CN202302368U - 双平壁管带材的缠绕搭接结构、双平壁管及其缠绕成型装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双平壁管带材的缠绕搭接结构，包括下基板、上基板、加强肋，第一连接部由双平壁管带材横截面的一侧的加强肋侧壁沿该侧壁的横向延伸而出，第二连接部沿加强肋侧壁内凹，第三连接部由双平壁管带材横截面的另一侧侧壁沿该侧壁的横向延伸而出，第四连接部沿加强肋侧壁内凹。本实用新型还提供了一种采用上述带材缠绕成的双平壁管以及一种生产上述管材的缠绕成型生产装置。本实用新型克服了现有双平壁管带材缠绕制管时侧部连接结构存在的材料成本较高、缠绕设备结构复杂、管材的生产效率较低等缺陷。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种制造缠绕结构壁管的带材缠绕搭接结构，还涉及应用该结构的管材和生产装置，特别涉及一种双平壁管带材的缠绕搭接结构及应用该结构的管材和生产装置。
背景技术
在地下管网工程中，塑料缠绕结构壁管材已被广泛使用。塑料结构壁管有两种主要工艺：直接挤出成型和缠绕成型。缠绕成型的塑料结构壁管是由塑料中空带材或塑料异型带材连续缠绕而成。采用缠绕成型工艺可以使用小型设备制作出口径大于1000mm以上的大口径管材，以及口径大于2000mm甚至3000mm以上的特大口径管材。采用中空带材的缠绕结构壁管还可制成具有平整内、外壁的管材，以便于管道之间的连接和密封。
如图1所示，目前采用中空带材缠绕成型的双平壁管，通过螺旋缠绕中空矩形塑料管1，并同步在中空矩形塑料管1之间，通过挤出机挤出塑料热熔胶3，再经冷却、压平等步骤制成。为了实现提高管道环刚度并降低管道生产成本的目的，还可在挤出的热熔胶3中放入金属带或金属条2。
上述双平壁管连接部位的搭接结构及其应用存在如下问题：
一是材料成本较高，其搭接部位重复采用了双重加强壁，并在双重加强壁之间的全部高度上挤出涂敷热熔胶，所需材料较多，因此成本大大提高。
二是设备结构复杂，其搭接部位的双重加强壁之间，在搭接前需留出缝隙，以便于在全部高度上挤出涂敷热熔胶，在搭接后又要将双重加强壁之间挤压在一起以便于热熔胶的粘合，因此设备的机械动作较多，结构复杂。
三是生产效率较低，由于其双重加强壁之间，需要留出缝隙和挤压粘合，因此其中空带材需沿整个带材宽度反复变形，所以带材宽度及加入的金属加强材料受到了较大限制，且只能设置单个中空结构，在单位长度的管材中需 要较多的缠绕圈数和熔接焊缝，从而影响管材，尤其是大口径以上管材的生产效率。
因此，如何改善双平壁管连接部位的搭接结构，降低材料消耗、简化缠绕成型工艺，提高管材，尤其是大口径以上管材的生产效率，是本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题之一在于，提供一种双平壁管带材的缠绕搭接结构，克服现有双平壁管带材缠绕制管时侧部连接结构存在的材料成本较高、缠绕设备结构复杂、管材的生产效率较低等缺陷。
本实用新型要解决的技术问题之二在于，提供一种双平壁管，克服现有双平壁管带材缠绕制管时侧部连接结构存在的材料成本较高、缠绕设备结构复杂、管材的生产效率较低等缺陷。
本实用新型要解决的技术问题之三在于，提供一种将双平壁管带材缠绕制成管材的生产装置，克服现有双平壁管带材缠绕制管时侧部连接结构存在的材料成本较高、缠绕设备结构复杂、管材的生产效率较低等缺陷。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
