分段的軟管的制作方法
【專利說明】分段的軟管
[0001]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本申請要求享有2012年8月30日提交的美國臨時申請N0.61/694，839和2012年8月29日提交的美國專利申請N0.13/597,731的優(yōu)先權(quán)，并且本申請是2007年7月11日提交的美國專利申請N0.11/775,890的繼續(xù)，這些申請的整個公開內(nèi)容明確地通過參考包含于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開涉及一種方法，尤其涉及一種用于將包括管和管包套的軟管分段的方法，以及涉及一種通過這種處理獲得的軟管。類似地，本公開涉及一種軟管，尤其涉及一種包括管和管包套的軟管。本公開還涉及一種系統(tǒng)，尤其涉及一種用于將包括管和管包套的軟管分段的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]已知使用包括塑料管的軟管將衛(wèi)生配件相互連接，所述衛(wèi)生配件例如是閥和水龍頭，所述塑料管由編織塑料的或金屬的幅網(wǎng)包住。塑料管提供從軟管的一個端部到另一個端部的水密通道，而編織包套確保在不過度限制軟管的柔性的情況下較好地保護塑料管以防其磨蝕。
[0005]本公開闡述了該背景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一般來說，本公開教導了一種將管和管包套分段的方法，所述方法提高了合成的軟管的可靠性并且降低了發(fā)生衛(wèi)生管道工程事故(即，溢出)的可能性，否則將受到消費者的強烈不滿。
[0007]在一個實施例中，本公開教導了一種將管和管包套分段的方法，在所述方法中圍繞管包套的外圓周形成張緊材料的環(huán)形物，所述管包套可以由編織或卷繞材料形成。張緊材料的環(huán)形物用于引起徑向力，所述徑向力防止管包套相對于管縱向位移。張緊材料的環(huán)形物可以通過將張緊材料(的條帶)纏繞在管包套的外圓周上而形成。管和管包套可以繼而通過張緊材料的環(huán)形物、管包套和管的橫截面進行切割而被分段。
[0008]在另一個實施例中，材料條帶被纏繞在(編織/卷繞的)管包套的外圓周上。纏繞的材料條帶繼而例如通過熱收縮而被收縮處理成張緊材料的環(huán)形物以引起上述徑向力。管和管包套可以繼而通過張緊材料的環(huán)形物、管包套和管的整個橫截面進行切割而被分段。再次，張緊材料的環(huán)形物用于引起徑向力，所述徑向力防止管包套相對于管縱向位移。
[0009]在又一個實施例中，在(編織/卷繞的)管包套的外圓周處形成粘合材料的環(huán)形物。粘合材料的環(huán)形物在管包套與由管包套包住的管之間形成粘合部，所述粘合部同樣地防止管包套相對于管縱向位移。
[0010]在又一個實施例中，在切割管和管包套之前將管包套抓緊在管上，并且在管包套粘合到管之前例如通過將端件卷曲在管包套的外表面上而保持抓緊，通過這樣來防止管包套相對于管縱向位移。為了防止管包套磨損，可以圍繞(編織/卷繞的)管包套的外圓周纏繞有材料(的條帶)或可以在(編織/卷繞的)管包套的外圓周處形成有粘合材料的環(huán)形物。
[0011]通過在切割管和管包套期間和之后防止管相對于管包套位移，可以防止在軟管制造期間所組裝的各種部件未對準，從而提高軟管的可靠性并且降低發(fā)生衛(wèi)生管道工程事故(即，溢出)的可能性，否則將受到消費者的強烈不滿。避免這樣的事故對于建立和維持消費者滿意度起到了重要的作用。
