制造用于液體運輸?shù)亩鄬訌?fù)合管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于制造多層復(fù)合管的設(shè)備。該多層復(fù)合管包括由塑料制成的最內(nèi)層（2）。該管具有無縫金屬層（4）或具有軸向非重疊縫的金屬層（4）。對金屬層的外表面進行處理以用于改變其外觀。此后，在金屬層的外表面上提供透明的最外層（8）。該管的結(jié)構(gòu)使得該管能夠在無顯著回彈的情況下被永久地彎曲成一定的角度。
【專利說明】制造用于液體運輸?shù)亩鄬訌?fù)合管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多層復(fù)合管。
[0002]本發(fā)明進一步涉及一種制造多層復(fù)合管的方法。
[0003]仍進一步地，本發(fā)明涉及一種用于制造多層復(fù)合管的裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]諸如銅管的傳統(tǒng)金屬管被用于飲用水系統(tǒng)。然而，在部分程度上由于不穩(wěn)定的金屬價格，金屬管可能是昂貴的，并且其裝配是繁瑣的。此外，例如在管內(nèi)的水中的礦物質(zhì)連同PH值的變化可以對銅造成迅速腐蝕。對銅的腐蝕在管的外表面上造成不美觀的綠色層。進一步地，有害物質(zhì)可以從銅溶解于在銅管內(nèi)的水中。
[0005]諸如由交聯(lián)聚乙烯制成的管的塑料管正廣泛地應(yīng)用于飲用水系統(tǒng)。然而在表面裝配中使用該管的可能性是有限的。
[0006]文件EP0691193公開了一種多層復(fù)合管。該多層復(fù)合管被這樣形成，以使得內(nèi)層被首先擠出并且涂有連接材料。此后，圍繞內(nèi)層卷繞鋁制帶并將該鋁制帶焊接，以便形成縱向焊接縫。鋁制層被涂有外塑料層。
[0007]DE2939388公開了制造一種具有由塑料制成的內(nèi)層的管。將例如鋁的無縫金屬層壓制在塑料層的外側(cè)。
[0008]W02007/088252公開了一種多層復(fù)合管。該多層復(fù)合管包括塑料的內(nèi)層和在內(nèi)層上面的無縫管狀金屬層?？梢杂猛馑芰蠈痈采w該金屬層。
[0009]還已知撓性軟管。EP2154403公布了一種具有金屬化外觀的撓性軟管。DE19511216公開了一種具有內(nèi)層和外層的雙壁撓性軟管。在內(nèi)層和外層之間設(shè)有色層。W002/101276公開了一種具有金屬外觀的撓性塑料管。該管具有塑料的內(nèi)層和在內(nèi)層外側(cè)的膜，其中，膜具有金屬外觀。在具有金屬外觀的層的頂部設(shè)有至少部分透明的外保護層。EP0685675公開了一種用于清潔用具特別是用于淋浴器的撓性軟管。通過被熱壓在該管上的膜實現(xiàn)著色和/或噴涂金屬粉。EP1197700公開了一種具有橡膠或硅樹脂的內(nèi)層和在該內(nèi)層外側(cè)的金屬化塑料裝飾膜的撓性軟管。DE7714185公開了一種撓性管，其由諸如聚氯乙烯的塑料制成并具有圍繞該管卷繞的成螺旋形的金屬膜。該金屬膜覆蓋有外塑料層。DE19737676公開了一種具有圍繞塑料軟管纏繞的兩個金屬色帶的撓性軟管。在金屬色帶外側(cè)設(shè)有外軟管。EP0886741公開了一種包括由耐熱塑料制成的壁的撓性保護套管。該套管還包括沉積于壁的外表面上的反射紅外線輻射的金屬真空層。US5555913公開了一種在其表面上具有著色和/或噴涂金屬粉的塑料軟管。通過在熱沖壓膜上沖壓制造著色和/或噴涂金屬粉。撓性軟管可以用于例如淋浴器或園藝澆水用軟管。然而，它們在飲用水系統(tǒng)中的使用并且特別是在表面裝配中的使用是非常有限的。