本实用新型解决其技术问题之一所采用的技术方案是：构造一种双平壁管带材的缠绕搭接结构，所述双平壁管带材包括下基板、上基板、加强肋，以及第一连接部、第二连接部、第三连接部和第四连接部，所述加强肋位于所述上、下基板之间，与所述上基板和/或下基板连接，所述加强肋与所述上、下基板之间构成封闭空腔；所述第一连接部由所述双平壁管带材横截面一侧的加强肋侧壁沿该侧壁的横向延伸而出，所述第二连接部沿靠近所述第一连接部的第一端部加强肋侧壁内凹，所述第二连接部的所述第一端部加强肋的外侧面设置了可沿带材宽度方向挤靠的横向受力面，所述第三连接部由所述双平壁管带材横截面的另一侧的加强肋侧壁沿该侧壁的横向延伸而出，所述第四连接部沿靠近所述第三连接部的第二端部加强肋侧壁内凹；
所述第一连接部包括与所述下基板的外表面同平面的第一外表面和与该第一外表面相对的第一内连接表面，所述第二连接部包括设置在所述第一端部加强肋顶端的第二搭接端和设置于所述第一端部加强肋与所述上基板之间结合部的母榫头，所述第三连接部包括与所述上基板的外表面同平面的第三外表面和与该第三外表面相对的第三内连接表面，其端部设有与所述母榫头配合的公榫头，所述第四连接部包括设置在所述第二端部加强肋顶端，或所述第二端部加强肋顶端和所述第二端部加强肋与所述下基板之间结合部的第四搭接端，所述搭接端的外连接表面与所述下基板的外表面之间的距离与所述第一连接部的厚度相同。
优选的，在上述双平壁管带材的缠绕搭接结构中，所述下基板、上基板、加强肋为热塑材料层，所述热塑材料层为聚乙烯层、聚氯乙烯层或聚丙烯层。
优选的，在上述双平壁管带材的缠绕搭接结构中，所述加强肋包括置于该加强肋内的增强型材，所述增强型材为至少一个条形型材，所述增强型材为弹性模量大于所述热塑材料的弹性模量的型材。
优选的，所述增强型材为增强金属带，所述增强金属带为钢带或铝带。
优选的，在上述双平壁管带材的缠绕搭接结构中，所述母榫头的内壁上设有防脱凹槽，所述公榫头的外壁上设有与所述防脱凹槽适配的防脱倒钩。
优选的，在上述双平壁管带材的缠绕搭接结构中，所述公榫头的内壁上设有防脱凹槽，所述母榫头的外壁上设有与所述防脱凹槽适配的防脱倒钩。
优选的，在上述双平壁管带材的缠绕搭接结构中，所述防脱倒钩和所述防脱凹槽的数量相同，且均为多个。
优选的，在上述双平壁管带材的缠绕搭接结构中，所述第一连接部的宽度大于所述第二连接部的宽度，所述第三连接部的宽度大于所述第四连接部的宽度，所述第二连接部与所述第四连接部的宽度之和小于所述第一连接部的宽度。
一种双平壁管，由上述任一项所述的双平壁管带材螺旋缠绕而成，至少所述双平壁管带材的所述第四连接部的第四搭接端外表面设置热熔焊条或粘合剂层，所述双平壁管带材的所述第一连接部的第一内连接表面与相邻双平 壁管带材的所述第四连接部的第四搭接端搭接，所述第二连接部的第二搭接端与相邻双平壁管带材的所述第三连接部的第三内连接表面搭接，所述第三连接部端部的所述公榫头与相邻双平壁管带材的所述第二连接部的所述母榫头榫合；该双平壁管具有由所述双平壁管相邻带材的所述下基板构成的光滑平整的内壁和所述上基板构成的光滑平整的外壁，且所述内壁和外壁之间具有多个中空结构。
一种双平壁管缠绕成型装置，用于生产上述的双平壁管管材，其包括管道外径成型辊轮和管道内径成型辊轮，所述管道外径成型辊轮为同直径的光轮，且其开始端设有挡块或台阶。
从上述的技术方案可以看出，实施本实用新型的双平壁管带材的缠绕搭接结构及应用该结构的双平壁管和生产装置，与现有技术比较，其有益效果是：
一是其搭接部位利用加强肋顶端与基板的结合面搭接，结合部较小且无重复，所需材料成本大大减少；
二是管材内壁采用热熔焊条或粘合剂层，密封性能好，管材外壁对密封性无要求，可通过榫合形成平整外壁；其生产装置只需利用挡块或台阶螺旋导向和管道成型辊轮辊压压合，机械动作少，成型工艺及设备结构简单；
三是带材不需反复变形，所以带材宽度受到的限制较小，并可设置多个中空结构，在单位长度的管材中需要的缠绕圈数少，可提高管材的生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有双平壁管带材的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的双平壁管带材的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的双平壁管带材搭接结构的结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的双平壁管带材搭接结构的局部放大图；
