于基板10和托板11之间的一些控制件12来提供。每一控制件12在它的上端13处固定到基板10上，而在它的下端14处固定到托板11上，使得借助控制件12托板11可以被垂直的定位并被固定在位置上。

示意说明了控制件12最好是由空气驱动的控制件，它的上端13是活塞腔，被固定到基板10上，而它的下端14是相应活塞杆的自由端，与托板11连接。

在它的朝下端17处，该托板11装载一可自由旋转安装的辊16和在上边隔开配置的一类似外形的辊15，这些辊的座标轴位置不是可变的。

与托板11的后端18相隔开的基板10上的安排是驱动辊19它的直径相当于辊15和16的座标轴之间的间隔加上辊15和16半径之和。

绕着驱动辊19和辊15和16通过的是一具有上运行带21和下运行带22的环形金属传送带20，上运行带21和下运行带22依据驱动辊19的直径和尺寸及上辊15和下辊16的位置彼此平行延伸。

上辊15和下辊16与托板11的间隔和驱动辊19与基板10的间隔是这样，即传送带20以与托板11的前表面相同的间隔移动，托板的参考前表面意指托板的这个表面，它相对于其装有枢轴安装的控制件12下自由端的表面。

在传送带20的移动方向上，在下辊16的下游，上运行带21和下运行带22之间并与下运行带22的内侧合作，连续在托板11上安排着加热装置23，加压装置24和冷却装置25。加热装置23，加压装置24及冷却装置25是横条状或条状外形并是这样安装在托板11上，即它们在垂直方向上是可移动的。

为了达到垂直位移的目的，加热装置例如以带活塞杆的气动气缸方式连接到一控制件26上，该气动气缸室连到托板11上而活塞杆的自由端连接到加热装置23上，使得适当的驱动控制件26可以产生加热装置23的垂直方向的向上或向下运动。

加热装置23包括：最好在它的长度方向上提供一感应操作的高频加热装置，该加热装置在操作条件下产生热并将热传到传送带20的下运行带22上和传到金属传送带33的上运行带34上。为了提供均匀升温或加热下运行带22和上运行带34，加热装置23必需不仅仅为了调节例如相对于下运行带22由内侧的它的接触压力的目的是垂直可调的，而且在下运行带22的移动方向上，例如与它的中心线成一直线或在它的中心线的相同方向上延伸的方向上也是可调的，即相对于托板11可以实现改变加热装置23的长度上的位置。

像加热装置23一样，通过控制件27以例如带活塞杆的气动气缸形式的方式，加压装置24可换置地安装在托板11的垂直方向上，使得通过压力装置24相对于下运行带22的内侧可以施加一与加热装置23的接触压力无关的可变压力，以影响各种塑性材料的流动特性。

加热装置23和加压装置24的垂直位移能力总的说，起到三个目的的作用。一方面以那样的方式，该设备可以从事于处理不同厚度的薄金属片，另外借助于对接触压力，温度和压件压力的调节有可能建立所使用的有关塑性材料的具体材料值。此外垂直位移能力起到补偿或校正塑性薄金属片厚度上变化的作用。为了后一目的，该设备具有测量传感器（未示出）它为了位移目的而检测适当值并将这些值通到控制件上。

在托件11后端，下游的加压装置24，冷却装置25是与下运行带22的两侧滑动配合。

在本情况下的冷却装置25包括3个为了限制在托板11上的共同固定装置的垂直方向上的移动而设置的冷却部分或单元25a。

在固定装置和每一冷却部分或单元25a的相应侧即是下运行带22内侧的相对侧，之间提供有压缩弹簧28。该压缩弹簧28朝下运行带22的内侧施加一压力，以便确保为了使热量由下运行带22均匀传到冷却装置25上的目的而可靠接触。

如果想要在冷却装置25中增加或减少在下运行带22移动方向上的从下运行带22上散掉的热量，这可以在每一冷却部分或单元25a中通过安装产生相应较大或较小弹簧力的压缩弹簧28而得以实现。

