CH643480A5 - Pyrotechnische schweissmuffe zur verbindung von formteilen, insbesondere rohren, aus thermoplastischem kunststoff. - Google Patents
Pyrotechnische schweissmuffe zur verbindung von formteilen, insbesondere rohren, aus thermoplastischem kunststoff. Download PDFInfo
- Publication number
- CH643480A5 CH643480A5 CH1152379A CH1152379A CH643480A5 CH 643480 A5 CH643480 A5 CH 643480A5 CH 1152379 A CH1152379 A CH 1152379A CH 1152379 A CH1152379 A CH 1152379A CH 643480 A5 CH643480 A5 CH 643480A5
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- sleeve
- sleeves
- welding
- heating
- pyrotechnic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L47/00—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics
- F16L47/02—Welded joints; Adhesive joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
- B29C65/022—Particular heating or welding methods not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
- B29C66/05—Particular design of joint configurations
- B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
- B29C66/12—Joint cross-sections combining only two joint-segments; Tongue and groove joints; Tenon and mortise joints; Stepped joint cross-sections
- B29C66/122—Joint cross-sections combining only two joint-segments, i.e. one of the parts to be joined comprising only two joint-segments in the joint cross-section
- B29C66/1222—Joint cross-sections combining only two joint-segments, i.e. one of the parts to be joined comprising only two joint-segments in the joint cross-section comprising at least a lapped joint-segment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
- B29C66/05—Particular design of joint configurations
- B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
- B29C66/12—Joint cross-sections combining only two joint-segments; Tongue and groove joints; Tenon and mortise joints; Stepped joint cross-sections
- B29C66/122—Joint cross-sections combining only two joint-segments, i.e. one of the parts to be joined comprising only two joint-segments in the joint cross-section
- B29C66/1224—Joint cross-sections combining only two joint-segments, i.e. one of the parts to be joined comprising only two joint-segments in the joint cross-section comprising at least a butt joint-segment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/52—Joining tubular articles, bars or profiled elements
- B29C66/522—Joining tubular articles
- B29C66/5221—Joining tubular articles for forming coaxial connections, i.e. the tubular articles to be joined forming a zero angle relative to each other
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/52—Joining tubular articles, bars or profiled elements
- B29C66/522—Joining tubular articles
- B29C66/5229—Joining tubular articles involving the use of a socket
- B29C66/52291—Joining tubular articles involving the use of a socket said socket comprising a stop
- B29C66/52292—Joining tubular articles involving the use of a socket said socket comprising a stop said stop being internal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
- B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
- B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
- B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
- B29C66/82—Pressure application arrangements, e.g. transmission or actuating mechanisms for joining tools or clamps
- B29C66/828—Other pressure application arrangements
- B29C66/8286—Hand placed clamps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/66—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by liberation of internal stresses, e.g. shrinking of one of the parts to be joined
- B29C65/68—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by liberation of internal stresses, e.g. shrinking of one of the parts to be joined using auxiliary shrinkable elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
Die Erfindung befasst sich mit einer pyrotechnischen Schweissmuffe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Bei der sogenannten Muffenschweissung wird die Verbindung zwischen beispielsweise zwei Rohrenden aus thermoplastischem Kunststoff und einer beide Enden übergreifenden rohrförmigen Muffe aus gleichfalls thermoplastischem Material erreicht, indem die äusseren Mantelflächen der Rohrenden und die innere Mantelfläche der Muffe durch Wärmezufuhr auf die Schweisstemperatur erwärmt und flächig miteinander verbunden werden. Aus der US-PS 3 542 402 ist es hierzu bekannt, die Schweissenergie mittels pyrotechnischer Heizsätze zu erzeugen. Dabei ist jedem Rohrende ein Heizsatz zugeordnet, der in einem ringförmigen Metallrohr, d.h. in einer ringförmigen Ummantelung aus festem Material eingeschlossen ist. Das ringförmige Metallrohr ist seinerseits wieder vollständig in der Muffe eingeschlossen, derart, dass es das mit der Muffe zu verschweis-sende Rohrende umschliesst. •
Die Verwendung pyrotechnischer Heizsätze zum Ver-schweissen tthermoplastischer Formteile bedingt die Einhaltung gewisser Forderungen an den pyrotechnischen Satz.
Diese sind:
1. Grosse Umsetzungswärme pro Volumeneinheit des Satzes, um ein geringes Bauvolumen der Muffe verwirklichen zu können.
2. Niedrige Umsetzungstemperatur des Satzes zwecks Vermeidung von thermischer Schädigung des thermoplastischen Materials.
