用于家用供水管系统的安装配件的制作方法

本发明涉及用于家用供水管系统的安装配件，该家用供水管系统尤其包括热水和冷水系统、地板下供暖系统等。

背景技术：

家用供水管系统采用用于连接具有16mm至110mm的外部管规格范围的塑料管的安装配件系统。一些塑料管是单层管。一些塑料管是多层管。一些多层塑料管包括铝芯层。

家用供水管系统需要满足一个或多个欧洲技术标准iso21003、iso15874、iso22391等，这取决于它们的应用等级。这样的技术标准特别规定了在下文中被称为“最大应用等级参数”的最大温度和最大压力。最大应用等级参数根据下表按应用等级而不同：

目前，市场上可买到的用于家用供水管系统的安装配件系统尤其包括压配合安装配件系统、压入配合安装配件系统、推入配合安装配件系统和滑动配合安装配件系统。压配合安装配件系统也被称为扭转配合安装配件系统和螺纹配合安装配件系统。

安装配件系统包括具有至少一个管端的外壳，该管端具有用于在其上强制滑动安装管的管柄脚，以及装配在外壳上用于夹紧目的附加夹紧机构。一些目前市场上可买到的安装配件完全由金属制成。合适的金属尤其包括黄铜、不锈钢ss304等。一些目前市场上可买到的安装配件完全由所谓的工程塑料制成。合适的工程塑料尤其包括pvdf、ppsu、pa6/6等。一些目前市场上可买到的安装配件包括金属外壳和附加的工程塑料夹紧部件。为了密封的目的，对于所有上述塑料管，管柄脚通常装配有至少一个密封环，并且通常装配有一对间隔开的密封环。密封环设置在环形槽中，从而减小了管柄脚的局部厚度。密封环可具有不同的横截面，尤其包括o形横截面、方形横截面等。

题为“electromagneticinductionweldingoffluiddistributionsystems”(流体分配系统的电磁感应焊接)的共同拥有的pct国际申请no.pct/il2015/050225于2015年9月11日以pct国际公开no.wo2015/132783a2公开。wo2015/132783a2公开了一种感应焊接安装配件系统，其与前述安装配件系统的不同之处在于，前者包括仅具有外壳而没有附加夹紧机构的安装配件。相反，感应焊接安装配件旨在与可感应焊接的管连接器一起部署以用于现场组装。感应焊接安装配件还装配有至少一个密封环，并且通常装配有一对间隔开的密封环，用于所有前述塑料管的密封目的，类似于目前市场上可买到的安装配件。

wo2015/132783a2第11页第3行至第6行公开了感应焊接安装配件可完全由低端合成聚合物制成，例如热塑性材料或热固性塑料，其比用于目前市场上可买到的安装配件的金属和/或工程塑料材料便宜得多。然而，为了满足所需的技术标准，管柄脚与它们的金属或工程塑料对应物相比具有更大的厚度，从而导致管柄脚的流动横截面减小。这种减小的流动横截面又可导致通过特别是在16mm至110mm外部管规格范围的下端处的安装配件的不希望的流动模式，。

需要用于家用供水管系统的低成本安装配件。

技术实现要素：

本发明涉及一种用于家用供水管系统的安装配件，其具有至少一个密封环，优选地具有以传统方式间隔开的一对密封环。本发明基于这样的概念，即安装配件具有复合结构，该复合结构包括由低端合成聚合物材料制成的外壳，并且具有至少一个带有管柄脚的管端，该管柄脚与由高端材料制成的管状插口配合。合适的高端材料包括高端合成聚合物或金属。高端材料插口旨在有效地用作低端合成聚合物材料外壳的保护屏障。因此，在所要求的最大应用等级参数下，高端材料在屈服时必然具有比低端合成聚合物材料更高的屈服强度和更低的纵向应变百分比。

本发明可被实施用于感应焊接安装配件，从而与具有完全由低端合成聚合物材料制成的外壳的安装配件相比，有利于减小管柄脚的厚度，从而避免减小管柄脚的流动横截面。本发明也可以被实施用于目前市场上可买到的安装配件，尤其包括压配合安装配件、压入配合安装配件、推入配合安装配件和滑动配合安装配件。用低端合成聚合物材料代替金属或工程塑料的安装配件的外壳材料，其中每个管柄脚装配有高端材料插口，这可导致显著的成本降低，同时仍满足所要求的技术标准。

插口可以制造成用于滑动插入到管柄脚中的分立部件。可替换地，安装配件可以采用传统的制造工艺制造为复合结构。本发明可以在广泛的安装配件中实施，尤其包括连接器、t形配件、y形配件、x形配件、弯头等，类似于目前市场上可买到的安装配件。