为了保持均匀的热吸收能力，冷却装置25的这些冷却部分或单元用一吸热流体来冷却，最好借助通过这些冷却部分或单元的空气或水流冷却。通过调节每单位时间的冷却剂量，有可能根据被焊材料的专门要求来调节热吸收能力或从下运行带上散掉的热量。

在加热装置24的上游塑性材料受到初始定位或***，（初始***度取决于材料），加压装置24也以冷却装置25的方式可调节的被冷却，使当该设备工作时，加压操作及进入到冷却装置25中可以发生在同样相应温度下，该温度就像塑性材料的初始硬度一样，对材料就是说专门对所使用的塑性材料而言是特定的。

在托板11上的加热装置23，加压装置24和冷却装置25之上安排的是一个或多个与上述运行带21的内侧相配合的一些冷却条或横条29。这些冷却条29借助水冷却，并冷却向下的上运行带21，以达到这样一种程度以至在它绕辊15和16被导引之后以恒定的均匀温度作为下运行带，这可经常通入到加热装置中。

在上运行带21和下运行带22的内侧之间放置的是两自由旋转调节辊30和31，它们作用在运行带上。在调节辊31和驱动辊19之间安排的是一另外的作用在上运行带21外侧的自由旋转调节辊32。

一方面根据辊16的轴的垂直位置上的一变动，如相对于环形钢带33的上运行线34的位置标出的“H”达到提供关于在这些冷却部分或单元29上的上运行带21与在热装置23，加压装置24及冷却装置25上的下运行带22的平行调节的目的，在驱动辊19的轴位置不可调动的情况下提供调节辊30，31和32。

另外，为了调节上运行带21和下运行带22，调节辊31和32也起到调节传送带20的张力和保持张力恒定的作用。调节辊30和31借助各自在基板10上的夹件36和37，被可移动地安装在后辊15和16一样距基板10同样距离处。每个辊夹件36、37在一自由端上装载一辊而在它的另一端它被安装到固定在基板10上的锚具38、39上。辊夹件36、37采用相对于锚具38、39是可在枢轴上转动的和可位移的，使锚具38、39和各自的调节辊30和31的轴之间的距离可以改变及在绕锚具38和39的经向变化距离处，调节辊30和31是可移动的。

借助由两腿40和41组成的一肘杆调节辊32安装到基板10上。

腿40和41是相对彼此成一固定张角，并它们的交点处它们绕着固定的锚具42可旋转地安装。腿40在它的自由端装载调节辊32的腿41的自由端被连接到一气动的或液压的控制件43上，使得当控制件43被驱动时，调节辊32围绕着锚具42是可移动的，以便调节传送带20的张力。为了保持带的张力恒定，布局包括一传感器44，它检测带的张力和/或带的温度及产生保持带的张力恒定的控制件43的适当运动。

形成管体的设备部分包括一心轴45;一成形带件46，它被循环驱动并在它的朝向心轴45的侧面上装载一塑性薄金属带45;及许多成形件47，它们在心轴45的长度方向上彼此间隔开排列并且它们使成形带件46和薄金属带48围绕着心轴45的圆周变形。圆截面的心轴45固定地位于基板10上。如图2所示，在加热装置23，加压装置24及冷却装置25的间隔处，心轴按同一方向延伸。循环的上运行带34驱动传送带33，该传送带33，由金属制成，在心轴45的外表面上移动，并被导引在心轴长度方向上的槽64中。传送带33围绕着变向辊19在心轴45的前端滑动并作为心轴中的下运行带35折回。槽64开在心轴的底部，底部具有一绝缘件65用于防止在上运行带34上产生的热量的散失。这样在传送带33的上运行带34和金属传送带20的下运行带22之间形成的是一气隙在该气隙中将形成一轴向延伸的焊缝，金属薄片48的两相互对接边，在压力下彼此靠着被固定住的同时首先被熔化，被压平然后被冷却。

