专利名称：塑料管栅加工工艺及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种塑料管栅加工工艺及设备，尤其是一种热塑性塑料材质的 塑料管栅的加工工艺及使用该工艺加工塑料管栅的设备。
背景技术：
塑料管栅具有换热面积大、管壁薄、导热性好、水力分布均勻和水力损失 小的优点，在暖通空调及给排水等多领域有广泛的用途，可以用作隐形散热器、 超薄地板采暖和空调末端，也可以用于水源热泵的前端换热器等。但是传统的 塑料管道连接都是管道的端与端之间通过直通、弯头、三通等管件以热熔、胶 粘方式连接，特别是以热熔方式连接的塑料管道现有国家规范要求壁厚不小于
2腿，否则不能保证连接的可靠性。而胶粘或机械由于不能保证连接处的耐压 能力，通常会造成连接处漏水从而影响系统性能并对建筑装修造成破坏。但是 由于应用于暖通空调领域的塑料管栅要求壁厚较小，特别是为了提高塑料管栅 的换热效率，通常要求支管壁厚小于2mm,因此传统的加工工艺和设备不能满 足塑料管栅制作的要求，而且制作成本高、质量不稳定，承压能力低，漏点多。 而现有技术中没有专门用于塑料管栅加工的设备，通常都是使用手工热熔或是 手工胶粘，因此生产效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种塑料管栅的加工工艺，其可以将管壁微小的若 干塑料支管道的端面和主管道的管壁直接连接加工成管网系统，并使得整个管 网连接牢固，支管与主管的连接接头耐压能力不低于主管或是支管的耐压能力。
本发明的另外一个目的是提供一种使用这种塑料管栅加工工艺的设备， 其可以将管壁^:小的若干塑料支管道的端面和主管道的管壁直接连接加工成 管网系统，并使得整个管网连接牢固，且支管与主管的连接接头耐压能力不低 于主管或是支管的耐压能力。本发明的目的通过以下方法来实现。
一种塑料管栅加工工艺，其特征在于包括如下步骤l)依据设计要求确定 支管道的外径、数量，确定干管的长度及外径；2)依据设计要求在干管管壁 上按一定间隔距离开孔，孔的尺寸与支管道内径相当；3)将一个带若干凸起 的填充支撑件插入干管内腔，并使所述凸起从干管的开孔处伸出；4)采用热 熔方式将支管道的端面与干管的管壁开孔部位同时加热，加热温度在200 ~ 300 。C之间达到熔融状态，从而将支管端面与干管管壁直接连接。
为了加强连接处的强度，在所述干管开孔处使用同材质的加强垫片热熔用 于辅助固定干管与支管的连接处。
为了使得连接更容易进行，通常所述干管、支管和垫片均使用相同材质的 热塑性塑料制成。
为了将填充支撑件固定好以利于热熔焊接，还使用若干根楔紧芯棒伸入干 管内腔，从而将所述填充支撑件压向干管管壁一侧，使得所述凸起从干管的开 孔处伸出。通过上述方法连接，支管的壁厚可以小于3腿，也可以小于1.9腿， 甚至小于lmm。同时通过上述方法连接的塑料管栅的连接处的耐压能力不低于 支管管道或干管管道的耐压能力。
另外还提供了一种塑料管道连接工艺，包括有下述步骤
1) 依据设计的尺寸先确定支管道、干管的长度及数量；
2) 依据设计要求在干管侧缘按一定间隔距离打孔，孔的尺寸与支管道内径相当；
3) 用一个带凸起的芯棒插入干管内腔，凸起部分从干管的开孔处伸出；
4) 用热熔方式将支管道的端面与干管的侧面开孔部位同时加热，加热温 度在200 ~ 30(TC之间达到熔融状态，直接连接；
5) 依据设计要求可以将若干支管道与两根干管通过步骤1-4的方式连接 成塑料管网，从而构成一个塑料管栅基本单元，每个基本单元制造完成后连接 点耐压能力不低于支管道或干管管道的耐压能力，确保牢固可靠不漏水；
