CN1067002C - 具有树脂混凝土层的复合管和树脂混凝土管的离心成形法 - Google Patents

Abstract

一种高生产率树脂混凝土管离心成型法。

管材成型模套以其轴心为中心旋转，管体材料供给装置的支臂部件沿模套的轴长方向进退，管体材料从设在所述支臂部件前端的喷出口喷出，从而制成具有树脂混凝土层的复合管或树脂混凝土管，在该制造方法中，当形成树脂混凝土层时，树脂和骨料通过各自的供料路径被送到所述支臂部件前端的混合段，所述树脂和骨料在所述混合段混合，该混合的树脂混凝土材料自喷出口喷出，从而形成树脂混凝土层，进而制成具有树脂混凝土层的复合管或树脂混凝土管。

Description

具有树脂混凝土层的复合管和树脂混凝土管的离心成形法

树脂混凝土管是一种由骨料和树脂材料制成的高强度且具有良好耐腐蚀性能的配管管材，如果在树脂混凝土层的内侧和/或其外侧再制成树脂层，则还可得到耐腐蚀性优良的复合管。在制造这种具有树脂混凝土层的复合管(以下简称复合管)和树脂混凝土管时，通常是采用离心成形法。离心成形法的要点是：使管材成形模套绕管轴中心旋转，同时向该管材成形模套内注入材料，利用离心力使其成形为管状，再经固化，然后将管子从上述管材成形模套中取出。如下面所述，这种制管方法的生产率是较低的。

当采用上述已有的管材成形模套内形成树脂混凝土层时，可以使用各种不同材料的供给装置，采用下述两种公知的供料方法：一．将树脂与固化剂制成的树脂材料和骨料从各自不同的喷咀喷出的方法；二．将予制骨料和树脂材料混合作为树脂混凝土材料，将这种材料输送到上述材料供给装置的最前端的材料供给方法。第一种方法，例如已由日本专利公报昭61-45923所公开，当采用该技术方案制造在如图3所示的树脂混凝土层3的内周及外周表面上由同一组分的树脂层2、4所构成的复合管1时，可以利用图5所示的材料供给支臂，也就是自材料供给支臂50的最前端起，设置有第一树脂材料供给段51，短切的玻璃纤维原丝供给段52，笫二树脂材料供给段53，整砂段54，砂供给段55的装置。因此，按照这种成形方去，在材料供给支臂50向前移动时，喷吐出第一树脂材料61，短切玻璃纤维原丝62，而形成管材外周侧的树脂层2，然后再顺序供给笫2树脂材料63，砂64，在支臂后退时如图6所示那样整砂段54的整砂板56伸出，整平砂料的凹凸不平之处，从而形成树脂混凝土层3，之后，再供给短切玻璃纤维原丝62和第一树脂材料61，形成内周侧的树脂层4。

离心成形法的目的是借助模套旋转时产生的离心力，使各层形成均一的厚度，但是，当如上面所述那样，制成树脂混凝土层时，是采用砂和树脂材料分别供给的方法，由于比重的不同，树脂材料和骨料就很容易分离，因而两种材料共用的效果就很不理想，同时，又因骨料会从管体内表面处显露出来，如图5所示那样，使得管内变成凹凸不平。这种情况下，为解决这一问题就需采用图5，图6所示的那种整砂板等部件来将管材内面整平，这样就使生产率降低。

而且，即使用前述整砂板56等装置将管材内面整平，也很难作成均一的平滑面，仍然可能残留有凹凸不平之处，因此，为了制成混凝土层整个连续均匀分布的树脂层，就不得不使用超过使用量以上的大量高价树脂材料。

另外，在公开了与第一类方法相同的技术方案的日本专利公报昭62-246704中，公开了首先供给骨料，再供给树脂液的方法，但是，如果采用这种方法，为使树脂侵含于骨料之间，就要求有50G大小的离心力，而且，又由于侵含树脂的骨料层的厚度或粒度会受到一定限制，因此，应根据所生产的复合管的树脂混凝土层的厚度，反复多次进行骨料的供给和侵含树脂的工序。

另一方面，所述第二类方法也已公开于日本专利公报昭64-42207中，在此之前的方法中，含有常温固化剂的树脂混凝土会附着并固化在混合机或材料投入装置内，因而与离心成形法相比需要清扫操作时间，为此，第二类方法是采用热固化剂代替了所述常温固化剂，由此而防止了树脂混凝土材料的常温固化，从而使得清扫操作更为容易。但是，如果采用这种方法，虽然可以防止树脂的固化，但在离心装置上管内层固化后，还要向加热室内移送，再使管材本体固化，从而显著地降低了生产率。

