專利名稱：灌溉管道的制作方法
技術領域：
本發明涉及灌溉管道，具體涉及用于組裝分支灌溉網絡的管道。
背景技術：
現代灌溉通常采用大型管道網絡，例如在滴灌系統或漫灌系統中。灌溉網絡包括現場配置和組裝的主供水管道和灌溉支管。支管的組裝通常通過特別設計的橫向連接件進行，并且占用相當大的勞動力成本，但并不總能防止泄漏。
例如，公告WO 02/066881和JP08318177公開了用于將小直徑橫向出口連接到柔性、可卷繞和可折疊的大直徑管道的壁上的連接件。這些連接件包括具有擴口端和外螺紋的管狀件，以及匹配螺母。在管道壁上的期望位置處對該管道壁進行現場沖孔。然后將連接件的擴口端插入在壁開口中，該壁開口在擴口端上方彈性擴展并夾持該連接件。通過將螺母緊固到擴口端上而將該連接件固定在管道上。
本申請中，術語“可卷繞管道”表示為了諸如包裝、運輸、存儲、銷售等目的而足夠柔軟從而能夠卷繞成卷盤的管道。術語“可折疊管道”表示在騰空時趨于折疊的管道，例如扁平(lay-flat)管道。可卷繞管道可以是可折疊的或者是不可折疊的。
發明內容
根據本發明的一個方面，提供了一種具有多個連接件元件的灌溉管道，該連接件元件用于在該連接件元件制造之后安裝到橫向支管上，其中所述連接件元件在制造期間一體地裝配到管道壁上。所述管道可以是剛性、可卷繞和可折疊的(扁平管道)。優選地，所述管道適于被切割成多個部分，每個部分均具有多個連接件元件。在制造期間，每個連接件元件可裝配成開口的并在制造后如果不使用則適于封閉，或者可以裝配成封閉的并且在制造后適于開口以能夠進行安裝。連接件元件還可以裝配成開口的而不適合于封閉。
在一個實施例中，在制造期間對所述管道壁進行沖孔，并在所述孔上裝配開口連接件元件。
在另一實施例中，所述連接件元件通過一封閉件而裝配成封閉，該封閉件適于在工作壓力下保持管道的流體密封性。該密封件例如可以是所述管道壁的一部分，和/或所述連接件元件的一部分，和/或裝配在連接件元件上的分離體，或者可以是其它合適的設計。該密封件可以具有便于開口的環形切口。
所述連接件元件可裝配在例如以下位置靠近所述管道的內表面；靠近所述管道的外表面；包含所述管道的內表面和外表面的部分；嵌入所述壁的內表面與外表面之間。
所述連接件元件可用所述管道的材料形成。
或者，所述連接件元件可以是密閉裝配到所述壁上的墊件并且適于在現場穿過其鉆出一開口，從而能夠進行安裝。
用于將所述連接件元件安裝到橫向支管上的裝置示例可以是內螺紋或外螺紋；卡口連接；適于通過摩擦保持所述橫向支管的相配元件的錐形孔；使用適于與所述橫向支管的自攻相配元件裝配的材料的孔，等等。
根據本發明的另一方面，提供了一種具有擴展連接件元件的灌溉管道，該擴展連接件元件用于在制造之后例如現場將橫向支管安裝到該擴展連接件元件上，其中所述擴展連接件元件在其制造期間一體裝配到管道壁上，并適于在其期望位置鉆出通孔，從而可在這些位置上安裝兩個或更多橫向支管。
擴展連接件元件例如可以是平行于所述管道軸線延伸的細長條帶，或者環帶(環件)或其一部分，或者沿螺旋線布置的細長條帶，或者僅僅是足夠大以容納兩個或更多支管連接件的墊件。優選地，所述擴展連接件元件由合適的材料制成，從而使所述橫向支管的相配元件可通過摩擦或自攻而保持在所述開口中。
在通過將平板邊緣以焊縫接合而由平板制成的管道中，所述擴展連接件元件可以裝配在該接縫中。