图5为本实用新型实施例提供的双平壁管材缠绕生产装置示意图。
具体实施方式
本实用新型的第一个核心在于公开了一种双平壁管带材的缠绕搭接结构，克服现有双平壁管带材缠绕制管时侧部连接结构存在的材料成本较高、缠绕设备结构复杂、管材的生产效率较低等缺陷。
本实用新型的第二个核心在于公开了一种双平壁管，克服现有双平壁管带材缠绕制管时侧部连接结构存在的材料成本较高、缠绕设备结构复杂、管材的生产效率较低等缺陷。
本实用新型的第三个核心在于公开了一种将双平壁管带材缠绕制成管材的生产装置，克服现有双平壁管带材缠绕制管时侧部连接结构存在的材料成本较高、缠绕设备结构复杂、管材的生产效率较低等缺陷。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图2-图4，图2为本实用新型实施例提供的双平壁管带材的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的双平壁管带材搭接结构的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的双平壁管带材搭接结构的局部放大图。
本实用新型提供的双平壁管带材的缠绕搭接结构，其带材包括下基板12、上基板11、加强肋13、置于该加强肋13内的增强型材14，以及第一连接部121、第二连接部131、第三连接部111和第四连接部122，其中，加强肋13优选为多条，位于上基板11、下基板12之间，与上基板11和/或下基板12连接，加强肋13与上基板11、下基板12之间构成封闭空腔；第一连接部121由双平壁管带材横截面的一侧的加强肋侧壁沿该侧壁的横向延伸而出，第二连接部131沿靠近第一连接部121的第一端部加强肋侧壁内凹，第一端部加 强肋的外侧面设置了可沿带材宽度方向挤靠的横向受力面；第三连接部111由双平壁管带材横截面的另一侧的加强肋侧壁沿该侧壁的横向延伸而出，第四连接部122沿靠近第三连接部111的第二端部加强肋侧壁内凹；第一连接部121、第二连接部131、第三连接部111和第四连接部122均沿带材的长度方向延伸。
第一连接部121包括与下基板12的外表面同平面的第一外表面和与该第一外表面相对的第一内连接表面，第二连接部131包括设置在上述第一端部加强肋顶端的第二搭接端和设置于第一端部加强肋与上基板11之间结合部的母榫头，第三连接部111包括与上基板11的外表面同平面的第三外表面和与该第三外表面相对的第三内连接表面，其端部设有与母榫头配合的公榫头112，第四连接部122包括设置在上述第二端部加强肋顶端，或上述第二端部加强肋顶端和第二端部加强肋与下基板12之间结合部的第四搭接端，第四搭接端的外连接表面与下基板12的外表面之间的距离与第一连接部121的厚度相同。将该双平壁管带材缠绕成管材时，第一连接部121搭接在第四连接部122上，由于第四连接部122的外连接表面与下基板12的外表面之间的距离与第一连接部的厚度相同，因此能够保证管材内壁的平滑。
在上述双平壁管带材中，下基板12、上基板11、加强肋13可为聚乙烯、聚氯乙烯或聚丙烯等热塑材料。
在上述双平壁管带材中，加强肋13内的增强型材14为“I”型金属带，“I”型金属带可为钢带、铝带等适用的金属材料。增强金属带的弹性模量大远大于热塑材料的弹性模量，可在提高管材环刚度的同时使原材料的消耗量显著减少。
母榫头的内壁上分别设有单个防脱凹槽和成组防脱凹槽1111，公榫头112的外壁上分别设有与成组防脱凹槽1111适配的成组防脱倒钩1121，以及与单个防脱凹槽适配的单个防脱倒钩；或公榫头112的内壁上设有防脱凹槽，母榫头的外壁上设有与防脱凹槽适配的防脱倒钩，成组防脱倒钩1121和成组防脱凹槽1111的数量相同，且均为多个，在将带材缠绕制管后，可防止管材运输和使用时，公榫头与母榫头之间脱开，造成管道外壁损坏。在其他实施例 中上述榫头上还可分别设有对称的单个防脱凹槽或对称的成组防脱凹槽，以及适配的防脱倒钩。
