專(zhuān)利名稱(chēng)：有二層聚合物層的鋼塑復(fù)合管的生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋼塑復(fù)合管生產(chǎn)裝置，特別涉及的是一種擠出機(jī)擠出的熔融聚合物穿過(guò)有孔洞的筒形金屬骨架形成金屬骨架的包覆層管壁，再擠出復(fù)合形成鋼塑復(fù)合管的外層(或內(nèi)層)的生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的以有孔洞的金屬骨架作增強(qiáng)體，在此骨架上擠出復(fù)合聚合物材料作為連續(xù)體將骨架包覆而成為鋼塑復(fù)合管的生產(chǎn)技術(shù)的方法和裝置主要有三種形式第一種如英國(guó)專(zhuān)利GB2255、148A92.10.28，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?9112221.6，99232026.7，這些公開(kāi)的技術(shù)方案是用帶孔洞的鋼板經(jīng)過(guò)縱向的卷曲成筒型并焊接為筒型金屬骨架，將金屬骨架推送入或牽引入與塑料擠出機(jī)連接的有熔融塑料流道和成型腔的聚合物復(fù)合模頭或成型腔模具內(nèi)，熔融的聚合物連續(xù)體穿過(guò)金屬骨架的孔洞在金屬骨架的內(nèi)外表面同時(shí)形成內(nèi)外層管壁將骨架包覆，經(jīng)過(guò)對(duì)包覆有金屬骨架的管壁的冷卻定型，就生產(chǎn)出了金屬骨架增強(qiáng)的鋼塑復(fù)合管道；第二種如專(zhuān)利94104509.9，緯向鋼絲纏繞徑向鋼絲經(jīng)焊接而成鋼絲筒形金屬骨架，伸入已焊接成型的鋼絲筒形金屬骨架內(nèi)的擠出模頭擠出的聚合物，穿過(guò)金屬骨架的孔洞在金屬骨架的內(nèi)外表面同時(shí)形成內(nèi)外層管壁將骨架包覆形成鋼塑復(fù)合管道；第三種如專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00510022044.5，熔融體不穿過(guò)金屬骨架的孔洞在金屬管內(nèi)壁擠出復(fù)合芯層管，再在金屬骨架的外表擠出復(fù)合聚合物外層管。但按上述幾個(gè)專(zhuān)利中的技術(shù)方案均為熔融的聚合物連續(xù)體穿過(guò)金屬骨架的孔洞同時(shí)形成內(nèi)外層管壁，這種成型方式存在很大的缺陷，熔融的聚合物連續(xù)體在穿過(guò)金屬骨架的孔洞翻到另一面再相互熔融結(jié)合，這種聚合物翻越金屬骨架的紊流流動(dòng)方式會(huì)在冷卻后的塑料管壁中留下很多殘余應(yīng)力，導(dǎo)致在管道使用過(guò)程中易開(kāi)裂，降低了管道的使用壽命，并且這種流動(dòng)方式會(huì)破壞擠出復(fù)合或噴涂或覆蓋在金屬骨架內(nèi)外表面特別是孔洞中的薄薄的一層粘結(jié)劑層，導(dǎo)致聚合物連續(xù)體與金屬骨架表面直接結(jié)合而不是通過(guò)粘結(jié)劑層相互之間牢固地復(fù)合在一起，而聚合物連續(xù)體是非極性表面，金屬骨架表面是極性表面，二者并不能真正的相互牢固結(jié)合，造成在運(yùn)輸或安裝或使用中相互脫層，另外，聚合物相互熔融結(jié)合面由于翻越金屬骨架導(dǎo)致溫度有所下降，也影響了相互熔融結(jié)合的可靠性及強(qiáng)度。