3. Niedrige Umsetzungsgeschwindigkeit des Satzes, um Überhitzungen des Muffenmaterials durch Wärmestau zu vermeiden.
4. Geriiiger Gasaustritt aus dem pyrotechnischen Heizsatz bzw. der Muffe beim Abbrand zwecks Vermeidung von Beschädigungen der Verbindungselemente bzw. von Belästigungen oder Schädigungen des Montagepersonals.
Diese Forderungen in ihrer Gesamtheit lassen sich von pyrotechnischen Heizsätzen ohne feste Ummantelung normalerweise nicht erfüllen. So ist z. B. der Wunsch nach einem Heizsatz, der bei niedrigen Umsetzungstemperaturen eine grosse Umsetzungswärme abgeben kann, nur in verhältnismässig engen Grenzen zu verwirklichen. Geringe Umsetzungsgeschwindigkeiten stossen auf grosse Schwierigkeiten, wenn gleichzeitig auf leichte Entzündbarkeit und vollkommene Reaktionsfähigkeit des Heizsatzes Wert gelegt wird. Die Gaserzeugung des Heizsatzes während des Abbrandes ist im wesentlichen eine Funktion der Satzzusammensetzung und des Bindemittels. Geringe Gasmengen werden durch Verwendung anorganischer Bindemittel erhalten. Sie scheiden jedoch für die Anwendung weitgehend aus, da sie zu einer mechanischen Versprödung des Heizsatzes führen. Handhabungssichere Heizsatzformkörper aus diesen Materialien sind deshalb nur schwierig herzustellen und auch nicht in die Muffe zu integrieren. Organische Bindemittel ergeben dagegen flexiblere Formkörper aus dem pyrotechnischen Satz. Diese brennen aber unter starker Rauch- bzw. Gasbildung ab und sind aus diesem Grunde abzulehnen.
Mit einer Anordnung gemäss der US-PS 3 542 402, d.h. einem Einschluss der Heizsätze in einem ringförmigen Metallrohr ist zwar im Prinzip eine Erfüllung dieser Forderungen möglich, jedoch setzt das einen pyrotechnischen Heizsatz mit über die ganze Länge des ringförmigen Metallrohres gleichmässiger Dichte voraus. Eine derart homogene Unterbringung des pyrotechnischen Materials bereitet aber wegen des vergleichsweise kleinen lichten Querschnitts des Metallrohres und seiner im Vergleich dazu sehr grossen Länge in der Praxis erhebliche Schwierigkeiten, so dass Unregelmässigkeiten in der Satzsäule nicht auszuschliessen sind. Diese Unregelmässigkeiten können noch verstärkt werden durch z.B. Rüttel- oder Stossbeanspruchungen beim Transport, Handhaben od.dgl., so dass u.U. in der Satzsäule auch Spalten, Hohlräume od.dgl. auftreten können. Störungen oder sogar Unterbrechungen im Abbrand des Heizsatzes mit entsprechenden Folgen für die Verschweissung können daher in der Praxis nicht zuverlässig ausgeschlossen werden. Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung ist, dass der Durchmesser des ringförmigen Metallrohres auf den jeweiligen Muffendurchmesser abgestimmt werden muss, für die verschiedenen Muffengrössen also unterschiedlich lange Metallrohre erforderlich sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schweissmuffe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art insbesondere die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden, d.h. die Muffe so auszubilden, dass sie bei möglichst geringem Aufwand auch für unterschiedliche Muffengrössen zuverlässig in der Funktion ist und einwandfreie Schweissverbindungen von Formteilen aus thermoplastischem Kunststoff ergibt. Bei den Formteilen handelt es sich insbesondere um Rohre, es können aber auch Abzweigstücke, z.B. T-Stücke, Gefässanschlüsse, Stangen od.dgl.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
3
643 480
sein. Die Muffe kann einstückig am Ende eines Rohres, an den Abzweigungen eines Abzweigstückes usw. angeformt sein. Insbesondere ist sie als Doppelmuffe ausgebildet, die als separates Bauteil mit je einem Ende zweier Rohre od.dgl. verschweissbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch eine Ausbildung entsprechend dem Kennzeichen des Anspruchs 1. Die Hülsen für die Ummantelung der Heizsätze können z.B. aus Kupfer, Eisen, Aluminium bzw. deren Legierungen hergestellt werden. Aber auch andere Metalle oder nichtmetallische Werkstoffe, z.B. Keramik, sind einsetzbar. Bevorzugt werden die Hülsen aus Materialien grossen spezifischen Wärmeabsorptionsvermögens hergestellt. Diese Ummantelung wirkt als «Wärmespeicher». Sie absorbiert während des Abbrandes der pyrotechnischen Mischung erhebliche Wärmemengen. Dadurch wird die hohe Umsetzungstemperatur des Satzes auf ein für den Kunststoff verträgliches Mass herabgesetzt, ein direkter Kontakt des heissen Satzes mit dem thermoplastischen Muffenmaterial vermieden und die Wärmeübertragung an die Schweissstelle verlangsamt. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, hochenergetische Heizsätze zu verwenden, also den Raumbedarf der pyrotechnischen Satzelemente zu verringern, und den Satz selbst bindemittelfrei in der Hülse einzuschliessen, wodurch die Gasbildung während der Umsetzung entscheidend reduziert werden kann.
