借助混合的玻璃纤维制造的热塑性管

申请号 CN200980159892.7 申请日 2009-06-23 公开(公告)号 CN102802900A 公开(公告)日 2012-11-28
申请人 OCV智识资本有限责任公司; 发明人 G·罗谢; C·雷诺; P·比索内;
摘要 提供一种由热塑性材料制造连续的管的方法。该方法包括以下步骤:提供具有可释放表面的无端部 心轴 ,所述无端部心轴构造成用于旋转;在所述无端部心轴的可释放表面上形成内部衬里层;在所述内部衬里层上形成 中间层 ;在所述中间层上形成外部层,从而形成连续的管,并将连续的管切割成段。该方法的特征在于,所述内部衬里层由热塑性材料制成,所述中间层由混合的热塑性材料和玻璃 纤维 加强材料制成,并且所述外部层由热塑性材料制成。
权利要求

1.一种由热塑性材料制造连续的管的方法,所述方法包括以下步骤:
设置具有可释放表面(19)的无端部心轴(12),所述无端部心轴(12)构造成用于旋转;
在所述无端部心轴(12)的可释放表面(19)上形成内部衬里层(21);
在所述内部衬里层(21)上形成中间层(34);
在所述中间层(34)上形成外部层(42),从而形成连续的管(50);和
将所述连续的管(50)切割成段(56);
其特征在于,所述内部衬里层(21)由热塑性材料制成,所述中间层(34)由混合的热塑性材料和纤维加强材料制成,并且所述外部层(42)由热塑性材料制成。
2.权利要求1所述的方法,其中所述内部衬里层(21)的热塑性材料是聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE),或其组合。
3.权利要求1所述的方法,其中所述内部衬里层(21)具有在从大约40.0mm到大约
400.0mm的范围中的宽度和在从大约0.5mm到大约50.0mm的范围中的厚度。
4.权利要求1所述的方法,其中所述中间层(34)的纤维加强材料是玻璃。
5.权利要求1所述的方法,其中所述中间层(34)具有在从大约40.0mm到大约400.0mm的范围中的宽度和在从大约0.3mm到大约5.0mm的范围中的厚度。
6.权利要求1所述的方法,其中具有混合的热塑性材料和玻璃纤维加强材料的中间层(34)在所述连续的管(50)周围沿周向取向。
7.权利要求1所述的方法,其中所述内部衬里层(21)、所述中间层(34)和所述外部层(42)通过在加热状态下将内部衬里条材(20)、中间条材(30)和外部条材(40)包覆在所述无端部心轴(12)上而形成,从而形成热的且粘性的表面,以便于与其它已包覆的条材的粘合。
8.权利要求7所述的方法,其中所述内部衬里条材(20)、所述中间条材(30)和所述外部条材(40)被加热到在从大约130℃到大约230℃的范围中的温度
9.权利要求1所述的方法,其中所述连续的管(150)还包括第二中间层(162)。
10.权利要求9所述的方法,其中所述第二中间层(142)由聚泡沫制成。
11.权利要求1所述的方法,其中所述内部衬里层(21)、所述中间层(34)和所述外部层(42)形成不规则的形状(594)。
12.权利要求1所述的方法,其中所述内部衬里层(372)、所述中间层(376)和所述外部层(374)形成具有空心的芯的复合条材(370)。
13.权利要求12所述的方法,其中所述空心的芯具有矩形横截面形状。
14.权利要求12所述的方法,其中所述内部衬里层(372)和所述外部层(374)包括加强元件。
15.权利要求12所述的方法,其中所述复合条材(370)包括顶部延伸部(379)和基部延伸部(378),并且其中所述复合条材(370)被施加到带层(319),使得相继地安装的复合条材(370)的所述顶部延伸部(379)与先前安装的复合条材(370)的所述基部延伸部(378)重叠,从而以低的重量形成具有高的刚性、强度和硬度的连续的管(350)。

说明书全文

借助混合的玻璃纤维制造的热塑性管

背景技术

[0001] 管被用于许多不同的应用中,例如,运输气体和流体以及保护电缆。管的应用可导致多种管尺寸和技术要求。例如压、耐腐蚀性和饮用适合性的因素导致由变化的材料制造的管。管材料的例子包括混凝土、玻璃加强的塑料以及塑料。塑料管通常由热固性树脂和热塑性树脂制造。