第一连接部121的宽度大于第二连接部131的宽度，第三连接部111的宽度大于第四连接部122的宽度，第二连接部131与第四连接部122的宽度之和小于第一连接部121的宽度。即第一连接部121、第二连接部131、第三连接部111和第四连接部122的宽度满足：在将带材缠绕制管时，当第一连接部121的与第四连接部122相贴配合搭接连接时，第二连接部131与第三连接部111相榫合连接，第二连接部131与第四连接部122在第一连接部121上的投影不发生重叠，以保证在缠绕制管时，第二连接部131与第四连接部122不会发生干涉，并可减少带材缠绕成管材时，缠绕搭接结构的重复，降低原材料的消耗。
第二连接部131处的加强肋的外侧面还设置成可沿带材宽度方向挤靠的横向受力面。该横向受力面用于在带材缠绕成管材时，与缠绕机上外径成型辊轮开始端设置的挡块或台阶挤靠，并在多个上述挡块或台阶的螺旋导向下，使带材卷绕一周时向前旋进一个带材宽度，同时也使已卷绕成型的管材螺旋旋进一个带材宽度。
本实用新型提供的双平壁管采用上述双平壁管带材螺旋缠绕而成，至少带材的第四连接部122的第四搭接端外表面设置热熔焊条或粘合剂层，这样至少可保证管道内壁处的密封。在其他实施例中还可在第二连接部131的第二搭接端外表面、或母榫头的凹槽内同时设置热熔焊条或粘合剂层。
上述螺旋缠绕带材的第一连接部121的第一内连接表面与相邻带材第四连接部122的第四搭接端外表面搭接，第二连接部131的第二搭接端外表面与相邻带材第三连接部的第三内连接表面搭接，第三连接部端部的公榫头112与相邻带材第二连接部131的母榫头榫合；其具有由相邻带材下基板12构成的光滑平整的内壁和上基板11构成的光滑平整的外壁，且内壁和外壁之间具有多个中空结构。
请参阅图3和图5，图3为本实用新型实施例提供的双平壁管带材搭接结构的结构示意图；图5为本实用新型实施例提供的双平壁管材缠绕生产装置示意图。
本实用新型提供的双平壁管缠绕成型装置，包括管道外径成型辊轮21和管道内径成型辊轮22，管道外径成型辊轮21为同直径的光轮，且其开始端设有挡块或台阶23。辊轮开始端设置的挡块或台阶23作为缠绕成管材过程中的螺旋导向槽，按螺旋升程的展开图间隔布置。沿带材宽度方向的第二连接部131处的加强肋的外侧面设置的可沿带材宽度方向挤靠的横向受力面132，与缠绕机上外径成型辊轮开始端设置的挡块或台阶23挤靠，并在多个上述挡块或台阶的螺旋导向下，使带材卷绕一周时向前旋进一个带材宽度，同时也使已卷绕成型的管材螺旋旋进一个带材宽度。管道内径成型辊轮对带材第一连接部121的第一内连接表面及其相邻带材第四连接部122的第四搭接端外表面的搭接处进行压合，使所设置的热熔焊条或粘合剂层24将搭接处连接为一体。管道外径成型辊轮和管道内径成型辊轮相向压合公榫头和母榫头，使管材通过榫合形成平整的外壁。
实施本实用新型的双平壁管带材的缠绕搭接结构及应用该结构的双平壁管和生产装置，与现有技术比较，其有益效果是：
一是其搭接部位利用加强肋顶端与基板的结合面搭接，结合部较小且无重复，所需材料成本大大减少。
二是管材内壁采用热熔焊条或粘合剂层，密封性能好，管材外壁对密封性无要求，可通过榫合形成平整外壁；其生产装置只需利用挡块或台阶螺旋导向和管道成型辊轮辊压压合，机械动作少，成型工艺及设备结构简单，