Die Hülsen können an beiden Enden offen sein, wobei gegebenenfalls zur Verminderung der thermischen Bean-1 spruchung des Muffenkunststoffs eine Wärmeschutzabdek-kung des oder der Hülsenenden, z.B. in Form einer am Hülsenende anliegenden Keramkscheibe, vorgesehen werden. Bevorzugt werden die Hülsen jedoch als einseitig geschlossene Röhrchen ausgeführt. Die Hülsen sind weiterhin bevorzugt zylindrisch. Der in die Hülsen eingefüllte pyrotechnische Heizsatz kann in diesem durch Anwendung von Druck völlig gleichmässig verfestigt werden. Sofern die Heizsätze z.B. einen Bindemittelzusatz enthalten, kann die Verfestigung gegebenenfalls auch durch Anwendung von Wärme zusätzlich zur oder anstelle der Druckanwendung erfolgen. Gegebenenfalls kann auch vorgesehen werden, nach dem Füllvorgang das offene Ende der Röhrchen bzw. bei beidseitig offenen Hülsen deren Anzündseite mit einer Zündmasse abzudecken, um eine leichtere Anzündung des Heizsatzes zu erreichen. Damit ist unter allen Umständen der störungsfreie, reproduzierbare Abbrand der Heizsätze, die Voraussetzung für einwandfreie Schweissergebnisse, gewährleistet. Die Verteilung der Hülsen über den Muffenumfang richtet sich nach der in der Schweissfläche erforderlichen Schweissenergie. Für Muffen grösseren Durchmessers können in vorteilhafter Weise die gleichen Hülsen wie für kleinere Muffen verwendet werden, nur dass ihre Anzahl entsprechend grösser ist. Damit ist bei vergleichsweise geringem Aufwand die zuverlässige Muffenschweissung von Kunststofformteilen gewährleistet.
Die Wanddicke der Hülsen sollte nicht zu gering sein, um den Effekt der Wärmespeicherung nicht unnötig zu reduzieren. Bewährt haben sich Wanddicken zwischen etwa 1,0 und 1,5 mm. Ebenso sollte das Verhältnis von der Heizsatzlänge zu lichtem Durchmesser der Hülsen nicht zu gross gewählt werden, weil die exakte Füllung und Verfestigung des Heizsatzes sonst Schwierigkeiten bereiten kann. Bevorzugt werden daher Hülsen verwendet, deren Abmessungen in den im Anspruch 2 angegebenen Bereichen liegen. Dabei ist die äussere Länge ebenso wie der äussere Durchmesser auf die Wanddicke als Basisgrösse bezogen.
Die erfindungsgemässen Hülsen können direkt beim Herstellen der Muffen z.B. im Spritzverfahren in diese integriert werden. Bevorzugt werden sie jedoch nach Anspruch 3
nach der Herstellung der Muffe in diese montiert, indem die Muffe mit vorzugsweise achsparallelen Ausnehmungen, Bohrungen od. dg. versehen wird, welche von ihrer Stirnfläche bzw. bei einer Doppelmuffe von ihren beiden Stirnflächen ausgehen und im gleichmässigen Abstand voneinander über den Umfang der Muffe verteilt angeordnet sind. In diese Ausnehmungen werden die Hülsen möglichst ohne radiales Spiel eingesetzt. Ausserdem wird bevorzugt ein ringförmiges Dichtungselement zwischen der Muffe und dem jeweils einzuschweissenden Formteil, insbesondere in die innere Mantelfläche der Muffe eingelassen, vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich und hat sich als günstig erwiesen, die Ausnehmungen schräg geneigt zur Muffenachse so anzuordnen, dass die Hülsen nach dem Einsetzen eine Zick-Zack-Li-nie bilden. Dadurch kann eine zusammenhängende Schweissnaht erzielt werden, die z.B. einen Rohrstoss nicht nur mechanisch verbindet, sondern auch die Dichtheit der Verbindung erreichen lässt.