[0012]仍然一般來說，會注意到本公開的上述技術(shù)不但防止管包套相對于管位移，而且抑制(編織/卷繞的)管包套在切割之后的磨損。這也防止在軟管的自動化制造期間所組裝的各種部件未對準。照此，本公開的技術(shù)協(xié)同地用于提高軟管的可靠性。
[0013]在一個方面中，如以上所觸及到的，本公開涉及一種方法。該方法可以是用于將管和(編織/卷繞的)管包套分段的方法。例如，該方法可以是用于將包括管和(編織/卷繞的)管包套的軟管分段的方法。類似地，該方法可以是用于制造(衛(wèi)生)軟管的方法。
[0014]管可以是塑料管，例如，聚乙烯、聚烯烴、交聯(lián)聚乙烯、聚氯乙烯或聚丙烯的管。管可以是橡膠管。換言之，管的壁可以具有塑料或橡膠材料。
[0015]壁，尤其壁的內(nèi)表面，限定管的管腔。壁可以具有外表面，所述外表面例如與內(nèi)壁相對，所述外表面限定管的外圓周。管可以具有圓柱形形狀。管可以具有圓形的橫截面。管可以理解為具有縱向軸線。當管的相應的端部定位成彼此相距最遠時，即，當管處于筆直的未彎曲的狀態(tài)中時，縱向軸線可以理解為由管的(近似)旋轉(zhuǎn)對稱的軸線所限定的一組點。當管處于弧形的彎曲狀態(tài)中時，縱向軸線可以理解為通過管的(近似)圓形橫截面的局部旋轉(zhuǎn)對稱的一組點。類似地，縱向軸線可以是管的圓柱形形狀的縱向軸線。在本公開中，縱向方向可以理解為(在給定的橫截面處)與相應的縱向軸線平行/成切線的方向。類似地，徑向方向可以理解為(在給定的橫截面處)與縱向方向正交的方向?？v向力可以是(在受力/施力的橫截面處)沿著(基本)縱向方向起作用的力。徑向力可以是(在受力/施力的橫截面處)沿著(基本)徑向方向起作用的力。
[0016]雖然在管的上下文中單獨地闡述，但是前面段落的公開內(nèi)容已經(jīng)為管包套、管包套的壁、以及管和/或管包套的任何段所準用。
[0017]管的壁可以具有平滑的內(nèi)表面和/或平滑的外表面。管的內(nèi)表面和外表面中的至少一個沿著管的(整個)長度可以具有(基本)均勻的橫截面。類似地，管的壁可以是波浪狀的，例如使得管的直徑根據(jù)管的縱向方向而(大致正弦地)改變。管的壁的外表面可以包括盤旋槽，即，所述槽的圓周位置根據(jù)管的縱向方向而(連續(xù)地)改變。盤旋槽可以是螺旋槽。
[0018]管腔可以具有至少3mm、至少5mm或至少1mm的(最小)直徑。管腔可以具有小于20mm、小于15mm、小于1mm或小于5mm的(最大)直徑。壁可以具有至少0.1mm、至少0.5mm或至少Imm的(徑向)厚度。壁可以具有小于5mm、小于2mm、小于Imm或小于0.5mm的(徑向)厚度。管可以具有小于25mm、小于15mm或小于1mm的(最大)直徑,例如，如在管的外圓周上的兩個點之間測量到的。
[0019]管可以具有至少10m、至少30m或至少50m的(有限)長度。管可以具有小于30m、小于50m或小于10m的長度。類似地，可以在連續(xù)的處理中制造管，并且因而管具有有效的無限長度。例如，如以下將進一步詳細地解釋，管可以在連續(xù)的處理中被制造、被包在(編織/卷繞材料的)管包套中并且被進給到切割裝置(所述切割裝置將管分段)。
