专利名称：双增强塑料复合输水管及用于制造其的异型带材的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种复合输水管，具体地说是ー种由钢带和钢网或金属孔板双增强的复合输水管，本实用新型还涉及制造该输水管的方法和装置，以及制造其的异型带材。
背景技术：
给水输水管道为压カ管道，纯塑料原料制造的管道常用于压カ输水。为保证其同时具有适宜的強度和环刚度必须有足够的管材壁厚，制造时其单位长度的原材料用量就比较多。小直径压カ管道在满足强度要求情况下，其环刚度(抵抗外部载荷能力)同时自然满足要求，但大直径压カ管道，在其满足内压强度吋，其抵抗外部压カ的能力(环刚 度)远远不足。如果要使大直径压カ管同时具有满足要求的抗内外压カ能力(強度与环刚度)，其壁厚则需大幅度増加，从而使其制造成本难以被市场接受。尽管近几年开发了级别更高、性能更好的塑料材料，也开发出现了节省塑料原材料、性能更优的复合增强的结构壁塑料压カ管产品，但常见的纯塑料管道产品规格仅限730毫米以下，而有代表性的钢骨架塑料复合管(ZL94104509. 9)作为纯塑料管的升级产品，也只能生产直径600毫米以下的规格。其它大直径的钢塑复合管道结构还包括例如CN2882985Y，其为具有钢带加强的竖直加强肋的缠绕管，但其只能增强环刚度；又例如CN101943297A，其在CN2882985Y的基础上做了改进，即在加强肋之间的管壁内设置不连续的丝状或帯状的加强物，但其也只是进ー步增强了环强度，两者都不能增强轴向強度，从而不能提供完整的承载内压的能力。因此，这两种管道结构虽然可以形成大直径的管道，但只能作为排水管使用，而不能像ZL94104509. 9作为压カ管道使用；又例如CN202007929U的管道结构是在ZL94104509. 9结构的管道外面缠绕CN2882985Y结构的管道，这种管道虽然环刚度和轴向强度都获得加強，但由于受ZL94104509. 9结构的限制无法制造大直径的管道；另外，CN102269298A提出了ー种在CN2882985Y结构的管道内壁缠绕粘结纤维增强带的结构，以此结构加强环强度和轴向强度，但这种结构一方面内外两层不是一体成型的，存在相互脱离的风险，另一方面在CN2882985Y结构的管道内壁缠绕粘结纤维增强带增加了生产过程的复杂性，生产效率相对较低。
实用新型内容为解决上述问题，提出本实用新型。本实用新型的第一个目的是提供ー种消耗材料少、大口径、具有足够的环刚度和強度，可承载内压的输水管。本实用新型的第二个目的是提供一种制造上述输水管的双增强塑料复合异型带材。为实现上述第一个目的，本实用新型提供的输水管，包括ー个由钢网或金属孔板增强的塑料管体和与管体成一体的竖直加强肋，加强肋内复合有钢带。上述输水管的复合结构使得制造的大直径压カ管道，在具有高环刚度和承载内压的功能下节省原材料。为实现上述第二个目的，本实用新型提供的制造上述输水管的双增强复合塑料异型带材，包括成一体的带材基层和竖直加强肋部分，带材基层内复合连续的钢网或金属孔板增强层，竖直加强肋内复合有钢带。进ー步，带材基层包括成一体的上帯材基层部分和下帯材基层部分，其中上带材基层部分具有与其成一体的竖直加强肋部分。进ー步，钢网或金属孔板有不与塑料复合的第一不复合部分和不与塑料复合的第ニ不复合部分，异型带材缠绕形成双增强塑料复合输水管时第一不复合部分和第二不复合部分的钢网或金属孔板相互直接搭接。进ー步，钢网或金属孔板的宽度等于整个带材的宽度，下帯材基层部分的宽度与上帯材基层部分的宽度相等，且比钢网或金属孔板的宽度窄。下帯材基层部分的外边缘与钢网或金属孔板的ー边缘对齐，上帯材基层部分的外边缘与钢网或金属孔板的另ー边缘对 齐。本实用新型的输水管是将一次复合成型的钢带和钢网或金属孔板双增强塑料复合异型带材，通过在专用的缠绕机上经过缠绕，焊合，形成内壁光滑，可承载内压负荷和满足外部环刚度要求，可做为输水管道的大口径增强复合塑料压カ管。
