CN101539223B - 双壁塑料管道的制造方法及挤出模具 - Google Patents

双壁塑料管道的制造方法及挤出模具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双壁塑料管道、双壁塑料管道的制造方法及挤出模具，双壁塑料管道包括内表面平整的内层管壁和外表面平整的外层管壁，所述内层管壁和外层管壁之间设有连接肋，所述连接肋包括轴向肋和环向肋；轴向肋保证了管材可满足施工时的轴向拖拽，同时环向肋保证了管材具有较强的环向抗压能力。同实壁管材相比节省材料消耗，重量轻，便于施工、运输、储存。本发明提供的制造方法，采用挤出模具成型轴向肋，通过控制牵引机、塑料挤出机和充气管路的工作参数形成环向肋，方法简单易行，克服了环向肋难以成型的技术难题。本发明提供的模具，结构简单，成型准确，保证了本发明塑料管道的制造质量。

Description

双壁塑料管道的制造方法及挤出模具 
技术领域
本发明涉及一种塑料管道，还涉及该双壁塑料管道的制造方法，也涉及在该方法中使用的挤出模具。 
背景技术
目前生产的结构壁管，按欧洲标准prEN13476分为A型和B型。A型包括两种：一种是内外壁之间由内部的轴向肋连接或者由热塑性的发泡层或非发泡中间层连接的管材；第二种是内外壁之间由内部的螺旋形肋连接的管材。B型为具有光滑的内表面，具有实心或中空的螺旋形或环形肋的外表面的管材。 
上述结构壁管的连接普遍存在连接强度低或不能承受拖拽的缺陷，尤其是用于管材的非开挖施工时，可导致无法或非常困难长距离非开挖施工。使用范围受到限制；接头处采用密封圈，成本高、施工不便等。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有一定的环向抗压强度和纵向抗拉强度的双壁塑料管道。 
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种制造上述双壁塑料管道的方法。 
本发明所要解决的第三技术问题是提供一种应用于制造上述双壁塑料管道的挤出模具。 
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：双壁塑料管道，包括内表面平整的内层管壁和外表面平整的外层管壁，所述内层管壁和外层管壁之间设有连接肋，所述连接肋包括： 
轴向肋，与管道的轴线平行，至少三条； 
环向肋，环向设置在所述内层管壁和外层管壁之间。 
作为优选的技术方案，所述轴向肋绕所述管道的轴线均匀布置，所述轴向 肋将所述内层管壁和外层管壁之间的空隙分隔为截面呈矩形、梯形、扇形或椭圆形的管壁中空。 
作为对上述技术方案的改进，所述环向肋为封闭所述管壁中空的实心肋。 
作为对上述技术方案的改进，所述环向肋上设有连通环向肋两侧所述管壁中空的小孔。 
作为对上述技术方案的进一步改进，所述环向肋至少布置在所述管道的两端。 
作为对上述技术方案的进一步改进，所述管道上的环向肋等距间隔设置。 
用于制造上述塑料管道的方法，包括： 
供料步骤，利用塑料挤出机将塑料原材料熔融，并以一定压力将熔融的原材料向外输出； 
挤出步骤，将熔融的原材料挤出成型，输出成型的管坯； 
定型步骤，将挤出成型的管坯定径，输出成型产品； 
冷却步骤，将成型产品冷却，输出最终产品；所述冷却步骤中的最终产品经过牵引机的牵引，实现塑料管道的连续生产； 
所述挤出步骤包括：首先将熔融的原材料送入模具的径向环形流道，然后利用环形布置在径向环形流道中的至少三个中间型芯，将环形流道中的熔融的原材料分成内外两层，同时利用中间型芯之间的缝隙形成塑料管道的轴向肋，中间型芯上设有充气管路，向中间型芯后形成的管壁中空内充气，保证内外管壁和轴向肋的成型，成型后的管坯进入定型步骤；当需要制造环形肋时，降低牵引机的牵引速度和/或加大塑料挤出机的挤出量，减小或阻断充气管路向中间型芯后形成的管壁中空内充气，造成中间型芯后的熔融的原材料的堆积，形成环向肋；然后恢复牵引机、塑料挤出机、充气管路的生产参数至轴向肋生产阶段的参数设置，又进入塑料管道的轴向肋段的生产。 
作为优选的技术方案，所述定型步骤包括利用外定径套来对塑料管坯外表面进行真空定径，利用内定径套来对塑料管坯内表面进行真空定径。 
用于制造上述塑料管道的挤出模具，包括内模，套装在所述内模上的外模， 所述内模和外模之间形成径向环形流道，所述径向环形流道内设有至少三个中间型芯，所述中间型芯将径向环形流道分成内外两层，中间型芯之间具有形成塑料管道轴向肋的缝隙，所述中间型芯上设有连通中间型芯后形成的管壁中空的充气管路。 
作为优选的技术方案，所述中间型芯的迎料面上设有分流锥。 