如图1所示，传送带33围绕着一固定安置在基板10上的驱动辊50通过;一在传送带内侧安置的可自由转动的调节辊51：一被安置在传送带外侧的并将上运行带34导引进心轴45中的导引槽64中和与变向辊49结合的调节辊52，确保了传送带相对于导引槽底部，它的轴位置不可移动的一变向辊49及一调节辊53正确地水平地被定位。

调节辊51、52和53像调节辊30、31和32一样被安装在基板10上。经由检测温度和/或传送带的张力的传感器54和一控制件55，调节辊51也保持带张力恒定。由于那样安排，当使不同的心轴直径时，有可能调节心轴的轴向中心线和下运行带22之间的间距“J”而维持下运行带22相对于上运行带34和下运行带35相对于上运行带34的平行。

为了达到将传送带33加热到至少在下运行带22进入加热装置23处的进入温度的目的，最好一以高频线圈形式的电阻加热装置56安置在调节辊52的上游处。

图3示出了具有安装在成形件47内的心轴45截面图和位于心轴45之上的加热装置23的一成形件47。该成形件47包括一承载体57，该承载体57在它的侧面58处，被固定到基板10上。成形件47装有三个自由转动的成形辊59，60和61。在心轴45下方配置的成形辊59围绕一水平轴转动，而分别安排在心轴45横向的成形辊60和61围绕着垂直轴转动用以更好的调节垂直断面或薄金属带的两个边的接触压力的大小，薄金属带的两个边相对彼此靠着，为简化起见以后称为边75。

在靠传送带33的上运行带34支承的条件下由第一成形件47过渡到定位薄金属带48的两个边的成形件47，水平和垂直旋转中心轴线朝中心轴45的中心点的间距减小，使得成形辊59，60和61的凹的成形接触表面去偏转成形带件46，该成形带件46在靠在成形件46上的薄金属带48在轴向上围绕着心轴45的情况下在辊59、60、61和心轴45之间运动。成形带件46的宽度比靠在其上的薄金属带的宽度小。

薄金属带48被引进到一环抱在轴45上的状况中，仅适到这样一种程度，使薄金属板48的两个边在传送带20的下运行带22和传送带33的上运行带34之间相对彼此平接，并且相对彼此在受成形带件46的两个边的作用压力下被夹紧的位置上，然而为了避免摩擦力，以那种方式成形的管状件的内表面没有与轴45的外表面接触。

在那样的方式中，当处理塑性单薄金属时包括由不同化学成分的塑性薄金属组成的层压制件，两个边75的边区或近段76（这两个边区相对彼此靠着并在加热装置23中被熔化）被避免与在各自的靠近区内不熔化的管壁材料分开，那样就在管体的两外边处确保一条均匀密度和自然裂开的焊缝。由于热量已从那里散掉，所以焊缝一达到予定的机械强度和刚度值，依次放置在成形件47上的成形辊59，60和61的中心轴线与心轴45的中心点之间的间隔就重新增大，使成形带件46打开及带有管的成形带件46，在管子由下运行带22和上运行带34上松开以后，实质上可以在轴向上脱离心轴45。

如图1所示，最好由容易可变形的加强纤维塑性材料组成的循环成形带件46，经由一驱动辊63驱动，并经过一张紧装置63和围绕着另一些变向辊。

驱动辊62带张紧装置63和一些变向辊，以这样的间隔放置在基板10上，该间隔即成形带件46的中心线与心轴45的垂直中心线重合使得当成形带46通过成形件47时，成形带件46的两个边46a经常以相对关系放置在一大体水平面上，尽可能对成形辊60和61的偏心及枢轴调节有帮助，那就确保了，薄金属带的两个边75用一予定接触压力相对彼此满意地靠着。