下面将结合附图详细描述本实用新型图I是本实用新型的输水管的截面图；图2是形成图I输水管的复合异型带材截面图；图3是制造图I所示输水管的装置的示意图；图4是复合装置复合过程的示意图；图5是图4复合装置B-B剖视图，掲示了其内部结构；图6是缠绕装置的示意图；图7是图6的缠绕装置A-A剖视图。
具体实施方式
图I所示的输水管10，包括具有钢网或金属孔板的塑料管壁13和具有钢带的竖直加强肋14，两者成一体，通过缠绕并搭接焊合塑料复合异型带材11形成。图2所示形成输水管的塑料复合异型带材11，包括塑料下帯材基层21和具有成一体的钢带增强的竖直加强肋部分的上帯材基层23，钢网或金属孔板22镶嵌在塑料下带材基层21和上帯材基层23之间并通过熔融的塑料与两者复合形成完整的带材基层，其中钢网或金属孔板22的宽度即为整个带材11的宽度，带材11的具有竖直加强肋部分的上带材基层23的宽度小于钢网或金属孔板22的宽度，上帯材基层部分的外边缘与钢网或金属孔板的ー边缘对齐，这使得钢网或金属孔板22在宽度方向距离其ー边缘一段距离的钢网或金属孔板部分24的上表面不被塑料复合，形成第一不复合部分。塑料下帯材基层21的宽度同样小于钢网或金属孔板22的宽度，下帯材基层部分的外边缘与钢网或金属孔板的另ー边缘对齐，这使得钢网或金属孔板22在宽度方向距离其另ー边缘一段距离的钢网或金属孔板部分25的下表面不被塑料复合，形成第二不复合部分。异型带材缠绕形成双增强塑料复合输水管时第一不复合部分和第二不复合部分的金属网或金属孔板相互直接搭接。具有竖直加强肋部分的上帯材基层23和下帯材基层21的宽度相同，且比钢网或金属孔板的
宽度窄。图3中包括钢带开卷机32、钢网或金属孔板放卷机31、焊接机33、储带机34、挤出机35、复合机头36、定型模37、冷却水槽38、牵引机39、缠绕装置40、托架41、切割锯42、移动架43以及钢网或金属孔板22、钢带26。在图3中，首先通过牵引机39牵引来自钢带开卷机32和钢网或金属孔板放卷机31的钢带26和钢网或金属孔板22，使其进入复合机头36、复合机头36与两台挤出机(另ー台未示)或一台双通道挤出的挤出机35相连接，在钢带26和钢网或金属孔板22以相同的速度通过复合机头36的同时，塑料挤出机35向复合机头内挤入熔融的塑料，在复合机头内熔融塑料与钢带26和钢网或金属孔板22复合成异型带材11，经过定型模37的冷却定型和 冷却水槽38的充分冷却至常温状态的复合异型带材11。然后将复合异型带材11引入缠绕装置40绕焊成管材10，通过托架41和移动架43向后输送，达到规定的长度时切割锯42定长切割，形成规定长度的管材后封ロ。參见图4和5，在复合机头36内熔融塑料与钢带26和钢网或金属孔板22是这样复合成异型带材11 :钢带26进入复合机头36的上成型腔36A，钢网或金属孔板22进入复合机头36的中成型腔36B，来自两台共挤挤出机之一台或来自一台双通道挤出的挤出机的通道之一的熔融塑料自复合机头36的上方入口挤入复合机头36，并进入上成型腔36A和中成型腔36B与钢带26和钢网或金属孔板22复合，来自两台共挤挤出机之另一台或来自一台双通道挤出的挤出机之另一通道的熔融塑料自复合机头36的下方入口挤入复合机头36，并进入下成型腔36C和中成型腔36B与钢网或金属孔板22复合，来自复合机头上、下入ロ的熔融塑料在钢网或金属孔板22合流。中成型腔36B的宽度与钢网或金属孔板22的宽度大体相同，上成型腔36A和下成型腔36C的宽度相等且小于钢网或金属孔板22的宽度，上成型腔36A的一边缘与中成型腔36B的ー边缘对齐，下成型腔36C的一边缘与中成型腔36B的另ー边缘对齐。这样，复合时，钢网或金属孔板22距离其ー边缘一段距离的钢网或金属孔板部分的上表面不被塑料充分复合，其上最多有ー层薄薄的塑料，形成第一不复合部分24，而钢网或金属孔板22距离其另ー边缘一段距离的钢网或金属孔板部分的上表面也不被塑料充分复合，其上最多有ー层薄薄的塑料，形成第二不复合部分25。钢网或金属孔板的第一、第二不复合部分部分24、25，在缠绕形成复合管的过程相互直接搭接在一起，并由带材基层的塑料熔焊连接。