專利名稱：加筋耐壓塑料管及管連接件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬一種塑料管材及塑料管連接件，包括玻璃鋼類的纖維增強塑料管材及管連接件，特別是大管徑的塑料管及管連接件。
為了提高塑料管材的強度，已有技術(shù)中有在管材的壁內(nèi)或外壁上加筋的方案，ZL93100742.9公開的技術(shù)是在塑料管材外壁設(shè)環(huán)向筋材，用以提高管材的外剛度和抗內(nèi)壓能力，在相同的管徑和承壓性能下，減少壁厚，節(jié)省材料；ZL94209612.6公開的技術(shù)是在管材內(nèi)徑與管外壁直徑之和一半的部位(即管壁內(nèi)中間部位)設(shè)網(wǎng)狀筒形筋材骨架，這個方案也有助于提高管材的機械強度，但它們還存在著當(dāng)管材直徑增大時，為了滿足外剛度和抗內(nèi)壓力學(xué)要求，管材壁厚隨之增大，成本較高的不足。
本實用新型旨在提供一種在滿足相同外剛度和抗內(nèi)壓要求的前提下，能進一步減少管壁用料，降低成本的加筋耐壓塑料管及塑料管連接件。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是本實用新型在塑料管材的圓筒形管壁內(nèi)設(shè)有強度和彈性模量顯著高于管壁材質(zhì)的環(huán)向筋，其特征在于，該環(huán)向筋至少有一層是設(shè)在貼近管壁外壁面或內(nèi)壁面的部位。
對塑料管連接件也采用與上述相同的方案，即在塑料管連接件的圓筒形管壁內(nèi)設(shè)有強度和彈性模量顯著高于管壁材質(zhì)的環(huán)向筋，其特征在于，該環(huán)向筋至少有一層是設(shè)在貼近管壁外壁面或內(nèi)壁面的部位。
環(huán)筋越靠近外壁面或內(nèi)壁面，越可加大慣性矩，例如對10mm壁厚的高密度聚乙烯塑料管材，用直徑為2mm的鋼絲作螺旋形環(huán)向筋時，若環(huán)筋按現(xiàn)有技術(shù)所述設(shè)在管壁中間部位，縱向間距5mm時，慣性矩為124.4mm4；而若按本實用新型構(gòu)思方案之一在管壁靠近外壁面及內(nèi)壁面的部位各設(shè)一層螺旋形環(huán)向筋，縱向間距為10mm，兩層環(huán)向筋徑向中心距6mm(筋材各自與管材外壁面和內(nèi)壁面保留1mm間距作保護層)時，慣性矩則為1602.4mm4，是前者的12.9倍，二者抗內(nèi)壓性能相同，而后者的慣性矩則比前者提高了十幾倍，大大提高了外剛度，所以在能滿足管材或管連接件外壁表面或內(nèi)壁表面作環(huán)筋保護層的條件下，應(yīng)使壁內(nèi)的環(huán)向筋材盡量靠近外壁或內(nèi)壁壁面。
本實用新型能在同一管徑、滿足相同外剛度和抗內(nèi)壓力學(xué)性能要求的前提下，進一步減少管材或管連接件的管壁厚度，取得節(jié)省用料、降低成本的效果。特別是用于直徑大于200mm的大直徑塑料管材及管連接件時，可取得明顯的經(jīng)濟效益，一般可節(jié)省管材用料20-40％。


圖1、本實用新型實施例1管材結(jié)構(gòu)示意圖1-塑料管壁 2-環(huán)向筋3-管腔φ-管徑圖2、本實用新型實施例2管材結(jié)構(gòu)示意圖4-環(huán)向筋5-縱筋圖3、本實用新型實施例3管材結(jié)構(gòu)示意圖6-空腔圖4、本實用新型實施例4管材結(jié)構(gòu)示意圖7-填充物圖5-本實用新型實施例5管材結(jié)構(gòu)示意圖8-空心異型型材圖6、本實用新型實施例6管材結(jié)構(gòu)示意圖圖7、本實用新實施例7管連接件結(jié)構(gòu)示意圖9-管連接件10-管材實施例1(參見圖1)本例在管壁內(nèi)貼近外壁面的部位設(shè)有螺旋形環(huán)向筋2，對承受管內(nèi)壓力來說，將環(huán)筋設(shè)在靠近外壁的部位比設(shè)在靠近內(nèi)壁的部位更能可靠地發(fā)揮環(huán)筋對管壁的支承作用。
實施例2(參見圖2)本例在管壁內(nèi)貼近外壁的部位設(shè)有螺旋形環(huán)向筋2，在貼近內(nèi)壁的部位設(shè)有螺旋形環(huán)向筋4。同時本例還設(shè)有縱向筋5，設(shè)縱向筋可減少管材的縱向形變，還可提高管材軸向受力的機械強度，以適應(yīng)在某些使用或加工過程中需要承受較大軸向力的情況，進一步達到節(jié)省材料的目的。
