專利名稱：錐接組質管的制作方法
技術領域：
本發明屬于管材，特別涉及一種錐接組質管。
現代的物質文明是建筑在一般的基礎工程上的。而在多種的基礎工程中，極為重要的一項，就是管道工程。凡是輸油、輸水、輸氣、供油、供水、供氣、供熱，排洪，排污，化學工廠，以及鉆地取油，取水，取氣，及取熱，無不需運用大量的管材。因此若設有現代管材的廉價供應，就不會有現代的物質文明。
什么是現代管材？第一在功功能上，它必須能夠應付各種管內外的環境，包括壓力，拉力，重力，扭力，熱力，重力，浮力，以及各種的腐蝕等。第二，在經濟上，它要價廉物美，并且可以大量的供應。我們不能說市場上沒有可用的管材可買。事實上市場上充銷了各種各樣的管材。其重要者計有鋼管、銅管、鉛管、鋁管、塑料管、橡皮管、陶土管、混凝土管、玻璃管、及玻璃鋼管等等。
在從多的管材中使用最廣泛的不外乎鋼管、塑料管以及混凝土管。鋼管的特點長處是強度大，制造性良好等。缺點是生銹、重量大、散熱快，具有爆炸的可能。在有些地方生銹很快，每年都要換管，增添麻煩，但是又設有其他的管材可以代替。
塑料管道是不生銹的，重量也輕，可惜塑膠的強度太低，大約只有鋼材的十分之一。所以塑膠管，低要求的使用則可以，高要求的使用則不能適應了。
混凝土地強度更次于塑膠，只能制成極其笨重的無壓管，假如用來排送有腐蝕性的污水，也會很快的應被腐蝕爛穿了。使用這種笨重的管，常有一種無奈感。
總而言之，現代的物質文明，進步很快，但是在管材工業上總嫌進步的太慢，甚至不夠。這種情況在落后國家，尤其嚴重。在很多地區，臭水橫流，許多人連喝一口干凈的水都喝不上。從文明的方向來說，人類寧愿沒有代表財富的汽車洋房，電視電腦，但是不能設有干凈的環境。至于要如何才能扭轉目前的不良現象和狀況，正本清源的辦法，是廉價地供應各種高性能及多功能的管材，徹底地把地下工程搞好。因為資源永遠是有限的，如何運用少數的資源，以達到最高的效果，首先需要的是物盡其用，制管的技術不能例外。
本發明的目的是提供一種錐接組質管，克服上述現有技術的缺點和不足。
本發明的目的是這樣實現的一種錐接組質管，其特征在于其一頭制成帶內錐的陰具形管接頭1，一頭制成同錐度外錐的陽具形管接頭2，兩個錐形管接頭的接觸面，夾有一層黏膠3。
或者兩個錐形管接頭的接觸面，夾有一層已成形的橡皮套4，在兩個錐形管接頭之間有多個具有壓合作用的帶螺栓的C形夾具5。
管身的外壁，包有一層以增加其功能的不同性質的物質6。
管身的內壁，搪有一層以增加其功能的不同性質的物質7。
在其管身的外壁，包有兩層以增加其功能的性質的不同的物質8、9。
在其管身的內壁，有一層以增加其功能的性質不同的物質10，在其外壁，也有一層以增加其功能的性質不同的物質11。
在其管身的內壁，有兩層以增加其功能的性質不同的物質12、13。
在其管身的內壁及外壁，加有上若干層以增加其功能的性質不同的物質14、15、16。
組質管的各層，可以有不對稱的結構。譬如如組質管的內壁，可制成圓管形或盾形。
組質管的各層，內層的材料選自以下諸項鋼鐵，有色金屬，塑膠，陶瓷，玻璃，玻璃鋼即纖維增強樹脂膠，外層可用玻璃鋼，混凝土，三合土，磚塊等。
組質管的各層，內層可選用以下的材料，鋼鐵、有色金屬、塑膠、陶瓷，玻璃，玻璃鋼及混凝土等，外層可用玻璃鋼。
組質管的各層，內層選用玻璃鋼，中層選用一種具有絕緣，比重大于水的重力材料，或比重小于水的有浮力功能的材料；最外層選用玻璃鋼材料。
本發明的優點是錐形管接頭連接牢固，抗拉，抗扭，耐壓，不漏，及適用于大小不等的口徑等。管身的內壁及外壁，有上一層或若干層以增加其功能的性質不同的物質。可適應不同環境的使用。
