专利名称：有二层聚合物层的钢塑复合管的生产装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钢塑复合管生产装置，特别涉及的是一种挤出机挤出的熔融聚合物穿过有孔洞的筒形金属骨架形成金属骨架的包覆层管壁，再挤出复合形成钢塑复合管的外层(或内层)的生产装置。
背景技术：
现有的以有孔洞的金属骨架作增强体，在此骨架上挤出复合聚合物材料作为连续体将骨架包覆而成为钢塑复合管的生产技术的方法和装置主要有三种形式第一种如英国专利GB2255、148A92.10.28，中国专利申请号99112221.6，99232026.7，这些公开的技术方案是用带孔洞的钢板经过纵向的卷曲成筒型并焊接为筒型金属骨架，将金属骨架推送入或牵引入与塑料挤出机连接的有熔融塑料流道和成型腔的聚合物复合模头或成型腔模具内，熔融的聚合物连续体穿过金属骨架的孔洞在金属骨架的内外表面同时形成内外层管壁将骨架包覆，经过对包覆有金属骨架的管壁的冷却定型，就生产出了金属骨架增强的钢塑复合管道；第二种如专利94104509.9，纬向钢丝缠绕径向钢丝经焊接而成钢丝筒形金属骨架，伸入已焊接成型的钢丝筒形金属骨架内的挤出模头挤出的聚合物，穿过金属骨架的孔洞在金属骨架的内外表面同时形成内外层管壁将骨架包覆形成钢塑复合管道；第三种如专利申请号为200510022044.5，熔融体不穿过金属骨架的孔洞在金属管内壁挤出复合芯层管，再在金属骨架的外表挤出复合聚合物外层管。但按上述几个专利中的技术方案均为熔融的聚合物连续体穿过金属骨架的孔洞同时形成内外层管壁，这种成型方式存在很大的缺陷，熔融的聚合物连续体在穿过金属骨架的孔洞翻到另一面再相互熔融结合，这种聚合物翻越金属骨架的紊流流动方式会在冷却后的塑料管壁中留下很多残余应力，导致在管道使用过程中易开裂，降低了管道的使用寿命，并且这种流动方式会破坏挤出复合或喷涂或覆盖在金属骨架内外表面特别是孔洞中的薄薄的一层粘结剂层，导致聚合物连续体与金属骨架表面直接结合而不是通过粘结剂层相互之间牢固地复合在一起，而聚合物连续体是非极性表面，金属骨架表面是极性表面，二者并不能真正的相互牢固结合，造成在运输或安装或使用中相互脱层，另外，聚合物相互熔融结合面由于翻越金属骨架导致温度有所下降，也影响了相互熔融结合的可靠性及强度。为了改善金属骨架与聚合物相互紧密结合，本申请人申请了03117307.1<在有孔洞钢骨架内外表面涂装粘结剂的钢塑复合管连续生产装置>专利，挤出复合聚合物机构前有能通过筒形钢骨架的孔洞在钢骨架内外表面同时都粘附粘结剂的粘结剂涂装机构，即先将粘结剂通过筒形钢骨架的孔洞在钢骨架内外表面粘附，再将聚合物挤出通过筒形钢骨架的孔洞在钢骨架内外表面形成内外塑料层，这种粘结剂和聚合物均要穿过筒形钢骨架的孔洞的制造方法有一个缺点，即聚合物穿过筒形钢骨架的孔洞时，会将已粘附在钢骨架表面上的粘结剂冲走，使聚合物又与钢骨架表面直接接触，粘结剂没有发挥作用，聚合物和钢骨架表面并不能真正的相互牢固结合。
实用新型内容本实用新型的目的是为了克服以上不足，提供一种能解决金属骨架增强复合塑料管中的金属骨架与聚合物连续体的界面亲合力问题，能生产出承压力高、防腐蚀能力强、具有两种性能塑料层管壁的钢塑复合管的生产装置。
本实用新型的目的是这样来实现的本实用新型有二层聚合物层的钢塑复合管的生产装置，包括钢板或钢丝放卷机构，有孔洞的钢板纵向弯曲成型或螺旋卷绕成形形成筒形金属骨架的成型焊接机构或纬向钢丝缠绕径向钢丝并用焊轮压焊或悬焊将交叉点焊接而形成筒形金属骨架的焊接成型机构，包覆骨架聚合物形成管壁和在管壁上形成复合层聚合物的挤出机构，内层挤出机和/或外层挤出机，冷却定型箱，牵引机，在有孔洞的筒形金属骨架的外周和/或内腔设置有能通过挤出模头及其流道将熔融聚合物穿过筒形骨架将骨架包覆形成管壁的挤出成型机构，在筒形金属骨架外周和/或内腔设置有通过挤出模头及其流道将熔融聚合物连续体在不穿过筒形金属骨架的情况下在已形成的管壁的内层或外层复合管聚合物层的挤出成型机构，挤出成型机构可全部设置在筒形金属骨架的外圆周围，骨架聚合物包覆层和在包覆层管壁上复合外层均可从筒形金属骨架的外部完成；同样也可由在筒形金属骨架的内腔设置的挤出模头及其流道完成骨架聚合物包覆层和在包覆层管壁上复合内层聚合物，挤出成型机构含挤出模头、流道、成型腔、芯模，挤出包覆骨架的聚合物是能够牢固粘结和包覆金属骨架防止断面(界面)压力流体介质渗透入内的有极性基团的聚合物，在其管壁的内层或外层复合的聚合物层是非极性的方便熔融连接的聚合物层，该有极性基团的聚合物是经过接枝改性的具有羧基或羟基或羰基极性基团的或有极性的聚乙烯(HDPE)或聚丙烯(PP)或硅烷交联(或可交联)聚乙烯(PEX)或非交联耐温聚乙烯(PE-RT)，非极性聚合物可采用聚乙烯。