Die Heizsätze der einzelnen Hülsen können grundsätzlich jeder für sich gezündet werden, bevorzugt wird jedoch nach Anspruch 4 einç gemeinsame Zündung aller Heizsätze vorgesehen. Beispielsweise kann das durch Reibung mittels geeigneter Hilfselemente wie z. B. ein drehbarer Ring erfolgen, welcher eine die Heizsätze abdeckende reibempfindliche Zündmasse zur Entzündung bringt. Nach einem weiteren im Anspruch 5 angegebenen Vorschlag der Erfindung erfolgt die gemeinsame Zündung jedoch vorzugsweise über eine ringförmige Zündlitze, die derart in die Muffe montiert ist, dass sie über alle offenen Anzündenden der Satzhülsen hinwegführt. In der einfachsten Ausführung bewährte sich eine Zündlitze auf pyrotechnischer Basis - eine sogenannte Schwarzpulver-Stoppine -, deren Enden zwecks Entzündung durch geeignete Bohrungen in der Muffe nach aussen geführt wurden. Es ist jedoch auch möglich, die gemeinsame Zündung aller Heizelemente durch einen elektrisch erwärmten Widerstandsdraht einzuleiten.
Eine weitere besonders einfache und zuverlässige Möglichkeit der gemeinsamen Anzündung ist im Anspruch 6 angegeben, gemäss dem eine dünne ringförmige Beschichtung mit einer pyrotechnischen Masse vorgesehen ist, welche die anzündseitigen Enden der Heizelemente überdeckt. Diese Masse kann z. B. den Grund einer Ringnut ausfüllen, welche an der Stirnseite der Muffe ausgebildet ist und von der die axialen Ausnehmungen mit in diese eingedrückten Heizelementen ausgehen. Die Entzündung der pyrotechnischen Masse erfolgt wiederum mittels einer Zündlitze, welche mit ihrem einen Ende auf einer gewissen Strecke an der Masse anliegt und mit ihrem anderen anzuzündenden Ende aus der Muffe herausgeführt ist.
Zur Erzielung einer guten Verschweissung muss die Muffe von aussen her eine bestimmte Druckkraft in radialer Richtung auf das bzw. die mit ihr zu verschweissenden Formteile ausüben. Diese Druckkraft kann gemäss Anspruch 7 durch einen bestimmten Gasdruck der abbrennenden Heizsätze erzeugt werden. Dieser Gasdruck wiederum kann durch Zugabe verdampfender, sich zersetzender oder gasreich abbrennender Beimengungen zum Heizsatz erzeugt werden. Bei diesen Beimengungen kann es sich z.B. um Am-moniumcarbonat, Ammoniumoxalat oder übliche organische Bindemittel handeln. Ihre Menge ist im allgemeinen kleiner als 10 Gew.-%. Um den Gasdruck während der Schweisszeit wirken zu lassen, ist die Muffe gasdicht abgeschlossen.
Zusätzlich zur Gasdruckanpressung oder anstelle dessen können auch mechanische Spannelemente verwendet werden, die an der Aussenseite der Muffe angeordnet sind und deren radiales Andrücken bewirken. Es bewährten sich bereits einfache Spannbänder nach Art einer Schlauchschelle,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
643480
4
die vor dem Schweissvorgang über die Muffe in Höhe der Heizelemente gelegt und angezogen werden. Hierbei hat es sich als günstig erwiesen, gemäss Anspruch 8 die Muffe zwischen den Heizelementen in Achsrichtung zu schlitzen. Diese Einschnitte sind vorzugsweise radial gerichtet und enden im Abstand von der Schweissfläche. Damit konnte erreicht werden, dass die Toleranzen zwischen Muffe und Formteil aufgehoben werden und somit die Formteilverbindung bereits vor dem Schweissvorgang fest sass, und die Druckkraft voll auf die Schweisszone wirken konnte. In einer Abwandlung kann die Schelle mit einem vorspannbaren Federelement versehen werden. Die Verwendung von Einschnitten in der Muffe kann hierbei entfallen, weil durch das elastische Spannband das erweichte Plastikmaterial der Muffe während des Schweissvorgangs zusätzlich an das Formteilende gedrückt wird.