為了改善金屬骨架與聚合物相互緊密結(jié)合，本申請(qǐng)人申請(qǐng)了03117307.1<在有孔洞鋼骨架內(nèi)外表面涂裝粘結(jié)劑的鋼塑復(fù)合管連續(xù)生產(chǎn)裝置>專(zhuān)利，擠出復(fù)合聚合物機(jī)構(gòu)前有能通過(guò)筒形鋼骨架的孔洞在鋼骨架內(nèi)外表面同時(shí)都粘附粘結(jié)劑的粘結(jié)劑涂裝機(jī)構(gòu)，即先將粘結(jié)劑通過(guò)筒形鋼骨架的孔洞在鋼骨架內(nèi)外表面粘附，再將聚合物擠出通過(guò)筒形鋼骨架的孔洞在鋼骨架內(nèi)外表面形成內(nèi)外塑料層，這種粘結(jié)劑和聚合物均要穿過(guò)筒形鋼骨架的孔洞的制造方法有一個(gè)缺點(diǎn)，即聚合物穿過(guò)筒形鋼骨架的孔洞時(shí)，會(huì)將已粘附在鋼骨架表面上的粘結(jié)劑沖走，使聚合物又與鋼骨架表面直接接觸，粘結(jié)劑沒(méi)有發(fā)揮作用，聚合物和鋼骨架表面并不能真正的相互牢固結(jié)合。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服以上不足，提供一種能解決金屬骨架增強(qiáng)復(fù)合塑料管中的金屬骨架與聚合物連續(xù)體的界面親合力問(wèn)題，能生產(chǎn)出承壓力高、防腐蝕能力強(qiáng)、具有兩種性能塑料層管壁的鋼塑復(fù)合管的生產(chǎn)裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型有二層聚合物層的鋼塑復(fù)合管的生產(chǎn)裝置，包括鋼板或鋼絲放卷機(jī)構(gòu)，有孔洞的鋼板縱向彎曲成型或螺旋卷繞成形形成筒形金屬骨架的成型焊接機(jī)構(gòu)或緯向鋼絲纏繞徑向鋼絲并用焊輪壓焊或懸焊將交叉點(diǎn)焊接而形成筒形金屬骨架的焊接成型機(jī)構(gòu)，包覆骨架聚合物形成管壁和在管壁上形成復(fù)合層聚合物的擠出機(jī)構(gòu)，內(nèi)層擠出機(jī)和/或外層擠出機(jī)，冷卻定型箱，牽引機(jī)，在有孔洞的筒形金屬骨架的外周和/或內(nèi)腔設(shè)置有能通過(guò)擠出模頭及其流道將熔融聚合物穿過(guò)筒形骨架將骨架包覆形成管壁的擠出成型機(jī)構(gòu)，在筒形金屬骨架外周和/或內(nèi)腔設(shè)置有通過(guò)擠出模頭及其流道將熔融聚合物連續(xù)體在不穿過(guò)筒形金屬骨架的情況下在已形成的管壁的內(nèi)層或外層復(fù)合管聚合物層的擠出成型機(jī)構(gòu)，擠出成型機(jī)構(gòu)可全部設(shè)置在筒形金屬骨架的外圓周?chē)?，骨架聚合物包覆層和在包覆層管壁上?fù)合外層均可從筒形金屬骨架的外部完成；同樣也可由在筒形金屬骨架的內(nèi)腔設(shè)置的擠出模頭及其流道完成骨架聚合物包覆層和在包覆層管壁上復(fù)合內(nèi)層聚合物，擠出成型機(jī)構(gòu)含擠出模頭、流道、成型腔、芯模，擠出包覆骨架的聚合物是能夠牢固粘結(jié)和包覆金屬骨架防止斷面(界面)壓力流體介質(zhì)滲透入內(nèi)的有極性基團(tuán)的聚合物，在其管壁的內(nèi)層或外層復(fù)合的聚合物層是非極性的方便熔融連接的聚合物層，該有極性基團(tuán)的聚合物是經(jīng)過(guò)接枝改性的具有羧基或羥基或羰基極性基團(tuán)的或有極性的聚乙烯(HDPE)或聚丙烯(PP)或硅烷交聯(lián)(或可交聯(lián))聚乙烯(PEX)或非交聯(lián)耐溫聚乙烯(PE-RT)，非極性聚合物可采用聚乙烯。
上述的有二層聚合物層的鋼塑復(fù)合管的生產(chǎn)裝置，在有孔洞的鋼板筒形金屬骨架的外周設(shè)置的復(fù)合管的內(nèi)層和外層成型模頭為具有內(nèi)層和外層聚合物流道的共擠出模頭或分別具有內(nèi)層聚合物流道和外層聚合物流道的兩個(gè)獨(dú)立設(shè)置的成型模頭，筒形金屬骨架外圓周?chē)贾玫臄D出模頭流道可以是連為一體的一個(gè)模頭，具有兩個(gè)流道，其中一個(gè)流道擠出的聚合物是包覆骨架，另一個(gè)流道隨后擠出聚合物在管壁上形成復(fù)合外層，一個(gè)模頭中具有兩個(gè)流道，使設(shè)備結(jié)構(gòu)更緊湊，兩個(gè)獨(dú)立設(shè)置的成型模頭則使模頭結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)便。