附图说明

为了理解本发明并了解其在实践中如何实施，现在将参考附图仅通过非限制性示例的方式来描述优选实施例，在附图中，类似的部分被同样地编号，并且其中：

图1对应于wo2015/132783a2的图13，示出了t形感应焊接安装配件；

图2对应于wo2015/132783a2的图14，示出了t形感应焊接安装配件的管端的正视图；

图3对应于wo2015/132783a2的图17，示出了组装的管端、可感应焊接管连接器和多层管的预焊接接头的特写视图；

图4对应于wo2015/132783a2的图18，示出了组装的管端、可感应焊接管连接器和多层管的焊接密封接头的特写视图；

图5是示出与多层管一起使用的带有插口的管柄脚的纵向截面图；

图6是图5插口的前透视图；

图7是图5插口的纵向截面图；

图8是图5的管柄脚按照多层管强制滑动安装在其上的纵向截面图；

图9是示出用于与多层管一起使用的带有另一插口的管柄脚的纵向截面图；

图10是图9插口的前透视图；

图11是图9插口的纵向截面图；

图12是根据本发明的压配合安装配件的前透视图；

图13是图12的压配合安装配件的纵向截面图；

图14是图12的压配合安装配件的分解图；

图15是图12的压配合安装配件的管柄脚的放大图；

图16是图12的压配合安装配件在手动操作以密封插入其中的管之前的纵向截面图；

图17是图12的压配合安装配件按照手动操作以密封插入其中的管的纵向截面图；

图18是根据本发明的压配合安装配件的前透视图；

图19是图18的压配合安装配件的纵向截面图；

图20是图18的压配合安装配件的分解图；

图21是图18的压配合安装配件的管柄脚的放大图；

图22是图18的压配合安装配件在手动操作以密封插入其中的管之前的纵向截面图；

图23是图18的压配合安装配件按照手动操作以密封插入其中的管的纵向截面图；

图24是根据本发明的滑动配合安装配件的前透视图；

图25是图24的滑动配合安装配件的纵向截面图；

图26是图24的滑动配合安装配件的分解图；

图27是图24的滑动配合安装配件的管柄脚的放大图；

图28是图24的滑动配合安装配件在手动操作以密封插入其中的管之前的纵向截面图；

图29是图24的滑动配合安装配件按照手动动作以密封插入其中的管的纵向截面图；

图30是根据本发明的推入配合安装配件的前透视图；

图31是图30的推入配合安装配件的纵向截面图；

图32是图30的推入配合安装配件的分解图；

图33是图30的推入配合安装配件的管柄脚的放大图；

图34是图30的推入配合安装配件按照手动操作以密封插入其中的管的纵向截面图；以及

图35示出了根据本发明的适用于安装配件的示例性低端合成聚合物材料、示例性高端合成聚合物材料和示例性金属的定性应力-应变曲线。

具体实施方式

流体分配系统的电磁感应焊接

现有技术图1至图4对应于前述共同拥有的wo2015/132783a2的图13、14、17和18。

图1示出了用于连接三个相同直径的包括铝芯层的多层管20的t形安装配件300。图3示出了多层管20具有三层结构，包括外部塑料层21、铝芯层22和内部塑料层23。多层管20包括管端24和暴露的环形管端面26，该暴露的环形管端面具有易于氧化的环形铝芯端面27。

t形安装配件300包括具有三个管状塑料管端302的外壳301。每个管端302具有管端中心线303和与管端中心线303同向的暴露的外周塑料表面304。每个管端302具有会聚到管状管柄脚307的肩部306，该管柄脚设有一对间隔开的o形环308(见图2)。管端302优选地向管柄脚307逐渐变细，使得肩部306与管端中心线303形成在45°±10°范围内的夹角α。每个管端302包括完全插入指示器309，用于当完全插入指示器309与其相邻时提供管端302已经完全插入到可注入焊接的管连接器中的可视用户指示。

图3示出了管端302、可感应焊接管连接器140和多层管20的预焊接接头145。可感应焊接管连接器140具有可感应焊接管插口102a和可感应焊接管插口102b。可感应焊接管连接器140包括向内指向的止动件114，其具有面向可感应焊接插口102a的第一邻接表面114a和面向可感应焊接插口102b的第二邻接表面114b。

图3示出管端302插入可感应焊接管插口102a中，直到其肩部306抵靠第一环形邻接表面114a。多层管20插入可感应焊接管插口102b中，直到抵靠第二环形邻接表面114b。管端302和多层管20滑动插入到可感应焊接管连接器140中，由于o形环308密封地接合多层管的内部塑料层23，使得管柄脚307密封地滑动进入多层管20。预焊接接头145包括由肩部306、可感应焊接管连接器140的内部热塑性焊料衬里103和多层管的暴露的环形管端面26界定的圆形空腔146。