[0010]W000/61977公開了一種不銹塑料復(fù)合管。
[0011 ] CN2492730公開了 一種具有塑料內(nèi)管層、鋁合金外管層和抗腐蝕金屬材料保護層的管。抗腐蝕金屬材料涂有拋光電泳的涂層。[0012]DE29807448公開了一種具有聚氯乙烯內(nèi)層和鍍鉻黃銅外層的結(jié)構(gòu)。
[0013]GB2111164公開了一種具有塑料內(nèi)層的復(fù)合管，通過在兩側(cè)上涂有粘合劑的縱向進給金屬箔包繞該塑料內(nèi)層。將塑料外層擠出在金屬箔上。該管用于地暖系統(tǒng)。
[0014]W001/85430公開了一種多層金屬復(fù)合管。通過對金屬管內(nèi)部的擠壓來施加塑料襯里并且將塑料涂層施加到金屬管外部。
[0015]CA1292154公開了一種涂有鋅膜的金屬管。鉻酸鹽膜覆蓋該鋅膜。大體由環(huán)氧樹脂構(gòu)成的中間層覆蓋該鉻酸鹽膜。聚氟乙烯膜覆蓋該中間層。
[0016]W02005/014279公開了一種具有內(nèi)部金屬主體的管。內(nèi)部金屬主體具有包括鋅層、硅酸鹽層和合成樹脂層的涂層。
[0017]EP1316751公開了一種多層管。該多層管包括兩個塑料材料的管狀層、內(nèi)層、外層以及兩個中間金屬層。
[0018]盡管存在大量的現(xiàn)有技術(shù)，但是顯然對非常適合于表面裝配安裝的新型管有需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0019]本發(fā)明的目的是提供一種用于制造多層復(fù)合管的方法和設(shè)備以及一種多層復(fù)合管。
[0020]本發(fā)明的特征在于獨立權(quán)利要求的特征。
[0021]這樣形成一種多層復(fù)合管以使得該多層復(fù)合管包括由塑料制成的最內(nèi)層。該管具有無縫金屬層或具有軸向非重疊縫的金屬層。對金屬層的外表面進行處理以用于改變金屬層的外觀。此后，在金屬層的外表面上設(shè)有透明的最外層。該管的結(jié)構(gòu)使得該管在無顯著回彈的情況下能夠永久地彎曲成一定的角度。該管的可見外觀是合意地美觀的。該管可以具有光滑的發(fā)光面或其它類型的表面拋光。透明的最外層保護金屬層表面免受例如劃痕、指紋和腐蝕。因為其外觀并且因為該管在無顯著回彈的情況下能夠永久地彎曲成一定的角度，所以該管能夠用于表面裝配或掛壁安裝中。該管的屬性還能夠被針對飲用水系統(tǒng)進行優(yōu)化。此外，由于該管的制造相當簡單，因此該管的成本是合理的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]下面，參照附圖，通過優(yōu)選的實施例對本發(fā)明進行更加詳細地描述，其中:
[0023]圖1是管制造裝置的示意性側(cè)視圖；
[0024]圖2是多層復(fù)合管的截面的端視圖；以及
[0025]圖3是另一管制造裝置的示意性側(cè)視圖。
[0026]在附圖中，為了清楚起見，以簡化的方式呈現(xiàn)本發(fā)明。在附圖中，相同的部分通過相同的附圖標記來標注。
【具體實施方式】
[0027]圖1公開了如何形成多層復(fù)合管的一個實例。圖2示出了這種管的一個實例。
[0028]首先，管的內(nèi)層2由塑料擠出機I擠出。內(nèi)層2構(gòu)成管的最內(nèi)層。在塑料擠出機I后面設(shè)有校準/冷卻盆10。內(nèi)層2可以涂有連接層。從而，在成形的管中，在內(nèi)層2和金屬層4之間可以設(shè)有連接層。還能夠共同擠出連接層和內(nèi)層2。例如，如果內(nèi)層2由本身由于嫁接功能末端基而具有良好粘著性能的高分子量塑料制成，，則不需要連接層。