[0020]管包套可以沿著管的(基本)整個長度包住管。類似地，管包套可以包住管的整個外圓周。管包套可以包住管，以便例如在管與管包套一起彎曲期間允許管相對于管包套縱向位移。在本公開中，管和管包套可以理解為是基本單元式的布置，管包套在管的(基本)整個長度上包住管的整個外圓周。管和管包套可以具有(基本)相等的長度，例如，管和管包套的長度可以相差了小于5%、小于2%或小于1%。管的一個端部或兩個端部可以與管包套的相應的端部一致。管包套的內(nèi)圓周可以具有(圓形)橫截面，其與管的外圓周的橫截面(基本)相同。管包套可以沿著管包套的整個長度具有均勻的橫截面。管包套的內(nèi)圓周可以具有(圓形)橫截面，所述(圓形)橫截面具有比管的(最大)直徑大了小于0.1 %、小于0.5%或小于I %的直徑，如在管的外圓周上的兩個點之間測量到的。
[0021]該方法可以包括:例如在管的外圓周上形成管包套。例如，如以下將進一步詳細地解釋，該方法可以包括:例如在連續(xù)的處理中將多個股繩和/或條帶編織到管的外圓周上。照此，管包套可以由多個編織的股繩和/或條帶形成/包括多個編織的股繩和/或條帶。多個股繩/條帶可以包括聚合物(纖維)的股繩和/或金屬(絲)的股繩。例如，多個股繩可以包括聚酰胺(纖維)的股繩和/或不銹鋼(絲)的股繩。類似地，多個股繩可以包括生物塑料的股繩，即，從可再生的生物質(zhì)得到的材料的股繩。各個股繩可以具有在0.02mm至0.5mm的范圍內(nèi)的直徑。多個股繩/條帶可以包括諸如PET或生物塑料的塑性材料的條帶和/或不銹鋼的條帶。為了更好的可讀性起見，本說明書以下將使用術(shù)語“股繩”代替表述“條帶/股繩”以指定形成管包套的材料的股繩和/或條帶。
[0022]管包套可以包括在20個至200個的范圍內(nèi)的股繩。股繩可以成組地布置，例如，每組有2個股繩至6個股繩。例如，管包套可以包括:96個股繩，其分成24個組，每組有4個股繩；或60個股繩，其分成12個組，每組有5個股繩。相應的組的各個股繩可以與相應的組的其它股繩平行地布置。
[0023]該方法可以包括:按照雙軸或三軸圖案編織股繩。例如，可以按照雙軸圖案編織股繩，在所述雙軸圖案中第一套股繩例如一半的股繩根據(jù)管的縱向方向沿著第一圓周方向圍繞管盤旋；并且第二套股繩例如另一半的股繩根據(jù)管的縱向方向沿著相反的第二圓周方向圍繞管盤旋，第一套股繩與第二套股繩交叉。類似地，可以按照三軸圖案編織股繩，在所述三軸圖案中第一套股繩根據(jù)管的縱向方向沿著第一圓周方向圍繞管盤旋，第二套股繩根據(jù)管的縱向方向沿著第二圓周方向圍繞管盤旋，并且第三套股繩基本沿著管的縱向方向延伸，每套股繩都與其它套的股繩交叉。
[0024]可以按照(簡單的)雙軸圖案編織股繩，在所述(簡單的)雙軸圖案中屬于第一套股繩的每個相應的股繩/每組股繩都交替地在屬于第二套股繩的一個股繩/一組股繩的上方/下方交叉而過，并且屬于第二套股繩的每個相應的股繩/每組股繩都交替地在屬于第一套股繩的一個股繩/ 一組股繩的上方/下方交叉而過。類似地，可以按照(兩上，兩下)雙軸圖案編織股繩，在所述(兩上，兩下)雙軸圖案中屬于第一套股繩的每個相應的股繩/每組股繩都交替地在屬于第二套股繩的兩個股繩/兩組股繩的上方/下方交叉而過，并且屬于第二套股繩的每個相應的股繩/每組股繩都交替地在屬于第一套股繩的兩個股繩/兩組股繩的上方/下方交叉而過。編織圖案可以是人字形圖案。例如，(兩上，兩下)編織圖案可以使得在第一股繩/第一組股繩的上方/下方經(jīng)過的兩個股繩/兩組股繩中的一個被在第一股繩/第一組股繩鄰近的每個股繩/每組股繩在下方/上方(相對地)經(jīng)過。