图4示出了在将感应能量施加到预焊接接头145之后的焊接密封接头147。内部热塑性焊料衬里103熔化以形成环形塑料挤压件121和向外径向突出部133。内部热塑性焊料衬里103还熔化并径向向内流向管柄脚307，以填充圆形空腔146，用于密封多层管的环形铝芯端面27。这种密封提供了防止铝芯层22氧化的额外保护。

包括具有带插口的管柄脚的外壳的安装配件

安装配件包括外壳，该外壳具有至少一个带有管柄脚的管端。安装配件可以是下列安装配件技术中的任何一种：如上所述的可感应焊接的安装配件；压配合安装配件(见图12至图17)、压入配合安装配件(见图18至图23)、滑动配合安装配件(见图24至图29)和推入配合安装配件(见图30至图34)。

图5至图7示出了用于与多层管20一起使用的具有管状管端51的外壳50，该管状管端具有管端中心线52和管柄脚53。多层管20具有管外径d1和管内径d2，其中d1＞d2。外壳50由低端合成聚合物制成，例如热塑性聚烯烃。

管柄脚53具有管柄脚外表面54、管柄脚内表面56和环形管柄脚端面57。管柄脚53具有装配有密封环59的一对间隔开的环形槽58。管端51具有与多层管20相同的管外径d1。管柄脚53具有与多层管的管内径d2相同的管柄脚外径d2。管端51和管柄脚53具有管内径d3，其中d2＞d3。

管柄脚53与管状插口61配合，该插口具有与管端中心线52同轴的纵向插口中心线62。插口61由高端材料制成，例如ppsu。插口61包括外周插口表面63、内周插口表面64、前环形插口端面66和后环形插口端面67。插口61包括构成前环形插口端面66的前环形插口凸缘68。外周插口表面63包括至少一个朝向后环形插口端面67的接合结构件69，合适的接合结构件69尤其包括环形齿等。

插口61设置在管柄脚53的内部，使得插口61内衬内周管柄脚面56，前环形插口凸缘68与环形管柄脚端面57平齐，后环形插口端面67远离环形管柄脚端面57。插口61位于一对间隔开的环形槽58的下方，并因此位于密封环59的下方。前环形插口凸缘68至少覆盖环形管柄脚端面57的内缘。接合结构件69机械地接合内周管柄脚表面56。

图8示出了滑动安装在管柄脚53上的多层管20，用于压缩与多层管的内部塑料层23密封接触的密封环59。

图9至图11示出了装配有替代的管状插口61a而没有环形插口凸缘或接合结构件的管柄脚53。

插口可以制成分立部件，用于随后在安装配件中的组装。可替换地，安装配件可以制造有整体插口。合适的常规制造工艺包括包覆成型、双重成型等。

目前市场上可买到的安装配件系统

本发明也可容易地实施于目前市场上可买到的安装配件，尤其包括压配合安装配件、压入配合安装配件、推入配合安装配件和滑动配合安装配件。前述安装配件的结构和操作在本领域中是公知的，因此为了简明起见，下面仅作简要描述。前述安装配件具有与上述注入焊接安装配件共同的部件，即，具有至少一个终止于管柄脚53的管状管端51的外壳50。前述安装配件与上述注入焊接安装配件不同，并且在附加的夹紧机构方面彼此不同。本发明的实施方式包括用低端合成聚合物材料代替金属或工程塑料的安装配件的外壳材料，其中每个管柄脚与高端材料管柄脚插口配合。

图12至图17示出了包括外壳50的压配合安装配件400，该外壳具有各自终止于管柄脚53的一对相对的管端51。每个管柄脚53包括一对间隔开的密封环59和插口61。压配合安装配件400包括夹紧机构401，该夹紧机构具有可手动旋转的螺母402，用于将夹紧机构驱动到夹紧位置以夹紧两个管。

制造压配合安装配件的公司尤其包括

1)wavinholdingb.v.stationsplein3，8000ad，zwolle，荷兰，www.wavin.com

2)uponorcorporation，ayritie20，01510vantaa，芬兰，www.uponor.com

3)industrialblansol，s.a,.poligonoindustrial，ambrosero，parcela19，39791barcenadecicero，西班牙，www.blansol.com