[0002] 热固性树脂制成的管可以由玻璃纤维加强。用于管的热固性树脂可以是不饱和的聚酯或乙烯酯或环树脂。这些树脂可能是脆的,并且通常由玻璃纤维加强。典型地,这些树脂在聚合之前具有低的粘度。树脂的低粘度提供玻璃纤维的良好浸透以及最终热固性复合管的良好质量和机械性能。
[0003] 热塑性树脂的例子包括聚氯乙烯(PVC)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP)。在一些情况下,热塑性树脂可能太粘而不能保证玻璃纤维的良好浸透,并且热塑性管的机械性质可能低于其它管材料(例如,钢和混凝土)的机械性质。热塑性管可用于内部管压力是低的并且管直径小于大约300mm的应用。直径大于大约300mm的热塑性管的使用可导致较大的壁厚度、高的成本和低的制造生产力。然而,热塑性树脂制成的管可以具有良好的耐化学腐蚀性、优秀的饮用水适合性,并且可以通过诸如焊接的过程被容易地连接。将有利的是,提供管直径大于300mm的热塑性树脂制成的管。也将有利的是,提供具有改善的机械抗性的热塑性树脂制成的管。发明内容
[0004] 根据本发明的实施例,提供由热塑性材料制造连续的管的设备和方法。该方法包括以下步骤:提供具有可释放表面的无端部心轴(endless mandrel),所述无端部心轴构造成用于旋转;在所述无端部心轴的可释放表面上形成内部衬里层;在所述内部衬里层上形成中间层;在所述中间层上形成外部层,从而形成连续的管,和将连续的管切割成段。该方法的特征在于,所述内部衬里层由热塑性材料制成,所述中间层由混合的热塑性材料和玻璃纤维加强材料制成,并且所述外部层由热塑性材料制成。
[0005] 当根据附图阅读时,从本发明的以下详细描述,本发明的各种优点对本领域技术人员来说将变得明了。

附图说明

[0006] 图1是用来制造热塑性管的设备的第一实施例的正面的侧视图。
[0007] 图2是通过图1的设备制造的管的第一实施例的剖视图。
[0008] 图3是管的第二实施例的剖视图。
[0009] 图4是用来制造热塑性管的设备的第二实施例的正面的侧视图。
[0010] 图5是用于制造热塑性管的复合条材的第二实施例的透视图。
[0011] 图6是用于制造热塑性管的复合条材的第三实施例的剖视图。
[0012] 图7是用来制造热塑性管的设备的第三实施例的正面的侧视图。
[0013] 图8是所制造的热塑性管的一部分的剖视图,示出了重叠的复合条材。
[0014] 图9是用于连接热塑性管的钟形外壳的透视图。
[0015] 图10是用来制造图9的钟形外壳的设备的正面的侧视图,示出了钟形外壳形状的连接。
[0016] 图11是类似于图7中示出的设备的设备的正面的侧视图,示出了所安装的钟形外壳形状。

具体实施方式

[0017] 现在将偶然参考本发明的具体实施例描述本发明。然而,本发明可以被实施为不同的形式并且不应当被解释为限于在这里阐述的实施例。更确切地说,提供这些实施例使得本公开内容将彻底且完整,并且将本发明的范围完全传递到本领域技术人员。
[0018] 除非另外限定,在这里使用的所有技术和科学术语的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。本发明的描述中使用的术语在这里仅仅用于描述特定实施例并且不意图是本发明的限制。如本发明的描述和所附权利要求中使用的,单数形式“一”,“一个”和“所述”意图也包括复数形式,除非上下文另外清楚指示。
[0019] 除非另外指示,如说明书和权利要求中使用的表达诸如长度、宽度、高度等等的尺寸的量的所有数要被理解为在一切情况下由术语“大约”修饰。因此,除非另外指示,说明书和权利要求中阐述的数值性质是可以取决于本发明的实施例中设法获得的希望性质而变化的近似值。虽然阐述本发明的宽的范围的数值范围和参数是近似值,但具体例子中阐述的数值被尽可能精确地阐述。然而,任何数值固有地包含必定地由它们的相应测量中出现的误差引起的一定误差。
