专利名称：带骨架聚乙烯聚丙烯管材管件柔性活套连接头及制法的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚乙烯、聚丙烯输水管道的管材、管件柔性活套连接头、应用及其制法。
背景技术：
聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)由于环境友好、对人体无毒害，很适合用于输水管道、尤其是用于上水管道是一个必然的发展趋势。内衬金属的管道虽然在很多专利文件中公开如00113157.5涉及复合管材生产技术，特别是一种采用夹层材料过渡缩管拉拔生产衬塑金属复合管的方法，这种复合管的外层为金属管(1)，内层为塑料管(2)，中间层为夹层过渡结构材料，可为金属丝(3)，以螺旋方式缠绕于塑料管上，也可为密布几何形状孔洞的弧形金属长条薄片(5)，用数条沿管轴线方向均布于塑料管外壁上。03129456.1公开了一种具有紫铜内衬层的聚丙烯直管，包括外层管和内衬层，直管一侧设有与其相连通的包括外层管和内衬层的第一支管，外层管1采用的材质为聚丙烯，内衬层采用的材质为紫铜。
但现有技术未能真正将聚乙烯、聚丙烯输水管道的主要问题解决由于PE、PP自身材质的原因，其收缩率高达2-2.8％，简单的改性并不能根本克服此不足，也会增加成本。热胀冷缩和容易变形，无法以如PVC的插管式连接即柔性活套式对管线进行安装接续。目前聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)给水管道安装过程中的一般只能以硬连接(电熔套接式管网连接、热熔对接管网连接，参见PE水管安装国标和行业标准)结构。大自然气候环境的变化带给PE、PP管网的较大尺寸的热胀冷缩，对工程现场施工等带来难题，管网整体上破损泄漏的隐患较大，尤其是大尺寸管径的管网更难以采用PE、PP材质的管材和管件连接。
发明内容
本发明目的是提供一种聚乙烯、聚丙烯管材管件柔性活套连接头及其制法，解决PE、PP管道应用上热胀冷缩和容易变形的主要问题，克服目前聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)给水管道安装过程中的一般只能以硬连接(电熔套接管网连接、热熔对接管网连接，能以柔性活套式对管线进行安装连接，尤其可用于大口径和大流量的管网。
本发明目的是这样实现的带骨架式的聚乙烯、聚丙烯管材管件柔性活套连接头，其特征是在聚乙烯、聚丙烯管材、管件接头中间为固定支承骨架材料，内外层注塑包裹聚乙烯、聚丙烯。固定支承骨架材料可以选用金属和非金属两类，金属类材料选用钢铁、铝、铜、合金薄板、编织网，尤其是冲有均匀孔径的薄板。非金属类材料选取编织的玻璃纤维、碳纤维；PVC、ABS等工程塑料骨架材料。固定支承骨架材料均有一定强度，可以保证克服PE、PP易变形的问题。
本发明的管材是指将管材接头处融接本发明接头的产品即可，而本发明的管材、管件柔性活套连接头亦指等径、变径三通、法兰接头、变径直接头、弯头、直接连接头等必备的管网连接部件。
本发明聚乙烯、聚丙烯输水管道的管材、管件柔性活套连接头制法是采用注塑成型的方法通过模具的动作将骨架固定在PE、PP的中间，注塑的方法在接头的注塑模腔中间放置骨架材料，先由模腔中伸出的固定销、托架等将骨架材料向中间抵住，注塑到50-80％时自动收回模腔中伸出的固定销、托架，然后注塑完成、保温脱模。当然，骨架是预先成型的，形状接近接头或管件。模腔中固定销伸、托架缩均可由现有的抽芯技术来解决。
本发明的特点是；本方案解决的就是PE、PP管道应用的主要问题，尤其可用于大口径和大流量的管网。事实上，大口径的PE、PP管道能够满足抗压和抗折等机械性能指标GB/T7306-1987，也完全符合GB/T17219规定的生活饮用水输配水设备的安全型评价标准，强度较高，耐腐蚀性能优良，能保证流通量。唯有在接头和管件连接部件上无法满足应用上的要求。
本发明采用多步骤注塑模及特制工艺条件的注塑机，把预制成型的金属骨架固定于模腔中，经专用工艺注塑机一次注塑而成。本发明的应用也包括以聚乙烯、聚丙烯为主要成分的改性材料，如以纤维增强或塑料合金等上水用管材和管件。本发明是要制成管材接头和管材连接件部件，而PE、PP管材本身在各方面均没有问题。
四
图1为本发明管件中直管接头结构示意2为本发明管件中等径、变径三通接头结构示意3为本发明管件中变径直接头结构示意4为本发明管件中直接连接头结构示意5为本发明管件中变角弯头接头结构示意6为本发明管件中90度弯头接头结构示意7为本发明管件中带法兰接头结构示意中骨架1、注塑PE、PP2、接头上置密封胶圈的R弧3、连接法兰4、法兰固定孔5、与管道连接端6。