[0025]該方法可以包括:隨著股繩被編織(到管上)而張緊股繩中的任何(例如，一個、至少兩個或每個)。(在本說明書的結(jié)尾段落中給出術(shù)語“任何”的闡釋)。例如，股繩中的任何可以借助在5牛頓至200牛頓的范圍內(nèi)的張力被張緊。例如，具有在0.02mm至0.5mm的范圍內(nèi)的直徑的聚酰胺纖維當被編織到具有在8mm至1mm的范圍內(nèi)的外徑的管上時可以借助20牛頓至200牛頓的張力被張緊。類似地，具有在0.02mm至0.5mm的范圍內(nèi)的直徑的不銹鋼絲當被編織到具有在5mm至8mm的范圍內(nèi)的外徑的管上時可以借助5牛頓至50牛頓的張力被張緊。
[0026]如上所述，管包套可以通過將多個股繩編織到管的外圓周上而形成。類似地，管包套可以通過將材料成螺旋形地纏繞到管的外圓周上而形成。材料可以是諸如PET的塑性材料或是從可再生的生物質(zhì)得到的生物塑性材料。材料可以具有條帶的形式，所述條帶例如具有在5mm至25mm的范圍內(nèi)的寬度。材料條帶可以被纏繞(到管的外圓周上)，以便使材料條帶的邊緣與材料條帶的其它(側(cè)向相對的)邊緣交疊，例如，交疊部是在2mm至1mm的范圍內(nèi)。類似地，材料可以具有一個或多個股繩的形式，例如，股繩具有在0.5mm至2_的范圍內(nèi)的各個直徑。材料的一個或多個股繩可以被纏繞(到管的外圓周上)，以便使每個股繩都鄰接(側(cè)向地)鄰近的股繩。管包套可以包括材料的多個層，每個層都如上所述被纏繞。換言之，材料的一個或多個(額外的)層可以被成螺旋形地纏繞到這樣的材料的層上，即，所述材料的層被直接纏繞到管的外圓周上。一個或多個額外的層可以圍繞管沿著與將材料直接纏繞到管的外圓周上的圓周方向不同的圓周方向被纏繞。例如，額外的層可以沿著交替的圓周方向被纏繞，即，以便使每個層的圓周纏繞方向與相鄰的層的圓周纏繞方向不同。
[0027]該方法可以包括:圍繞管包套的外圓周/在管包套的外圓周上提供/形成位移抑制裝置。類似地，該方法可以包括:在管包套的外圓周處形成位移抑制區(qū)域。位移抑制裝置/區(qū)域可以用于抑制管包套相對于管縱向位移。位移抑制裝置/區(qū)域還可以在將管包套分段期間/之后抑制管包套的(編織股繩的)磨損。位移抑制裝置/區(qū)域可以具有彈性，所述彈性允許在將連接器的一部分例如如以下將說明的連接器的插入部分插入管腔中期間管的管腔擴張。
[0028]位移抑制裝置/區(qū)域可以包括張緊材料的環(huán)形物/由張緊材料的環(huán)形物組成。張緊材料的環(huán)形物可以將徑向力施加到管包套上和將徑向力從管包套引到管上，所述徑向力引起摩擦力，所述摩擦力限制管包套相對于管位移。從管包套到管上的徑向力會大到足以(在管的外圓周上)導致管塑性變形，例如，由管包套的編織股繩所形成圖案的塑性變形。類似地，位移抑制區(qū)域可以在管包套的外圓周處包括粘合材料的環(huán)形物/由粘合材料的環(huán)形物組成。粘合材料的環(huán)形物可以通過在管包套與管之間形成粘合部而抑制管包套相對于管位移。照此，位移抑制裝置/區(qū)域可以被稱為“管固定器件”。
[0029]如以上所觸及到的，該方法可以包括:例如，在將管分段的(縱向)位置處，在管包套的外圓周上/圍繞管包套的外圓周形成張緊材料的環(huán)形物。
[0030]材料可以是例如具有鋼絲形式的金屬。鋼絲可以具有在0.1mm至1.5mm的范圍內(nèi)的直徑。如以下將討論的，所述形成張緊材料的環(huán)形物的步驟可以包括:圍繞管包套的外圓周(成螺旋形地)纏繞例如在圍繞管包套的外圓周的10倍至50倍或10倍至20倍的范圍內(nèi)的(一段)金屬材料。通常，增加圍繞管包套的外圓周的圈數(shù)和/或增大金屬絲的直徑，則增大限制管包套相對于管位移的摩擦力，而又減小在將連接器的一部分插入管腔中期間允許管的管腔擴張的彈性。