6) 利用连接件将所述塑料管栅基本单元的干管串联或并联在一起，形成 大的管网系统，具有水力分布均匀，水力损失小的特点，并用于暖通空调或给 排水等多领域。
为了满足上述工艺需求本发明还设计了一种适用于如权利要求1-2或4-7 或9任一项所述塑料管栅加工工艺的塑料管栅加工设备，其包括主管固定部件 (l2),支管固定部件(13),焊接部件(14)和带凸起(5)的填充支撑件 (3)。
特别是还包括一用于支撑主管固定部件(12)和支管固定部件(13)的水 平支撑件(11),其可以4吏得主管固定部件(12)和支管固定部件(13)可以 在其上面沿水平方向相互接近或是相互背离。所述水平支撑件可以是轨道。
为了方便的安装加强垫片，该设备包括一夹持加强垫片(5 )的机械手(15 )。
为了使得主管固定部件和支管固定部件相互运动，该设备还具有驱动主管 固定部件(12)和支管固定部件(13)运动的往复运动部件(10)。
为了使得填充支撑件更好的支撑主管，以利于热熔连接，该设备还包括将 填充支撑件(3)楔紧到主管管壁上的一根以上的楔紧部件。
其中该设备所述的焊接部件是热熔器，尤其是一种加热部件(14)。
图1是塑料管^N:旱接时的正剖面图。 图2是塑料管栅焊接时的侧剖面图。 图3是填充支撑件的正视图和俯视图。 图4是楔紧芯才奉的正一见图和俯一见图。 图5是塑料管栅基本单元的正视图。 图6是塑料管网和冷热源构成的系统图。 图7是塑料管栅加工设备构成图。
图例i兌明
l主管，2支管，3填充支撑件，4凸起，5加强垫片，6楔紧芯棒，7孑L， 8塑 料管栅单元，9塑料管网，10往复运动部件，11轨道，12主管夹持架，13支管夹 持架，14加热部件，15枳4成手 具体实施例
依据设计要求选择外径为3mm、壁厚为lmm的PPR支管2，外径为40mm、 长度为6m的PPR干管1。按设计要求在干管1的管壁上每隔3cm开若干个孔7, 孔的尺寸与支管道内径相当。将一个带若干凸起4的填充支撑件3插入干管1 内腔，使用若干根楔紧芯棒6伸入干管1内腔，从而将所述填充支撑件3压向 干管1管壁一侧，并使所述凸起4从干管1的开孔7处伸出。将连接支管2的 端面和干管1管壁上的孔7对准，并在孔7上放置PPR加强垫片5。采用使用 热熔设备将支管2的端面与干管1上的孔7和加强垫片5同时加热到200 ~ 300 °C，将支管2端面直接连接到干管1管壁上。使用相同的方式将支管2的另一 个端面与另外一根干管1连接从而构成塑料管栅基本单元8。将若干个塑料管 栅基本单元8的干管连接从而构成塑料管网9。依据设计要求选择外径为9隱、壁厚为1. 9mm的PPR支管2，外径为40mm、 长度为6m的PPR干管1 j姿设计要求在干管1的管壁上每隔3cm开若干个孔7, 孔的尺寸与支管道内径相当。将一个带若干凸起4的填充支撑件3插入干管1 内腔，使用若干根楔紧芯棒6伸入干管1内腔，从而将所述填充支撑件3压向 干管1管壁一侧，并使所述凸起4从干管1的开孔7处伸出。将连接支管2的 端面和干管1管壁上的孔7对准，并在孔7上放置PPR加强垫片5。采用使用 热熔设备将支管2的端面与干管1上的孔7和加强垫片5同时加热到200 ~ 300 °C，将支管2端面直接连接到干管1管壁上。使用相同的方式将支管2的另一 个端面与另外一根干管1连接从而构成塑料管栅基本单元8。将若干个塑料管 栅基本单元8的干管连接从而构成塑料管网9。
