專利名稱：帶骨架聚乙烯聚丙烯管材管件柔性活套連接頭及制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚乙烯、聚丙烯輸水管道的管材、管件柔性活套連接頭、應(yīng)用及其制法。
背景技術(shù)：
聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)由于環(huán)境友好、對(duì)人體無(wú)毒害，很適合用于輸水管道、尤其是用于上水管道是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢(shì)。內(nèi)襯金屬的管道雖然在很多專利文件中公開(kāi)如00113157.5涉及復(fù)合管材生產(chǎn)技術(shù)，特別是一種采用夾層材料過(guò)渡縮管拉拔生產(chǎn)襯塑金屬?gòu)?fù)合管的方法，這種復(fù)合管的外層為金屬管(1)，內(nèi)層為塑料管(2)，中間層為夾層過(guò)渡結(jié)構(gòu)材料，可為金屬絲(3)，以螺旋方式纏繞于塑料管上，也可為密布幾何形狀孔洞的弧形金屬長(zhǎng)條薄片(5)，用數(shù)條沿管軸線方向均布于塑料管外壁上。03129456.1公開(kāi)了一種具有紫銅內(nèi)襯層的聚丙烯直管，包括外層管和內(nèi)襯層，直管一側(cè)設(shè)有與其相連通的包括外層管和內(nèi)襯層的第一支管，外層管1采用的材質(zhì)為聚丙烯，內(nèi)襯層采用的材質(zhì)為紫銅。
但現(xiàn)有技術(shù)未能真正將聚乙烯、聚丙烯輸水管道的主要問(wèn)題解決由于PE、PP自身材質(zhì)的原因，其收縮率高達(dá)2-2.8％，簡(jiǎn)單的改性并不能根本克服此不足，也會(huì)增加成本。熱脹冷縮和容易變形，無(wú)法以如PVC的插管式連接即柔性活套式對(duì)管線進(jìn)行安裝接續(xù)。目前聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)給水管道安裝過(guò)程中的一般只能以硬連接(電熔套接式管網(wǎng)連接、熱熔對(duì)接管網(wǎng)連接，參見(jiàn)PE水管安裝國(guó)標(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))結(jié)構(gòu)。大自然氣候環(huán)境的變化帶給PE、PP管網(wǎng)的較大尺寸的熱脹冷縮，對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)施工等帶來(lái)難題，管網(wǎng)整體上破損泄漏的隱患較大，尤其是大尺寸管徑的管網(wǎng)更難以采用PE、PP材質(zhì)的管材和管件連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種聚乙烯、聚丙烯管材管件柔性活套連接頭及其制法，解決PE、PP管道應(yīng)用上熱脹冷縮和容易變形的主要問(wèn)題，克服目前聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)給水管道安裝過(guò)程中的一般只能以硬連接(電熔套接管網(wǎng)連接、熱熔對(duì)接管網(wǎng)連接，能以柔性活套式對(duì)管線進(jìn)行安裝連接，尤其可用于大口徑和大流量的管網(wǎng)。
本發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的帶骨架式的聚乙烯、聚丙烯管材管件柔性活套連接頭，其特征是在聚乙烯、聚丙烯管材、管件接頭中間為固定支承骨架材料，內(nèi)外層注塑包裹聚乙烯、聚丙烯。固定支承骨架材料可以選用金屬和非金屬兩類，金屬類材料選用鋼鐵、鋁、銅、合金薄板、編織網(wǎng)，尤其是沖有均勻孔徑的薄板。非金屬類材料選取編織的玻璃纖維、碳纖維；PVC、ABS等工程塑料骨架材料。固定支承骨架材料均有一定強(qiáng)度，可以保證克服PE、PP易變形的問(wèn)題。