根據本發明的所述兩個方面，可以將所述管道生產成耐高壓或低壓的軟管，該軟管由通過例如織物、編織織物或非編織織物、雙向聚合物、高剛度聚合物等的粘結層加強的聚合材料制成。可以使用諸如PE、PP、PVC、TPE的聚合物材料、彈性體等。
所述管道可以通過任何合適的工藝來制造，例如片材的擠壓、鑄造、吹塑、焊接或粘接等等。具體地，所述一體連接件元件可以用用于裝配串聯滴流器的方法在制造期間通過擠壓而裝配在管道中，例如在US5,324,371中所公開的那樣。
根據本發明的又一方面，提供了一種生產半成品管道的方法，該方法包括提供多個灌溉元件；提供由柔性可焊接或可粘接材料(例如聚合物板)制成的條帶；將所述連接件元件一體裝配在所述條帶上的預定位置處。所述灌溉元件可以是用于將橫向支管組裝在所述管道、滴流器或噴灑器等上的連接件元件。所述灌溉元件可以例如通過焊接或粘接裝配，優選通過超聲波焊接裝配。
可以通過彎曲或扭曲條帶從而使該條帶的橫向邊緣并置或疊加，并將該邊緣一體焊接或粘接以獲得閉合管道部分而在相同或另一生產線上完成該灌溉管道。該方法可以包括在預定位置處沖孔。
可以進行所述彎曲或扭曲從而使所述連接件保持在所述管道內部或所述管道外部。
所述條帶的邊緣可連接成直縫或螺旋接縫。
根據本發明的又一方面，提供了一種生產灌溉管道的方法，該方法包括提供由柔性可焊接或可粘接材料制成的條帶；彎曲或扭曲所述條帶從而使該條帶的橫向余邊疊加；
將所述余邊一體焊接或粘接以獲得接縫和閉合管道部分；以及在所述管道的內側和/或外側，在所述接縫上施加并焊接或粘接附加帶，從而密封所述接縫和/或所述邊緣。
優選地，在獲得閉合管道部分之前將所述附加帶焊接或粘接到所述條帶的橫向余邊上。
優選地，通過熱空氣焊接對所述附加帶進行焊接。
所述一體連接件提供迅速容易的支管組裝。該一體連接件在制造期間可靠地裝配，而用戶能夠現場選擇分支位置。不用的連接件元件能容易地封閉或者可以保持不開口。由于連接件元件的低輪廓，因此所述管道可卷繞成適于包裝、運輸、存儲、銷售等非常緊密的卷盤。所述管道可在灌溉季節結束時收回。所述管道廉價、質輕且體積小，并可進行容易的地表和地下安裝。
為了理解本發明并了解本發明是如何在實踐中實現的，下面將參照附圖僅以非限定性示例的方式描述多個實施例，在附圖中圖1是本發明灌溉管道的立體圖，該灌溉管道具有一體的連接件元件和支管連接件；圖2是卷繞在卷盤上的具有一體連接件的可折疊灌溉管道的示意圖；圖3是內裝配在灌溉管道中的螺紋連接件元件以及橫向支管連接件的剖面圖；圖4A是外裝配的螺紋連接件元件的剖面圖；圖4B是從兩側裝配灌溉管道的連接件元件的剖面圖；圖4C是具有螺紋密封件的螺紋連接件元件的剖面圖；圖4D是由灌溉管道壁的材料形成的螺紋連接件元件的剖面圖；圖5是具有外螺紋的連接件元件和具有內螺紋的匹配橫向連接件的剖面圖；圖6是裝配在灌溉管道上并且適于與自攻橫向連接件組裝的連接件元件的剖面圖；圖7是適于與匹配錐形橫向連接件摩擦組裝的具有錐形(錐)孔的連接件元件的剖面圖；圖8是構成卡口連接的一體連接件元件和橫向連接件的剖面圖；圖9是最初由管道壁封閉的內裝配連接件元件和具有切割齒的橫向連接件的剖面圖；圖10是裝配在灌溉管道兩層之間的連接件元件的剖面圖；圖11是最初由內切口蓋封閉的連接件元件的剖面圖；圖12是本發明的具有第二類型的一體連接件元件的制備用于鉆孔的灌溉管道的剖面立體圖；圖13是裝配在灌溉管道縱向疊縫中的第二類型的一體連接件元件的剖面立體圖；圖14是具有裝配在螺旋接縫中的第二類型連接件元件的螺旋焊接的灌溉管道的立體圖；圖15表示具有一體連接件的可卷繞管的生產流程圖；以及圖16A、16B和16C表示根據本發明的可卷繞管道與保護帶焊接的過程。