[0020] 根据本发明的实施例,提供由混合的纤维制成的连续的热塑性管和制造该热塑性管的方法。如这里使用的术语“管”被定义为意指构造成用来传送材料或用作结构构件的空心结构。如这里使用的术语“热固性”被定义为意指不可逆地固化的材料。如这里使用的术语“热塑性”被定义为意指大致在一定温度熔化”、从而形成软的、柔性的且弹性的材料,并且在低于该一定温度下凝固的材料。
[0021] 说明书和附图公开了用来制造连续的热塑性管的设备和方法。通常,公开的和示出的热塑性管具有相对小的壁厚度和近似300mm的最小外径。热塑性管可以设置成各种外径尺寸并且适合包括作为饮用水的管道的多种用途。
[0022] 现在参考图1,以10示出用来制造连续的热塑性管的设备。通常,设备10制造具有多个层的连续的热塑性管。连续的热塑性管沿加工方向D移动并且在下游操作中被切割成段。该设备包括构造成用来沿方向R旋转的心轴12。心轴12可以由任何希望的机构、装置或设备旋转。在示出的实施例中,心轴12具有从大约0.5转/分钟到大约50转/分钟的范围中的旋转速度。然而,心轴12可以具有小于大约0.5转/分钟或大于大约50转/分钟的旋转速度。
[0023] 心轴12包括面板14、多个杆16和带18。面板14构造成用于保持呈间隔开的取向的杆16。在示出的实施例中,面板14由金属材料制成并且具有圆形横截面形状。替代地,面板14可以由其它希望的材料制成并且可以具有其它希望的横截面形状。
[0024] 再次参考图1,杆16连接到面板14并且从面板14延伸。杆16以诸如形成大体上圆形外周界的方式在面板14周围间隔开。被带18覆盖的杆16的大体上圆形外周界构造成提供一种形状,形成连续管的多种层可以施加在该形状周围。杆16可具有足以形成大体上圆形外周界的任何横截面形状,例如圆形横截面形状。杆16可具有任何希望直径并且可以由任何希望材料制成。
[0025] 杆16的外周界被带18覆盖。带18构造成形成具有可释放表面的带层19,形成连续的管的各种后续的层可以施加在该可释放表面上。在示出的实施例中,带18由例如钢的金属材料制成。然而,带18可以由其它希望的材料制成。带18可以具有任何希望的厚度和宽度,并且可以以足以形成具有可释放表面的带层19的任何希望方式施加到杆16。
[0026] 可任选地,第一冷却机构17可以构造成冷却带层19。第一冷却机构17可以构造成将带层19冷却到任何希望的温度。第一冷却机构17可以是任何希望的结构、机构或装置,诸如送机。
[0027] 再次参考图1,内部衬里条材20由第一挤出机22旋转地施加到带层19。如图2中示出的,内部衬里条材20构造成在连续管内形成内部通道或内通道26并且同时形成内部衬里层21。内部衬里层21也构造成具有粘合表面,形成连续的管的各种后续的层可以施加在该粘合表面上。
[0028] 内部衬里条材20由基于树脂的材料制成。基于树脂的内部衬里条材20材料的例子包括聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE),以及这些材料的组合。然而,可以使用其它基于树脂的材料。可任选地,用于内部衬里条材20的基于树脂的材料可以通过切碎的纤维(例如,玻璃纤维)被加强。
[0029] 内部衬里条材20具有宽度WIL和厚度TIL。在示出的实施例中,宽度WIL在从大约40.0mm到大约400.0mm的范围中并且厚度TIL在从大约0.5mm到大约50.0mm的范围中。替代地,宽度WIL可以小于大约40.0mm或大于大约400.0mm并且厚度TIL可以小于大约0.5mm或大于大约50.0mm。
[0030] 在热塑性树脂处于加热的半熔融状态的情况下,内部衬里条材20被施加到带层19。内部衬里条材20的加热的半熔融状态配置成通过提供热的且粘性的粘合表面而促进到后续的层的粘合。在示出的实施例中,内部衬里条材20被加热到从大约130℃到大约
230℃的范围中的温度。然而,内部衬里条材20可以被加热到小于大约130℃或大于大约
230℃的温度。
