专利名称：金属与塑料管路接头及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种塑料管路的连接件及其制造方法，具体地说涉及一种塑料与金属管路的连接件及其制造方法。
在化学工业、特别是塑料工业蓬勃发展的今天，“以塑代钢”在越来越多的行业得以实现。在建筑行业中，以塑料管代替金属管铺设在建筑物中作为上下水管、燃气管、电缆管、通讯管，已经成为不可逆转的一种发展趋势。在其它的工业领域里，譬如石油工业、化学工业、食品工业……凡是涉及到输送气体、液体或者其它流体的地方，都要用到输送管道。因此也都面临着或即将面临用塑料管代替金属管的技术改造问题。但是，金属管路又不可能完全被塑料管路取代。比如在建筑行业中，建筑物外的干线是金属管、而建筑物内的管线用塑料管的局面可能要存在很长一段时期。因此金属管路和塑料管路的连接就成为一项至关重要的技术。目前的金属与塑料连接节头，无论是焊接式还是丝扣式，大都是采用热压成型工艺制造的。用目前热压工艺成型现有技术制造的管路接头存在以下的缺陷一、塑料筒管与金属件连接面抗轴向拉力强度低，二、塑料筒管与金属件连接面抗径向扭力强度低，三、塑料筒管与金属件连接面接触不紧密，密封性差。之所以如此，原因就在于生产金属与塑料管路接头的热压工艺中，使塑料软化的加热温度范围难以控制，工艺稳定性差。此外该工艺应用范围窄，对于软化范围窄的塑料都不适用。
本发明的目的就是提供一种金属与塑料管路接头，这种接头抗轴向拉力强度高，抗径向扭力强度高，同时塑料筒管与金属件连接面接触紧密、密封性好。
本发明的另一目的就是提供一种金属与塑料管路接头的制造方法、即注塑成型工艺，该工艺可以准确控制注塑的温度范围、工艺稳定性高。同时该工艺适应范围广，对于各种热塑性塑料都可适用。
本发明的金属与塑料管路接头是这样实现的本发明的金属与塑料管路接头包括金属管段和塑料管段，在金属管段的一端套接一个与其同心的外金属套，外金属套的里端与金属管段呈封闭状态，外金属套的外端略长于金属管段开口端并与金属管段这一端形成环形腔。环形腔外侧壁即外金属套内侧壁，环形腔内侧壁即金属管段外侧壁。环形腔内部两侧壁上有若干个凹槽，与金属管段连接的塑料管段一端插入环形腔内并填满腔室、凹槽。
下面结合附图进一步详述发明的技术方案。
附
图1为金属与塑料管路接头结构示意图。
如附图1所示，本发明的金属与塑料管路接头，包括金属管段1和塑料管段2，还有在金属管段的一端套接的一个与其同心的外金属套3。外金属套3的里端与金属管段呈封闭状态，外金属套的外端略长于金属管段开口端，这样外金属套和金属管段这一端就形成一个半封闭的环形腔4。环形腔4外侧壁即外金属套内侧壁，环形腔内侧壁即金属管段外侧壁。环形腔内部两侧壁上有若干个凹槽5。与金属管段连接的塑料管段2一端插入环形腔内并填满腔室、凹槽，这样就成为一个抗轴向拉力强度高，抗径向扭力强度高，塑料筒管与金属件连接面接触紧密、密封性好金属与塑料管路接头。
考虑到在注塑时环形腔4的底部的空气不容易完全排干净，而可能导致塑料无法填满腔室、凹槽，所述的环形腔4内底部外侧壁上要有与管外相通的透孔6，这样在注塑时就可以有效地将环形腔4底部的空气排干净，使注入的塑料填满腔室、凹槽。所述的凹槽5包括在两侧壁上按管路径向分布的环形槽，且其横截面的形状包括槽底边长度大于、等于或小于缺口边长度的形状。此外，所述的凹槽5也可以做成不连贯的、成星状分布的，也同样可以达到发明的目的。所述的凹槽5还包括在两侧壁上按管路轴向分布的键槽7。
鉴于注塑的塑料在冷却、固化时所发生的收缩主要是径向收缩，所以在设计环形腔4内部外侧壁的凹槽5横截面的形状时，以选择缺口边作短边的缺口梯形、或者槽口窄槽里宽的燕尾形为好。这样在发生径向收缩时，塑料由槽底向槽口压紧，使得外金属套更加牢固地紧贴塑料筒体。另外，即使收缩使槽底产生了微小的空隙，这些空隙也被封闭在各自的凹槽内，不会影响结合的强度和气密性。基于径向收缩的同样原因，环形腔4内部内侧壁的凹槽5横截面的形状可以采用缺口作长边的缺口梯形。这样在径向收缩时，塑料由槽口向槽底压紧，使得塑料筒体更加牢固地紧贴金属管段。