具體實施例方式
參照圖1、2和3，本發明的灌溉管道10包括管道12和在制造期間裝配到管道壁上的一體的管道連接件14。該管道連接件14適于與用于支管18的橫向連接件16組裝。管道10可卷繞在卷盤20上，如同在圖2中所示的可折疊管道(扁平管道)的示例中那樣。
圖3、4A、4B和10表示裝配在如下位置中的一體連接件圖3中的連接件14靠近管道12的內表面；圖4A中的連接件22靠近管道12的外表面；圖4B中的連接件24包含管道12的內表面和外表面的部分；并且圖10中的連接件26在形成管道壁的兩個層30與32之間嵌入管道28的壁中。
如圖4D所示，一體連接件36可用管道壁38的材料形成。
如圖3至8所示，灌溉管道12的壁可在制造期間沖孔并保持開口，從而將管道連接件裝配成開口的并準備與橫向連接件組裝。在這種情況下，管道連接件14、22、24、36可以設有不在現場使用的用于封閉連接件的蓋40。該蓋在工作壓力下保持管道的流體密封性。
或者，如圖9、10和11所示，管道連接件可具有在工作壓力下保持管道流體密封性的一體的密封件。所述管道連接件可用于在移除密封件之后進行組裝，該密封件可以是壁、連接件或兩者的材料。
具體地，圖9和10分別表示被管道壁12的部分44封閉的一體的管道連接件42和26。部分44可以在組裝之前通過合適的工具切去(例如見圖12，其中該工具與另一種連接件一起使用)。或者，橫向連接件46可形成有切割齒48。在后一種情況下，管道連接件42可能需要較高的輪廓從而在組裝之后安全地容納齒48。
圖11表示由單件材料制成的具有密封件52的一體的管道連接件50。密封件52可制成為形成有便于其拆卸的裝置，例如用于支承旋轉切割工具頂端的環形切口54和引導凹口56。
圖3和5至8表示用于將一體的管道連接件組裝到橫向連接件上的若干可能裝置。圖3表示具有內螺紋58的管道連接件14和具有匹配外螺紋60的橫向連接件16。如圖5所示，管道連接件62可制成為具有外螺紋64而橫向連接件66可具有內螺紋68。圖6表示具有由相對較軟的材料制成的光滑孔72的管道連接件70，而橫向連接件74被制成為具有由相對較硬的材料制成的螺紋噴嘴76，從而噴嘴76可自攻入孔72中。圖7表示具有錐形(錐)孔80的管道連接件78和具有錐形噴嘴84的匹配橫向連接件82。將連接件的錐角和材料選擇成在組裝之后通過摩擦提供可靠的夾持。圖8表示形成為具有耳部90和L形槽92的卡口連接的匹配部件的一體管道連接件86和橫向連接件88。
根據圖12至圖14中所示的本發明另一方面，灌溉管道100包括柔性管道102和在制造期間一體裝配到管道壁上的擴展連接件元件104。擴展連接件元件104具有足夠的尺寸，從而可在制造之后在期望位置處制成多個孔106并安裝橫向連接件。如圖13所示，由合適材料制成的條帶108可作為連續的一體管道連接件而沿著灌溉管道100裝配。該條帶特別適用于裝配在重疊的接縫中，例如裝配在圖14中所示的螺旋焊接管道110中，或者裝配在圖13的直縫管道100中。
一體的連接件元件104或108可通過旋轉工具(例如圖12中的工具112)鉆孔，用于與諸如圖6中74的自攻橫向連接件組裝，或者與諸如圖7中82的通過摩擦保持的錐形橫向連接件組裝。