图6、7所示的缠绕装置包括框架45、辊46、槽辊47、压辊48、送带装置49、加热装置50、小挤出机51、复合异型带材11、缠绕成型的钢带和钢网或金属孔板双增强塑料输水管10。图6、7中，形成钢带和钢网或金属孔板双增强塑料排水管10的基本缠绕过程如下复合异型带材11经过送料装置49和压辊48构成的输送机构被匀速送进由框架45、多个平辊46和多个槽辊47组成的“辊笼”内沿多个槽辊47上的槽连成的固定螺旋线做圆周运动，从而螺旋缠绕。由于缠绕形成钢带和钢网或金属孔板双增强塑料排水管10是ー个连续的过程，因此复合异型带材11不断从“辊笼”下端的切线方向送入，并在与钢带和钢网或金属孔板双增强塑料排水管10的外沿表面搭接前由一个专用的加热装置50将复合在两个钢网或金属孔板搭接表面处的塑料用加热微微熔化，同时用小挤出机51向搭接表面挤出熔融的塑料，然后搭接两个搭接表面并用可调的压辊58压实，使相邻缠绕的复合异型带材11焊合成一体，自然冷却后形成了钢带和钢网或金属孔板双增强塑料输水管。送料装置49是由多对棍组成，也可以有ー队链轨组成。加热装置50是由中频感应器对钢网或金属孔板搭接面和该处的塑料双重加热，也可以用热空气对钢网或金属孔板搭接面和该处的塑料双重加热，或上述两种方式的组合对钢网或金属孔板搭接面和该处的塑料双重加热，以充分保证搭接焊合的质量。上面描述了本实用新型的较佳实施例，根据上面的教导本领域的技术人员能进行各种改变和变化。例如，作为上述实施例的替换形式，可以在上述实施例中复合异型带材11的第一、第二不复合部分24、25的钢网或金属孔板的表面复合一层塑料，但该复合层比相应的上帯材基层23、下帯材基层21薄以便为两者留出搭接复合的空间。这样，相应的复合机头内部型腔也将相应地改变，即，上、下成型腔将与钢网或金属孔板等宽，但会出现ー个台阶部分，该台阶部分与上述实施例的第一、第二不复合部分对应，从而使该处的钢网或金属孔板的表面复合一层比上、下帯材基层薄的塑料。这样做将使产品、制造装置和方法变得复杂。此外，钢网或金属孔板也可以为由其它金属构成的金属网，或由带孔眼的钢板构成的钢孔板。因此，对于根据所公开的具体实施例取得的改变均包含在本实用新型的概念和精神内。
权利要求1.一种双增强塑料复合输水管，其特征在于包括ー个由钢网或金属孔板增强的塑料管体和与管体成一体的竖直加强肋，加强肋内复合有增强钢帯。
2.一种用于制造权利要求I所述的输水管的双增强复合塑料异型带材，其特征在于包括成一体的带材基层和竖直加强肋部分，带材基层内复合连续的钢网或金属孔板增强层，竖直加强肋内复合钢帯。
3.根据权利要求2所述的异型带材，其特征在于带材基层包括成一体的上帯材基层部分和下帯材基层部分，其中上帯材基层部分具有与其成一体的竖直加强肋部分。
4.根据权利要求3所述的异型带材，其特征在于钢网或金属孔板(22)有不与塑料复合的第一不复合部分(24)和不与塑料复合的第二不复合部分(25)，异型带材缠绕形成双增强塑料复合输水管时第一不复合部分(24)和第二不复合部分(25)的钢网或金属孔板相互直接搭接。
5.根据权利要求4所述的异型带材，其特征在于钢网或金属孔板的宽度等于整个带材的宽度，下帯材基层部分的宽度与上帯材基层部分的宽度相等，且比钢网或金属孔板的宽度窄，下帯材基层部分的外边缘与钢网或金属孔板的ー边缘对齐，上帯材基层部分的外边缘与钢网或金属孔板的另ー边缘对齐。
专利摘要本实用新型公开了一种双增强塑料复合输水管，包括一个由钢网或金属孔板增强的塑料管体和与管体成一体的竖直加强肋，加强肋内复合有增强钢带。本实用新型还公开了一种用于制造上述输水管的异型带材，包括成一体的带材基层和竖直加强肋部分，带材基层内复合连续的钢网或金属孔板增强层，竖直加强肋内复合钢带。
文档编号F16L9/16GK202812512SQ20122000972
公开日2013年3月20日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者何轶良 申请人:哈尔滨斯达维机械制造有限公司