Pyrotechnische Mischungen sind im allgemeinen vor der Einwirkung von Feuchtigkeit zu schützen. Bei der erfin-dungsgemässen Schweissmuffe werden alle Muffenteile, die Heizsatz enthalten, sorgfältig abgedeckt. Diese Abdeckung kann z.B. mittels eines ringförmigen Kunststoffabdeckprofils erfolgen, das in eine stirnseitige Ringnut der Muffe, von welcher die Heizelementausnehmungen ausgehen, eingedrückt ist. Das Abdeckprofil kann statt dessen z.B. aber auch die Stirnfläche der Muffe aussenseitig übergreifen. Das Abdeckprofil kann mit der Muffe zusätzlich zur oder anstelle der Formschlussverbindung durch Schweissen oder Kleben verbunden werden. Eine weitere erfindungsgemässe Möglichkeit des Verschlusses der Muffe besteht in einer Abdeckung mit einer Vergussmasse, z. B. auf der Basis von Polyesterharzen mit Füllstoff. Die Vergussmasse kann beispielsweise die ringförmige Nut an der Muffenstirnfläche ausfüllen, nachdem die Zündeinrichtung eingebracht wurde.
Die Erfindung ist in der Zeichnung an Ausführungsbeispielen gezeigt und wird anhand dieser nachstehend noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. la und b eine Muffenverbindung zweier Rohrenden,
Fig. 2a und b eine Variante hierzu und
Fig. 3a und b eine Muffenverbindung mit äusseren Spannelementen.
Die in Fig. la im Längsschnitt gezeigte Muffe 1 ist aus thermoplastischem Kunststoff, z. B. Polyäthylen, und kann einen Schrümpfeffekt aufweisen, indem sie beim Herstellen unter Erwärmen radial auf den vorgesehenen Innendurchmesser gedehnt und im gedehnten Zustand erkalten gelassen wurde, um durch die Rückstelleigenschaft des gereckten -Kunststoffes einen radialen Schweissdruck zu erhalten. Die Muffe 1 ist als Doppelmuffe zur Aufnahme der beiden Rohrenden 2 und 3 aus thermoplastischem Kunststoff, z. B. Polyäthylen, ausgebildet. Die Muffe 1 ist an ihren beiden Stirnflächen 4, 5 mit jeweils einer Ringnut 6, 7 versehen, von welcher die sacklochartigen axialen Bohrungen 8 ausgehen. In die Bohrungen 8 sind die einseitig geschlossenen Hülsen 9 ohne radiales Spiel eingesetzt. Die z. B. aus einer Messinglegierung mit einer Wanddicke von 1,2 mm hergestellten Hülsen 9 enthalten den verfestigten pyrotechnischen Heizsatz 10, der im allgemeinen bei seiner Umsetzung gasarm reagiert. Die offenen Enden der Hülsen 9 grenzen an die Ringnuten 6, 7 an und werden von der in diesen angeordneten ringförmigen Zündlitze 11 überdeckt. Die Heizsätze 10 und die Zündlitze 11 sind mittels des in die Ringnuten 6, 7 eingedrückten ringförmigen Kunststoffprofils 12 nach aussen abgedeckt. Dabei ist ein Ende der Zündlitze 11 durch eine nicht gezeigte Bohrung des Profils 12 nach aussen geführt, um an diesem Ende die Zündlitze anzünden zu können. In Abwandlung der Figur besteht auch die Möglichkeit, die Heizsatzhülse 9 mit ihrem offenen. Ende voran in die Muffe zu montieren und die Entzündung von innen her in der beschriebenen Weise vorzunehmen. Die Verschweissung zwischen der Muffe 1 und den beiden Rohrenden 2, 3 ist durch die radiale Strichelung 13 anzudeutet.
5 Fig. lb ist ein Querschnitt gemäss der Linie I-I in Fig. la und zeigt die im Abstand voneinander gleichmässig über den Umfang der Muffe 1 verteilten Hülsen 9 in den Bohrungen 8, das obere Rohrende 2 und die Schweisszonen 13.
Fig. 2a zeigt eine etwas abgewandelte Muffenverbindung io vor der Schweissung, bei welcher die Heizsätze 10 einen gaserzeugenden Zusatz enthalten, um während ihrer Umsetzung durch den Gasdruck eine Anpressung der Muffe 1 an die Rohrenden 2,3 zu bewirken. Die Muffe 1 ist gasdicht verschlossen, indem sie an ihren Stirnflächen 4, 5 mit dem 15 Abdeckring 14 an dessen Auflagerändern 15 verschweisst ist. Dieser Verschluss hält auch dem beim Abbrand der Heizsätze 10 auftretenden inneren Überdruck stand.
Fig. 2b zeigt die gleiche Muffenverbindung nach der Schweissung, wobei durch den inneren Überdruck in den 20 Bohrungen 8 geringe radiale Aufweitungen und eine entsprechende Anpressung an die Rohrenden 2, 3 im Bereich der Schweisszonen 13 bewirkt worden ist. Die Heizsätze 10 und Zündlitzen 11 liegen jetzt als Schlackenreste vor.
