导管及其制造和导管的熔合工艺过程制造技术

一种将第一导管管段（１１６）熔合到第二导管管段（１１８）的方法，每个管段包括至少一个带有第一端（１０８）和第二端（１１０）的钟形部分，在所述钟形部分（１０６）的所述第二端（１１０）的钟形部分内尺寸（１１２）大于在所述钟形部分（１０６）的所述第一端（１０８）的钟形部分内尺寸（１１２）。所述方法包括：加热和熔化所述第一导管管段（１１６）的所述钟形部分（１０６）的所述第二端（１１０）和所述第二导管管段（１１８）的所述钟形部分（１０６）的所述第二端（１１０）中的每一个的至少一部分；以及通过将所述第一导管管段（１１６）的所述钟形部分（１０６）的所述第二端（１１０）与所述第二导管管段（１１８）的所述钟形部分（１０６）的所述第二端（１１０）接合，来熔合所述第一导管管段（１１６）和所述第二导管管段（１１８），由此，形成具有熔合接头区域（１２０）的熔合导管系统（１１９）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的涉及熔合或连接导管或管道管段的系统，诸如聚氯乙烯导管或 管道，具体来说，涉及一种使第一导管管段和第二导管管段有效地和永久地熔 合的工艺过程，以及熔合的导管、熔合的接头区域和制造导管的方法。
技术介绍
导管系统在全球得到广泛的应用，以便运输或传送诸如水和其它流体的材 料，从一个地方运送到另一地方，在整个系统内进行分配。此外，导管系统还 被用作为结构罩壳，用于通信布线、电力布线、数据布线、光纤电缆等。 一般 地，这样的导管或管道系统都位于地下(因为地面以上的管道既不好看又易被 侵入)。然而，毕竟还存在着地面以上的设备。此外，应该指出的是，术语导 管和管道在这里可互换地使用，并可用来专指传送液体、容纳材料、包 容电线或其它导管/管道等的结构(通常为管形的)。后勤配送部门要将管道和导管运输到安装现场通常很困难，因为只有短的 管段才可有效地送货。根据已知的工艺和安装技术， 一旦这些管道或导管的短 管段供货到安装现场，这些管段必须附连或连接在一起。因此，已经开发出各 种接头或连接的工艺，尤其是，它们利用机械的接头，在端部处或靠近端部处 嵌入导线以产生熔合的接头，电阻加热元件用来将连接的导管管段熔合在一 起，或使用化学粘结剂作溶剂焊接以使用传统的套接结构来连接导管管段。例如，可见授予Bryant， III的美国专利6,398,264;授予Andersson的美国专利 6,394,502;授予Lueghamer的美国专利6,156,144;授予Lueghamer的美国专 利5,921,587;授予Eggleston的美国专利4,684,789;以及授予Ramsey的美国 专利4,642,155。多年来乙烯管(PE或HDPE)使用公知的连接技术常规地进 行熔合。例如，可见授予Tramm等人的美国专利3,002,871;授予Dickinson等人的美国专利4,987,018;授予Dickinson等人的美国专利4,963,421;和授予 Handine， Jr.等人的美国专利4,780,163;以及Genoni的美国专利公布第 2003/0080552号。因此，可利用先前存在的熔合设备。此外，如授予St Onge等人的美国专利第6,982,051号中所描述和要求保 护的，聚氯乙烯导管的熔合是已知的和已实践的。该专利的受让人和所有人就 是本专利技术和申请的受让人和所有人。此外，因此，参考专利的揭示和其内容以 参见方式引入本文。现有技术的一个缺点是形成从熔合管子内壁延伸出的内部焊缝。具体来 说，由于熔化和熔合导管需要热量和压力，所以，当两个管段的终端熔化和接 合时，该接合的压力导致在接头区域形成从现熔合的管子的内壁和外壁延伸出 的焊缝。内焊缝稍稍侵占到熔合管子的内部区域内并减小该导管的横截面和通 路。此外，如此一个内焊缝的存在可干扰和影响插入其中的某些物体，例如， 通信布线、电力和数据布线等。例如，焊缝可能损坏导线的绝缘层，这可不利 地影响线路信号，或造成线路短路。目前，该种内部焊缝可以各种方式予以消除。在一种变体中，内部焊缝用 手工或机械工具或结构除去。然而，如此的手工/机械去除可导致焊缝不完全的 或过度的去除，去除内部焊缝增加了安装过程的时间。更有甚者，在许多情形 中，该种焊缝的去除在安装过程中简直被忘掉了。此外，焊缝的去除可能由于 导管和配装结构的原因而变得不可能，例如，弯头和类似结构的熔合。在另一 变体中，与使用熔合管子相比，使用了某些机械的结构来连接管段。例如，可 能使用手孔箱，但这可导致在导管中附加螺纹的或夹紧的接头，这在连接 的导管管段之间造成更多泄漏和分离的潜在可能。还有，使用金属附件来约束 接头，通常在一段时间过后导致腐蚀和其它的劣化，这又增加了维护成本和相 关的成本。此外，在许多特殊的应用中，不能使用机械的和溶剂焊接的接头， 例如，无管沟的应用以及需要高接头强度的应用。