由于采用了上述技术方案，双壁塑料管道，包括内表面平整的内层管壁和外表面平整的外层管壁，所述内层管壁和外层管壁之间设有连接肋，所述连接肋包括轴向肋和环向肋；轴向肋保证了管材可满足施工时的轴向拖拽，同时环向肋保证了管材具有较强的环向抗压能力。同实壁管材相比节省材料消耗，重量轻，便于施工、运输、储存。 
本发明提供的制造方法，采用挤出模具成型轴向肋，通过控制牵引机、塑料挤出机和充气管路的工作参数形成环向肋，方法简单易行，克服了环向肋难以成型的技术难题。 
本发明提供的模具，结构简单，成型准确，保证了本发明塑料管道的制造质量。 
附图说明
图1是本发明实施例的轴向剖视图； 
图2是图1中的A-A向剖面图； 
图3是图1中的B-B向剖面图； 
图4是本发明实施例的管道连接示意图； 
图5是本发明实施例环向肋处的另一种横截面示意图； 
图6是本发明实施例制造方法的设备示意图，图6仅示出了制造方法中连续使用的设备，所有图示设备均安装在一条直线上，因为附图纸面限制，图6中用弯折的中心线表示，这种表示并不代表设备的具体安装位置； 
图7是本发明实施例挤出模具的结构示意图； 
图8是图7中的C-C向剖面图。 
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，双壁塑料管道，包括内表面平整的内层管壁1和外表面平整的外层管壁2，所述内层管壁和外层管壁之间设有连接肋，所述连接肋包括： 
轴向肋3，与管道的轴线平行，其数量根据管道的直径和要求的强度设置，至少三条； 
环向肋4，环向设置在所述内层管壁1和外层管壁2之间，所述管道上的环向肋等距间隔设置。 
所述轴向肋3绕所述管道的轴线均匀布置，所述轴向肋将所述内层管壁1和外层管壁2之间的空隙分隔为截面呈扇形的管壁中空31。 
所述环向肋4上设有连通环向肋两侧所述管壁中空的小孔41。当然，所述环向肋4也可以为封闭所述管壁中空的实心肋，如图5所示，这种技术方案也应在本发明的保护范围之内。 
所述管道的两端也设有环向肋4，该环向肋是管道生产过程中将管道在普通环向肋的中间切割而成，其宽度为普通环向肋的一半；如图4所示，本发明的双壁塑料管道采用采用端面热熔连接，该种端面设计，这样即保证了管材在任意部位都拥有同一的内外径尺寸，又保证管材连接部位有充足的接触面积和强度。 
管材连接采用热熔对接焊，是聚烯烃热塑性塑料管材常用的连接方式。热熔连接同一种材料是一个物理过程：将材料原来紧密排列的分子链熔化分叉，加热到一定时间后，两个部件连接并固定，在熔合区建立接缝压力；由于接缝压力的作用，熔化的分子链随材料冷却，温度下降重新连接，使两个部件闭合成一个整体，连接强度高，工艺成熟。 
请参见图6，用于制造上述塑料管道的方法，利用塑料挤出机6、挤出模具7、真空定型台8、冷却槽9、牵引机10、切割机11、堆放机12来完成生产，其主要步骤包括： 
供料步骤，利用塑料挤出机6将塑料原材料熔融，并以一定压力将熔融的原材料向外输出；
挤出步骤，将熔融的原材料挤出成型，输出成型的管坯； 
定型步骤，将挤出成型的管坯定径，输出成型产品； 
冷却步骤，将成型产品冷却，输出最终产品；所述冷却步骤中的最终产品经过牵引机的牵引，实现塑料管道的连续生产； 
其中： 
所述挤出步骤包括：首先将熔融的原材料送入模具的径向环形流道，然后利用环形布置在径向环形流道中的至少三个中间型芯，将环形流道中的熔融的原材料分成内外两层，同时利用中间型芯之间的缝隙形成塑料管道的轴向肋，中间型芯上设有充气管路，向中间型芯后形成的管壁中空内充气，保证内外管壁和轴向肋的成型，成型后的管坯进入定型步骤；当需要制造环形肋时，降低牵引机的牵引速度和加大塑料挤出机的挤出量，减小或阻断充气管路向中间型芯后形成的管壁中空内充气，造成中间型芯后的熔融的原材料的堆积，形成环向肋；然后恢复牵引机、塑料挤出机、充气管路的生产参数至轴向肋生产阶段的参数设置，又进入塑料管道的轴向肋段的生产。 
所述定型步骤包括利用外定径套来对塑料管坯外表面进行真空定径，利用内定径套来对塑料管坯内表面进行真空定径；真空定径是塑料管生产中的常用技术，在此不再赘述。 
请参见图7和图8，制造上述塑料管道的挤出模具7，包括内模71，套装在所述内模上的外模72，所述内模71和外模72之间形成径向环形流道73，所述径向环形流道73内设有至少三个中间型芯74，所述中间型芯74将径向环形流道分成内外两层75、76，中间型芯74之间具有形成塑料管道轴向肋的缝隙77，所述中间型芯74上设有连通中间型芯后形成的管壁中空的充气管路78。 
为保证原料挤出通畅，所述中间型芯的迎料面上设有分流锥79。 
以上实施例仅仅是对本发明的解释而不是限制，本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的等效技术变换都在本发明的保护范围之内，例如：管壁中空截面的形状也可以是矩形、梯形或椭圆形，内外管壁的厚度可以不相同。

