流体导管系统及其制造方法技术方案

通过粘结金属管的管状外表面和热塑性塑料层形成多层流体导管。该外层允许仅通过使导管端部与热塑性塑料管接头粘结，使多层导管的端部相互连接成防漏的流体导管系统。对于防火系统，优选的金属是钢，优选的热塑性塑料是ＣＰＶＣ，而优选的粘合剂是加热活化的。预加热覆盖粘合剂的金属管，将ＣＰＶＣ挤到其外表面上。通过使用阻燃的ＣＰＶＣ，本发明专利技术的多层导管系统可以安装在非常严重的火灾危险区，其适应性优于现有的全塑管线。在现场，通过切割和使用相应的粘结剂直接与普通的全塑管接头连接，很容易将导管组装成管道系统。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流体导管系统，特别是，涉及适用于喷水灭火系统及喷嘴系统。在自动的喷水灭火系统的供水管线中，喷水灭火系统通常使用金属导管，例如铜管或更常用的铁管或钢管。这种金属材料显然比其他可以使用的结构材料更能够抵抗由火焰和温度造成的损害。各种金属具有与成本相关的优缺点。最常见的是，设置的管线有固定的长度，并且在安装之前必须切割为一定尺寸。这样，黑色金属管就通常要在工作场地制备螺纹，以与带螺纹的管接头相配合。在黑色金属管系统中使用螺纹连接大大提高了安装这种系统的劳动成本。由于可以简单地将切割成一定长度的铜管与相配合的管接头滑动配合，然后钎焊结合，铜管系统的安装比黑色金属管进行得更快。但是，铜管的材料成本比黑色金属管昂贵的多。已经为金属，特别是钢管系统开发出了其它类型的非螺纹配合系统。例如，周知的卷边系统，在该卷边系统中，可以卷边的管接头可用于连接最轻的牌号为5的小直径钢管。还已知其他类型的、可机械压合的管接头，它们与带槽的管件的外端密封地配合。还有其他形式的机械连接系统，它们使用设置在一对邻接管件的各开口端中的管状插入件，和作用在管件端部和插入件上的外压合接头，使管件端部与插入物压靠。这种系统需要机械成型并且由于设置槽、法兰和类似物而破坏了管件的平滑的圆柱形端部和/或需要使用专门的和通常昂贵的压合接头。在用于住宅和在一定程度上用于轻度火灾危险的喷水灭火系统中，可以使用一定的塑料。氯化聚氯乙烯(CPVC)塑料管和管接头已经由保险商试验室登记。一种登记的氯化聚氯乙烯组合物是由B.F.谷德里奇公司生产的BLAZEMASTER牌氯化聚氯乙烯。BLAZEMASTER牌是B.F.谷德里奇公司的注册商标。保险商试验室也登记了由加州的防火塑料有限公司在美国销售的Flameaway牌CPVC管件和管接头。保险商试验室还登记了用于住宅和轻度火灾危险的喷水灭火系统中的一些聚丁烯洒水管件和管接头。已经证明，用塑料制造的管件的成本低于昂贵的铜管件，而且其安装费用也比铜管件的低。将两种类型的塑料管和铜管连接在一起需要同样的步骤。但是，塑料管有比金属管大的挠性。对于塑料管，需要提供比金属管更多的支撑支架，而聚丁烯塑料管比氯化聚氯乙烯塑料管需要更多的支撑支架。这样，可大大地增加安装塑料管道系统的材料成本和劳动成本，使得某些场合中这些塑料管道系统的总成本实际上比金属管道系统的成本还要高。已经发现，在住宅施工中主要使用的是塑料管道的喷水灭火系统，在这种场合，塑料管可以很容易地安装，因为其比金属管更易于穿过没有对准的开口，穿过和/或绕过椽子和梁。根据最近的工业发展状况，住宅灭火喷水头大约占销售的全部喷水头的15％。但是，因为通常用在轻度的和普通的火灾危险场合的管道尺寸较大并且喷水装置的价格较昂贵，据估计，在用于住宅的轻度和普通火灾危险的喷水设施中，住宅喷水装置的实际市场销售额大约仅占整个市场销售额的10％或更低。多年来在流体导管系统中已经推荐使用混合的塑料/金属管。例如，Cokeh的美国专利US-5,143,407建议使用涂有为防止出现压痕的聚氯乙烯层的铜管，并且公开了各种局部涂有聚氯乙烯层的用于在这类多层导管的端部之间形成连接的铜管接头。在Cokeh的专利中没有说明这种复合管是如何制造的，或者是否能够制造。通过使用适当的塑料粘合剂将管件和管接头相联接，所述的粘合剂被涂敷在导管的塑料外表面上，其与围绕连接处的金属管部分形成的聚氯乙烯套筒相粘结。还说明了采用压力配合将管件端部固定到连接处。但是，在各个实施例中，公开了为提供防漏流体密封而使用的弹性垫圈，这是因为聚氯乙烯不能与铜相粘结而必须设置的。为其他目的提出了其他类型的涂敷有塑料层的管件。例如，美国专利US-3,502,492公开了一种在金属基材的表面，例如金属管的外表面上，形成很薄的环氧树脂的静电沉积层，在此表面上形成较厚的聚氯乙烯树脂颗粒的静电沉积层，然后加热上述基材，以使聚氯乙烯和环氧树脂凝聚，形成粘结在基材表面上的聚氯乙烯层。