本发明的目的是提供一种生产率很高的离心成形法，它不需使用特殊的整砂手段，就可以使树脂混凝土管或复合管的树脂混凝土层形成平滑的内表面。

本发明为达到上述目的采用的方案是：当管材成形模套以其轴心为中心而旋转时，使管体材料供给装置的支臂部件沿模套的轴长方向进退，从上述支臂部件前端的喷出口喷出管体材料，从而制成具有树脂混凝土层的复合管或树脂混凝土管，在这种制造方法中，当形成树脂混凝土层时，树脂和骨料经由各自不同的路径送至上述支臂部件前端的混合段，上述树脂和管料在上述混合段中进行混合，再使这种混合好的树脂混凝土从喷出口喷出，从而形成树脂混凝土层。

图1是说明具有树脂混凝土层的复合管的离心成形制造装置的概图。

图2是说明图1的操作状态的I方向的视图。

图3是说明具有树脂混凝土层的复合管的实例的剖面图。

图4是说明本发明方法中树脂混凝土供给段的典型实例的概图。

图5、图6是表示先前的材料供给支臂的概图。

本发明是将骨料和树脂材料分别送进到管体材料供给装置的前端，在将其送到管材成形模套之前进行混合，变成具有流动性的树脂混凝土材料，从而能够借助于喷出后的离心力简单地使扩展的管材内面形成平滑的表面，而不再需要采用整砂板等装置将管材内面整平。而且特别是不用很大的离心力就可以一次形成在骨料中侵含有足够的树脂的树脂混凝土层，从而提高了生产率。另外，由于在喷到达出口之前才形成混合物的组成，因此在成形装置的各个部位附着的材料大多是混合前的材料，这些附着物可以简单地去除，所以即使使用常温固化剂也不会发生故障。本发明使最后的加热工序成为不必要，生产时间得到缩短，同时，又由于不需要对树脂混凝土予混合机，树脂混凝土送进机等进行清扫操作，因此，使清扫时的操作得到了大幅度的改善。

图1是示出了具有与本发明方法有关的树脂混凝土层的复合管(树脂混凝土管也可以)的离心成形状况的概略图。管材成形模套14的旋转机构与以前的设备相同。如图2所示，旋转轮12与驱动马达11相连接，在旋转轮12之上，承载着装配有成形型架13的管材成形模套14，模套14可在转轮12上旋转。还有车架20，它可沿箭头X₁X₂方向移动，其结构可使材料供给支臂21向上述管材成形模套14的中空部位插入，也可从中向外退出。

本发明方法不受所使用的装置的限制，具有代表性的材料供给支臂21，设置有从其前端供给树脂材料的供给段22，短切的玻璃纤维原丝供给段23，树脂混凝土供给段24。从而可在向管材成形模套内供给材料时，在材料供给支臂21向前送进过程中，按着树脂材料，短切的玻璃纤维原丝，树脂混凝土的顺序依次供料，由此形成外侧树脂层和树脂混凝土的中间层。如在后退过程中供给短切玻璃纤维原丝，树脂材料，以形成内周侧树脂层，则会更加良好。

本发明方法的特征是将以前分别进行供料的树脂材料和骨料在即将向管材成形模套供给之前予以混合，形成树脂混凝土，再进行供料，其具体的措施，可以例举出如下的结构，即在材料供给支臂21内装设有下面所述的混合装置。

图4示出了混合装置的代表实例的概略说明图。在圆筒状混合装置30的轴芯处，大体沿该混合装置30的整个长度上设置有旋转轴31，在该旋转轴31的一端留有一部分，在其外周通过轴承和密封材料套装着中空旋转轴33，该中空旋转轴33具有螺旋翼32，借助于该中空旋转轴33的旋转，将骨料向前方送进。在未套装有中空旋转轴33的旋转轴31部分的外周，设有多个向外呈螺旋状突伸的支杆34，并且在该旋转轴31前端外周上呈放射状设置有由多个平板制成的树脂混凝土排出翼35。

在混合装置30的上部平行设置有树脂供给装置40，在该材料供给支臂的搅拌段与骨料供给段相邻处的外筒上部，穿设有树脂材料供给口36，通过该供给口36，将两装置互相连通。另外，在上述混合装置30的前端下部，还设置有树脂混凝土排出喷咀37。

因此，材料的供给就可以按下面所述的方式进行操作。首先将骨料向图中未示出的料斗中供料，借助螺旋翼32将其向设在混合装置30前端的搅拌混合段送进。树脂材料则用泵使之通过树脂材料供给装置40，再从树脂材料供给口36压送至搅拌混合段。在搅拌混合段内，通过螺旋状突出设置的多个支杆34，使骨料和树脂材料进行混合，同时将其向材料供给支臂30的前端送进，并借助树脂混凝土排出翼35，使其从排出喷咀37向管材成形模套内部喷出。

另外，本发明方法不受树脂混凝土层的材料所限，作为骨料，例如碎石和/或硅砂和无机物微粒填充剂(硅石粉、碳酸钙等)的组合物等都可以应用。作为树脂，可以例举出不饱和聚酸树脂等材料，也可以添加一般的常温固化剂等材料。

此外，本实施例中，还可利用变速马达对旋转轴31和中空旋转轴33分别进行控制，以便根据骨料的粒径和成分以及树脂材料种类等的不同，改变旋转速度，从而可将材料可靠地进行混合。

