[其他]塑料管熔化連接設備及方法

無效

• 申請號: 88101847
• 申請日: 1988-03-31
• 公開（公告）號: CN88101847A
• 公開（公告）日: 1988-11-02
• 發明（設計）人: 肯特·艾倫·里安達;彼得·孔茲;文斯·桑德斯
• 申請（專利權）人: 喬治費希爾股份公司
• 主分類號: B29C65/18
• 分類號: B29C65/18
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊松齡

本文揭示的發明一般涉及將塑料管系構件的接頭端連接，具體涉及不允許有內空孔，縫隙，孔穴等等的高潔凈度應用方面使用的管系構件接頭端熔化連接的設備和方法。

用各種熱塑材料制造的塑料管系構件，由于熱塑材料具有有用的特點，在廣泛的應用范圍內有所采用，其特點包括耐腐蝕性，抗污染物滲透，降低成本，易于安裝和重量輕等。

連接塑料管系構件的已知方法，包括使用機械裝置，液狀粘固劑，和/或熱熔接。

機械裝置的實例包括螺紋接頭，壓配管接頭和法蘭管接頭。液狀粘固劑連接的實例，包括在管端上涂粘接劑，然后插入管接頭或閥中。熱融接的實例如管系兩構件端部之間的對焊。這些對焊會造成強度低。所以有各種接頭設計，將管系構件通過加熱連接。關于熱融接的另一實例，為插頭融接，將管系的加熱構件端插入一個接頭。

在高潔凈度應用方面，例如半導體工業，食品工業，制藥工業，生物技術工業和化學制造業等，主要的是避免污染。在高潔凈度的應用方面，已采用了機械連接技術，但由于機械連接構件有縫隙和空孔，易于藏入污染物，所以需要經常拆卸作清潔。

使用液狀粘固劑會帶來污染問題，因為極易形成空孔，縫隙或孔穴。污染物或準污染材料很易藏入這種空孔，隙縫或孔穴。并且，這種空孔，隙縫或孔穴形成無紊流部位，積存細菌的養料并供細菌繁殖。

在高潔凈度的應用中，使用已知的熱融接技術也會帶來污染問題和細菌問題，因為不利的空孔，隙縫或孔穴很易形成。于是試圖提供內部沒有空孔，隙縫和孔洞的均勻熱融接頭。這種試探包括使用某種形式的內支撐裝置，在融接過程中，當管系構件接頭端受熱時將其支持。例如插入可膨脹型芯，用以膨脹至內徑尺寸。使用內支撐裝置的一個重要考慮，是需作安排，保證在管系構件連接后，可將支撐裝置撤除。例如，假使需要連接的管系構件中有已經形成的直角接頭，撤除時便可能帶來問題。并且，由于將支撐裝置放在管系構件的內部進行連接，便可能有污染問題。

因此，如果能提供一種不用連接件的高潔凈塑料管系構件融接技術便可能是一種優點。

如果能提出一種高潔凈塑料管系構件融接技術，使用易于撤出而無污染的內支撐便也可能是一種優點。

如果能提出一種高潔凈塑料管系構件融接技術，可在安裝現場可靠使用，便也可能是一種優點。

另外一種優點是提出一種高潔凈塑料管系構件融接技術，其接頭內部平滑而無藏納污染物的孔穴和隙縫。

還有一種優點是提出一種高潔凈塑料管系構件融接技術，提供管系構件接頭端的無污熱融接。

再一種優點則是提出一種高潔凈塑料管系構件融接技術，可用于易氧化的熱塑材料。

上述的和其他的優點可用本發明取得，本發明總的提出一種方法和相關設備，可將基本在軸線上對接放置的熱塑管系構件的第一及第二接頭端融化連接。本發明首先涉及用一個徑向向外的力，在一個范圍內按要求選擇支撐接頭端的內表面，這范圍大于包括端部交接面和終端部的受控熱區影響的區域。其次涉及控熱區中的縱向差異送熱，控熱區包括一個在中間位置的熔區，至少將熔區加熱到材料軟化點，而控熱區的縱向相鄰兩側的部分中，則肯定保持軟化點以下的溫度，典型方法是將在中間位置施加的熱能偏導并縱向擴散，離開這兩相鄰部分。

本發明提出的設備還包括在控熱區上包圍第一及第二接頭端的裝置，熱控區在側向上伸出熔化區。然后這包圍端部的裝置和一個配對裝置合作，作上述的內支撐，又和第一及第二接頭端的未熔化的縱向相鄰部分配合，既防止熔化的構件材料作不利的變形流動，又對軟化的構件與構件交接面區，作造成粘接的加壓。

在本發明的更具體的方面，為提供有附加的特點，諸如內支撐結構，有可加壓的構形，將內管道作減壓后從管系中撤出，并有加熱結構，既可傳遞加在熔化區中的熱能，又可將擴散的熱能從縱向相鄰的部分中消散。熱源的構形為將加熱流體和冷卻流體，引入既可與熔區傳熱而又與之實際分離的腔室。否則也可以用夾附的加熱器或一體形成的加熱元件之類的熱源供給熱能。本發明還更具體提出傳熱結構的縱向分段，便于總的加熱和散熱。一種支撐附件，在融接操作中保持構件端的直線對接，在本發明中也具體提出。

對本文揭示的發明的優點和特點，凡熟悉本行業的人通過結合附圖閱讀下面的說明，便可立刻了解，圖中用相同的標號表示相同的元件，附圖內容如下：

圖1為本發明加熱及限制型芯的透視圖。

圖2為圖1型芯的橫剖視面圖。

圖3為圖1型芯的縱向剖視圖，包括型芯在對接的管系端部中造成的溫度變化的曲線。

圖4為用于與圖1中型芯配合內管支撐的本發明可充脹氣囊的透視圖。