In Fig. 3a ist schliesslich noch eine Muffenverbindung 25 gemäss der Linie III-III in Fig. 3b gezeigt, bei welcher die Muffe 1 im Bereich der Hülsen 9 von je einem Spannband 16 umschlossen ist, das mittels der Schraube 17 spannbar ist. Die Muffe 1 ist zur leichteren Anpressung im Bereich der Hülsen 9 mit den radialen Einschnitten 18 versehen, welche 30 hier im Abstand von den Stirnflächen 4, 5 enden. Die Ablichtung zwischen der Muffe 1 und den Rohrenden 2,3 erfolgt mittels der beiden Dichtungsringe 19. Am Grund der Ringnuten 6,7 ist die pyrotechnische Mischung 20 in dünner ringförmiger Schicht aufgepresst, welche die Heizsätze 10 35 überdeckt und mittels des an ihr anliegenden Zündlitzenen-des 21 entzündbar ist.
Die beiden je einem Rohrende 2, 3 zugeordneten Dichtungsringe 19 haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen und werden bevorzugt auch in Kombination mit anderen er-40 findungsgemässen Muffen eingesetzt.
Fig. 3b, die einen Schnitt gemäss der Linie II-II in Fig. 3a darstellt, lässt deutlich die radialen Einschnitte 18 zwischen den Hülsen 9 erkennen, welche von der äusseren Mantelfläche 22 der Muffe 1 ausgehen und im Abstand von 45 deren innerer Mantelfläche 23 enden.
Muffenverbindungen gemäss Fig. la und b wurden in einer Zerreissmaschine auf ihre Festigkeit geprüft. Rohre und Muffen waren aus Polyäthylen. Der Aussendurchmesser der Rohre betrug 110 mm, der minimale Abstand zwischen der so inneren Mantelfläche der Muffe und den Heizsatzhülsen, d.h. die Wanddicke des tragenden Teils der Muffe war 0,5 mm. Die Anzahl der über den Umfang der Muffe verteilten Heizsatzhülsen wurde variiert. Es ergaben sich folgende Festigkeitswerte:
Hülsenzahl am Muffenumfang Zerreisskraft kN
20 12
40 <12
Wie weiterhin festgestellt wurde, konnte die Wanddicke 65 des tragenden Teils der Muffe zwischen 0,2 und 1,5 mm variiert werden, ohne dass eine unzulässige Festigkeitsminderung der Schweissverbindung auftrat.
s
3 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Schweissmuffe zur Verbindung von Formteilen, insbesondere Rohren, aus thermoplastischem Kunststoff, mit mehreren pyrotechnischen Heizsätzen zum Erzeugen der Schweissenergie, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere separate Heizsätze (10) vorgesehen sind, von denen jeder für sich in einer Hülse (9) von festem Material eingeschlossen ist, und die im Abstand voneinander über den Umfang der Muffe (1) verteilt in dieser angeordnet sind.
2. Muffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen einseitig geschlossen sind.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Muffe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (9) ein Verhältnis von Länge zu äusserem Durchmesser zur Wanddicke von 10 bis 40 zu 4 bis 10 zu 1 aufweisen.
4. Muffe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (9) in von der Stirnseite (4, 5) der Muffe (1) ausgehende, vorzugsweise axial gerichtete Ausnehmungen (8) eingesetzt sind.
5. Muffe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizsätze (10) über eine im Bereich der offenen Enden der Hülsen (9) angeordnete gemeinsame ringförmige Zündeinrichtung zündbar sind.
6. Muffe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündeinrichtung eine die offenen Hülsenenden überdek-kende Zündlitze (11) oder ein elektrisch aufheizbarer Widerstandsdraht ist.
7. Muffe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündeinrichtung eine die offenen Hülsenenden überdek-kende Beschichtung mit einer pyrotechnischen Masse (20)
ist.
8. Muffe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizsätze (10) Beimengungen enthalten, die beim Schweissvorgang ein radiales Andrücken der Muffe (1) an das Formteil (2, 3) bewirkende Gase erzeugen.