[0031] 可任选地,为了在后续层的施加之前将内部衬里层21维持在加热的半熔融状态中,加热器24可以指向内部衬里层21。加热器24可以是任何希望的结构、机构或装置,并且可以构造成将内部衬里层21维持在任何希望的温度。可任选地,内部衬里层21的温度可以被传感器(未示出)监视。该传感器可以是任何希望的感测机构或装置。
[0032] 第一挤出机22构造成以连续包覆的方式提供内部衬里条材20。第一挤出机22可以是足以提供内部衬里条材20的任何希望的结构、机构或装置并且可包括用于提供内部衬里条材20的任何希望的结构或装置(例如,平模)。第一挤出机的一个例子是总部位于澳大利亚维也纳的Cincinnati Extrusion GmbH提供的Alpa 45/60单螺杆挤出机。然而,可以使用其它第一挤出机22。第一挤出机22由供应系统(未示出)提供用于内部衬里条材20的材料。供应系统可以是任何希望的结构或机构。
[0033] 内部衬里条材20可以以多种方式包覆在带层19上。在示出的实施例中,内部衬里条材20包覆在带层19上使得内部衬里条材20的连续施加与内部衬里条材20的先前安装的施加重叠。该重叠可以是任何希望的量。替代地,内部衬里条材20可以包覆在带层19上使得内部衬里条材20的连续施加的边缘与内部衬里条材20的先前安装的施加的边缘对齐,从而没有包覆的内部衬里条材20的重叠。
[0034] 再次参考图1,在内部衬里条材20旋转地形成内部衬里层21之后,中间条材30被施加器32旋转地施加到内部衬里层21。中间条材30构造成形成中间层34。通常,如下面将更详细地说明的,中间层34构造成为管提供结构强度、同时能够得到相对薄的管壁厚度。
[0035] 中间条材30可以由基于树脂的混合的热塑性材料和玻璃纤维加强材料制成。基于树脂的混合的热塑性材料和玻璃纤维加强材料的一个例子是由总部位于俄亥俄州托莱多的Owens Corning在市场上出售的 加强材料。由 加强材料制成的中间条材30提供与纵向取向的玻璃纤维混合的纵向取向的热塑性纤维。然而,其它基于树脂的混合的热塑性材料和纤维加强材料可以形成为中间条材30。其它纤维加强材料的非限制性例子包括芳族聚酰胺纤维、纤维和金属纤维。
[0036] 中间条材30具有宽度WIR和厚度TIR。在示出的实施例中,宽度WIR在从大约40.0mm到大约400.0mm的范围中并且厚度TIR在从大约0.3mm到大约5.0mm的范围中。替代地,宽度WIR可以小于大约40.0mm或大于大约400.0mm并且厚度TIR可以小于大约0.3mm或大于大约5.0mm。
[0037] 在热塑性树脂处于加热的半熔融状态的情况下,中间条材30被施加到内部衬里层21。中间条材30的加热的半熔融状态配置成通过提供热的且粘性的粘合表面而促进到后续的层的粘合。在示出的实施例中,中间条材30被加热到从大约130℃到大约230℃的范围中的温度。然而,中间条材30可以被加热到小于大约130℃或大于大约230℃的温度。
[0038] 可任选地,为了在后续层的施加之前将中间层34维持在加热的半熔融状态中,加热器37可以指向中间层34。加热器37可以是任何希望的结构、机构或装置,并且可以构造成将中间层34维持在任何希望的温度。可任选地,中间层34的温度可以被传感器(未示出)监视。该传感器可以是任何希望的感测机构或装置。
[0039] 施加器32构造成以连续包覆的方式提供中间条材30。施加器32可以是任何希望的结构、机构或装置,或足以提供中间条材30的结构、机构或装置的组合。施加器32由供应系统(未示出)提供用于中间条材的材料。供应系统可以是任何希望的结构或机构。
[0040] 中间条材30可以以多种方式包覆在内部衬里层21上。在示出的实施例中,中间条材30包覆在内部衬里层21上使得中间条材30的连续施加与中间条材30的先前安装的施加重叠。该重叠可以是任何希望的量。替代地,中间条材30可以包覆在内部衬里层21上使得中间条材30的连续施加的边缘与中间条材30的先前安装的施加的边缘对齐,从而没有包覆的中间条材30的重叠。