本發(fā)明的管材是指將管材接頭處融接本發(fā)明接頭的產(chǎn)品即可，而本發(fā)明的管材、管件柔性活套連接頭亦指等徑、變徑三通、法蘭接頭、變徑直接頭、彎頭、直接連接頭等必備的管網(wǎng)連接部件。
本發(fā)明聚乙烯、聚丙烯輸水管道的管材、管件柔性活套連接頭制法是采用注塑成型的方法通過(guò)模具的動(dòng)作將骨架固定在PE、PP的中間，注塑的方法在接頭的注塑模腔中間放置骨架材料，先由模腔中伸出的固定銷、托架等將骨架材料向中間抵住，注塑到50-80％時(shí)自動(dòng)收回模腔中伸出的固定銷、托架，然后注塑完成、保溫脫模。當(dāng)然，骨架是預(yù)先成型的，形狀接近接頭或管件。模腔中固定銷伸、托架縮均可由現(xiàn)有的抽芯技術(shù)來(lái)解決。
本發(fā)明的特點(diǎn)是；本方案解決的就是PE、PP管道應(yīng)用的主要問(wèn)題，尤其可用于大口徑和大流量的管網(wǎng)。事實(shí)上，大口徑的PE、PP管道能夠滿足抗壓和抗折等機(jī)械性能指標(biāo)GB/T7306-1987，也完全符合GB/T17219規(guī)定的生活飲用水輸配水設(shè)備的安全型評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)度較高，耐腐蝕性能優(yōu)良，能保證流通量。唯有在接頭和管件連接部件上無(wú)法滿足應(yīng)用上的要求。
本發(fā)明采用多步驟注塑模及特制工藝條件的注塑機(jī)，把預(yù)制成型的金屬骨架固定于模腔中，經(jīng)專用工藝注塑機(jī)一次注塑而成。本發(fā)明的應(yīng)用也包括以聚乙烯、聚丙烯為主要成分的改性材料，如以纖維增強(qiáng)或塑料合金等上水用管材和管件。本發(fā)明是要制成管材接頭和管材連接件部件，而PE、PP管材本身在各方面均沒(méi)有問(wèn)題。
四

圖1為本發(fā)明管件中直管接頭結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明管件中等徑、變徑三通接頭結(jié)構(gòu)示意3為本發(fā)明管件中變徑直接頭結(jié)構(gòu)示意4為本發(fā)明管件中直接連接頭結(jié)構(gòu)示意5為本發(fā)明管件中變角彎頭接頭結(jié)構(gòu)示意6為本發(fā)明管件中90度彎頭接頭結(jié)構(gòu)示意7為本發(fā)明管件中帶法蘭接頭結(jié)構(gòu)示意中骨架1、注塑PE、PP2、接頭上置密封膠圈的R弧3、連接法蘭4、法蘭固定孔5、與管道連接端6。
五具體實(shí)施例方式
如圖所示，聚乙烯或聚丙烯管材的柔性活套連接頭結(jié)構(gòu)如圖1-7所示本發(fā)明的管件即如圖所示，覆蓋了所有的等徑、變徑三通、法蘭接頭、變徑直接頭、彎頭、直接連接頭等必備的管網(wǎng)連接部件。
骨架1為支承骨架材料，選用金屬和非金屬兩類，金屬類材料中尤其選用鋼鐵薄板制品，其制法是可以是金屬絲焊接成網(wǎng)格、或編織成網(wǎng)格，亦可以是薄平板沖孔裁剪后卷成圓柱的筒，生產(chǎn)成型后進(jìn)行表面處理，尤其是用偶聯(lián)劑處理。處理后再進(jìn)行注塑。將PE和PP包裹支承骨架。
非金屬類材料選取編織的玻璃纖維、碳纖維；成品的剛性不如上述金屬材料制成的骨架?？梢杂肞VC、ABS等工程塑料制成骨架材料后再用PE、PP注塑，由于兩者膨脹系數(shù)相差較大，雖然剛性好，但相交界面可能會(huì)剝離。效果也不如上述方案。固定支承骨架材料均有一定強(qiáng)度，可以保證克服PE、PP易變形的問(wèn)題。注塑的PE、PP注塑工藝條件同現(xiàn)有技術(shù)。圖中的接頭上設(shè)有置密封膠圈的R弧3亦由模具和注塑完成。
圖7中具有連接法蘭4、法蘭固定孔5的接頭用于與閥門(mén)等連接使用。
圖1中與管道連接端6與PE、或PP管材融接，可以使用電熱熔套接或熱熔對(duì)接等在工廠內(nèi)部將管材接頭處熔接本發(fā)明接頭，管網(wǎng)的連接則可以同PVC結(jié)構(gòu)的承插管方式連接(可以連續(xù)連接)，這種連接是能以柔性活套式管線的續(xù)接，PE或PP在接頭熱脹冷縮和容易變形的問(wèn)題得到徹底解決，由于接頭處不變形則能保證管網(wǎng)無(wú)泄漏。