9. Muffe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Heizsätzen
(10) Einschnitte (18) ausgebildet sind, die von der äusseren Mantelfläche (22) der Muffe (1) ausgehen und im Abstand von der inneren Mantelfläche (23) enden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782856895 DE2856895A1 (de) | 1978-12-30 | 1978-12-30 | Pyrotechnische schweissmuffe zur verbindung von formteilen, insbesondere rohren, aus thermoplastischem kunststoff |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH643480A5 true CH643480A5 (de) | 1984-06-15 |
Family
ID=6058772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH1152379A CH643480A5 (de) | 1978-12-30 | 1979-12-28 | Pyrotechnische schweissmuffe zur verbindung von formteilen, insbesondere rohren, aus thermoplastischem kunststoff. |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4274662A (de) |
AT (1) | AT366805B (de) |
CH (1) | CH643480A5 (de) |
DE (1) | DE2856895A1 (de) |
FR (1) | FR2445209A1 (de) |
IT (1) | IT1164794B (de) |
SE (1) | SE430771B (de) |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4549752A (en) * | 1981-08-13 | 1985-10-29 | Umac, Inc. | Connector for tubular members |
EP0171450A1 (de) * | 1984-08-14 | 1986-02-19 | Österreichische Salen-Kunststoffwerk Gesellschaft m.b.H. | Rohrverbindung für Kunststoffrohre und Verfahren zur Herstellung |
CH671444A5 (de) * | 1986-06-25 | 1989-08-31 | Fischer Ag Georg | |
EP0407340A1 (de) * | 1989-07-06 | 1991-01-09 | Geberit AG | Vorrichtung zur Bearbeitung eines mit einer Schweissmuffe zu verbindenden Rohres |
CH685403A5 (de) * | 1991-07-22 | 1995-06-30 | Fischer Georg Rohrleitung | Formteil aus thermoplastischem Material. |
DE19620404C1 (de) * | 1996-05-21 | 1997-08-14 | Porsche Ag | Verkleidungsteil aus nachgiebigem Werkstoff für einen Endbereich eines Fahrzeuges, insbesondere Personenkraftwagen |
US5820720A (en) * | 1996-05-28 | 1998-10-13 | Campbell; Steve | Method of and apparatus for electrofusion coupling of thermoplastic pipes |
US6131954A (en) * | 1996-05-28 | 2000-10-17 | Campbell; Steve | Weldable couple for electrofusion coupling of profile wall thermoplastic pipes without a separate coupler |
US6521072B1 (en) | 1996-05-28 | 2003-02-18 | C&S Intellectual Properties, Llc | Method of coupling profile wall thermoplastic pipes |
US5690148A (en) * | 1996-06-21 | 1997-11-25 | Ziu; Christopher G. | Closure fitting and flexibility support assembly for double-containment piping systems |
JP3935356B2 (ja) * | 2001-02-05 | 2007-06-20 | サーパス工業株式会社 | 超音波流量計 |
DE10149301C1 (de) * | 2001-10-05 | 2003-01-02 | Joachim Weber | Rohrelement aus einem thermoplastischen Kunststoff sowie Verfahren zum Verschweißen von Rohrelementen aus thermoplastischen Kunststoffen |
US6976712B2 (en) * | 2002-04-17 | 2005-12-20 | Micromold Products Inc. | Corrosion-resistant coupling means and methods for using same |
US8652290B2 (en) * | 2007-04-13 | 2014-02-18 | David G. Haverty | Systems and methods for manufacturing composite materials using thermoplastic polymers |
GB2451081B (en) * | 2007-07-17 | 2009-09-09 | Uponor Innovation Ab | Electrofusion fitting |
KR20100052352A (ko) * | 2008-11-10 | 2010-05-19 | 엘지전자 주식회사 | 연결관 및 이를 포함하는 냉매유동시스템 |
FR2963654B1 (fr) * | 2010-08-06 | 2013-12-13 | Saipem Sa | Conduite comportant un chemisage interne et un manchon tubulaire de jonction en matiere plastique |
EP2672162A1 (de) * | 2012-06-08 | 2013-12-11 | Georg Fischer Wavin AG | Gerillte Elektroschweissmuffe |
CA2829002C (en) | 2013-09-27 | 2020-06-09 | G.B.D. Corp. | Pipe cutting tool and methods for use |
CA2829075C (en) | 2013-09-27 | 2020-09-01 | G.B.D. Corp. | Pipe joining material for connecting pipes |
CA2829041C (en) | 2013-09-27 | 2020-06-09 | G.B.D. Corp. | Pipe sealing tool and methods for use |
CA2828855C (en) | 2013-09-27 | 2020-06-09 | G.B.D. Corp. | Method and apparatus for connecting pipes |
DK2902171T3 (en) | 2014-01-30 | 2018-06-14 | Plasson Ltd | ELECTROFUSION CONNECTING ELEMENT AND PROCEDURE FOR MANUFACTURING ELECTROFUSION CONNECTING ELEMENT |