此外，虽然也可以在树脂供给装置40中送入添加有固化剂的树脂材料，但是若采用分别送进树脂和固化剂且直到搅拌前才进行混合的树脂供给装置则更好，这样可以缩短固化时间进一步提高生产率。

在骨料送给段旋转轴的驱动马达和该旋转轴之间，若装设有电磁离合器，则在运行开始时，首先启运马达，然后直到旋转数达到稳定状态后，才使上述电磁离合器吸合，从而将马达的驱动力传递给旋转轴，因此，从其开始旋转起，就可以供给树脂与骨料以所定比例混合的树脂混凝土。

本发明由于具有以上所述的构成，所以可提供一种生产效率高的离心成形法，来生产具有内表面平滑的树脂混凝土层的复合管以及树脂混凝土管。

Claims (11)

1. 一种制造具有树脂混凝土层的复合管的离心成形法，使管材成型模套绕其轴心旋转，管体材料供给装置的支臂部件在该模套内沿其轴长方向进退，管体材料从设置在所述支臂部件前端的喷出口喷出，其特征在于当形成树脂混凝土层时，将树脂和骨料经过各自的送进路径分别送入设在上述支臂部件前端的混合段，将所述树脂和骨料在所述混合段中进行混合，使已混合的树脂混凝土材料从喷出口喷出，从而形成树脂混凝土层。

2．根据权利要求1所述的制造具有树脂混凝土层的复合管的离心成形法，其特征在于当向所述管材成形模套内供料时，在供料支臂前进过程中，按树脂材料，短切的玻璃纤维原丝，树脂混凝土的顺序供料，从而形成外周树脂层和树脂混凝土的中间层，在供料支臂后退时，供给短切的玻璃纤维原丝、树脂材料，从而形成内周树脂层。

3．根据权利要求1所述的制造具有树脂混凝土层的复合管和树脂混凝土管的离心成形法，其特征在于在供料支臂内装设有树脂混凝土混合装置，在所述混合装置中设有骨料送给段和搅拌混合段，它们各自的旋转轴被分别地驱动，并且，在上述骨料供给段和上述搅拌混合段相邻处附近该混合装置与树脂供料装置相连，在向上述管材成形模套供料之前将树脂材料与骨料进行混合，形成树脂混凝土以进行供料。

4．根据权利要求3所述的制造具有树脂混凝土层的复合管和树脂混凝土管的离心成形法，其特征在于在所述混合装置中，所述骨料送给段的旋转轴和所述搅拌混合段的旋转轴分别由变速马达进行控制。

5．根据权利要求3所述的制造具有树脂混凝土层的复合管和树脂混凝土管的离心成形法，其特征在于树脂供给装置具有分别送进树脂和固化剂的通路，并在即将搅拌前使树脂和固化剂混合。

6．根据权利要求3所述的制造具有树脂混凝土层的复合管和树脂混凝土管的离心成形法，其特征在于在所述混合装置中，所述骨料送给段旋转轴的驱动马达和所述骨料供给段的旋转轴之间设置有电磁离合器，在操作开始时首先启动马达，然后吸合所述电磁离合器。

7．一种制造树脂混凝土管的离心成形法，管材成型模套绕其轴心旋转，管体材料供给装置的支臂部件在模套内沿其轴长方向进退，管体材料从设置在所述支臂部件前端的喷出口喷出，其特征在于将树脂和骨料经过各自的送进路径分别送入设在所述支臂部件前端的混合段，将所述树脂和骨料在所述混合段中进行混合，使已混合的树脂混凝土材料从喷出口喷出，从而制成树脂混凝土管。

8．根据权利要求7所述的制造具有树脂混凝土层的复合管和树脂混凝土管的离心成形法，其特征在于在供料支臂内装设有树脂混凝土混合装置，在所述混合装置中设有骨料送给段和搅拌混合段，它们各自的旋转轴被分别地驱动，并且，在上述骨料供给段和上述搅拌混合段相邻处附近该混合装置与树脂供料装置相连，在向上述管材成形模套供料之前将树脂材料与骨料进行混合，形成树脂混凝土以进行供料。

9．根据权利要求8所述的制造具有树脂混凝土层的复合管和树脂混凝土管的离心成形法，其特征在于在所述混合装置中，所述骨料送给段的旋转轴和所述搅拌混合段的旋转轴分别由变速马达进行控制。

10．根据权利要求8所述的制造具有树脂混凝土层的复合管和树脂混凝土管的离心成形法，其特征在于树脂供给装置具有分别送进树脂和固化剂的通路，并在即将搅拌前使树脂和固化剂混合。

11．根据权利要求8所述的制造具有树脂混凝土层的复合管和树脂混凝土管的离心成形法，其特征在于在所述混合装置中，所述骨料送给段旋转轴的驱动马达和所述骨料供给段的旋转轴之间设置有电磁离合器，在操作开始时首先启动马达，然后吸合所述电磁离合器。

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