下面結合
實施例圖1是錐接組質管結構示意2帶錐形管接頭組質管快接快拆接頭的外形及零件圖。圖3帶錐形管接頭組質管接頭的C型夾具。圖4單層帶錐形管接頭組質管。圖5連接層在內的雙層帶錐形管接頭組質管。圖6連接層在外的雙層帶錐形管接頭組質管。圖7連接層在內的三層帶錐形管接頭組質管。圖8連接層在中的三層帶錐形管接頭組質管。圖9連接層在外的三層帶錐形管接頭組質管。圖10多層帶錐形管接頭層組質管的示意圖。
組質管就是一種選用多種性質及價位不同的物質，組織成型的管材。其基本組織原理是先選定一個連接層，然后把一些材料按照功能上的要求安排在內外各層。連接層也可以是最內層或最外層。可以選用的材料甚多。目前已知的就有各種鋼鐵，各種有色金屬，各種塑料，各種玻璃鋼，又名纖維增強塑膠，陶磁、玻璃、混凝土，以及具有絕緣，防腐，重力及浮力功能的各種材料。這些材料，有賤有貴，但是只要安排得當，都能發揮其特定的性能，達到經濟的目的。
有人會問，這種構造原理與把鋼管外面包扎絕緣及防腐材料的作法有什么不同？第一，假若要包扎，組質管的包扎必定是在工廠內進行，即在有控制的情況下完成。因此包扎的部份就成了管身的一部分。其任務時常不止于一種功能，例如防腐和絕緣。因組質而伴生的功能往往不止一種，也就是說1+1≠2，而是1+1＝3、4等。第二，組質管的連接，采用陰陽接頭。這個陰陽接頭，也是在制造時，就造成管材的一部分。陰陽相遇，也就連成管線。在連接時，不再需要有其他的連接器，或用燒焊、電焊焊接。連接后，也不需要修補及包扎等。很明顯的是，組質的發生是因為先有陰陽接頭存在，然而才可能把由從多種不同材料制成的管材，任意的組合起來，而且迅速地連接。因為每節組質管都有陰陽兩頭，所以又可以稱為陰陽管，不為過也。
陰陽接頭的原理，可從圖1來了解。陰頭1是一個帶有錐度的陰具，陽頭2是一個具有同等錐度的陰具。因為錐度一致，兩者在吻合時，既使大小稍有差異，也可以有近似完美的結合。假若在接觸面上，夾上現代有機黏膠3，其強度及防漏性，往往勝過管身。膠黏的可靠性，已在眾多的航太空器中，在長期使用后，得到證明，了無疑義。
陰陽接頭的接觸面上，假如夾上一個已預制好的橡皮套，再加上一套壓合裝置，如圖2所示，也能達到結合與密封的目的。這種接法，裝拆快捷，但是軸向強度受限于壓合裝置的強度，不一定適合于高壓的情況。為了適應高壓，乃有圖3的設計，這里的壓合采用強度較大的C型夾具5來執行。C型夾也可以運用在固定永久性的黏合，在黏膠固化后拆除。固化的時間，通常只需數分鐘，比之傳統的焊接及螺紋連接，既更干凈，也更快捷易行。組質管的分層分類因為有了陰陽接頭的突破，才可能制造種類無數的組質管出來，并且把它們妥善的連接起來。面對這數目眾多的組質管，將如何分類？有一可以化繁為簡的方法是，不計材料，只計層數。例如一層二層三層及多層等。各層之中，有一層是連接層，就是與陰陽接頭所在的一層。它的位置按照功能，選材，以及制造方法，可以放在任何層位。在一般的用途上，層數的需要上限是三層。若以三層為限，則可得六種組質管，其結構如圖4、5、6、7、8、9所示。
圖4為單層的組質管，當然這層就是連接層。
圖5及圖6為雙層的組質管，其連接層可以是內層，也可以是外層。
圖7、8、9為三層的組質管，其連接層可以在內中外層的地位。
圖10代表所有層數超過三層的各種組質管。其需要并不是普遍的，不能詳細敘述。組質管按用途來做的分類因為組質管的特別的設計原理，對于每一種用途，幾乎都能產生一種對口的管材出來。為了增進全面的了解，不妨把一些重要的用途列舉如下1、油氣類(1)天然氣干線管。這是一種以鋼鐵作襯里，外包玻璃鋼的組質管。
