[发明专利]细长构件及其制造方法和设备

说明书

本发明大体上涉及细长构件，具体地说，涉及适用于作海底桩的细长构件。

传统的海底桩是用钢、混凝土或木材制成的。钢和混凝土非常重，而且贵，不具备防护用途所需的弹性。钢在海洋环境中还特别地受到快速腐蚀。木材除受到快速腐蚀外，还受到海洋蛀孔动物的攻击，其有效性能被降低。为延长其使用寿命，木材在典型情况下要用防腐剂处理，例如用防腐油处理。然而防腐油和其它防腐剂会污染环境。此外，由于近来对森林保护所做的努力，使用木桩是不合适的。

用塑料制成的桩已经被提出过。例如，授予波扎肯(Borzakian)的美国专利第5051285号公开了一种适用于作塑料桩的塑料构件。将一钢管放入模具中，并把热塑性树脂、填料和添加剂涂覆到此钢管上。塑料冷却后，从模具中取出加工完的塑料件。

这种方案有许多缺点。典型的海底桩的长度从10至80英尺不等，而且根据特定应用场合的需要其直径可小至3英寸，因此，桩的制造商必须制造非常昂贵的各种尺寸的模具，或者用单个模具生产出具有一定长度和直径的桩并将多根桩沿长度方向连接，达到所要求的长度。

采用模具还限制了可制造出的桩的长度。模具中的塑料在注入模具的整个过程中都必须处于可流动的状态。随着构件的长度和尺寸的增加，流动状态将难以保持。另外在将熔化的塑料从细长模具的一端注入并需要它粘附到典型情况下至少10英尺远的另一端的金属芯管上的作业中，塑料在管上粘附是难以控制的。据信，这样成形的构件中会含有由相对时龄不同的熔化液流之间的交界所形成的空洞或至少是薄弱区。

由于构件长度受模具尺寸限制，波扎肯(Borzakian)专利中公开的构件必须与其它同样的构件相连，以形成特定应用场合所需长度的桩。这种连接方法和装置既昂贵又笨，并留下水和其它环境因素侵蚀金属管芯的潜在接缝。

因此需要有一种桩结构，它能抗腐蚀或防腐蚀，不受海洋生物影响，具有令人满意的结构整体性和侧向冲击下的弹性/韧性，并且不污染环境，保护自然资源。此外，也需要有这样一种桩结构，它毋需多副不同尺寸的模具或纵向连接数根桩段，就可制成所需尺寸。

因此，本发明的目的是提供一种细长构件，它基本上避开了一个或更多的由现有技术的局限和缺点所产生的问题。

本发明的附加的特征和优点将在随后说明中提出，其中一部分在说明中是显而易见的，或可通过本发明的实施来理解这些特征和优点。本发明的目的和其它优点可通过其书面说明、权利要求和附图所特别指出的方法和设备来认识和实现。

为实现这些以及其它的优点，并按照本发明的意图，正如实施例所表明的以及被详尽描述的那样，本发明包括一根连续的、挤压成形的塑料体，它包括一中心纵轴线，第一和第二端，和一外周面，以及至少一个加强件，此加强件布置在该塑料体中并处于基本上平行于塑料体中心纵轴线的位置。

另一方面，本发明还包括制造一种细长构件的方法，它包括如下步骤：将熔化的塑料连续挤压到模具中；将至少一个加强件送入该模具中，使该加强件与该模具的纵轴线平行，其中进入模具的熔化的塑料包围加强件并粘附于加强件上；以及将熔化的塑料冷却，把熔化的塑料和加强件加工成具有预定横截面的构件。

应当理解，上述一般性说明和下述详细说明都是示范性的和解释性的，旨在为权利要求所述的发明作进一步解释。

所包括的附图，目的是使本发明得到进一步的理解，它被包括在本说明书中并成为本说明书的一部分，表示出本发明的几种实施例，并且与说明一起，用来解释本发明的原理。

图1是本发明的细长构件的一个实施例的横剖视图；

图2是沿图1剖面线2-2剖开的图1所示的细长构件的纵剖视图；

图3是本发明的细长构件的另一个实施例的横剖视图；

图4是沿图3剖面线4-4剖开的图3所示的细长构件的纵剖视图；

图5是本发明的细长构件的另一个实施例的横剖视图；

图6是制造本发明的细长构件的系统的示意图；

图7是用于制造本发明的细长构件的模具的局部纵剖视图；

图8是用来加工和向图6所示的系统输送加强件的分系统的示意图；和

图9是本发明的细长构件的侧视图。

本发明的细长构件包括一连续挤压成形的塑料体，它具有设在该塑料体中的一个或多个加强件。该构件是这样连续地加工成的：挤压加强件周围的熔化的塑料，并使塑料冷却和成形，达到所需形状和尺寸。本发明适用于多种用途，例如海底桩、电话线杆以及铁路轨枕等。

现详细述及本发明的例如相应附图所示的目前首选的实施例。