在具体实施本发明的管路接头时，可以采用下述的结构、比例或尺寸范围环形腔4内部外侧壁的凹槽5横截面的形状为缺口边作短边的缺口梯形，其底边的夹角为30～60度、槽深为0.5～1.5毫米或者外金属套壁厚的1/3～1/2；环形腔4内部内侧壁的凹槽5横截面的形状为缺口边作长边的缺口梯形，其底边的夹角为120～150度、槽深0.5～1.5毫米或者金属管壁厚的1/3～1/2；键槽7位于环形腔4内壁和/或外壁的中心位置，键槽轴向长度为环形腔4轴向长度的1/3～1/2，键槽的宽度为3～6毫米，键槽的深度不大于金属管厚度的1/2；环形腔4内底部的透孔6有两个并按轴对称分布。
本发明的金属与塑料管路接头的制造方法是这样实现的本发明的管路接头的制造方法可以使用一般的注塑机，并采用常规的塑料注射成型工艺制造。
本发明的上述管路接头的外金属套和金属管段的接触部位采用过盈压配或者焊接制备。
本发明的金属与塑料管路接头经国家化学建材测试中心按GB15558.2-1995“燃气用埋地聚乙烯(PE)管件”进行测试，其短期液压强度测试结果符合标准规定要求。所以，本发明的金属与塑料管路接头抗轴向拉力强度高，抗径向扭力强度高，特别是塑料筒管与金属件连接面接触紧密、密封性好。
此外，本发明的金属与塑料管路接头的注塑成型制造方法与热压工艺相比，工艺简单、操作稳定性强、可以准确控制注塑的温度范围、并且生产效率比热压方法提高5～10倍。同时该工艺适应范围广，对于各种热塑性塑料都可适用。
由于本发明的金属与塑料管路接头及其注塑成型制造方法的上述特点和优点，它可以在各个工业领域里，譬如石油工业、化学工业、食品工业……凡是涉及到用管道输送气体、液体或者其它流体的地方，得到广泛的应用。
权利要求
1．一种金属与塑料管路接头，包括金属管段[1]和塑料管段[2]，其特征在于在金属管段的一端套接一个与其同心的外金属套[3]，外金属套的里端与金属管段呈封闭状态，外金属套的外端略长于金属管段开口端并与金属管段这一端形成环形腔[4]，环形腔外侧壁即外金属套内侧壁，环形腔内侧壁即金属管段外侧壁，环形腔内部两侧壁上有若干个凹槽[5]，与金属管段连接的塑料管段[2]一端插入环形腔内并填满腔室、凹槽。
2．如权利要求1所述的管路接头，其特征在于所述的环形腔[4]内底部外侧壁上有与管外相通的透孔[6]；所述的凹槽[5]包括在两侧壁上按管路径向分布的环形槽，且其横截面的形状包括槽底边长度大于、等于或小于缺口边长度的形状；所述的凹槽[5]还包括在两侧壁上按管路轴向分布的键槽[7]。
3．如权利要求2所述的管路接头，其特征在于所述的环形腔[4]内部外侧壁的凹槽[5]横截面的形状为缺口边作短边的缺口梯形、或者槽口窄槽里宽的燕尾形所述的环形腔[4]内部内侧壁的凹槽[5]横截面的形状为缺口边作长边的缺口梯形。
4．如权利要求3所述的管路接头，其特征在于所述的环形腔[4]内部外侧壁的凹槽[5]横截面的形状为缺口边作短边的缺口梯形，其底边的夹角为30～60度、槽深为0.5～1.5毫米或者外金属套壁厚的1/3～1/2；所述的环形腔[4]内部内侧壁的凹槽[5]横截面的形状为缺口边作长边的缺口梯形，其底边的夹角为120～150度、槽深0.5～1.5毫米或者金属管壁厚的1/3～1/2；所述的键槽[7]位于环形腔[4]内壁和/或外壁的中心位置，键槽轴向长度为环形腔[4]轴向长度的1/3～1/2，键槽的宽度为3～6毫米，键槽的深度不大于金属管厚度的1/2；所述的环形腔[4]内底部的透孔[6]有两个并按轴对称分布。
5．如权利要求1～4之一所述的管路接头的制造方法，其特征在于所述的管路接头采用塑料注射成型工艺制造。
6．如权利要求5所述的管路接头的制造方法，其特征在于外金属套和金属管段的接触部位采用过盈压配或者焊接制备。
全文摘要
本发明为一种塑料与金属的管路接头及其制造方法。该接头的金属管段的一端套接一个与其同心且里端封闭的外金属套。外金属套与金属管段形成环形腔。环形腔内部两侧壁上有若干个凹槽,与金属管段连接的塑料管段一端插入环形腔内并填满腔室、凹槽。该接头用注塑方法制造。该接头抗轴向拉力、径向扭力强度高,密封性好。它可以在涉及到用管道输送气体、液体或者其它流体的工业领域里广泛应用。
文档编号F16L21/00GK1223352SQ9810023
公开日1999年7月21日 申请日期1998年1月13日 优先权日1998年1月13日
发明者孙兆儿 申请人:孙兆儿