參照圖15，示出了根據本發明又一方面具有一體連接件14的可卷繞聚合物管道10的示例性生產流程圖。生產在輸送線111上進行，該輸送線包括用于供應條帶原材料114的供應卷盤113、條帶聚集器116、連接件裝配部120、制管裝置121、拉拔器122、打印監測站124、管道聚集器126和用于管道10的接收卷盤20。
連接件裝配部120包括連接件原料供應器130、鼓盒132、供應塞134、滑槽136、焊接設備單元138、拉拔單元140和任選的沖孔裝置142。
在輸送器的操作中，聚合物原料片材首先切割預定寬度的條帶114，并卷繞在供應卷盤113上(在卷盤113被裝載到線111上之前完成該過程)。條帶114被供應到聚集器116并進一步供應到連接件裝配部120。
在連接件裝配部120中，連接件供應器130用以預定方向布置的管道連接件14裝載鼓盒132。鼓盒132以預定時間間隔逐級轉動，并且供應塞134周期性地將連接件14推下滑槽136。連接件被導向焊接單元138。
原料條帶114也被導向焊接單元138，連接件14定位在平坦條帶114上并進行超聲波焊接或RF(微波)焊接。條帶114由拉拔單元140拉動。在焊接之前或之后，條帶114可任選地在沖孔裝置142中在連接件的開口處沖孔，而與例如連接件的構造無關。
然后將具有焊接的連接件14的條帶114供應到制管裝置121。條帶在此處被彎曲(扭曲)成具有并列邊緣或疊加余邊的套管，并且通過不透水的接縫將邊緣或余邊焊接成具有封閉部分的管道。連接件可以隨意保持在管道外側或內側。管道10可以通過與連接件相同或不同的方法焊接。
通過拉拔器122拉拔準備好的管道10，在打印監測站124中檢查并壓印管道10，并且通過聚集器116卷繞在接收卷盤20上。
根據本發明，參照圖16A、16B和16C，示出了具有保護帶的可卷繞或可折疊管道的生產過程。在將聚合物條帶114(與上述相同的條帶)供應到制管裝置121之前，將兩個窄保護帶132和134焊接到條帶余邊(在圖16A中以剖面示出，在帶與條帶之間焊接區136被放大)。在制管裝置121中，條帶被彎曲(扭曲)成具有疊加余邊的套管，如圖16B所示，套管被焊接成管道(疊加焊接區140也被放大示出)。如圖16C所示，形成緊密接縫142，其中切割邊緣138由保護帶132和134緊密覆蓋。
用于制造管道的聚合物條帶114通常具有分層結構，包括聚合物膜或織物和各種層壓層和涂覆層。保護帶的功能在于防止灌溉用水從切割邊緣138在這些層之間滲透從而削弱管道。保護帶優選為薄聚合物帶。
帶與條帶邊緣的焊接優選通過熱空氣完成，而不用附加粘合劑。應理解，焊接或粘結可通過其它已知技術完成，例如使用粘合劑、RF焊接等。由于保護內邊緣更為重要，所以可省去外帶132。
雖然已經描述了具體實施例和方法，但是在不脫離本發明范圍的情況下可以考慮各種修改。例如，一體連接件可以沿管道布置成兩行，或者可配備有類似在液體袋中的可撕蓋。可以通過壓制、壓力加熱或其它方法進行一體連接件的裝配。管道可以在裝配連接件等之前進行沖孔。在形成閉合管道之前裝配條帶的方法可以用于安裝其它諸如滴流器或噴灑器(噴嘴)的灌溉元件。生產流程圖可包括將具有裝配的灌溉元件的條帶(例如在元件焊接之后)在一個生產線上卷繞成卷盤作為半成品，而在另一生產線上的制管裝置中形成管道。
權利要求書(按照條約第19條的修改)35.一種具有多個連接件元件的灌溉管道，該連接件元件適于在其制造之后將橫向支管安裝在其上，其中所述管道通過擠壓工藝形成，并且所述連接件元件在所述擠壓期間一體裝配到所述管道的內壁上。
36.如權利要求35所述的灌溉管道，其特征在于，所述連接件元件一體裝配到所述管道的內表面上。