技术实现思路
因此，本专利技术的一目的是提供克服了现有技术不足的用于导管的熔合工艺7过程。本专利技术的另一目的是提供用于需要在现场连接许多长度的导管的熔合工 艺过程。本专利技术的另一目的是提供一种用于导管的熔合工艺过程，其提供具有 足够强度接头的单一导管系统，以便可通过在长的长度中的多个无管沟和敞开 管沟方法来安装导管，这也排除了通过接头的泄漏。本专利技术的另一目的是提供 成形的和可熔合的热塑性导管，该种导管可被熔合和使用，而无需除去内部焊 缝，也没有对插入其中的任何物体造成风险，插入的物体例如，通信布线、电 力布线、数据布线等。本专利技术的还有另一目的是提供熔合成形导管的方法。本 专利技术的另一目的是提供制造成形的可熔合的导管的方法。因此，在一个实施例中，提供一种将第一导管管段熔合到第二导管管段的 方法，其中，每个管段包括至少一个带有第一端和第二端的钟形部分，在钟形 部分的第二端的钟形部分内尺寸大于在钟形部分的第一端的钟形部分内尺寸。 该方法包括加热和熔化第一导管管段的钟形部分的第二端和第二导管管段的 钟形部分的第二端中的每一个的至少一部分；以及通过将第一导管管段的钟形 部分的第二端与第二导管管段的钟形部分的第二端接合，来熔合第一导管管段 和第二导管管段，由此，形成具有熔合接头区域的熔合导管。在另一方面和实施例中，本专利技术涉及一种在现场将第一导管管段熔合到第 二导管管段的方法，每个管段包括直线部分和至少一个带有第一端和第二端的 钟形部分，而且在钟形部分的第二端的钟形部分内尺寸大于在钟形部分的第一 端的钟形部分内尺寸。该方法包括将至少一个熔合装置移动到现场，且该熔 合装置适于(i)加热和熔化第一导管管段的钟形部分的第二端和第二导管管段的钟形部分的第二端中的每一个的至少一部分；以及(ii)通过将第一导管管段的钟形部分的第二端与第二导管管段的钟形部分的第二端接合，来熔合第 一导管管段和第二导管管段，由此，形成具有熔合接头区域的熔合导管。在还有另一实施例中，提供一种在现场制造导管管段的方法。该方法包括 用成形心轴来接合导管管段的至少一个终端，由此，在导管管段的至少一个终 端上形成钟形部分。在还有另一实施例中，本专利技术涉及一种导管管段。该导管管段包括具有 第一终端和第二终端的导管本体；以及位于第一终端和第二终端中的至少一个终端上的钟形部分。此外，导管本体用热塑性材料制造，该材料具有足以允许 钟形部分熔合到下一导管管段的钟形部分上的特性。考虑到以下参照附图的详细描述和附后的权利要求书，将会更加明白本发 明的上述和其它的特征和特点，以及操作方法和结构相关元件的功能及零件的 组合，和制造的经济性，所有的附图形成本说明书的一部分，其中，相同的附 图标记在各个图中表示对应的零件。然而，在表达上应该理解到，附图仅是为 了说明和描述的目的，并不意图作为本专利技术限定的定义。如在本说明书和权利 要求书中所使用的，单数形式的冠词一、一个和该包括复数的 所指，除非文中另有清楚地指示。附图说明厨1是根据本专利技术原理的导管的一个实施例的侧剖视图2是根据本专利技术原理的导管的另一个实施例的侧视图3是根据本专利技术原理的导管的还有另一个实施例的侧视图4是根据本专利技术原理的方法的一个实施例制作的熔合导管的侧剖视图5是根据本专利技术原理的方法的另一个实施例制作的熔合导管的侧视图6是根据本专利技术原理的一个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将第一导管管段熔合到第二导管管段的方法，每个管段包括至少一个带有第一端和第二端的钟形部分，在所述钟形部分的所述第二端的钟形部分内尺寸大于在所述钟形部分的所述第一端的钟形部分内尺寸，所述方法包括：加热和熔化所述第一导管管段的所述钟形部分的所述第二端和所述第二导管管段的所述钟形部分的所述第二端中的每一个的至少一部分；以及　通过将所述第一导管管段的所述钟形部分的所述第二端与所述第二导管管段的所述钟形部分的所述第二端接合，来熔合所述第一导管管段和所述第二导管管段，由此，形成 具有熔合接头区域的熔合导管系统。