[0041] 基于树脂的混合的热塑性材料和玻璃纤维加强材料用于中间条材30有利地允许中间层34向连续的管50提供周向加强。另外,由于中间条材30被施加在连续的管50的所有部分(包括如下面将详细讨论的不规则部分)上,因此基于树脂的混合的热塑性材料和玻璃纤维加强材料为连续的管50的所有部分提供结构支撑
[0042] 可任选地,用于中间条材30的基于树脂的纵向取向的且混合的热塑性材料和玻璃纤维加强材料还可以通过在将中间条材30施加到内部衬里层21之前或之后引入一层或多层横向取向的加强纤维(未示出)而被加强。横向取向的加强纤维可以以任何希望的方式相对于纵向取向的且混合的热塑性材料和玻璃纤维加强材料取向。在一些实施例中,横向取向的加强纤维可以具有大体上对齐的、紧密间隔的大体上平行的取向。在其它实施例中,横向取向的加强纤维可具有随机取向。横向取向的加强纤维可具有任何希望的长度。在一些实施例中,横向取向的加强纤维可具有从大约8微米到大约30微米的范围中的直径并且可以呈绞合线的形式,该绞合线可具有在从大约300g/km到大约9600g/km的范围内的重量。替代地,横向取向的加强纤维可以呈绞合线的形式,该绞合线具有小于大约8微米或大于大约30微米的直径和小于大约300g/km或大于大约9600g/km的重量。横向取向的加强纤维可以由足以用于加强目的的任何材料(例如,玻璃纤维、矿物纤维和碳纤维)制成。横向取向的加强纤维可以是单根细丝或多根细丝。横向取向的加强纤维可以以任何希望的方式被引入到中间条材30,该希望的方式包括例如通过喷嘴使用流体来影响或控制横向取向的加强纤维的取向。用来形成具有横向取向的加强纤维的基于树脂的混合的热塑性材料和玻璃纤维加强材料的过程的一个例子在2008年3月6日公开的PCT公开号WO2008/027206中被公开,该PCT公开整体并入这里。
[0043] 在又一实施例中,中间条材30可以由混合的基于树脂的热塑性材料和编织的加强织物形成。该编织的加强织物可以是适合与基于树脂的热塑性材料混合并且加强中间条材30的任何希望的编织的加强织物。编织的加强织物的一个非限制性例子是编织的加强材料。
[0044] 再次参考图1,外部条材40由第二挤出机44旋转地施加到中间层34。外部条材40构造成形成外部层42。外部层42构造成为连续的管提供保护层。
[0045] 外部条材40由基于树脂的材料制成。基于树脂的外部条材40材料的例子包括聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)以及这些材料的组合。然而,可以使用其它热塑性的基于树脂的材料。可任选地,用于外部条材40的基于树脂的材料可以通过切碎的纤维(例如,玻璃纤维)被加强。
[0046] 外部条材40具有宽度WO和厚度TO。在示出的实施例中,宽度WO在从大约40.0mm到大约400.0mm的范围中并且厚度TO在从大约0.5mm到大约50.0mm的范围中。替代地,宽度WO可以小于大约40.0mm或大于大约400.0mm并且厚度TO可以小于大约0.5mm或大于大约50.0mm。
[0047] 第二挤出机44构造成以连续的方式提供外部条材40。在一个实施例中,第二挤出机44与第一挤出机22相同或相似。然而,第二挤出机44可以是足以以连续的方式提供外部条材40的其它结构、机构或装置。第二挤出机44由供应系统提供用于外部条材40的材料。供应系统可以是任何希望的结构或机构。
[0048] 外部条材40可以以与上面针对内部衬里条材20描述的相同的方式包覆在中间层34上。
[0049] 再次参考图1,内部衬里层21、中间层34和外部层42形成连续的管50。连续的管50具有外表面51。
[0050] 可任选地,辊52可以将压力和/或热施加到连续的管50的表面51。辊52构造成同时平整连续的管50的外表面51并且将内部衬里层21、中间层34和外部层42加固在一起。辊52可以构造成将任何希望的量的压力和/或任何量的热施加到连续的管50的外表面51。该辊52可以是任何希望的结构、机构或装置。
[0051] 可任选地,第二冷却机构53可以构造成冷却连续的管50。第二冷却机构53可以构造成将连续的管50冷却到任何希望的温度。第二冷却机构53可以是任何希望的结构、机构或装置,诸如送风机。