图18至图23示出了包括外壳50的压入配合安装配件500，该外壳具有各自终止于管柄脚53的一对相对的管端51。每个管柄脚53包括一对间隔开的密封环59和插口61。压入配合安装配件500包括夹紧机构501，该夹紧机构具有可变形套筒502，用于变形到夹紧位置以夹紧两个管20。

制造压如配合安装配件的公司尤其包括

1)上述的wavin

2)frankischerohrwerke，gebr.kirchnergmbh&co.kf，hellingerstr.1，97486konigsbergbayern，德国，www.fraenkische.com

3)n.t.m.s.p/a/viajohnmaynardkeynes，15/17-25030brandico，意大利，www.ntmspa.com

图24至图29示出了包括外壳50的滑动配合安装配件600，该外壳具有各自终止于管柄脚53的一对相对的管端51。每个管柄脚53包括一对间隔开的密封环59和插口61。滑动配合安装配件600包括夹紧机构601，该夹紧机构具有套筒602，用于被推动到夹紧位置以夹紧两个管20。套筒602最初设置在外壳50上。为了安装的目的，套筒602从外壳50上滑下并滑到管20上。然后，管20滑到管柄脚53上(见图28)，并且套筒602滑向外壳50以夹紧管20。

制造滑动配合安装配件的公司尤其包括

1)rehaurheniumhaus，otto-hahn-strabe2，95111regau，德国，www.rehau.com

2)kansp.z.o.oul.zdrojowa51，16-001biatystok-kleosin，波兰，www.kan-therm.com

3)comapa.s.uuranie1612/14a17000prague7捷克，www.comap-control.com

4)georgfischerjrgag，hauptstrasse130，ch-4450sissach/瑞士，www.georgfischer.com

图30至图34示出了包括外壳50的推入配合安装配件700，该外壳具有各自终止于管柄脚53的一对相对的管端51。每个管柄脚53包括一对间隔开的密封环59和插口61。推入配合安装配件700包括夹紧机构701，该夹紧机构具有套筒702，用于滑动地容纳两个管20以将其夹紧。

制造推入配合安装配件的公司尤其包括

1)tecegmbh，hollefeldst.57，48282emsdetten，德国，www.tece.com

2)geberitinternationalag，schachenstrasse77，ch-8645jona，瑞士，www.geberit.com

3)上述的uponor

材料的选择

材料的选择分为用于外壳的低端合成聚合物材料和用于插口的高端材料。图35显示了标记为sp1的示例性低端合成聚合物材料、标记为sp2的示例性高端合成聚合物材料和标记为metal的示例性金属的定性应力-应变曲线。

低端合成聚合物材料sp1

合适的低端合成聚合物材料满足以下要求：

1)用于预期应用等级的经批准材料及其相关技术标准

2)根据标准iso527测试过程，包括在23℃下测试，屈服强度υ为5mpa至50mpa

3)根据标准iso527测试过程，包括在23℃下测试，屈服下纵向应变百分比ε＜15％

合适的低端合成聚合物材料尤其包括pp、hdpe、abs等。

高端合成聚合物材料sp2

合适的高端合成聚合物材料满足以下要求：

1)用于预期应用等级的经批准材料及其相关技术标准

2)根据标准iso527测试过程，包括在23℃下测试，屈服强度υ为50mpa至250mpa

3)根据标准iso527测试过程，包括在23℃下测试，屈服下纵向应变百分比ε＜10％

4)屈服强度υ至少是低端合成聚合物材料在最大应用等级参数下的屈服强度的两倍

5)屈服下纵向应变百分比ε小于低端合成聚合物材料在最大应用等级参数下的屈服下纵向应变百分比

合适的高端合成聚合物尤其包括ppsu、pvdf、pa6/6、peek等。可替换地，在合成聚合物材料与例如矿物、玻璃纤维等的加强材料复合使得低端合成聚合物材料变成高端合成聚合物材料的情况下，用于外壳的相同低端合成聚合物材料也可用于管柄脚插口。

金属

合适的金属满足以下要求：

1)用于预期应用等级的经批准材料及其相关技术标准

2)根据标准iso6892测试过程，包括在23℃下测试，屈服强度υ为50mpa至2,500mpa

3)根据标准iso6892测试过程，包括在23℃下测试，屈服下纵向应变百分比ε＜5％

4)屈服强度υ至少是低端合成聚合物材料在最大应用等级参数下的屈服强度的两倍

5)屈服下纵向应变百分比ε小于低端合成聚合物材料在最大应用等级参数下的屈服下纵向应变百分比

合适的金属包括钢、黄铜、铝、不锈钢等。

虽然已经关于有限数量的实施例描述了本发明，但是将理解，在所附权利要求的范围内可以进行本发明的许多变化、修改和其它应用。