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-4-13 60/923,2981.一种将第一导管管段熔合到第二导管管段的方法，每个管段包括至少一个带有第一端和第二端的钟形部分，在所述钟形部分的所述第二端的钟形部分内尺寸大于在所述钟形部分的所述第一端的钟形部分内尺寸，所述方法包括加热和熔化所述第一导管管段的所述钟形部分的所述第二端和所述第二导管管段的所述钟形部分的所述第二端中的每一个的至少一部分；以及通过将所述第一导管管段的所述钟形部分的所述第二端与所述第二导管管段的所述钟形部分的所述第二端接合，来熔合所述第一导管管段和所述第二导管管段，由此，形成具有熔合接头区域的熔合导管系统。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在接合的所述第一导管 管段的所述钟形部分的所述第二端和所述第二导管管段的所述钟形部分的所 述第二端之间保持压力，直到各个导管管段的熔化端足够地冷却而提供有要求 强度的熔合接头区域为止。3. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，在所述加热和熔化之前，所述 方法还包括将所述第一导管管段的所述钟形部分的所述第二端与所述第二导 管管段的所述钟形部分的所述第二端对齐。4. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，以下中的至少一个所述第一 导管管段、所述第二导管管段、所述第一导管管段的所述钟形部分、所述第二 导管管段的所述钟形部分或它们的任何组合，由以下中的至少一个制造聚氯 乙烯复合物、热塑性材料、聚乙烯、高密度聚乙烯或它们的任何组合。5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一导管管段包括定位在 所述第一导管管段的各端上的钟形部分。6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤 加热和熔化所述第一导管管段的未熔合的钟形部分的第二端和其后导管管段的钟形部分的第二端中的每一个的至少一部分；以及通过将所述第一导管管段的未熔合的钟形部分的第二端与所述其后导管 管段的钟形部分的第二端接合，来熔合所述第一导管管段的所述未熔合的钟形部分的所述第二端和所述第二导管管段的所述钟形部分的所述第二端，由此， 形成其后的熔合接头区域。7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在所述加热和熔化步骤 之前，对所述第一导管管段和所述第二导管管段的所述钟形部分的所述第二端 中的至少一个进行表面加工。8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热和熔化步骤包括同时加热所述第一导管管段的所述钟形部分的所述第二端和所述第二导管管段的 所述钟形部分的所述第二端。9. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括对所述第一导管管段的 所述钟形部分的所述第二端和所述第二导管管段的所述钟形部分的所述第二 端中的至少一个的至少一部分施加多个加热区域。10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述多个加热区域中的至少 一个构造成显示不同于至少一个其它加热区域的温度。11. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，还包括选择以下中的至少一个接合的界面压力、接合的表压、接合时间、加热的界面压力、加热的表压、加热温度、加热时间或它们的任何组合，以使所述熔合接头区域呈现有所述第一导管管段和所述第二导管管段中的至少一个的至少50%的拉伸强度。12. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述接合的表压利用如下公式计算MGp= n (OD2-ID2) /4 XIp Ca其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：WF贝克，T马缇，E柯那尔，M本弗纽迪，M麦克喀纳，D厄本耐克，
申请(专利权)人：地下解决方案技术集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]