上述的有二層聚合物層的鋼塑復(fù)合管的生產(chǎn)裝置，伸入已焊接成型的鋼絲筒形金屬骨架內(nèi)的共擠出模頭為具有內(nèi)層和外層聚合物流道的共擠出模頭。
本實(shí)用新型的有二層聚合物層的鋼塑復(fù)合管的生產(chǎn)裝置解決了金屬骨架增強(qiáng)復(fù)合塑料管中的金屬骨架與聚合物連續(xù)體的界面親合力問(wèn)題，還可節(jié)約有極性的聚乙烯或聚丙烯材料，能生產(chǎn)出承壓力高、防腐蝕能力強(qiáng)、具有兩種性能塑料層管壁的鋼塑復(fù)合管，生產(chǎn)出的復(fù)合管承壓能力高，塑料管壁與金屬骨架相互之間牢固復(fù)合。


圖1為本實(shí)用新型生產(chǎn)裝置示意圖。
圖2為本實(shí)用新型生產(chǎn)裝置平面布置示意圖。
圖3為本實(shí)用新型裝置中擠出模頭布置示意圖。
圖4為本實(shí)用新型裝置中擠出模頭另一布置示意圖。
圖5為本實(shí)用新型裝置中擠出模頭再一布置示意圖。
圖6為本實(shí)用新型擠出模頭與擠出機(jī)的布置示意圖。
圖7為本實(shí)用新型經(jīng)、緯向鋼絲放線盤(pán)與擠出模頭位置示意圖。
圖8為本實(shí)用新型擠出模頭、內(nèi)定經(jīng)模位置示意圖。
圖9為本實(shí)用新型生產(chǎn)裝置另一示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1圖1-圖3，給出了本實(shí)用新型實(shí)施例1裝置圖。參見(jiàn)圖1、圖2，按復(fù)合管成型工藝先后次序設(shè)置有孔網(wǎng)鋼帶2的放卷機(jī)1、筒形孔網(wǎng)鋼骨架成型機(jī)構(gòu)3、筒形孔網(wǎng)鋼骨架焊接機(jī)構(gòu)4、已焊接成型的筒形孔網(wǎng)鋼骨架5、筒形孔網(wǎng)鋼骨架5的加熱器6、包覆孔網(wǎng)鋼骨架聚合物層的擠出機(jī)7、包覆孔網(wǎng)鋼骨架聚合物層的擠出模頭8、外層擠出機(jī)9、外層擠出模頭10、復(fù)合管材冷卻定徑箱11、復(fù)合管材噴淋冷卻水箱12、復(fù)合管材牽引機(jī)13、切割機(jī)14、堆管架15。
參見(jiàn)圖1、圖2、圖3，帶孔口19的孔網(wǎng)鋼帶2經(jīng)焊接機(jī)構(gòu)4焊接成型為筒形孔網(wǎng)鋼骨架5，在圖3中，包覆孔網(wǎng)鋼骨架聚合物層的擠出機(jī)7擠出的熔融有極性基團(tuán)的聚合物21通過(guò)擠出模頭8的流道及成型腔20和芯模18內(nèi)定徑作用，將聚合物21穿過(guò)筒形金屬骨架的孔洞19，將骨架包覆形成管壁16(即骨架5的包覆層)，再通過(guò)外層擠出機(jī)9、外層擠出模頭10在管壁16的外面擠出復(fù)合一層普通聚乙烯外層管17，經(jīng)冷卻定徑、牽引、切割后生產(chǎn)出有極性基團(tuán)的聚合物16與金屬骨架表面相互之間牢固地復(fù)合在一起、有一層普通聚乙烯外層17的孔網(wǎng)鋼板增強(qiáng)復(fù)合塑料管材22。