[0052] 如图1中所示,切割器54构造成将连续的管50切割成段56。在示出的实施例中,切割器54是在引导系统(未示出)上绕连续的管50的外部旋转的圆形锯。圆形锯和连续的管构造成以大体上相同的旋转速度旋转,从而保证连续的管50的整齐的且精确的切割。然而,切割器54可以是足以将连续的管50切割成段56的任何希望的结构、机构或装置。段
56可以具有任何希望的长度。
[0053] 现在参考图2,示出连续的管50的横截面。连续的管具有内部衬里层21、中间层34和外部层42。
[0054] 连续的管50具有外径ODP。在示出的实施例中,外径ODP在从大约300mm到大约3000mm的范围中。在其它实施例中,外径ODP可以小于大约300mm或大于大约3000mm。
[0055] 连续的管50具有壁厚度WT。在示出的实施例中,壁厚度WT在从大约1.5mm到大约55.0mm的范围中。在其它实施例中,壁厚度WT可以小于大约1.5mm或大于大约55.0mm。
[0056] 如上所述,通道26和内部衬里层21构造成用于各种流体。非限制性例子包括饮用水、油和污水。
[0057] 上述设备和方法可用于制造具有多于三个层的连续的管。现在参考图3,示出连续的管150。连续的管150具有内部衬里层121、第二层134、第三层142、第四层160、第五层162和外部层164。
[0058] 再次参考图3,内部衬里层121和第四层160与图1和2中示出的并且在上面描述的内部衬里层21相同或相似。内部衬里层121构造成形成内部通道126。类似地,第二层134和第五层162与图1和2中示出的并且在上面描述的中间层34相同或相似。外部层164与图1和2中示出的并且在上面描述的外部层42相同或相似。
[0059] 第三层142是一层基于泡沫的材料。第三层构造成在具有最小重量影响的同时增加连续的管150的壁厚度。在示出的实施例中,第三层由聚酯泡沫制成。然而,可以使用其它基于泡沫的材料,例如,聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯(PE)。在示出的实施例中,第三层142具有在从大约2.0mm到大约50.0mm的范围中的厚度。在其它实施例中,第三层142可以具有小于大约2.0mm或大于大约50.0mm的厚度。
[0060] 虽然图3中示出的实施例示出具有所述应用配置的六个层的数量,但应当理解,在其它配置中可以使用其它数量的层。
[0061] 在图4中总体上以210示出构造用来制造连续的管的设备的另一实施例。通常,设备210同时施加内部衬里层和加强层到具有带层219的旋转的心轴。接下来,内部衬里层和加强层重叠以便形成外部层。
[0062] 现在参考图4,设备210包括心轴212,该心轴具有面板214和多个杆216。杆216被形成带层219的带218覆盖。心轴212、面板214、杆216、带218和带层219与图1中示出的且在上面描述的心轴12、面板14、杆16、带18和带层19相同或相似。
[0063] 再次参考图4,内部衬里条材220由挤出机222旋转地施加到带层219。内部衬里条材220和该挤出机与图1中示出的且在上面描述的内部衬里条材20和第一挤出机22相同或相似。
[0064] 再次参考图4,在内部衬里条材220被施加到带层219时,加强层230被施加到内部衬里条材220,因此形成连续的管250。加强层230由施加器232施加。加强层230和施加器232与图1中示出的并且在上面描述的加强条材30和施加器32相同或相似。加强层230构造成粘附到内部衬里条材220,因此形成复合条材270。得到的复合条材270与先前施加的复合条材270重叠,使得先前包覆的复合条材270的加强层230覆盖有连续包覆的复合条材270。所包覆的复合条材270形成外表面251。
[0065] 如上面针对连续的管50描述的,连续的管250可以被加热、加压、冷却和分割。
[0066] 复合条材可以以其它方式形成和包覆。在一个实施例中,复合条材可以形成有成一体的树脂的、加强的且空心的部分。现在参考图5,示出复合条材370。通常,复合条材370构造成用来以重叠的方式卷绕带层319,因此形成多个层,如图7中所示。复合条材370包括树脂部分,加强部分和空心部分。复合条材370包括基部372、顶部374和相对的侧部