三是带材不需反复变形，所以带材宽度受到的限制较小，并可设置多个中空结构，在单位长度的管材中需要的缠绕圈数少，可提高管材的生产效率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显 而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种双平壁管带材的缠绕搭接结构，所述双平壁管带材包括下基板(12)、上基板(11)、加强肋(13)，以及第一连接部(121)、第二连接部(131)、第三连接部(111)和第四连接部(122)，其特征在于，所述加强肋(13)位于所述上、下基板之间，与所述上基板(12)和/或下基板(11)连接，所述加强肋与所述上、下基板之间构成封闭空腔；所述第一连接部(121)由所述双平壁管带材横截面的一侧的加强肋侧壁沿该侧壁的横向延伸而出，所述第二连接部(131)沿靠近所述第一连接部(121)的第一端部加强肋侧壁内凹，所述第二连接部的所述第一端部加强肋的外侧面设置了可沿带材宽度方向挤靠的横向受力面，所述第三连接部(111)由所述双平壁管带材横截面的另一侧的加强肋侧壁沿该侧壁的横向延伸而出，所述第四连接部(122)沿靠近所述第三连接部(111)的第二端部加强肋侧壁内凹；
所述第一连接部(121)包括与所述下基板的外表面同平面的第一外表面和与该第一外表面相对的第一内连接表面，所述第二连接部(131)包括设置在所述第一端部加强肋顶端的第二搭接端和设置于所述第一端部加强肋与所述上基板之间结合部的母榫头，所述第三连接部(111)包括与所述上基板的外表面同平面的第三外表面和与该第三外表面相对的第三内连接表面，其端部设有与所述母榫头配合的公榫头(112)，所述第四连接部(122)包括设置在所述第二端部加强肋顶端，或所述第二端部加强肋顶端和所述第二端部加强肋与所述下基板之间结合部的第四搭接端，所述搭接端的外连接表面与所述下基板的外表面之间的距离与所述第一连接部(121)的厚度相同。
2.如权利要求1所述的双平壁管带材的缠绕搭接结构，其特征在于，所述下基板、上基板、加强肋为热塑材料层，所述热塑材料层为聚乙烯层、聚氯乙烯层或聚丙烯层。
3.如权利要求1所述的双平壁管带材的缠绕搭接结构，其特征在于，所述加强肋包括置于该加强肋内的增强型材，所述增强型材为至少一个条形型材，所述增强型材为弹性模量大于所述热塑材料的弹性模量的型材。
4.如权利要求3所述的双平壁管带材的缠绕搭接结构，其特征在于，所述增强型材为增强金属带，所述增强金属带为钢带或铝带。
5.如权利要求1所述的双平壁管带材的缠绕搭接结构，其特征在于，所述母榫头的内壁上设有防脱凹槽(1111)，所述公榫头(112)的外壁上设有与所述防脱凹槽(1111)适配的防脱倒钩(1121)。
6.如权利要求1所述的双平壁管带材的缠绕搭接结构，其特征在于，所述公榫头(112)的内壁上设有防脱凹槽，所述母榫头的外壁上设有与所述防脱凹槽适配的防脱倒钩。
7.如权利要求5或6所述的双平壁管带材的缠绕搭接结构，其特征在于，所述防脱倒钩(1121)和所述防脱凹槽(1111)的数量相同，且均为多个。
8.如权利要求1所述的双平壁管带材的缠绕搭接结构，其特征在于，所述第一连接部(121)的宽度大于所述第二连接部(131)的宽度，所述第三连接部(111)的宽度大于所述第四连接部(122)的宽度，所述第二连接部(131)与所述第四连接部(122)的宽度之和小于所述第一连接部(121)的宽度。
9.一种双平壁管，其特征在于，其为由如权利要求1-8任一项所述的双平壁管带材螺旋缠绕而成，至少所述双平壁管带材的所述第四连接部(122)的第四搭接端外表面设置热熔焊条或粘合剂层，所述双平壁管带材的所述第一连接部(121)的第一内连接表面与相邻双平壁管带材的所述第四连接部(122)的第四搭接端搭接，所述第二连接部(131)的第二搭接端与相邻双平壁管带材的所述第三连接部(111)的第三内连接表面搭接，所述第三连接部(111)端部的所述公榫头(112)与相邻双平壁管带材的所述第二连接部(131)的所述母榫头榫合；该双平壁管具有由所述双平壁管带材的所述下基板(12)构成的光滑平整的内壁和所述上基板(11)构成的光滑平整的外壁，且所述内壁和外壁之间具有多个中空结构。
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