實施例3(參見圖3)本例在管壁內(nèi)貼近外壁的部位設(shè)有螺旋形環(huán)向筋2，管壁內(nèi)中部還設(shè)有螺旋形環(huán)向空腔6，這種環(huán)向空腔可在滿足相同直徑、慣性矩、力學(xué)性能前提下進一步減少用料，降低成本。
本例采用熱纏繞成型工藝制作，在纏繞過程中即可形成螺旋形環(huán)向空腔。
實施例4(參見圖4)本例在管壁內(nèi)貼近外壁和貼近內(nèi)壁的部位都設(shè)有螺旋形環(huán)向筋材，在管壁內(nèi)中部設(shè)有螺旋形環(huán)向空腔6，空腔內(nèi)有廉價填充物7。
本例在加工過程中通過設(shè)置填充物7，在加工中即可形成與管壁材料不同的腔體。腔體內(nèi)的填充物價格遠低于管材，所以可節(jié)約管材用料。
本例是直徑為1.9米的玻璃鋼塑料管，抗內(nèi)壓0.6MPa，外剛度5000Pa，由于采用了本發(fā)明結(jié)構(gòu)，使之比已有同樣直徑和性能的管材用料減少三分之一，售價可由已有管材的7600元/米降至4500元/米。
實施例5(參見圖5)本例在管壁內(nèi)靠近外壁的部位設(shè)有環(huán)向筋，在管壁內(nèi)中部設(shè)有用空心異型型材8作骨架的環(huán)向空腔6。異型型材的橫截面為四角為圓弧形的長方形或正方形。
空腔橫截面可以是圓形的，也可是四角為圓弧形的長方形或正方形的，后者比前者更利于管材減少壁厚，節(jié)省用料。
實施例6(參見圖6)本例在管壁內(nèi)貼近外壁和貼近內(nèi)壁的部位都設(shè)有螺旋形環(huán)向筋材，在管壁內(nèi)中部設(shè)有兩層螺旋形環(huán)向空腔。這種結(jié)構(gòu)尤其適用于大直徑的管材，如玻璃鋼管。
實施例7本例為管連接件。在管連接件9圓筒形管壁內(nèi)貼近外壁面的部位設(shè)有螺旋形環(huán)向筋2，為提高其縱向承載能力，還設(shè)有縱筋5。
權(quán)利要求1.加筋耐壓塑料管，在管材的圓筒形管壁內(nèi)設(shè)有強度和彈性模量顯著高于管壁材質(zhì)的環(huán)向筋，其特征在于所述的環(huán)向筋至少有一層是設(shè)在貼近管壁外壁面或內(nèi)壁面的部位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加筋耐壓塑料管，其特征在于在貼近管壁外壁面和內(nèi)壁面的的部位各設(shè)置一層螺旋形環(huán)向筋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加筋耐壓塑料管，其特征在于在所述管壁內(nèi)中部還設(shè)有環(huán)向空腔(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加筋耐壓塑料管，其特征在于所述環(huán)向空腔(6)的橫截面是四角為圓弧形的長方形或正方形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加筋耐壓塑料管，其特征在于在所述管壁內(nèi)還設(shè)有縱向筋(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加筋耐壓塑料管，其特征在于在所述管壁內(nèi)還設(shè)有縱向筋(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加筋耐壓塑料管，其特征在于在所述管壁內(nèi)還設(shè)有縱向筋(5)。
8.加筋耐壓塑料管連接件，在管連接件的圓筒形管壁內(nèi)設(shè)有強度和彈性模量顯著高于管壁材質(zhì)的環(huán)向筋，其特征在于所述的環(huán)向筋至少有一層是設(shè)在貼近管壁外壁面或內(nèi)壁面的部位。
專利摘要加筋耐壓塑料管及管連接件,現(xiàn)有加筋耐壓塑料管的環(huán)向筋材是設(shè)在管材外壁上或壁內(nèi)中間部位,本實用新型將環(huán)形筋材設(shè)在管材或管連接件管壁內(nèi)貼近外壁或內(nèi)壁的部位,提高了管材及管連接件的慣性矩,從而可在相同管徑,滿足相同外剛度和抗內(nèi)壓力學(xué)性能的前提下,減少壁厚,節(jié)省用料,降低成本。采用本實用新型的加筋耐壓塑料管及管連接件,可節(jié)約用料20—40%,特別用于大管徑塑料管材及管連接件時,能取得明顯的經(jīng)濟效益。
文檔編號F16L9/12GK2278826SQ97210709
公開日1998年4月15日 申請日期1997年1月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月23日
發(fā)明者張國祥 申請人:張國祥