五具体实施例方式
如图所示，聚乙烯或聚丙烯管材的柔性活套连接头结构如图1-7所示本发明的管件即如图所示，覆盖了所有的等径、变径三通、法兰接头、变径直接头、弯头、直接连接头等必备的管网连接部件。
骨架1为支承骨架材料，选用金属和非金属两类，金属类材料中尤其选用钢铁薄板制品，其制法是可以是金属丝焊接成网格、或编织成网格，亦可以是薄平板冲孔裁剪后卷成圆柱的筒，生产成型后进行表面处理，尤其是用偶联剂处理。处理后再进行注塑。将PE和PP包裹支承骨架。
非金属类材料选取编织的玻璃纤维、碳纤维；成品的刚性不如上述金属材料制成的骨架。可以用PVC、ABS等工程塑料制成骨架材料后再用PE、PP注塑，由于两者膨胀系数相差较大，虽然刚性好，但相交界面可能会剥离。效果也不如上述方案。固定支承骨架材料均有一定强度，可以保证克服PE、PP易变形的问题。注塑的PE、PP注塑工艺条件同现有技术。图中的接头上设有置密封胶圈的R弧3亦由模具和注塑完成。
图7中具有连接法兰4、法兰固定孔5的接头用于与阀门等连接使用。
图1中与管道连接端6与PE、或PP管材融接，可以使用电热熔套接或热熔对接等在工厂内部将管材接头处熔接本发明接头，管网的连接则可以同PVC结构的承插管方式连接(可以连续连接)，这种连接是能以柔性活套式管线的续接，PE或PP在接头热胀冷缩和容易变形的问题得到彻底解决，由于接头处不变形则能保证管网无泄漏。
管径在DN60mm以上的管材更适合本发明的应用，也是城乡上水管网中更需要应用的管径。
本发明聚乙烯、聚丙烯输水管道的管材、管件柔性活套连接头制法是注塑成型时通过模具的动作将骨架固定在PE、PP的中间，注塑的方法在接头的注塑模腔中间放在骨架材料，先由模腔中伸出的固定销或托架将骨架材料向中间压抵住，即向模腔注塑到50-80％时自动收回模腔中伸出的固定销、托架，然后注塑完成、保温脱模。当然，骨架是预先成型的，形状接近接头或管件。模腔中固定销、托架伸缩均可出现有的抽芯技术来解决。
图1-7为本发明的各种部件管件，图1为直管接头、图2为等径、变径三通接头、图3为变径直接头、图4为直接连接头、图5为变角弯头接头、图6为90度弯头接头、图7为带平板法兰接头。
权利要求
1.带骨架的聚乙烯、聚丙烯管材、管件柔性活套连接头，其特征是聚乙烯、聚丙烯管材、管件的接头结构为中间为固定支承骨架材料，内外层注塑包裹聚乙烯或聚丙烯。
2.根据权利要求1所述的带骨架的聚乙烯、聚丙烯管材、管件柔性活套连接头，其特征是固定支承骨架材料为金属类材料，选用钢铁、铝、铜、合金薄板、金属丝，尤其是冲有均匀孔径的薄板。
3.根据权利要求2所述的带骨架的聚乙烯、聚丙烯管材、管件柔性活套连接头，其特征是固定支承骨架材料为冲有均匀孔的薄板。
4.根据权利要求1所述的带骨架的聚乙烯、聚丙烯管材、管件柔性活套连接头，其特征是金属类材料中尤其选用钢铁薄板制品，金属丝焊接成网格、或编织成网格，亦可以是薄平板冲孔裁剪后卷成圆柱的筒状。
5.根据权利要求1所述的带骨架的聚乙烯、聚丙烯管材、管件柔性活套连接头，其特征是固定支承骨架材料为非金属类材料，选取编织的玻璃纤维、碳纤维；PVC、ABS工程塑料骨架材料。
6.带骨架的聚乙烯、聚丙烯管材、管件柔性活套连接头的应用，其特征是将管道接头处熔接接头。
7.带骨架的聚乙烯、聚丙烯管材、管件柔性活套连接头的应用，其特征是制成等径、变径三通、法兰接头、变径直接头、弯头、直接连接头。
8.带骨架的聚乙烯、聚丙烯输水管道的管材、管件柔性活套连接头的制法采用注塑成型的方法通过模具的动作将预先成型的骨架固定在PE、PP的中间，其特征是注塑的方法在接头的注塑模腔中间放在骨架材料，先由模腔中伸出的固定销或托架将骨架材料向中间抵住，注塑到50-80％时自由收回模腔中伸出的固定销、托架，然后注塑完成、保温脱模。
全文摘要
带骨架聚乙烯、聚丙烯管材、管件柔性活套连接头，接头结构为中间为固定支承骨架材料，内外层注塑包裹聚乙烯或聚丙烯。固定支承骨架材料选用冲有均匀孔的金属薄板。本方案解决了PE、PP管道应用的主要问题，尤其可用于大口径和大流量的管网。事实上，大口径的PE、PP管道能够满足抗压和抗折等机械性能指标GB/T7306－1987，也完全符合GB/T17219规定的生活饮用水输配水设备的安全型评价标准。
文档编号F16L27/10GK1563775SQ200410014580
公开日2005年1月12日 申请日期2004年4月7日 优先权日2004年4月7日
发明者于建新 申请人:于建新