为了在由塑性单薄金属带或塑料/金属或塑性多层薄金属带组成的管状体上产生一满意地焊缝，已发现了优点，尤其是在关于其表面外形和防止熔化的塑性材料沿相对彼此靠着的两个边被挤出方面以及阻止在焊缝的两个边内和附近的应力和拉伸现象方面。如果传送带20和33及成形带件46以同样的圆周速度运动，结果在下运行带22和薄金属带48的两个边，薄金属带48的两个边和上运行带34之间以及在成形带件46和紧靠在其上的薄金属带48之间没有相对移动，从而在大体水平方向的接触压力下，呈静止状态，被夹在移动的传送带20和33之间的接的薄金属带的两个边75被熔化，以便首先由一边流进另一边在达到一经验初始硬度的状况下，它们进一步结合，在圆周压力下它们被成形压平并然后被冷却下来。

为了那个目的，以这样一种方式如关于它们的旋转驱动速度彼此配合的来控制驱动辊19，50、和62，以及张紧装置63和调节辊32和51在带20、33和46处在均匀的予定张力情况下的它们的调节位置处也被起动。

图4示出了一平的垂直延伸切边形式的二个边75中的每一个。根据本发明两个边75也可以切成一角度，使得当按那种方式成形的两个边75相对彼此靠着时，对接线将不是如图所示的垂直延伸情况而将是斜的。已经发现当使用斜面成20°至60°，最好40°至45°角时存在良好的强度值。根据本发明也有可能两个边75是阶梯外形，以致这些阶梯在成形管体的操作中被用来彼此啮合。

根据本发明的方法制造一管体，例如由一多层塑性薄金属带用执行本方法的所述的设备，按下述方式进行;

在区域A处，薄金属带在一平面的状态下进入到成形带件46上，该件46也是在一平面状态下运动，薄金属带48被成形带46输送到成形件47处。心轴45安放在薄金属带48上面。在成形件47中，成形带件46与贴在其上的薄金属带48直径减小的，实际圆外形的成形辊59、60和61围绕着心轴45被成形，至到薄金属48的两个边75在一个予定接触压力下相对彼此靠紧为止。成形带件46的宽度是这样：即薄金属带的两个边相对彼此靠紧以后，相互对着放置的成形带件46的两个边不遮没两个边75的接触区，以达到其上执行以后的处理操作的目的，而宁可成形带件46的两个边在它们之间形成一间隙，该间隙在管体的长度方向上延伸，而且在间隙中薄金属带的两个边的接触区是敞开的。

为了在薄金属带48的两个边处更好的调节予定的接触压力，成形辊60和61可以通过它们的偏心调节和它们的枢轴调节能力被位移。施加到两个边75上的压力例如在薄金属带48的两个边75相对彼此靠紧的区域内，相对于管体以一切线方向施加的力通过成形带件46产生，就是说依靠成形带件46和薄金属带48之间的摩擦力和成形带件46的弯曲。

在成形金属带48的两个边75（也就是两切边）的边对接区的操作之后，薄金属带48在上运行带34上。成形薄金属带48和成形带件46的操作发生在这样一种方式中，即仅仅在上运行带34上的对接区而在薄金属带48和心轴45之间没有接触，以便消除静止的心轴45和移动的薄金属带48之间的摩擦。

为了维持一给出的温度，心轴45提供有一管道或通道69，该通道69位于它的里边并且一冷却介质流过它。在心轴的里面还安置的是由一孔67和一些孔68组成的气道装置，孔67在轴45的轴向上延伸，而孔68，在加压装置24的区域内，按朝变向辊49的方向，从那里经向延伸，直到心轴45的端部为止。孔68在心轴45的圆周处开口并且如果必要的话，提供冷却用途的空气入心轴表面和管的内壁表面之间的空间，用于减少摩擦和用于标准管直径。

在由两个边区76、77构成的对接区形成之后，那个区域在传送带20和33之间通过，正如所发生的那样，为上述目的（定位两个边，成形，就是说平整焊缝及由传送带将供应的良好热量传到边一接触区上），接触压力最好保持而传送带也在垂直方向上将压力施加到对接区。