[0031]類似地，材料可以是塑性材料，例如，聚酯、乙烯基或尼龍。材料可以是可熱收縮的塑料。材料可以具有條帶的形式，所述條帶具有小于30mm、小于15mm或小于1mm的寬度。材料條帶可以具有至少6mm或至少1mm的寬度。材料條帶可以具有小于0.3_、小于0.15mm或小于0.08mm的厚度。
[0032]材料可以被張緊成使得管的形狀(基本)不扭曲。例如，材料可以被張緊成使得管的管腔的橫截面永久地不改變。材料可以被張緊成使得例如編織物的結(jié)構(gòu)的至少部分在管包套的外圓周處通過張緊材料穿透到張緊材料的環(huán)形物的外圓周。
[0033]所述形成張緊材料的環(huán)形物的步驟可以包括:例如在將管分段的(縱向)位置處將材料的第一端部固定到管包套的外圓周，并且圍繞管包套的外圓周纏繞材料。所述形成張緊材料的環(huán)形物的步驟可以包括:將材料的第二端部固定到已纏繞的材料的外圓周。
[0034]所述將材料的第一端部固定到管包套的外圓周的步驟可以包括:例如使用加壓裝置將材料的一部分壓靠在管包殼的外圓周上。材料可以以這樣的壓力被壓靠在管包殼的外圓周上，即，所述壓力確保材料的第一端部在纏繞材料期間不脫位并且確保(基本)不使管的形狀扭曲，例如，沒有導致管的管腔的橫截面永久改變。
[0035]類似地，所述將材料條帶的第一 /第二端部固定到管包套的外圓周的步驟可以包括:使用粘結(jié)劑將材料條帶的一部分粘附到管包套的外圓周。在該方面，材料條帶的至少一個主要表面可以包括一個或多個自粘結(jié)部分或可以(整個地)用粘結(jié)劑涂覆。
[0036]加壓裝置可以在材料已經(jīng)圍繞管包套至少部分地纏繞之后從材料收回，例如，以便允許材料纏繞越過已經(jīng)被加壓裝置加壓的材料的所述部分。
[0037]所述圍繞管包套的外圓周纏繞材料的步驟可以包括:圍繞管包套成圓形地或成螺旋形地轉(zhuǎn)動材料的供給物(卷形物)。例如，材料的供給物(卷形物)可以被安裝在纏繞裝置的旋轉(zhuǎn)機架上，管和管包套穿過旋轉(zhuǎn)機架中的中心開口，旋轉(zhuǎn)機架圍繞管和管包套轉(zhuǎn)動以圍繞管包套的外圓周纏繞材料。管和管包套可以在旋轉(zhuǎn)機架轉(zhuǎn)動期間沿著縱向方向運輸以實現(xiàn)材料的螺旋纏繞。如以上所觸及到的，加壓裝置可以在材料已經(jīng)圍繞管包套至少部分地纏繞之后從材料收回，例如，以便允許旋轉(zhuǎn)機架轉(zhuǎn)動越過加壓裝置。
[0038]已纏繞的材料可以圍繞管包套的外圓周(圓周地)延伸了至少380°、至少420°或至少480°。已纏繞的材料可以圍繞管包套的外圓周(圓周地)延伸了小于720°、小于540°或小于420°。該方法可以包括:例如，在將材料的第一端部固定到管包套之后和/或在圍繞管包套至少部分地纏繞材料之后，將材料切成期望的長度。
[0039]為了形成張緊材料的環(huán)形物，材料可以在張力下被纏繞在管包套的外圓周上。照此，該方法可以包括:將材料張緊并且將已張緊的材料纏繞在管包套的外圓周上。所述將材料張緊的步驟可以通過例如隨著材料被纏繞在管包套上而限制/控制材料(從供給卷形物)的進給來實現(xiàn)。例如，材料可以經(jīng)由張緊機構(gòu)(從供給卷形物)進給到管包套的外圓周，所述張緊機構(gòu)確保，正被纏繞的材料，即，在張緊機構(gòu)與固定到管包套的材料之間的(材料的)段，處于(用戶指定的)張力下。張緊機構(gòu)可以包括一個或多個(張緊)輥