CH544906A

CH544906A - Elektrisch heizbare Schweissmuffe und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: CH544906A
Application number: CH1646171A
Authority: CH
Inventors: Staehli Paul
Original assignee: Gerbert & Cie
Priority date: 1971-11-12
Filing date: 1971-11-12
Publication date: 1974-01-15
Also published as: DE2311279C3; DE2311279B2; DE2311279A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch heizbare Schweissmuffe mit einem aus Kunststoff bestehenden Ringkörper und einer in der Nähe von dessen Innenfläche schraubenlinienförmig verlaufenden Wicklung aus Widerstandsdraht, dessen durch den Ringkörper hindurch nach aussen geführte Enden zum Anschliessen an eine Stromquelle bestimmt sind, um den Kunststoff auf Schweisstemperatur zu erhitzen.

Eine bekannte Schweissmuffe dieser Art wird so hergestellt, dass man einen elektrisch isolierten Widerstandsdraht schraubenlinienförmig aufwickelt und dann den Ringkörper durch Aufspritzen oder Aufpressen auf demselben anbringt. Die Erfindung bezweckt, eine Schweissmuffe zu schaffen, mit der eine besonders feste Schweissverbindung mit Kunststoffrohren oder dergleichen erzielbar ist, und zu deren Herstellung keine teuren Spritz- oder Pressformen nötig sind.

Die Schweissmuffe nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Ringkörper eine latente, radiale Schrumpfungsspannung aufweist, die bei seiner Erwärmung einen Schweissdruck erzeugt und dass der Widerstandsdraht in einer auf der Innenseite des Ringkörpers vorgesehenen, schraubenlinienförmigen Nut liegt.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung dieser Schweissmuffe. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass man eine schraubenlinienförmige Nut in einen zuvor durch Warmrecken aufgeweiteten Ringkörper einschneidet; dass man ein Ende eines Widerstandsdrahtes von innen nach aussen durch eine dieser Bohrungen steckt; dass man den Widerstandsdraht mittels einer in axialer Richtung relativ zum Ringkörper verschiebbaren Rolle unter Drehung des Ringkörpers in die Nut einpresst und hierauf das andere Ende des Drahtes durch die andere radiale Bohrung von innen nach aussen steckt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es ist
Fig. 1 ein Längsschnitt durch eine Schweissmuffe;
Fig. 2 eine Einzelheit einer Variante der Schweissmuffe im Schnitt;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Herstellungsphase der Schweissmuffe.

Die in Fig. 1 dargestellte Schweissmuffe weist einen aus Kunststoff, z. B. hartem Polyäthylen, bestehenden zylindrischen Ringkörper 1 auf, der beispielsweise einen Innendurchmesser von 116,7 mm einen Aussendurchmesser von 125,3 mm und eine Länge von 60 mm hat. Die Innenseite des Ringkörpers 1 weist eine schraubenlinienförmige Nut 2 auf, deren Ganghöhe h = 3 mm, deren Tiefe t = 1,2 mm und deren Breite b=0,5 mm ist (siehe auch Fig. 2). In einem Abstand a von 9 mm von seinen Enden sind zwei abgesetzte radiale Bohrungen 3 vorgesehen, durch welche die Enden 4 eines nackten Widerstandsdrahtes 5 geführt sind, der in der Nut 2 verläuft. Die Nutenwindungen 6 die endseitig der Bohrungen 3 liegen sind leer und nur aus herstellungstechnischen Gründen vorhanden, indem die Nut 2 durchgehend auf einer automatischen Drehbank hergestellt wird.

Der Ringkörper 1 ist aus einem Rohr hergestellt, das von einem ursprünglichen Aussendurchmesser von 116,7 mm auf den vorliegenden Aussendurchmesser von 125,3 mm durch Warmrecken aufgeweitet worden ist. Der Ringkörper 1 besitzt daher eine latente Radialspannung, die bei Erwärmung wirksam wird und dann eine Schrumpfung desselben bewirkt.

Die Schweissmuffe dient zur Verbindung zweier Rohre 7 und 8 aus schweissfähigem Kunststoff auf deren aufeinanderstossende Enden sie aufgeschoben wird. Lässt man dann einen elektrischen Strom durch den Widerstandsdraht 3 fliessen, so erhitzt sich derselbe und erwärmt den Ringkörper 1 auf der Innenseite und die Enden der Rohre 7 und 8 auf der Aussenseite bis zur Schweisstemperatur, wobei durch das Schrumpfen des Ringkörpers 1 ein starkter radialer Druck erzeugt wird, der den Schweissvorgang beschleunigt und eine sehr feste Schweissverbindung gewährleistet.

Während die Schweissmuffe nach Fig. 1 überall den gleichen Innendurchmesser hat und daher beliebig auf den Rohren 7 und 8 verschoben werden kann, was insbesondere dann günstig ist, wenn man mit zwei solchen Muffen ein aus einer Leitung herausgeschnittenes Leitungsstück durch ein Abzweigungsstück ersetzen will, ist in Fig. 2 eine Schweissmuffe gezeigt, die besonders bei der Verlegung einer längeren Leitung nützlich ist, weil sie mühelos gewährleistet, dass sie die beiden zu verbindenden Rohrenden in gleicher Weise erfasst. Hierzu ist in der Mitte des Ringkörpers 1 ein Anschlagring 9 für die Rohre 7 7 und 8 vorgesehen. Der Anschlagring 9 ist in einer flachen Ringnut 9' von rechteckigem Querschnitt und nur etwa 0,5 mm Fuge festgehalten.