[0029]可以擠出例如聚乙烯PE、交聯(lián)聚乙烯PEX、聚丙烯PP或者聚丁烯-1PB等的內(nèi)層2。用于挑選最內(nèi)層的塑料材料的一個標準可以是該塑料可被批準用于飲用水運輸。在這種情況下，在無有害物質(zhì)遷移到在管內(nèi)流動的水中的這個意義上，該塑料必須是惰性的。連接層可以包含例如具有順丁烯二酸酐(maleic anhydride)的聚乙烯PE。
[0030]金屬擠壓機3可以在與塑料擠出機I相同的生產(chǎn)線上，因此塑料擠出機I和金屬擠壓機3可以如圖1中所見的共線。在這種情況下，擠出的內(nèi)層2直接進給到金屬擠壓機
3。如果例如交聯(lián)過程步驟是必需的，那么可以首先單獨地生產(chǎn)內(nèi)層2。從而，例如可以首先生產(chǎn)內(nèi)層2然后將其盤繞。接著，將內(nèi)層2解盤并將其進給到進入金屬擠壓機3的生產(chǎn)線中。
[0031]從而，將內(nèi)層2進給到金屬擠壓機3中。金屬擠壓機3包括具有一個或多個連續(xù)的周向槽的可旋轉(zhuǎn)安裝的輪。輪套(shoe)適應(yīng)于封閉該槽的一部分和裝配工具，其包括設(shè)置成至少部分阻塞槽的鄰接件(abutment)和引入到模具結(jié)構(gòu)中的通路。將金屬給料插入到旋轉(zhuǎn)的帶有槽的擠出輪中。通過摩擦和/或通過例如電加熱器的另外的加熱裝置來加熱金屬并對其加壓。材料在其通過通路流動并且通過模具結(jié)構(gòu)被擠出的情況下接合鄰接件。從而，材料是軟化的但非熔化的。模具結(jié)構(gòu)生產(chǎn)金屬的管狀無縫層，并且在模具結(jié)構(gòu)中，內(nèi)層2通過中空心軸。在金屬層和內(nèi)層之間允許足夠的空隙以防止對內(nèi)層的熱損害。擠出的金屬可以是鋁并且因此形成鋁層。金屬還可以例如是銅或鎂，或者是一些具有相當?shù)偷能浕瘻囟鹊钠渌饘?。例如通過將鋁和其它金屬合鑄，能夠?qū)崿F(xiàn)適合于該金屬的適當特性。金屬層4可以形成用于該管的阻氧層。
[0032]金屬層4還能夠由鋁制片材形成，其圍繞內(nèi)層2卷繞并且將片材的邊緣焊接在一起以便形成軸向縫。片材必須被確定尺寸以便形成對接焊縫。因此焊縫必須是非重疊的。因為金屬層4外部僅設(shè)有非常薄的層，所以需要無縫金屬層或者具有非重疊縫的金屬層。無縫金屬層或僅具有非重疊縫的金屬層不需要任何用于改進金屬層的外觀的外層。
[0033]擠壓后，金屬層4冷卻。此時，能夠使用外部冷卻裝置。例如，冷卻裝置可以是環(huán)形冷卻噴嘴11，其將冷卻空氣吹到金屬層4上。代替冷卻空氣或除了冷卻空氣外，還可以使用諸如水的任何其它冷卻介質(zhì)。已擠出的鋁的溫度例如是約500°C，這意味著如果金屬層4在其接觸內(nèi)層2的表面之前未冷卻，則內(nèi)層的表面會受到損害。
[0034]冷卻后，通過成形輥5引導(dǎo)金屬層4。根據(jù)成形輥的結(jié)構(gòu)，其數(shù)量可以是兩個、三個、四個或更多。成形棍5執(zhí)行牽伸(draw down)過程,這意味著減小金屬層4的直徑,從而金屬層與塑料內(nèi)層2接觸。通過例如使用圓錐收斂模具或其它適當?shù)姆椒?，也能夠?zhí)行金屬層直徑的減小。
[0035]將連接層的材料激活，或如果不使用連接層，則將內(nèi)層2本身的材料激活，以使得內(nèi)層2和金屬層4粘著在一起。例如通過熱量可以激活材料。通過金屬層4的熱量可以激活材料。因此，即使金屬層是冷卻的，金屬層也具有足夠高的用于激活材料的溫度。還可以通過另外的加熱裝置對金屬層進行再加熱。