實(shí)施例2圖4給出了本實(shí)用新型實(shí)施例2裝置中擠出模頭布置圖。本實(shí)施例2基本與實(shí)施例1同。不同處是擠出復(fù)合骨架5的包覆層25和內(nèi)層管26的共擠出模頭24的內(nèi)層流道27和骨架包覆層流道28是伸入筒形金屬骨架的內(nèi)腔布置的，在筒形金屬骨架的內(nèi)腔布置的擠出模頭及其流道擠出的有極性基團(tuán)的聚合物穿過(guò)筒形骨架的孔洞將骨架包覆形成管壁25(即骨架5的包覆層)，在筒形金屬骨架的內(nèi)腔布置的擠出模頭及其流道擠出的聚合物連續(xù)體在不穿過(guò)筒形金屬骨架的情況下，在外成型腔30共同作用下，內(nèi)層擠出機(jī)23擠出的聚乙烯在已形成的管壁25的內(nèi)層上再?gòu)?fù)合一層聚乙烯26，經(jīng)冷卻定徑、牽引、切割后生產(chǎn)出有極性基團(tuán)的聚合物管壁25與金屬骨架表面相互之間牢固地復(fù)合在一起、有一層普通聚乙烯內(nèi)層26的孔網(wǎng)鋼板增強(qiáng)復(fù)合塑料管材29。
實(shí)施例3圖5給出了本實(shí)用新型實(shí)施例3裝置中擠出模頭布置圖。本實(shí)施例3基本與實(shí)施例1同。不同處是包覆孔網(wǎng)鋼骨架聚合物層的擠出機(jī)7擠出的有極性基團(tuán)的聚合物21通過(guò)擠出模頭8的流道及成型腔將聚合物21穿過(guò)筒形金屬骨架的孔洞19，將骨架包覆形成管壁16(即骨架5的包覆層)，內(nèi)層擠出機(jī)23擠出的聚合物連續(xù)體通過(guò)內(nèi)層擠出模頭31在已形成的管壁16的內(nèi)層上再?gòu)?fù)合一層聚合物26。在本實(shí)施例3中，外成型腔30是裝在冷卻定徑箱11中。
實(shí)施例4圖6給出了本實(shí)用新型實(shí)施例4裝置中擠出模頭布置圖。本實(shí)施例4基本與實(shí)施例1同。不同處是擠出復(fù)合骨架5的包覆層25的擠出模頭33的骨架包覆層流道28是伸入筒形金屬骨架的內(nèi)腔布置的，擠出機(jī)32擠出的有極性基團(tuán)的聚合物穿過(guò)筒形骨架的孔洞將骨架包覆形成管壁25(即骨架5的包覆層)，再通過(guò)外層擠出機(jī)9、外層擠出模頭10在管壁25的外面擠出復(fù)合一層普通聚乙烯外層管17。
實(shí)施例5圖7、圖8給出了本實(shí)用新型實(shí)施例5裝置中經(jīng)、緯向鋼絲放線盤(pán)與擠出模頭、擠出模頭與內(nèi)定徑模布置圖。本實(shí)施例5基本與實(shí)施例3同，不同處是筒形鋼骨架的成型方式不同，在本實(shí)施例3中，經(jīng)向鋼絲39從放線盤(pán)34中放出，緯向鋼絲40從放線盤(pán)35中放出，在成型機(jī)構(gòu)36中焊輪37將緯向鋼絲纏繞經(jīng)向鋼絲經(jīng)的交叉點(diǎn)焊接而成筒形鋼絲骨架38。包覆孔網(wǎng)鋼骨架聚合物層的擠出機(jī)7擠出的有極性基團(tuán)的聚合物21通過(guò)擠出模頭8的流道及成型腔將聚合物21穿過(guò)筒形金屬骨架的孔洞將骨架包覆形成管壁16(即骨架38的包覆層)，內(nèi)層擠出機(jī)23擠出的聚合物通過(guò)內(nèi)層擠出模頭31在已形成的管壁16的內(nèi)層上再?gòu)?fù)合一層聚合物26。
實(shí)施例6圖9給出了本實(shí)用新型實(shí)施例6圖。本實(shí)施例6基本與實(shí)施例3同。不同處是筒形鋼骨架的成型方式不同，在本實(shí)施例3中，有孔洞的鋼板2在螺旋卷繞成型機(jī)41中經(jīng)焊接機(jī)42焊接螺旋卷繞成型為筒形金屬骨架43，包覆孔網(wǎng)鋼骨架聚合物層的擠出機(jī)7擠出的有極性基團(tuán)的聚合物21通過(guò)擠出模頭8穿過(guò)筒形金屬骨架43的孔洞將骨架包覆形成管壁16(即骨架38的包覆層)，內(nèi)層擠出機(jī)23擠出的聚合物連續(xù)體通過(guò)內(nèi)層擠出模頭31在已形成的管壁16的內(nèi)層上再?gòu)?fù)合一層聚合物26。