依据设计要求选择外径为20mm、壁厚为3mm的PPR支管2,外径为100mm、 长度为9m的PPR干管1。按设计要求在干管1的管壁上每隔3cm开若干个孔7， 孔的尺寸与支管道内径相当。将一个带若干凸起4的填充支撑件3插入干管1 内腔，使用若干根楔紧芯棒6伸入干管1内腔，从而将所述填充支撑件3压向 干管1管壁一侧，并使所述凸起4从干管1的开孔7处伸出。将连接支管2的 端面和干管1管壁上的孔7对准，并在孔7上放置PPR加强垫片5。采用使用 热熔设备将支管2的端面与干管1上的孔7和加强垫片5同时加热到200 ~ 300 °C,将支管2端面直接连接到干管1管壁上。使用相同的方式将支管2的另一 个端面与另外一根干管1连接从而构成塑料管栅基本单元8。将若干个塑料管 栅基本单元8的干管连接从而构成塑料管网9。
将塑料管网9作为隐形散热器、超薄地板采暖、空调末端或水源热泵的前 端换热器应用于暖通空调领域或是给排水领域。
将塑料管栅基本单元连接成塑料管网进行耐压试验，逐渐增加管道压力至4. 0 Mpa，支管管壁破裂，检视支管和主管连接处，发现连接处完整无损。
一种塑料管栅加工设备，其具有两个水平放置的轨道ll，在轨道ll的两 端分别安装有可在轨道上水平运行的支管夹持架13和主管夹持架12,其中主 管夹持架12具有可伸入主管2的带凸起4的填充支撑件3,主管夹持架和支管 夹持架由往复运动部件IO驱动在轨道水平面上相互接近或是相互背离。在支 管夹持架13和主管夹持架12之间具有用于热熔的加热部件14以及用于夹持 加强垫片5的才;M戒手15。
设备工作过程加工塑料管栅时，将塞入填充支撑件3和楔紧芯棒6的主 管待加工部件夹持在主管夹持架12上，支管2夹持在支管夹持架13上，机械 手15夹持加强垫片5,由加热部件14对主管1、支管2、加强垫片5同时加热， 达到加热要求后，加热部件14退出，夹持垫片5的机械手15推进，主管夹持 架12和支管夹持架13同时沿轨道相互接近，加压冷却至室温，机械手15撤 出，主管夹持架12和支管夹持架13沿轨道同时撤出，完成塑料管栅的加工过 程。
本发明的具体实施例是对本发明的发明内容所作的进一步的详细说明。但不应 就此理解为本发明保护的范围仅限于上述的具体实施例。在不脱离本发明上述 技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替 换或变更，均包括在本发明的范围内。
权利要求
1、一种塑料管栅加工工艺，其特征在于包括如下步骤1)依据设计要求确定支管道的外径、数量，确定干管的长度及外径；2)依据设计要求在干管管壁上按一定间隔距离开孔，孔的尺寸与支管道内径相当；3)将一个带若干凸起的填充支撑件插入干管内腔，并使所述凸起从干管的开孔处伸出；4)采用热熔方式将支管道的端面与干管的管壁开孔部位同时加热，加热温度在200～300℃之间达到熔融状态，从而将支管端面与干管管壁直接连接。
2、 如权利要求l所述的塑料管栅加工工艺，其特征在于在所述干管开 孔处使用同材质的加强垫片热熔辅助固定干管与支管的连^t妄处。
3、 如权利要求1或2所述的塑料管栅加工工艺，其特征在于所述干管、 支管和垫片均使用相同材质的热塑性塑料制成。
4、 如权利要求3所述的塑料管栅加工工艺，其特征在于还使用若干根楔 紧芯棒伸入干管内腔，从而将所述填充支撑件压向干管管壁一侧，使得所述凸 起从干管的开孔处伸出。
5、 如权利要求4所述的塑料管栅加工工艺，其特征在于所述支管的壁厚 小于3mm。
6、 如权利要求4所述的塑料管栅加工工艺，其特征在于支管壁厚小于 1. 9mm。
7、 如权利要求3所述的塑料管栅加工工艺，其特征在于支管壁厚小于lmm。