上述的有二层聚合物层的钢塑复合管的生产装置，在有孔洞的钢板筒形金属骨架的外周设置的复合管的内层和外层成型模头为具有内层和外层聚合物流道的共挤出模头或分别具有内层聚合物流道和外层聚合物流道的两个独立设置的成型模头，筒形金属骨架外圆周围布置的挤出模头流道可以是连为一体的一个模头，具有两个流道，其中一个流道挤出的聚合物是包覆骨架，另一个流道随后挤出聚合物在管壁上形成复合外层，一个模头中具有两个流道，使设备结构更紧凑，两个独立设置的成型模头则使模头结构更简便。
上述的有二层聚合物层的钢塑复合管的生产装置，伸入已焊接成型的钢丝筒形金属骨架内的共挤出模头为具有内层和外层聚合物流道的共挤出模头。
本实用新型的有二层聚合物层的钢塑复合管的生产装置解决了金属骨架增强复合塑料管中的金属骨架与聚合物连续体的界面亲合力问题，还可节约有极性的聚乙烯或聚丙烯材料，能生产出承压力高、防腐蚀能力强、具有两种性能塑料层管壁的钢塑复合管，生产出的复合管承压能力高，塑料管壁与金属骨架相互之间牢固复合。
图1为本实用新型生产装置示意图。
图2为本实用新型生产装置平面布置示意图。
图3为本实用新型装置中挤出模头布置示意图。
图4为本实用新型装置中挤出模头另一布置示意图。
图5为本实用新型装置中挤出模头再一布置示意图。
图6为本实用新型挤出模头与挤出机的布置示意图。
图7为本实用新型经、纬向钢丝放线盘与挤出模头位置示意图。
图8为本实用新型挤出模头、内定经模位置示意图。
图9为本实用新型生产装置另一示意图。
具体实施方式
实施例1图1-图3，给出了本实用新型实施例1装置图。参见图1、图2，按复合管成型工艺先后次序设置有孔网钢带2的放卷机1、筒形孔网钢骨架成型机构3、筒形孔网钢骨架焊接机构4、已焊接成型的筒形孔网钢骨架5、筒形孔网钢骨架5的加热器6、包覆孔网钢骨架聚合物层的挤出机7、包覆孔网钢骨架聚合物层的挤出模头8、外层挤出机9、外层挤出模头10、复合管材冷却定径箱11、复合管材喷淋冷却水箱12、复合管材牵引机13、切割机14、堆管架15。
参见图1、图2、图3，带孔口19的孔网钢带2经焊接机构4焊接成型为筒形孔网钢骨架5，在图3中，包覆孔网钢骨架聚合物层的挤出机7挤出的熔融有极性基团的聚合物21通过挤出模头8的流道及成型腔20和芯模18内定径作用，将聚合物21穿过筒形金属骨架的孔洞19，将骨架包覆形成管壁16(即骨架5的包覆层)，再通过外层挤出机9、外层挤出模头10在管壁16的外面挤出复合一层普通聚乙烯外层管17，经冷却定径、牵引、切割后生产出有极性基团的聚合物16与金属骨架表面相互之间牢固地复合在一起、有一层普通聚乙烯外层17的孔网钢板增强复合塑料管材22。
实施例2图4给出了本实用新型实施例2装置中挤出模头布置图。本实施例2基本与实施例1同。不同处是挤出复合骨架5的包覆层25和内层管26的共挤出模头24的内层流道27和骨架包覆层流道28是伸入筒形金属骨架的内腔布置的，在筒形金属骨架的内腔布置的挤出模头及其流道挤出的有极性基团的聚合物穿过筒形骨架的孔洞将骨架包覆形成管壁25(即骨架5的包覆层)，在筒形金属骨架的内腔布置的挤出模头及其流道挤出的聚合物连续体在不穿过筒形金属骨架的情况下，在外成型腔30共同作用下，内层挤出机23挤出的聚乙烯在已形成的管壁25的内层上再复合一层聚乙烯26，经冷却定径、牵引、切割后生产出有极性基团的聚合物管壁25与金属骨架表面相互之间牢固地复合在一起、有一层普通聚乙烯内层26的孔网钢板增强复合塑料管材29。