376a和376b。基部372包括基部延伸部378并且顶部包括顶部延伸部379。基部372、顶部374以及相对的侧部376a和376b协作以形成空心的芯380。
[0067] 如图5中示出的,基部372包括加强元件382。如上所述,在一些实施例中,加强元件382可以是基于树脂的混合的热塑性材料和纤维加强材料,例如 然而,加强元件382可以是其它希望的加强材料。在一些实施例中,基部372可以与图1中示出的并且在上面描述的中间条材30相同或相似。类似地,顶部374可以与图1中示出的并且在上面描述的中间条材30相同或相似。在一些实施例中,相对的侧部376a和386b可以与图1中示出的并且在上面描述的内部衬里条材20相同或相似。
[0068] 在示出的实施例中,空心的芯380具有矩形横截面形状。替代地,空心的芯380可以具有其它横截面形状。空心的芯380、基部372和顶部374形成复合条材厚度TCR。在示出的实施例中,厚度TCR在从大约2.0mm到大约50.0mm的范围中。然而,厚度TCR可以是其它希望的尺寸。空心的芯380、基部372和顶部374的厚度TCR有利地以低的重量为连续的管提供高的刚性、强度和硬度。下面将详细讨论以复合条材370形成连续的管的设备和方法。
[0069] 现在参考图6,示出复合条材470的另一实施例。除了空心的芯具有多边形形状并且相对的侧部476a和476b包括加强元件486a和486b外,复合条材470与复合条材370相同或相似。在示出的实施例中,相对的侧部476a和476b可以与图1中示出的并且在上面描述的中间条材30相同或相似。
[0070] 现在参考图7,复合条材370可以使用设备310形成为连续的管350。通常,设备310将连续的条材370以单个重叠层施加到具有带层319的旋转的心轴312。心轴312和带层319与图1中示出的并且在上面描述的心轴12和带层19相同或相似。
[0071] 如图7中所示,复合条材370被挤出机322旋转地施加到带层319。挤出机322与图1中示出的并且在上面描述的第一挤出机22相同或相似。
[0072] 再次参考图7,在复合条材370被挤出机322施加到带层319时,复合条材370的顶部延伸部379安置在先前施加的复合条材370的基部372的基部延伸部378上。复合条材370的重叠延续,直到连续的管350形成。
[0073] 现在参考图8,示出重叠的复合条材370。重叠的复合条材370形成加强层386、中间层388和外部层390。加强层386构造成形成类似于图2中示出的内部通道26的内部通道326。中间层388包括空心的芯380。外部层390构造成形成类似于图1中示出的外表面51的外表面351。
[0074] 上述设备和方法可用于制造具有不规则形状部分的连续的管。现在参考图9,不规则形状部分的一个例子是布置在第一管段592a的端部的钟形外壳594。第二管段592b的端部593可以插入钟形外壳594中,并且第一和第二管段592a和592b可以通过任何希望的方法(例如通过粘合剂)被连接。
[0075] 在某些实施例中,钟形外壳594可以包括图2或3中示出的层。替代地,钟形外壳594可以由其它层形成。
[0076] 现在参考图10和11,该层可以卷绕可移除的结构696。可移除的结构696布置在心轴612的带层619周围。在布置可移除的结构696之后,各层卷绕带层619和可移除的结构696,从而形成钟形外壳。在已经施加各层之后,可移除的结构696被移除,留下钟形外壳的形状。虽然图10和11中示出的实施例示出钟形外壳的形成,但应当理解,使用相同的方法可以形成其它不规则形状。
[0077] 在某些实施例中已经描述了本发明的原理和操作模式。然而,应当注意,可以与具体示出且描述的不同的方式实施本发明而不偏离本发明的范围。
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