本文中不讨论这种管件或其接头的物理结构。美国专利US-4,481,239公开了一种用于涂敷金属基材，例如铁管的方法，其中在管件的表面上涂敷一种或几种交联树脂，对交联树脂进行充分加热，使其交联，并且在受热的经过了涂敷的基材上施加烯烃聚合物，以形成一外层。在本文中不讨论管件或其接头的结构。美国专利US-2,646,822公开了利用聚乙烯(PE)或聚苯乙烯作为金属管的防腐外涂层。在此专利中说明的唯一实施例中，涂有PE的金属管设有无塑料的通常带有螺纹的端部。所述的管端部装在具有无塑料的内金属螺纹的用塑料覆盖的金属接头内，以形成连续的用塑料覆盖的长金属管。通过使管件外端上的螺纹与连接的金属管内的螺纹机械接合而形成接头处的连接。在此没有说明塑料层是否粘接到管件上。本专利技术的一个方面是提供一种多层流体导管系统，其包括一由一段中空的金属管构成的中空导管，具有一对相对的开口端，所述开口端由完全封闭的管状外表面限定，管件的开口端限定了导管的开口端，一热塑性塑料层完全覆盖管件的管状外表面，并且在金属管和热塑性塑料层之间设有一粘合剂层，由此至少在导管的开口端，在金属和热塑性塑料层之间提供一沿周向的防漏密封；以及一安装在导管的一开口端上的管接头，该管接头包括至少一个开口端，以便容纳导管的开口端，并且与其搭接，管接头的一个开口端具有暴露的、最靠内层的管状热塑性塑料表面，该表面直接面对在导管的一开口端上的热塑性塑料层，并且与其相互粘接。本专利技术的另一方面是提供一种制造上述流体导管系统的方法，其包括以下步骤至少在暴露于导管一开口端上的热塑性塑料层和管接头的、暴露的、最内层管状表面之一上涂敷在环境温度下活化的粘合剂；以及管接头的一开口端容纳并且覆盖导管的一端，保持所述导管和管接头的管状开口端在一起，直到粘合剂直接在管接头和导管之间形成防漏密封接头。结合附图将更加清楚地了解前面对本专利技术的概述和后面对本专利技术优选实施例的描述。为了说明本专利技术的目的，在附图中采用示意图描述了本专利技术的优选实施例。但是，应当理解，本专利技术不受附图中公开的特殊实施例、构造、元件和方法的限制。附图说明图1是根据本专利技术的一段多层导管的局部纵向剖视图；图2是塑料管接头的一个实施例的剖视图；图3是利用图1和2所示多层导管和管接头的自动顶板喷水灭火系统的一部分的侧视图；图4是沿图3中的4-4线的剖视图；图5是沿图4中的5-5线的剖视图；图6是用于装配类似图3所示多层导管系统中常规的螺旋消防喷水头或喷嘴的、本专利技术的多层金属/塑料，T形螺纹管接头的四分之一部分的侧视图；图7是四分之一剖面的侧视图，示出了具有如图6所示另一种紧固形式的本专利技术的管接头的实施例；图8是端视图，其描绘了具有如图6和7所示的另一种紧固形式的管接头的实施例；图9是制造按照本专利技术的多层导管的方法的示意图；图10是示意的剖视图，表示用于将氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂层涂覆到黑色金属管的涂有粘结剂的外表面上的挤出头；图11是图10所示挤出头中挤出杆的端面示意图；图12是表示挤出头中气动定径套管的内部的示意图。在下面的描述中采用了一些术语，这仅仅是为了描述方便，而不是限制本专利技术。词“左”、“右”、“上”和“下”是指附图中标号所示的方向。词“径向”和“轴向”涉及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层流体导管系统，包括： 一由一段中空的金属管构成的中空导管，该金属管具有一对相对的开口端，所述开口端由完全封闭的管状外表面限定，管件的开口端限定了导管的开口端，一热塑性塑料层完全覆盖管件的管状外表面，并且在金属管和热塑性塑料层之间设有一粘合剂层，从而至少在导管的开口端，在金属管和热塑性塑料层之间提供沿周向的防漏密封； 一安装在导管的一开口端上的管接头，该管接头包括至少一个开口端，以便容纳导管的一个开口端，并且与其搭接，管接头的一个开口端具有暴露的、最内层的管状热塑性塑料表面，该表面直接面对在导管的一个开口端上的热塑性塑料层，并且与其相互连接，以致直接在导管和管接头之间的导管的一个开口端处形成防漏的密封接头。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文J迈耶，乔治G迈耶，卡迈恩L斯基亚沃内，弗雷德布兰南，安德鲁L奥维尔，托马斯L伊万斯，吉里什特里卡迈尔达拉尔，西奥多约瑟夫施米茨，
申请(专利权)人：诺沃恩IP控股公司，中央喷洒公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]