管徑在DN60mm以上的管材更適合本發(fā)明的應(yīng)用，也是城鄉(xiāng)上水管網(wǎng)中更需要應(yīng)用的管徑。
本發(fā)明聚乙烯、聚丙烯輸水管道的管材、管件柔性活套連接頭制法是注塑成型時(shí)通過(guò)模具的動(dòng)作將骨架固定在PE、PP的中間，注塑的方法在接頭的注塑模腔中間放在骨架材料，先由模腔中伸出的固定銷或托架將骨架材料向中間壓抵住，即向模腔注塑到50-80％時(shí)自動(dòng)收回模腔中伸出的固定銷、托架，然后注塑完成、保溫脫模。當(dāng)然，骨架是預(yù)先成型的，形狀接近接頭或管件。模腔中固定銷、托架伸縮均可出現(xiàn)有的抽芯技術(shù)來(lái)解決。
圖1-7為本發(fā)明的各種部件管件，圖1為直管接頭、圖2為等徑、變徑三通接頭、圖3為變徑直接頭、圖4為直接連接頭、圖5為變角彎頭接頭、圖6為90度彎頭接頭、圖7為帶平板法蘭接頭。
權(quán)利要求
1.帶骨架的聚乙烯、聚丙烯管材、管件柔性活套連接頭，其特征是聚乙烯、聚丙烯管材、管件的接頭結(jié)構(gòu)為中間為固定支承骨架材料，內(nèi)外層注塑包裹聚乙烯或聚丙烯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶骨架的聚乙烯、聚丙烯管材、管件柔性活套連接頭，其特征是固定支承骨架材料為金屬類材料，選用鋼鐵、鋁、銅、合金薄板、金屬絲，尤其是沖有均勻孔徑的薄板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶骨架的聚乙烯、聚丙烯管材、管件柔性活套連接頭，其特征是固定支承骨架材料為沖有均勻孔的薄板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶骨架的聚乙烯、聚丙烯管材、管件柔性活套連接頭，其特征是金屬類材料中尤其選用鋼鐵薄板制品，金屬絲焊接成網(wǎng)格、或編織成網(wǎng)格，亦可以是薄平板沖孔裁剪后卷成圓柱的筒狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶骨架的聚乙烯、聚丙烯管材、管件柔性活套連接頭，其特征是固定支承骨架材料為非金屬類材料，選取編織的玻璃纖維、碳纖維；PVC、ABS工程塑料骨架材料。
6.帶骨架的聚乙烯、聚丙烯管材、管件柔性活套連接頭的應(yīng)用，其特征是將管道接頭處熔接接頭。
7.帶骨架的聚乙烯、聚丙烯管材、管件柔性活套連接頭的應(yīng)用，其特征是制成等徑、變徑三通、法蘭接頭、變徑直接頭、彎頭、直接連接頭。
8.帶骨架的聚乙烯、聚丙烯輸水管道的管材、管件柔性活套連接頭的制法采用注塑成型的方法通過(guò)模具的動(dòng)作將預(yù)先成型的骨架固定在PE、PP的中間，其特征是注塑的方法在接頭的注塑模腔中間放在骨架材料，先由模腔中伸出的固定銷或托架將骨架材料向中間抵住，注塑到50-80％時(shí)自由收回模腔中伸出的固定銷、托架，然后注塑完成、保溫脫模。
全文摘要
帶骨架聚乙烯、聚丙烯管材、管件柔性活套連接頭，接頭結(jié)構(gòu)為中間為固定支承骨架材料，內(nèi)外層注塑包裹聚乙烯或聚丙烯。固定支承骨架材料選用沖有均勻孔的金屬薄板。本方案解決了PE、PP管道應(yīng)用的主要問(wèn)題，尤其可用于大口徑和大流量的管網(wǎng)。事實(shí)上，大口徑的PE、PP管道能夠滿足抗壓和抗折等機(jī)械性能指標(biāo)GB/T7306－1987，也完全符合GB/T17219規(guī)定的生活飲用水輸配水設(shè)備的安全型評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)F16L27/10GK1563775SQ200410014580
公開(kāi)日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月7日
發(fā)明者于建新 申請(qǐng)人:于建新