[0036]生產(chǎn)線還可以設(shè)有一個或多個用于將管從金屬擠壓機3拖拉的牽引機12。在如圖1中所示的實施例中，使用兩個牽引機12。[0037]利用表面處理裝置6對金屬層4的外表面進行處理以用于改變金屬層4的外表面的外觀。表面處理裝置6例如可以包括旋轉(zhuǎn)刷。替代旋轉(zhuǎn)刷或除了旋轉(zhuǎn)刷外，表面處理裝置6還可以包括例如旋轉(zhuǎn)滾軸、帶拋光裝置和/或噴射裝置。對金屬層4的外表面進行完全處理。
[0038]通過機械地和/或物理地和/或化學(xué)地處理表面，能夠改變金屬層4的外表面的外觀。對金屬層的表面的處理可以包括例如紋理化。紋理化可以包括例如拋光和/或噴射和/或刻蝕。拋光例如可以是機械拋光或化學(xué)拋光?？赡苄枰A(yù)先研磨表面以去除不能例如僅通過拋光來去除的劃痕或槽。通過用沙、氧化鋁和玻璃微珠等來噴射表面的其它外觀也是可以的。
[0039]通過覆蓋裝置7覆蓋金屬層4的已處理外表面。覆蓋裝置7在金屬層的外表面上提供透明的最外層8以用于保護金屬層4的外表面。覆蓋裝置7可以包括用于在金屬層4的外表面上噴射保護層材料的噴射器。覆蓋裝置7的另一個實例是包括保護層材料的缸(bath)或盆(basin)，將管通過缸或盆拉出。此外，例如通過靜電覆蓋裝置，可以將保護層材料敷到金屬層4的外表面上。
[0040]保護層材料的實例例如是熱固化漆、UV固化漆、水性烤漆和羥基丙烯酸酯與有機溶劑結(jié)合的清漆。已處理的金屬層外表面與最外面的透明層8鄰接。透明層8可以是完全透明的或部分透明的或半透明的。因此，在此描述中，術(shù)語透明層8是指在完成的管中，金屬層4的外表面對于外側(cè)是至少部分可見的。
[0041]管的外徑可以在例如8mm和120mm之間變化。最內(nèi)層2的厚度可以在例如1.0mm和IOmm之間變化。金屬層4的厚度可以在例如0.1mm和2.0mm之間變化。透明的最外層8的厚度可以在例如IOnm和50 μ m之間變化。
[0042]該管用于運輸液體。在一個實施例中，該管用作運輸飲用水。
[0043]因為管的結(jié)構(gòu)并且特別地因為金屬層4，管能夠在無顯著回彈的情況下彎曲成一定的角度。管的抗彎曲性相當高，這意味著管極其良好地保持筆直。相應(yīng)地，當使管彎曲時，橫截面不會變得非常平。在彎曲后，管保持彎曲，因此其不易于變直。因此，管非常適合于在表面裝配安裝中使用。在無顯著回彈的情況下管能夠永久地彎曲成一定的角度的定義是指在彎曲后，不存在或僅存在少量回彈。因此，在一個實施例中，彎曲后的回彈少于10度。在另一個實施例中，彎曲后的回彈少于5度。在第三個實施例中，彎曲后的回彈少于3度。
[0044]從而，因為管用于表面安裝，所以其在管的裝配或安裝期間通常是彎曲的。因此，在彎曲期間，最外層的材料一定不能是易碎以致其將破裂。
[0045]在制造過程的最后，可以將多層復(fù)合管纏繞在鼓輪9上。如果管用于掛墻式安裝，則在通過校直單元安裝之前，其必須被變直。
[0046]也可以省去在鼓輪9上的盤繞或纏繞。然后以棍的形式生產(chǎn)管，由此管保持非常直。在這種情況下，用切割器將管切割成具有適當長度的棍。管棍的長度可以按需要變化。棍的長度可以在例如2m和IOm之間。
[0047]還能夠離線執(zhí)行表面的處理和在已處理的表面上提供最外層。從而，可以在例如已將管切割成棍之后執(zhí)行表面處理和涂覆。
[0048]在圖3所示的實施例中，首先形成金屬層4并且在成形的金屬層4內(nèi)擠出塑料的最內(nèi)層。金屬擠壓機3形成無縫金屬層4。塑料擠出機I具有工具la，其在成形的金屬層內(nèi)延伸以便在金屬層內(nèi)擠出塑料。在該實施例中，不需要成形輥5或用于執(zhí)行牽伸過程的任何其它裝置。
[0049]還能夠通過卷繞和對焊形成金屬層，并且此后還能夠在成形的金屬層內(nèi)擠出最內(nèi)層。