Claims (4)

1.用于制造双壁塑料管道的方法，包括：
供料步骤，利用塑料挤出机将塑料原材料熔融，并以一定压力将熔融的原材料向外输出；
挤出步骤，将熔融的原材料挤出成型，输出成型的管坯；
定型步骤，将挤出成型的管坯定径，输出成型产品；
冷却步骤，将成型产品冷却，输出最终产品；所述冷却步骤中的最终产品经过牵引机的牵引，实现塑料管道的连续生产；
其特征在于：
所述挤出步骤包括：首先将熔融的原材料送入模具的径向环形流道，然后利用环形布置在径向环形流道中的至少三个中间型芯，将环形流道中的熔融的原材料分成内外两层，同时利用中间型芯之间的缝隙形成塑料管道的轴向肋，中间型芯上设有充气管路，向中间型芯后形成的管壁中空内充气，保证内外管壁和轴向肋的成型，成型后的管坯进入定型步骤；在制造环形肋时，降低牵引机的牵引速度和/或加大塑料挤出机的挤出量，减小或阻断充气管路向中间型芯后形成的管壁中空内充气，造成中间型芯后的熔融的原材料的堆积，形成环向肋；然后恢复牵引机、塑料挤出机、充气管路的生产参数至轴向肋生产阶段的参数设置，又进入塑料管道的轴向肋段的生产。
2.如权利要求1所述的用于制造上述塑料管道的方法，其特征在于：所述定型步骤包括利用外定径套来对塑料管坯外表面进行真空定径，利用内定径套来对塑料管坯内表面进行真空定径。
3.如权利要求1所述的用于制造双壁塑料管道的方法专用挤出模具，其特征在于：包括内模，套装在所述内模上的外模，所述内模和外模之间形成径向环形流道，所述径向环形流道内设有至少三个中间型芯，所述中间型芯将径向环形流道分成内外两层，中间型芯之间具有形成塑料管道轴向肋的缝隙，所述中间型芯上设有连通中间型芯后形成的管壁中空的充气管路。
4.如权利要求3所述的用于制造双壁塑料管道的方法专用挤出模具，其特征在于：所述中间型芯的迎料面上设有分流锥。
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