实施例3图5给出了本实用新型实施例3装置中挤出模头布置图。本实施例3基本与实施例1同。不同处是包覆孔网钢骨架聚合物层的挤出机7挤出的有极性基团的聚合物21通过挤出模头8的流道及成型腔将聚合物21穿过筒形金属骨架的孔洞19，将骨架包覆形成管壁16(即骨架5的包覆层)，内层挤出机23挤出的聚合物连续体通过内层挤出模头31在已形成的管壁16的内层上再复合一层聚合物26。在本实施例3中，外成型腔30是装在冷却定径箱11中。
实施例4图6给出了本实用新型实施例4装置中挤出模头布置图。本实施例4基本与实施例1同。不同处是挤出复合骨架5的包覆层25的挤出模头33的骨架包覆层流道28是伸入筒形金属骨架的内腔布置的，挤出机32挤出的有极性基团的聚合物穿过筒形骨架的孔洞将骨架包覆形成管壁25(即骨架5的包覆层)，再通过外层挤出机9、外层挤出模头10在管壁25的外面挤出复合一层普通聚乙烯外层管17。
实施例5图7、图8给出了本实用新型实施例5装置中经、纬向钢丝放线盘与挤出模头、挤出模头与内定径模布置图。本实施例5基本与实施例3同，不同处是筒形钢骨架的成型方式不同，在本实施例3中，经向钢丝39从放线盘34中放出，纬向钢丝40从放线盘35中放出，在成型机构36中焊轮37将纬向钢丝缠绕经向钢丝经的交叉点焊接而成筒形钢丝骨架38。包覆孔网钢骨架聚合物层的挤出机7挤出的有极性基团的聚合物21通过挤出模头8的流道及成型腔将聚合物21穿过筒形金属骨架的孔洞将骨架包覆形成管壁16(即骨架38的包覆层)，内层挤出机23挤出的聚合物通过内层挤出模头31在已形成的管壁16的内层上再复合一层聚合物26。
实施例6图9给出了本实用新型实施例6图。本实施例6基本与实施例3同。不同处是筒形钢骨架的成型方式不同，在本实施例3中，有孔洞的钢板2在螺旋卷绕成型机41中经焊接机42焊接螺旋卷绕成型为筒形金属骨架43，包覆孔网钢骨架聚合物层的挤出机7挤出的有极性基团的聚合物21通过挤出模头8穿过筒形金属骨架43的孔洞将骨架包覆形成管壁16(即骨架38的包覆层)，内层挤出机23挤出的聚合物连续体通过内层挤出模头31在已形成的管壁16的内层上再复合一层聚合物26。
上述各实施例是对本实用新型的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。
权利要求1.有二层聚合物层的钢塑复合管的生产装置，包括钢板或钢丝放卷机构，有孔洞的钢板纵向弯曲成型或螺旋卷绕成形形成筒形金属骨架的成型焊接机构或纬向钢丝缠绕径向钢丝并用焊轮压焊或悬焊将交叉点焊接而形成筒形金属骨架的焊接成型机构，包覆骨架聚合物形成管壁和在管壁上形成复合层聚合物的挤出机构，内层挤出机和/或外层挤出机，冷却定型箱，牵引机，其特征在于在有孔洞的筒形金属骨架的外周和/或内腔设置有能通过挤出模头及其流道将熔融聚合物穿过筒形骨架将骨架包覆形成管壁的挤出成型机构，在筒形金属骨架外周和/或内腔设置有通过挤出模头及其流道将熔融聚合物在不穿过筒形金属骨架的情况下在已形成的管壁的内层或外层复合管聚合物层的挤出成型机构。
2.如权利要求书1所述的有二层聚合物层的钢塑复合管的生产装置，其特征在于在有孔洞的钢板筒形金属骨架的外周设置的复合管的内层和外层成型模头为具有内层和外层聚合物流道的共挤出模头或分别具有内层聚合物流道和外层聚合物流道的两个独立设置的成型模头。
3.如权利要求书1所述的有二层聚合物层的钢塑复合管的生产装置，其特征在于伸入已焊接成型的钢丝筒形金属骨架内的共挤出模头为具有内层和外层聚合物流道的共挤出模头。
专利摘要本实用新型提供了一种有二层聚合物层的钢塑复合管的生产装置，包括钢板或钢丝放卷机构，成型焊接机构或焊接成型机构，包覆骨架聚合物形成管壁和在管壁上形成复合层聚合物的挤出机构，内层挤出机和/或外层挤出机，冷却定型箱，牵引机，其特征在于在有孔洞的筒形金属骨架的外周和/或内腔设置有能通过挤出模头及其流道将熔融聚合物穿过筒形骨架将骨架包覆形成管壁的挤出成型机构，在筒形金属骨架外周和/或内腔设置有通过挤出模头及其流道将熔融聚合物在不穿过筒形金属骨架的情况下在已形成的管壁的内层或外层复合管聚合物层的挤出成型机构。生产出的复合管承压能力高，塑料管壁与金属骨架相互之间牢固复合。
文档编号B29C47/06GK2872036SQ20062003285
公开日2007年2月21日 申请日期2006年1月19日 优先权日2006年1月19日
发明者甘国工 申请人:甘国工