[0050]對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是，隨著技術(shù)的進步，能夠以各種方式來實現(xiàn)本發(fā)明構(gòu)思。本發(fā)明及其實施例不限于上述實例，而是可以在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)變化。
【權(quán)利要求】
1.一種多層復(fù)合管，包括: 由塑料制成的最內(nèi)層； 無縫金屬層或具有軸向非重疊縫的金屬層； 所述金屬層的外表面在其形成之后被處理以用于改變其外觀；以及 透明的最外層，其保護所述金屬層的已處理的外表面， 由此，在無顯著回彈的情況下，所述多層復(fù)合管能夠被永久地彎曲成一定的角度。
2.如權(quán)利要求1所述的多層復(fù)合管，其中，所述金屬層是無縫金屬層。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多層復(fù)合管，其中，通過紋理化對所述金屬層的所述外表面進行處理。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的多層復(fù)合管，其中，所述金屬層形成用于所述管的阻氧層。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的多層復(fù)合管，其中，保護所述金屬層的外表面的所述透明的最外層是由熱固化漆或UV固化漆制成的。
6.—種制造多層復(fù)合管的方法，包括: 通過擠壓形成塑料的最內(nèi)層； 通過擠壓或通過卷繞和對焊形成金屬層； 對所述金屬層的外表面進行處理以用于改變其外觀；以及 在所述金屬層的已處理的外表面上提供透明的最外層以用于保護所述金屬層的外表面， 由此，制造所述多層復(fù)合管，以使得其可以在無顯著回彈的情況下被永久地彎曲成一定的角度。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述金屬層通過擠壓成形為無縫。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，通過紋理化對所述金屬層的外表面進行處理。
9.如權(quán)利要求6至8中任一項所述的方法，其中，首先形成金屬層，并且在已成形的金屬層內(nèi)擠出所述塑料的最內(nèi)層。
10.如權(quán)利要求6至8中任一項所述的方法，其中，首先擠出所述塑料的最內(nèi)層，并且圍繞所述已成形的最內(nèi)層形成所述金屬層。
11.一種用于制造多層復(fù)合管的設(shè)備，該設(shè)備包括:擠出機，其用于擠出塑料的最內(nèi)層；用于形成無縫金屬層或具有軸向非重疊縫的金屬層的裝置；表面處理裝置，其用于對所述金屬層的外表面進行處理以用于改變其外觀；以及覆蓋裝置，其用于利用保護所述金屬層的外表面的透明層覆蓋所述金屬層的已處理的外表面。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述用于形成所述金屬層的裝置包括用于形成無縫金屬層的金屬擠壓機。
13.如權(quán)利要求11或12所述的設(shè)備，其中，所述擠出機被布置成在已成形的金屬層內(nèi)擠出所述塑料的最內(nèi)層。
14.如權(quán)利要求11或12所述的設(shè)備，其中，所述用于形成所述金屬層的裝置被布置成在已成形的所述最內(nèi)層上形成所述金屬層。
【文檔編號】F16L11/12GK103477136SQ201280010314
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月24日
【發(fā)明者】拉爾夫·溫特施泰因, 斯特凡·穆勒 申請人:歐博諾創(chuàng)新公司