專利名稱：用于焊接具有多重壁的管的加熱板及其焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝置和方法，其能夠防止水泄漏到多壁管(包括雙壁管)的外部，或螺旋管的管壁內(nèi)的空心部分，并強(qiáng)制校正位于接頭相反端上的管之間的內(nèi)徑和外徑差異，同時(shí)校正管的圓度。
背景技術(shù)：
在用于下水管的聚乙烯(PE)管中，經(jīng)常使用多壁管，例如螺旋雙壁管、螺旋三壁管或螺旋PE雙壁實(shí)心管。由于這種螺旋雙壁管被切割成預(yù)定的長(zhǎng)度，因此在施工過程中必須將切割端接合起來。
在用于下水管的PE雙壁管的情況下，與城市燃?xì)夤芑蜃詠硭?其由相同的材料制成)不同，還沒有為管道制造和接合方法制定明確的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。即使生產(chǎn)具有相同管徑的產(chǎn)品，由不同制造公司生產(chǎn)的產(chǎn)品的內(nèi)徑和外徑有很大的不同。因此，難以通過對(duì)接的方法將幾個(gè)公司生產(chǎn)的產(chǎn)品接合起來。
即使產(chǎn)品是在相同的工廠制造的，根據(jù)制造條件(冷卻過程中的溫度)，產(chǎn)品的直徑可能會(huì)有很大的不同，這是由產(chǎn)品的材料特性所致。表1顯示了韓國(guó)塑料標(biāo)準(zhǔn)(KPS M2009)中規(guī)定的密封套管的尺寸和公差。
B型密封套管的尺寸和公差(單位mm)

如表1所示，用作下水管的管的直徑一般為200～60mm，并且管的平均內(nèi)徑的公差為±5.1mm。就實(shí)際生產(chǎn)出的管而言，管可能不完全是圓形的。因此，通過對(duì)接焊接法將各個(gè)管接合在一起時(shí)，最大的差異可達(dá)10.2mm或更多。
而且，由于雙壁管是一種螺旋管，因此切割端的形狀不恒定，即使管是垂直切割的。也就是說，切割部分的形狀可能有變化，如圖1所示。如圖1a和1b所示切割雙壁管時(shí)，存在實(shí)心部分，因而使各個(gè)管可以輕松接合在一起。但是，如圖1c切割雙壁管時(shí)，會(huì)形成孔。在這種情況下，具有孔的端部無法令人滿意地使用一般的對(duì)接焊接法相互接合在一起。
為了解決這個(gè)問題并滿足規(guī)定的公差，已開發(fā)出了各種技術(shù)。
到目前為止，韓國(guó)廣泛采用各種PE管接合方法。例如，已經(jīng)提出了PE套管管座接合法、PE圓形管座接合法、不銹鋼帶管座接合法、電熔薄板接合法、法蘭接合法、密封雙壁接合法等，其可以由PE管制造商和下水道聯(lián)接公司命名為略微不同的名稱。
但是，如果所構(gòu)造的管被長(zhǎng)時(shí)間使用，目前所用的所有構(gòu)造方法都會(huì)引起土地下陷，因此這些方法無法提供可靠的耐用性。而且，不確定這些構(gòu)造方法是否滿足韓國(guó)塑料標(biāo)準(zhǔn)(KPS M2009)中規(guī)定的接頭不透水性測(cè)試要求。根據(jù)接頭不透水性測(cè)試要求，將管的兩端密封起來并用水或燃?xì)馓畛涔軙r(shí)，管必須保持0.75kgf/cm2的壓力達(dá)10分鐘，并且管的內(nèi)部壓力不能變成超過0.17kgf/cm2。
下面將參照?qǐng)D2簡(jiǎn)要說明目前使用的構(gòu)造方法。
圖2a顯示了作為目前廣泛使用的各種方法之一的電熔接合法。根據(jù)這種方法，將薄板2放在雙壁管1的外表面上，以將管1接合起來。但是，這種方法的問題是，必須使用附加的管接合部件，例如熔化薄板、不銹鋼帶或熱收縮套管，從而增加了其構(gòu)造的復(fù)雜性。
而且，電熔接合法的問題在于，即使使用抗腐蝕材料將各個(gè)管接合在一起，也無法防止由腐蝕引起的泄漏。因?yàn)檫@些管只在其外表面接合在一起，因此泄漏可能頻繁發(fā)生。這種方法的所有過程都是手動(dòng)執(zhí)行，從而無法實(shí)現(xiàn)該方法的自動(dòng)化。
圖2b顯示了法蘭接合法，其中，使用螺栓和螺母將法蘭3緊固到雙壁管1的端部，因而將各個(gè)管接合在一起。法蘭接合法的問題在于，通過將一個(gè)單層管與多個(gè)雙壁管熔合而將這些雙壁管接合在一起，因此通過這種方法生產(chǎn)的下水管很貴，并且如果使用螺栓和螺母來緊固法蘭3，則可能因腐蝕而發(fā)生泄漏。