8、 如权利要求l-2或4-7任一项所述的塑料管栅加工工艺，其特征在于 所述连接处的耐压能力不低于支管管道或干管管道的耐压能力。
9、 一种塑料管道连接工艺，包括有下述步骤1) 依据设计的尺寸先确定支管道、干管的长度及数量；2) 依据设计要求在干管侧缘按一定间隔距离打孔，孔的尺寸与支管道内径 相当；3) 用一个带凸起的芯棒插入干管内腔，凸起部分从干管的开孔处伸出；4) 用热熔方式将支管道的端面与干管的侧面开孔部位同时加热，加热温度 在200 ~ 30(TC之间达到熔融状态，直接连接；5 )依据设计要求可以将若干支管道与两根干管通过步骤1-4的方式连接成 塑料管网，从而构成一个塑料管栅基本单元，每个基本单元制造完成后连接点 耐压能力不低于支管道或干管管道的耐压能力，确保牢固可靠不漏水；6)利用连接件将所述塑料管栅基本单元的干管串联或并联在一起，形成大 的管网系统，具有水力分布均匀，水力损失小的特点，并用于暖通空调或给排 水等多领域。
10、 一种适用于如权利要求1-2或4-7或9任一项所述塑料管栅加工工艺 的塑料管栅加工设备，其特征在于包括主管固定部件(12),支管固定部件(l3 ),焊接部件(l4 )和带凸起(5 )的填充支撑件(3 )。
11、 一种如权利要求10所述的塑料管栅加工设备，其特征在于还包括一 用于支撑主管固定部件(l2)和支管固定部件(13)的支撑件(1.1)，其可以 4吏得主管固定部件(12)和支管固定部件(13)可以在其上面沿水平方向相互 接近或是相互背离。
12、 一种如权利要求ll所述的塑料管栅加工设备，其特征在于所述支撑 件是轨道。
13、 一种如权利要求11或12所述的塑料管栅加工设备，其特征在于还包括一夹持加强垫片(5)的机械手(15)。
14、 一种如权利要求13所述的塑料管栅加工设备，其特征在于还具有驱 动主管固定部件(12)和支管固定部件(13)运动的往复运动部件(10)。
15、 一种如权利要求11或12所述的塑料管栅加工设备，其特征在于还 具有驱动主管固定部件(12 )和支管固定部件(13 )运动的往复运动部件(10 )。
16、 一种如权利要求11或12或14所述的塑料管栅加工设备，其特征在于 还包括将填充支撑件(3)楔紧到主管管壁上的一根以上的楔紧部件。
17、 一种如权利要求10所述的塑料管栅加工设备，其特征在于所述焊接 部件是热熔器。
18、 一种如权利要求16所述的塑料管栅加工设备，其特征在于所述焊接 部件是热熔器。
19、 一种如权利要求15所述的塑料管栅加工设备，其特征在于所述焊接 部件是热熔器。
20、 一种如权利要求17-19任一所述的塑料管栅加工设备，其特征在于 所述热熔器是加热部件(14 )。
全文摘要
本发明公开了一种塑料管栅加工工艺和设备。通过使用如下工艺解决现有的塑料管栅连接壁厚不小于2mm的限制和接头连接处耐压能力低的问题在干管管壁上按一定间隔距离打孔，通过使用带凸起的填充支撑件支撑塑料干管，并使用楔紧芯棒将填充支撑件的凸起从干管的开孔处伸出，采用热熔方式将支管道的端面与干管的管壁开孔部位连接，并用加强垫片辅助固定支管与干管的连接处。一种专用于上述工艺的设备其由管道固定部件、机械手、焊接部件和具有凸起的填充支撑件构成。
文档编号B29C65/42GK101537708SQ200910131118
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月3日 优先权日2009年4月3日
发明者娟 杜, 静 白 申请人:娟 杜