Diese Tiefe ist geringer als die Differenz zwischen der Tiefe der Nut 2 von 1,2 mm und dem Durchmesser des Drahtes 5 von etwa 0,5 mm. Der Anschlag 9 besteht aus elastisch nachgiebigem Kunststoff, so dass er durch Pressen in die Ringkörper 1 eingeführt werden kann; gegebenenfalls kann der Anschlagring auch einen radialen Schlitz aufweisen, um dies zu erleichtern. Selbstverständlich kann man die Schweissmuffen nach Fig. 1 oder 2 auch zur gegenseitigen Verbindung von Kunststoffstäben oder Stäben und Anschlusszapfen oder dergleichen benützen.

Zur Herstellung der beschriebenen Schweissmuffen wird, wie bereits erwähnt - von einem Kunststoffrohr ausgegangen, das in Abschnitte zersägt und aufgeweitet wird, worauf man in letztere die Nut 2 einschneidet. Dann wird gemäss Fig. 3 der Ringkörper 1 in ein drehbar gelagertes Spannfutter 10 eingespannt und der Draht 5 mittels einer Einpressrolle 11 in die Nut 2 eingepresst, während zugleich das Spannfutter 10, z. B.

von Hand, gedreht wird. Die Einpressrolle 11 sitzt auf einem Zapfen 12, der am Ende einer in Richtung des Doppelpfeiles 13, d. h. parallel zur Achse des Ringkörpers 1 hin und her verschiebbaren, z. B. auf einem nicht dargestellten Wagen angebrachten Stange 14 befestigt ist. Neben der Einpressrolle 11 ist an der Stange 14 eine Führungsrolle 15 für den Draht 5 vorgesehen, der von einer nicht dargestellten Vorratsspule abgewickelt wird. Zu Beginn des Einpressvorganges wird das freie Ende 16 des Drahtes 5 durch die in Fig. 3 rechtsseitige Bohrung 3 gesteckt, so dass es aus derselben hinaus ragt. Dann wird der Draht 5 in die Nut 2 eingepresst, wobei die Stange 14 proportional zur Drehung des Spannfutters 10 in das Innere des Ringkörpers 1 vorgeschoben wird.

Dies kann durch ein entsprechendes Schraubengetriebe erfolgen, das zwischen der Welle des Spannfutters 10 und der Stange 14 vorgesehen wird, oder auch dadurch, dass die Einpressrolle 11 einen in die Nut 2 2 eingreifenden (nicht dargestellten) Randwulst hat, so dass sie selbst die Stange 14 mitnimmt. Wenn die Drahtwicklung bis zur linksseitigen Bohrung 3 fortgeschritten ist, schneidet man den Draht 5 in deren Nähe ab und stecke das betreffende Ende durch diese Bohrung hindurch nach aussen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Elektrisch heizbare Schweissmuffe mit einem aus Kunststoff bestehenden Ringkörper und einer in der Nähe von dessen Innenfläche schraubenlinienförmig verlaufenden Wicklung aus Widerstandsdraht, dessen durch den Ringkörper hindurch nach aussen geführte Enden zum Anschliessen an eine Stromquelle bestimmt sind, um den Kunststoff auf Schweisstemperatur zu erhitzen, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (1) eine latente, radiale Schrumpfungsspannung aufweist, die bei seiner Erwärmung einen Schweissdruck erzeugt, und dass der Widerstandsdraht (5) in einer auf der Innenseite des Ringkörpers vorgesehenen, schraubenlinienförmigen Nut (2) liegt.

II. Verfahren zur Herstellung der Schweissmuffe nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man eine schraubenlinienförmige Nut (2) in einen zuvor durch Warmrecken aufgeweiteten Ringkörper (1) einschneidet; dass man einen mittleren Bereich dieser Nut (2) durch Herstellung von zwei radialen Bohrungen (3) abgrenzt, dass man ein Ende (16) eines Widerstandsdrahtes (5) von innen nach aussen durch eine dieser Bohrungen (3) steckt; dass man den Widerstandsdraht mittels einer in axialer Richtung relativ zum Ringkörper (1) verschiebbaren Rolle (11) unter Drehung des Ringkörpers in die Nut (2) einpresst und hierauf das andere Ende des Drahtes durch die andere radiale Bohrung von innen nach aussen steckt.

UNTERANSPRÜCHE 1. Schweissmuffe nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandsdraht (5) nackt ist und mit Press-Sitz in der Nut (2) sitzt.

2. Schweissmuffe nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (1) überall den gleichen Durchmesser hat.

3. Schweissmuffe nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mitte des Ringkörpers (1) ein Anschlagring (9) vorgesehen ist, der in einer Ringnut (9') festgehalten ist, deren Tiefe kleiner ist als die Differenz zwischen der Tiefe der schraubenlinienförmigen Nut (2) und dem Durchmesser des Widerstandsdrahtes (5).