圖2c顯示了密封雙壁對(duì)接法。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)接，將填料4裝入各個(gè)管的接合部分之間。這種方法提供了極好的不透水性、強(qiáng)度和耐用性。但是，這種方法的問題在于下水管很貴。
圖2d顯示了熱熔法。根據(jù)這種方法，制造加熱板5，以強(qiáng)制性校正管徑的差異，并使接合的表面形成實(shí)心壁。但是，當(dāng)管徑之間的差異很大時(shí)，會(huì)在兩個(gè)管之間產(chǎn)生臺(tái)階。存在于管中的這種臺(tái)階會(huì)引起透過雙壁中的空心部分的泄漏。因此，即使水不泄漏到管外部，管也會(huì)在冬天結(jié)冰并爆裂。而且，如果管與完全圓度相差很大，則無法將管接合起來。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題因此，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的上述問題而提出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種裝置和方法，其能夠防止水泄漏到多壁管(包括雙壁管)的外部，或螺旋管的管壁內(nèi)的空心部分，并強(qiáng)制校正位于接頭相反端上的管之間的內(nèi)徑和外徑差異，同時(shí)校正管的圓度。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種裝置和方法，其在加熱板上制作適當(dāng)?shù)陌疾?，從而防止由于每個(gè)多壁管的尺寸變化而引起的各個(gè)管的不對(duì)齊，并且增加接合端的厚度，從而增加接合強(qiáng)度。
技術(shù)方案為了達(dá)到這些目的，本發(fā)明提供了一種用于接合多壁管的加熱板，包括圓形或環(huán)形板，在該板的每一側(cè)的外表面提供圓形凹槽，其具有底部平坦的V形橫截面，并將熱源插入板中。
而且，本發(fā)明提供了具有帶臺(tái)階的V形凹槽的加熱板。
而且，本發(fā)明提供了具有雙排式V形凹槽的加熱板，以將雙壁管的切割端插入凹槽中。
而且，本發(fā)明提供了一種使用加熱板將多壁管接合起來的方法，包括以下步驟將切割后的多壁管的一端插入加熱板的V形凹槽中以將多壁管接合起來，通過將電施加在加熱板上而加熱和熔化切割后的多壁管的該端，并且在取走加熱板之后壓縮和冷卻切割后的多壁管。
有利效果根據(jù)本發(fā)明，多壁管的切割端精確地對(duì)應(yīng)于加熱板的凹槽，從而防止因管的尺寸變化而引起的不對(duì)齊，并且增加接合表面的面積，從而增加接合強(qiáng)度。


圖1是顯示螺旋雙壁管的切割端的視圖；圖2說明了將雙壁管接合起來的傳統(tǒng)方法；圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例用于接合多壁管的加熱板的透視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的加熱板的示意圖；
圖5說明了本發(fā)明的V形凹槽的實(shí)施例；圖6是顯示圖4的加熱板已組裝好的狀態(tài)的剖視圖；圖7是顯示使用本發(fā)明的裝置將多壁管接合起來的方法的照片。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的裝置的透視圖。
本發(fā)明的加熱板10包括具有圓盤形或環(huán)形的主體11。在主體11上形成具有V形橫截面以及平坦底部的圓形凹槽12。在主體11的兩側(cè)提供了鉤部13，將其鉤到管對(duì)齊裝置的支軸上。
為了減輕加熱板10的重量，使用鋁合金來制造加熱板10。加熱板10的外表面可以涂有特氟綸，以防止聚乙烯或雜質(zhì)粘在加熱板10上。
將熱源插入主體11中。將與用于加熱熱源的電源相連的電源線14連接到主體11上。而且，在主體11上的預(yù)定位置提供熱電偶15，其檢測(cè)加熱板10的溫度。將熱電偶15連接到溫度控制器(未示出)，從而自動(dòng)控制加熱板10的溫度。
為了容易處理溫度控制器(未示出)，更優(yōu)選地是將熱電偶插入加熱板中并整體提供于加熱板的上部。