37.一種具有多個連接件元件的灌溉管道，該連接件元件適于在其制造之后將橫向支管安裝在其上，其中所述連接件元件在所述制造期間一體裝配到所述管道的外壁上。
38.一種具有多個連接件元件的灌溉管道，該連接件元件適于在其制造之后將橫向支管安裝在其上，其中所述連接件元件開口，并且每一個連接件元件均在所述制造期間一體裝配到所述管道的壁中沖出的孔上。
39.一種具有多個連接件元件的灌溉管道，該連接件元件適于在其制造之后將橫向支管安裝在其上，其中所述連接件元件在所述制造期間一體裝配到所述管道的壁上，并且至少一個所述連接件元件形成有內螺紋或外螺紋或形成為卡口連接部件，從而能夠進行所述安裝，或者至少一個所述連接件元件形成有一孔，并適于通過摩擦或通過所述橫向支管的相配元件的自攻將所述相配元件保持在所述孔中。
權利要求
1.一種具有多個連接件元件的灌溉管道，該連接件元件適于在其制造之后將橫向支管安裝在該連接件元件上，其中所述連接件元件在所述制造期間一體裝配到所述管道的壁上。
2.如權利要求1所述的管道，其特征在于，所述管道適于被切割成多個部分，每個部分均具有多個所述連接件元件。
3.如權利要求1所述的管道，其特征在于，在所述制造期間，每個所述連接件元件均可裝配為開口的并在制造后不用時適于封閉，或者可以裝配為封閉的并且在制造后適于開口以能夠進行所述安裝。
4.如權利要求3所述的管道，其特征在于，所述管道可卷繞在一卷盤上。
5.如權利要求4所述的管道，其特征在于，所述管道是可折疊的。
6.如權利要求3所述的管道，其特征在于，至少一個所述連接件元件開口并且裝配到在所述制造期間在所述壁中沖出的孔上。
7.如權利要求3所述的管道，其特征在于，至少一個所述連接件元件裝配成由作為以下一個或多個的封閉件封閉所述管道的壁的一部分；所述連接件元件的一部分；裝配在所述連接件元件上的分離體。
8.如權利要求7所述的管道，其特征在于，所述封閉件具有便于所述開口的環形切口。
9.如權利要求1所述的管道，其特征在于，至少一個所述連接件元件裝配在以下其中一個位置中靠近所述壁的內表面；靠近所述壁的外表面；包含所述壁的內表面和外表面的部分；嵌入所述壁的內表面與外表面之間。
10.如權利要求1所述的管道，其特征在于，至少一個所述連接件元件由所述管道的材料形成。
11.如權利要求1所述的管道，其特征在于，至少一個所述連接件元件形成有內螺紋或外螺紋，或者形成為卡口連接的部件，從而能夠進行所述安裝。
12.如權利要求1所述的管道，其特征在于，至少一個所述連接件元件形成有一孔，并適于通過摩擦或所述橫向支管的相配元件的自攻而將該相配元件保持在所述孔中。
13.如權利要求12所述的管道，其特征在于，所述孔為錐形。
14.如權利要求1所述的管道，其特征在于，至少一個所述連接件元件形成有一通孔，并且所述管道壁具有在制造期間制成的對應孔。
15.如權利要求3所述的管道，其特征在于，至少一個所述連接件元件是閉合裝配的墊件，并且適于在現場穿過該墊件鉆出一開口，從而能夠進行所述安裝。
16.一種具有擴展連接件元件的灌溉管道，該擴展連接件元件將橫向支管安裝在其上，其中所述擴展連接件元件在其制造期間一體裝配到所述管道的壁上，并適于在所述制造之后在其期望位置鉆出通孔，從而可在所述位置安裝兩個或更多個所述橫向支管。
17.如權利要求16所述的管道，其特征在于，所述管道是可卷繞的。
18.如權利要求17所述的管道，其特征在于，所述管道是可折疊的。