上述各實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容作進(jìn)一步的說(shuō)明，但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于上述實(shí)施例。凡基于上述內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實(shí)用新型的范圍。
權(quán)利要求1.有二層聚合物層的鋼塑復(fù)合管的生產(chǎn)裝置，包括鋼板或鋼絲放卷機(jī)構(gòu)，有孔洞的鋼板縱向彎曲成型或螺旋卷繞成形形成筒形金屬骨架的成型焊接機(jī)構(gòu)或緯向鋼絲纏繞徑向鋼絲并用焊輪壓焊或懸焊將交叉點(diǎn)焊接而形成筒形金屬骨架的焊接成型機(jī)構(gòu)，包覆骨架聚合物形成管壁和在管壁上形成復(fù)合層聚合物的擠出機(jī)構(gòu)，內(nèi)層擠出機(jī)和/或外層擠出機(jī)，冷卻定型箱，牽引機(jī)，其特征在于在有孔洞的筒形金屬骨架的外周和/或內(nèi)腔設(shè)置有能通過(guò)擠出模頭及其流道將熔融聚合物穿過(guò)筒形骨架將骨架包覆形成管壁的擠出成型機(jī)構(gòu)，在筒形金屬骨架外周和/或內(nèi)腔設(shè)置有通過(guò)擠出模頭及其流道將熔融聚合物在不穿過(guò)筒形金屬骨架的情況下在已形成的管壁的內(nèi)層或外層復(fù)合管聚合物層的擠出成型機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求書(shū)1所述的有二層聚合物層的鋼塑復(fù)合管的生產(chǎn)裝置，其特征在于在有孔洞的鋼板筒形金屬骨架的外周設(shè)置的復(fù)合管的內(nèi)層和外層成型模頭為具有內(nèi)層和外層聚合物流道的共擠出模頭或分別具有內(nèi)層聚合物流道和外層聚合物流道的兩個(gè)獨(dú)立設(shè)置的成型模頭。
3.如權(quán)利要求書(shū)1所述的有二層聚合物層的鋼塑復(fù)合管的生產(chǎn)裝置，其特征在于伸入已焊接成型的鋼絲筒形金屬骨架內(nèi)的共擠出模頭為具有內(nèi)層和外層聚合物流道的共擠出模頭。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種有二層聚合物層的鋼塑復(fù)合管的生產(chǎn)裝置，包括鋼板或鋼絲放卷機(jī)構(gòu)，成型焊接機(jī)構(gòu)或焊接成型機(jī)構(gòu)，包覆骨架聚合物形成管壁和在管壁上形成復(fù)合層聚合物的擠出機(jī)構(gòu)，內(nèi)層擠出機(jī)和/或外層擠出機(jī)，冷卻定型箱，牽引機(jī)，其特征在于在有孔洞的筒形金屬骨架的外周和/或內(nèi)腔設(shè)置有能通過(guò)擠出模頭及其流道將熔融聚合物穿過(guò)筒形骨架將骨架包覆形成管壁的擠出成型機(jī)構(gòu)，在筒形金屬骨架外周和/或內(nèi)腔設(shè)置有通過(guò)擠出模頭及其流道將熔融聚合物在不穿過(guò)筒形金屬骨架的情況下在已形成的管壁的內(nèi)層或外層復(fù)合管聚合物層的擠出成型機(jī)構(gòu)。生產(chǎn)出的復(fù)合管承壓能力高，塑料管壁與金屬骨架相互之間牢固復(fù)合。
文檔編號(hào)B29C47/06GK2872036SQ20062003285
公開(kāi)日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2006年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月19日
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