下运行带22以它的里侧与加热装置23接触，该加热装置在金属传送带20和33情况下，通过高频感应将这些传送带加热到足以将塑性材料升温到在压力下的焊接所需要的温度。

加热作用停止后，熔化的边一对接区在加压装置24的下方通过，该加压装置作用在下运行带22的里侧并且它引起对接区的二个边在压力下从一边传到另一边，和同时产生一平整作用和冷却作用，结果，在其已具备所需外形的初始硬度条件下，它通过进入到邻近的冷却装置。在冷却装置25中，剩余的热量经由下运行带22的边-对接区散走，该热量是边-对接区为了获得其必需的机械强度所需要的。

在边-对接区获得一给出的机械强度值后，成形带件46由于这一事实，即成形件47的成形辊59、60和61的中心线，相对于中心轴45的圆周的间隔增大而被打开。结果，焊接管件为其进一步的工艺，例如，为了将它分成单独部分，可自由地从心轴45上脱落下来。

为了产生塑性薄金属管体的自然应力和自然裂开的焊缝，在边-对接区的表面和与这些表面相配合的运行带之间，及薄金属带48和成形带46之间，在成形焊缝的操作期间不发生相对移动是必要的。为了此目的，传送带20和33及成形带46，以同样速度驱动和保持恒定的均匀的张力下，以便消除由热效应和在速度上这种单独变化而引起的伸长。上传传送带20是以在加热装置23，加压装置24和冷却装置25之下通过的循环传送带20的一部分的形式，也是同样有效的。

Claims (14)

1、一种制造密封管的管体的方法，该管体由可焊接的塑性材料构成的薄金属带制成，并且在其相邻的边区具有两个边，所说两个边在薄金属带的长度方向上平行延伸并被薄金属带的宽度所隔开，其中在薄金属带在成形为一管体后，边区用热和压力连接在一起而形成一焊缝，其特征是两个边(75)的一个相对另一个而接触，使得在两个边(75)之间产生一压力，在保持该压力情况下同时把两个边(75)连接在一起。

2、如权利要求1所述的方法，其特征是两个边（75）使之对于薄金属带（48）的表面作纵向延伸。

3、如权利要求1所述的方法，其特征是两个边（75）使之对于薄金属带（48）的表面作一倾斜角度延伸。

4、如权利要求3所述的方法，其特征是两个边（75）使之成从20°～60°，最好40°～45°的角度倾斜。

5、如权利要求1所述的方法，其特征是两个边（75）是阶梯形状的。

6、如权利要求1～5所述的方法，其特征是建立的压力，是在焊缝区中延伸，并切于管休的圆周。

7、如权利要求1～6所述的方法，其特征是管休依靠成形件（47）和成形带件（46），通过薄金属带（48）处于围绕一心轴（45）的状态下而成形的。

8、如权利要求1～7所述方法，其特征是依靠作用在成形带件（46）上的偏心地可绕枢轴转动并可位移的成形辊（60、61）来调节该压力。

9、如权利要求1～8所述方法，其特征是两个边（75）的焊接，在两传送带（20、23）的两隔开的运行带（22、34）之间实现。

10、如权利要求1～9所述的方法，其特征是依靠运行带（22、34），相对于管的中心径向，把压力施加到两个边（75）上。

11、如权利要求10所述的方法，其特征是为了形成一条焊缝，两个边（75）的塑性材料在运行带（22、34）之间，根据初始硬度，成形压力而被加热熔化，然后被冷却。

12、如权利要求10和11之一的方法，其特征是运行带（22、23）彼此独立的加热。

13、如权利要求1～12的方法，其特征是两个边被提供在两运行带（22、34）之间，和管件的内表面相对于心轴（45）保持一距离。

14、如权利要求13所述的方法，其特征是心轴（45）和管件内部之间的空间，被导入气态介质。

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