因為有一個鐵襯里，所以不妨稱為鐵里管。
(2)油氣收集管。這是一種用膠管作襯里，外包玻璃鋼的組質管，因為里面用塑膠，不妨把它稱作膠里管。
(3)深井管。這種管子目前的構想是內層用不銹鋼，取其防腐能力及高拉力，外層用碳纖維的玻璃鋼，取其質輕，強度大等，所以有以下達到地殼深處、與并同壽。
(4)深海采油管。在深海鉆探，先要通過水域，這種管子一般有重量的問題，需要用浮力來抵消，所以不妨把它們作浮力管。
(5)水底集油管。這些管子需要靜靜地敷在水底，故需有相當的自重，故稱重力管。
(6)保溫管。地下取油，開始是熱的，容易抽出。但是經過散熱后就變及十分黏稠，難于輸送了，所以需要有保溫層，故稱保溫管。
保溫的問題，時常與重力及浮力問題混在一起，需要靠材料同時解決。
(7)輸油管。這些管子除了耐高壓外，時常也有保溫的要求，故常為多層的鐵里管。
(8)注水管。也就是向老油井注水，增產用的管材。
2、市政用管(1)輸水管。這種管的口徑往往很大，又需要埋在地下。若內層用玻璃鋼，外層用土石材，則是一種良好的組合。
(2)供水管。這里膠里管及玻璃鋼管都是好的選擇。
(3)供油管。鐵里管及膠里管。
(4)供氣管。鐵里管及膠里管。
(5)供熱管。保溫管。
(6)排洪管。同輸水管。
(7)排污管。同輸水管。
3、農業用管(1)灌溉用管。鐵里管及玻璃鋼管。(2)排污排水管。鐵里管及玻璃鋼管。4、地熱用管(1)注水管。膠里管及瓷里管。(2)抽水管。膠里管及瓷里管。5、化工管。瓷里管。6、工程用管(1)防火管。防火玻璃鐵增強管。(2)工程用軟管。因限于篇幅，每種管材不能一一敘述。組質管的質量成本的經濟性組質管比之傳統管，有些地方，其利益顯然而易見的，也有的地方，不見得具有太多的好處。因為用途廣泛，只能舉幾個例子來看看如次1、膠里管與塑膠管之比有一種8”的PVC供水管，其管壁厚為5/8”現在用一種膠里管來取代它。膠里的壁厚是1/8。因為玻璃鋼的強度為PVC的十倍。玻璃鋼加強需要的厚度若為5/8/10＝1/16”，即具有同等的強度，又假定玻璃鋼的相對價格是PVC的二倍，則膠里管的相當材料價格是1/16×2+1/8×1＝1/4，而PVC管的相當材料價格是5/8×1＝5/8。5/8/1/4＝2.5倍。換言之，若僅從用材的觀點來看，膠里管的用材量只有塑膠管的1/2.5，重量也更輕。2、鐵里管的鋼管之比有一種壁厚1/2”的12”的鋼管，現在用其1/4，即1/2/4＝1/8”的厚度來制鐵里的內層，外包1/8”厚的玻璃鋼，則可得強度相等的鐵里管，其總厚度是1/8+1/8＝1/4”，假若，玻璃鋼與鋼材在同體積的情況下同價，則鐵里管的用材量有鋼管的一半。又因為玻璃鋼的重量只有鋼材的1/4，所以鐵里管的相當重量是1/4+(1/8)/4＝5/32，而鋼管的相當重量是1/2，兩者之比為1/2/5/32＝3.2即同等的鐵里管的重量，只有鋼管的1/3.2。3、玻璃鋼襯里及土石層的組質管這是一種極大型的管材，內部襯里用玻璃鋼制成，所以光滑，及清潔等，外部用土石類的材料來堆砌，埋在地下，也可以承受地面上的交通。這種管材因為就地取材，結構簡單，其造價應與明渠相似但是比明渠就要高明的太多了，第一，它可以上坡下坡，明渠能下坡，第二，它不占土地，第三，它不妨礙交通，第四它安全，干凈等。
組質管的制造問題組質管的種類繁多，不可能用同一的方法來制造，當然更無法在一篇短文中敘述。這些制造方法，將在另外的專利申請說明書中敘述。