根據(jù)圖3的實(shí)施例，主體11包括兩個(gè)薄板，以便將熱源插入主體11中。通過將螺栓和螺母緊固到螺栓孔16中而將主體11的薄板相互耦合起來，從而提供加熱板。
而且，根據(jù)另一實(shí)施例，更優(yōu)選地是以鑄造的形式來生產(chǎn)內(nèi)有熱源的主體11，并且隨后在主體的外表面上形成V形凹槽。
圖4a顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的裝置的外表面，而圖4b顯示了該裝置的內(nèi)部。
如圖4a所示，在主體上形成兩種凹槽，即用于較大直徑管的凹槽21以及用于較小直徑管的凹槽22。而且，如圖4b所示，在加熱板20中安裝熱源23，以加熱用于較大直徑管的凹槽，并且在加熱板20中安裝另一個(gè)熱源24，以加熱用于較小直徑管的凹槽。優(yōu)選地將具有適當(dāng)容量的管式加熱器用作熱源，但不限于具體的熱源。
一般較大直徑的管具有300mm的直徑，而一般較小直徑的管具有200mm的直徑。
圖5說明了本發(fā)明的V形凹槽的實(shí)施例。
圖5a是顯示具有平坦底部的V形凹槽31的視圖。具有凹槽的加熱板熔化并填充PE管的管壁的空心部分，從而使各個(gè)管可以輕松接合在一起。
圖5b顯示了底部平坦但具有臺(tái)階的V形凹槽33。與具有凹槽31的加熱板類似，具有凹槽33的加熱板熔化并填充管壁的空心部分，從而使各個(gè)管可以接合在一起。與具有凹槽31的加熱板相比，這提供了更可靠的填充。
圖5c顯示了底部平坦并包括兩排的V形凹槽34。這適合將管壁接合在一起，而不必填充切割端。
圖5d顯示了將三壁管接合在一起的方法。在圖5d中，使用具有V形凹槽31(其與圖5a相同)的加熱板將三壁管36焊接在一起。
圖6是顯示圖4的加熱板已組裝好的狀態(tài)的剖視圖。
將較大直徑的雙壁管25插入加熱板20的V形凹槽21中，并且在加熱板20中提供了熱源23和24。
下面將參照

使用本發(fā)明的加熱板來接合多壁管的過程。
圖7是顯示使用本發(fā)明的裝置將多壁管接合起來的方法的照片。
接合過程包括管對(duì)齊步驟；加熱板插入步驟；壓縮和熔化步驟；熱保持步驟；加熱板取走步驟；壓縮和冷卻步驟。
圖7a顯示了使用一般管對(duì)齊裝置來對(duì)齊管的狀態(tài)，圖7b顯示了插入加熱板以及壓縮和熔化管的狀態(tài)，而圖7c顯示了壓縮和冷卻熔化管的狀態(tài)。
用于熔化PE管的最佳溫度是210℃左右，并且用于熔化PE管的最佳壓力是1.5kg/cm2。加熱時(shí)間根據(jù)管徑的大小而變化。最好是加熱PE管，直到熔化的PE管在管的外部形成2～3mm的熔珠為止。
權(quán)利要求
1.一種用于接合多壁管的加熱板，其包括圓形或環(huán)形板；圓形凹槽，其位于所述板的每一側(cè)的外表面上，并具有底部平坦的V形橫截面；以及熱源，其插入所述板中。
2.如權(quán)利要求1所述的加熱板，其中，所述V形凹槽包括具有臺(tái)階的V形凹槽(33)。
3.如權(quán)利要求1所述的加熱板，其中，所述V形凹槽包括雙排式V形凹槽(34)，以便將雙壁管的切割端插入凹槽。
4.一種使用加熱板來接合多壁管的方法，其包括以下步驟將切割后的多壁管的一端插入加熱板的V形凹槽，以接合如權(quán)利要求1至3項(xiàng)中任何一項(xiàng)所述的多壁管；通過將電施加于加熱板上而加熱和熔化切割后的多壁管的所述端；以及在取走加熱板之后，壓縮和冷卻切割后的多壁管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種裝置和方法，其防止水泄漏到多壁管的外部，或管壁內(nèi)的空心部分，并強(qiáng)制性校正位于接頭的相反端上的管之間的內(nèi)徑和外徑差異，同時(shí)校正管的圓度。加熱板包括圓盤、位于圓盤一側(cè)的外表面上并具有底部平坦的V形橫截面的圓形凹槽以及插入圓盤中的熱源。接合多壁管的方法包括將切割后的多壁管的一端插入加熱板的V形凹槽中；通過將電施加到加熱板上而加熱和熔化切割后的多壁管的該端；在取走加熱板之后壓縮和冷卻切割后的多壁管。
文檔編號(hào)F16L47/02GK101014459SQ200580030266
公開日2007年8月8日 申請(qǐng)日期2005年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月5日
發(fā)明者柳德熙 申請(qǐng)人:李普榮