19.如權利要求16所述的管道，其特征在于，所述擴展連接件元件是以下之一平行于所述管道的軸線延伸的細長條帶；環帶或其一部分；以及沿螺旋線布置的細長條帶。
20.如權利要求16所述的管道，其特征在于，所述管道通過將一平板邊緣接合成接縫而由所述平板制成，并且所述擴展連接件元件可以裝配在所述接縫中。
21.如權利要求16所述的管道，其特征在于，所述擴展連接件元件由適當材料制成，從而可以通過摩擦將所述橫向支管的相配元件保持在所述開口中。
22.如權利要求16所述的管道，其特征在于，所述擴展連接件元件由適當材料制成，從而可以將所述橫向支管的自攻相配元件安裝到所述開口中。
23.生產半成品灌溉管道的方法，所述方法包括提供多個灌溉元件；提供由柔性可焊接或可粘接材料制成的條帶；以及將所述灌溉元件一體裝配在所述條帶上的預定位置處。
24.如權利要求23所述的方法，其特征在于，所述灌溉元件是以下中的一個或多個用于將橫向支管組裝在所述管道上的連接件元件，滴流器或噴灑器。
25.如權利要求23所述的方法，其特征在于，該方法還包括在所述裝配之前或之后，在所述預定位置中沖孔。
26.如權利要求23所述的方法，其特征在于，通過焊接、粘接或壓接進行所述裝配。
27.如權利要求26所述的方法，其特征在于，通過超聲波焊或微波焊接進行所述裝配。
28.生產灌溉管道的方法，所述方法包括提供由柔性可焊接或可粘接材料制成的條帶，該條帶具有多個裝配到所述條帶上的灌溉元件；彎曲或扭曲所述條帶從而使該條帶的橫向邊緣并列或疊加；以及將所述邊緣一體焊接或粘接以獲得接縫和閉合管道部分。
29.如權利要求28所述的方法，其特征在于，所述彎曲或扭曲這樣進行，即，使得所述灌溉元件保持在所述管道的期望側上，即外側或內側上。
30.如權利要求28所述的方法，其特征在于，該方法還包括在通過焊接或粘接所述邊緣而獲得的接縫上施加并粘接或焊接附加帶。
31.生產灌溉管道的方法，所述方法包括提供由柔性可焊接或可粘接材料制成的條帶；彎曲或扭曲所述條帶從而使該條帶的橫向余邊疊加；將所述余邊一體焊接或粘接以獲得接縫和閉合管道部分；以及在所述管道的內側和/或外側，在所述接縫上施加并焊接或粘接附加帶，從而密封所述接縫和/或所述邊緣。
32.如權利要求31所述的方法，其特征在于，所述附加帶在獲得閉合管道部分之前焊接或粘接到所述條帶的橫向余邊上。
33.如權利要求31所述的方法，其特征在于，所述附加帶通過熱空氣焊接進行焊接。
34.如權利要求31所述的方法，其特征在于，所述材料的條帶具有多個裝配到其上的灌溉元件。
全文摘要
本發明涉及一種灌溉管道。灌溉管道(10)具有多個連接件元件(14)該連接件元件(14)適于在其上安裝橫向支管，其中連接件元件(14)在制造期間一體裝配到所述管道的壁上。連接件元件(14)可裝配為開口的并在制造后不用時適于封閉，或者可以裝配為封閉的并且在制造后適于開口以能夠進行所述安裝。一種通過用柔性可焊接或可粘接材料制成的條帶生產所述灌溉管道(10)的方法，包括將連接件元件(14)一體裝配到條帶上的預定位置處，對條帶進行或不進行沖孔；彎曲或扭曲所述條帶從而使該條帶的橫向邊緣并列或疊加；以及將所述邊緣一體焊接或粘接以獲得閉合的管道部分。
文檔編號F23D11/36GK1925739SQ200580006873
公開日2007年3月7日 申請日期2005年3月2日 優先權日2004年3月2日
發明者阿貝·馬薩瓦, 阿維·施魏策爾 申請人:內塔芬有限公司