結論組質管材不是一種管材，而是所有的管材。組質管的設計原理是一種哲學，就是要把適當的材料，都用到刀口上去，所以出來的成品都能又輕又巧，價錢也不貴。最大的受益者還是落后的地區，也就是使用不起傳統管材的地方和群眾。此管的采用可以促進全球的開發，提高人類的生活品質等。
組質管的生產，將是小廠制，專門制，這個構法法可以從我們設計的模具及機械來說明。
組質管的誕生，并不需要把舊式的管材工業打倒，而是請大家來改善產品，擴大生意，增加利潤。本工業的發展完全可以在舊工業原來的基礎上進行。這事可以從我們的選材上看出來。那一種材料不是最便宜的傳統的材料？那一種管子不用傳統管來作基礎？組質管形態簡單，會人有想當然的感覺。這正是說明本產品的化繁為簡的成功處。在這貌似簡單的后面，還有一大套學理及標準等，因為不屬于本文的范圍，不再敘述。
本文提供一套新的制管原理及方法。用這些原理，可以把所有的傳統制管的材料，巧妙的分層地組合起來，按照使用的環境，發揮其固有的材料性能。因為運用的材料范圍很廣，必須有一個簡單易行的接頭方法，這個接頭就是本文介紹的陰陽接頭。
權利要求
1.一種錐接組質管，其特征在于其一頭制成帶內錐的陰具形管接頭，一頭制成同錐度外錐的陽具形管接頭，兩個錐形管接頭的接觸面，夾有一層黏膠。
2.根據權利要求1所述的錐接組質管，其特征在于兩個錐形管接頭的接觸面夾有一層已成形的橡皮套，在兩個錐形管接頭之間有多個具有壓合作用的帶螺栓的C形夾具。
3.根據權利要求1所述的錐接組質管，其特征在于管身的外壁，包有一層以增加其功能的不同性質的物質。
4.根據權利要求1所述的錐接組質管，其特征在于管身的內壁，搪有一層以增加其功能的不同性質的物質。
5.根據權利要求1所述的錐接組質管，其特征在于在其管身的外壁，包有兩層以增加其功能的性質的不同的物質。
6.根據權利要求1所述的錐接組質管，其特征在于在其管身的內壁，有一層以增加其功能的性質不同的物質，在其外壁，也有一層以增加其功能的性質不同的物質。
7.根據權利要求1所述的錐接組質管，其特征在于在其管身的內壁，有兩層以增加其功能的性質不同的物質。
8.根據權利要求1所述的錐接組質管，其特征在于在其管身的內壁及外壁，加有上若干層以增加其功能的性質不同的物質。
9.根據權利要求1所述的錐接組質管，其特征在于組質管的各層，可以有不對稱的結構，組質管的內層，可制成圓管形或盾形。
10.根據權利要求1所述的錐接組質管，其特征在于組質管的各層，內層的材料選自以下諸項鋼鐵，有色金屬，塑膠，陶瓷，玻璃，玻璃鋼即纖維增強塑膠，外層可用玻璃鋼，混凝土，三合土，磚塊。
11.根據權利要求1所述的錐接組質管，其特征在于組質管的各層，內層可選用以下的材料，鋼鐵、有色金屬、塑膠、陶瓷，玻璃，玻璃鋼及混凝土等，外層則用玻璃鋼。
12.根據權利要求1所述的錐接組質管，其特征在于組質管的各層，內層選用玻璃鋼，中層選用一種具有絕緣，比重大于水的重力材料，或比重小于水的具有浮力功能的材料，外層選用玻璃鋼材料。
全文摘要
一種錐接組質管。其一頭制成內錐形的陰具形管接頭,一頭制成同錐度外錐形的陽具形管接頭。兩個錐形管接頭的接觸面,夾有一層黏膠,即可達到永久性的連接。在其管身的內壁及外壁,可加有上一層或若干層以增加其功能的性質不同的物質。優點是錐形管接頭連接牢固,抗拉,抗扭,耐壓,及不受口徑的限制等。可適應不同環境的使用。
文檔編號F16L21/00GK1353263SQ0013273
公開日2002年6月12日 申請日期2000年11月15日 優先權日2000年11月15日
發明者余興基 申請人:余興基