IL237009B (en) | 2014-01-30 | 2020-03-31 | Plasson Ltd | Electrofusion coupler composition |
CA2863272C (en) | 2014-09-12 | 2016-10-18 | G.B.D. Corp. | Method of joining pipes and fittings |
CA2888402C (en) | 2015-04-16 | 2017-10-31 | G.B.D. Corp. | Method of joining pipes and fittings with mechanical restraint members |
US11231136B2 (en) | 2019-07-22 | 2022-01-25 | Ronald V. Andronaco | Flangeless coupler fused inside opposing ends of conduits |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1072431B (de) * | 1959-12-31 | Ing Max Schmid Mannheim Dr | Stift zum Aufschweißen auf eine Unterlage | |
GB808725A (en) * | 1954-05-26 | 1959-02-11 | Ramsay Olaf St George | Improvements in or relating to couplings |
US3094452A (en) * | 1955-07-23 | 1963-06-18 | Sued West Chemie Gmbh | Method of making interlocked welded connections between shaped thermoplastic articles |
US2961363A (en) * | 1956-03-27 | 1960-11-22 | Dow Chemical Co | Coupling method for thermoplastic components |
GB868528A (en) * | 1958-06-26 | 1961-05-17 | Svenska Metallverken Ab | Thermoplastic connecting members for pipes and method of preparing them |
US3206537A (en) * | 1960-12-29 | 1965-09-14 | Schlumberger Well Surv Corp | Electrically conductive conduit |
SU143282A1 (ru) * | 1961-02-23 | 1961-11-30 | С.В. Ехлаков | Соединение труб и фитингов из термопластов |
US3378672A (en) * | 1966-03-18 | 1968-04-16 | Susquehanna Corp | Insulated, electrical resistance wire and welding sleeve made therefrom |
US3542402A (en) * | 1969-04-02 | 1970-11-24 | Catalyst Research Corp | Joining articles of thermoplastic resins |
CH533794A (de) * | 1970-12-21 | 1973-02-15 | Gebert & Cie | Schweissmuffe zur Verbindung von Kunststoffelementen, insbesondere Kunststoffrohren |
DE2641588A1 (de) * | 1976-09-16 | 1978-03-23 | Dynamit Nobel Ag | Verbindungselement |
-
1978
- 1978-12-30 DE DE19782856895 patent/DE2856895A1/de active Granted
-
1979
- 1979-12-27 IT IT51201/79A patent/IT1164794B/it active
- 1979-12-28 CH CH1152379A patent/CH643480A5/de not_active IP Right Cessation
- 1979-12-28 US US06/107,861 patent/US4274662A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-12-28 FR FR7931930A patent/FR2445209A1/fr active Granted
- 1979-12-28 SE SE7910720A patent/SE430771B/sv not_active IP Right Cessation
- 1979-12-28 AT AT0818179A patent/AT366805B/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2856895C2 (de) | 1987-08-06 |
AT366805B (de) | 1982-05-10 |
DE2856895A1 (de) | 1980-07-17 |
IT7951201A0 (it) | 1979-12-27 |
US4274662A (en) | 1981-06-23 |
SE430771B (sv) | 1983-12-12 |
IT1164794B (it) | 1987-04-15 |
ATA818179A (de) | 1981-09-15 |
SE7910720L (sv) | 1980-07-01 |
FR2445209B1 (de) | 1982-12-17 |
FR2445209A1 (fr) | 1980-07-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2856895C2 (de) | ||
DE4001864C2 (de) | ||
EP0488938B1 (de) | Gasgenerator, insbesondere Rohrgasgenerator für Airbag | |
DE2516685C3 (de) | Verfahren und Reparaturbausatz zur Reparatur von undichten Stellen in Wärmetauschern | |
DE4138888A1 (de) | Gasgenerator, insbesondere rohrgasgenerator fuer ein aufblasbares aufprallkissen | |
DE2543663C3 (de) | Berstschutzanordnung für im wesentlichen zylindrisch gestaltete Dampferzeuger, vorzugsweise von Druckwasserkernkraftwerken | |
DE3341488A1 (de) | Vorrichtung zum aufweiten eines rohres | |
DE2637338B2 (de) | Kühlbares Infrarotstrahlerelement | |
DE69307443T2 (de) | Gasgenerator zum Aufblasen eines Luftkissens | |
DE2043251A1 (en) | Explosive forming - by shock wave conducted into the workpiece from outside | |
DE3039442C2 (de) | Chemischer Sauerstoffgenerator | |
DE19753074C1 (de) | Rohrgasgenerator mit der Feineinstellungsmöglichkeit | |
DE19529553A1 (de) | Anordnung zum Öffnen der Berstmembran von Druckgasflaschen in Gasgeneratoren | |
DE2616447C3 (de) | Vertikaler Rohrofen für hohen Arbeitsdruck | |
DE2934419A1 (de) | Ofen zum isostatischen heisspressen | |
DE1148816B (de) | Rakete und Verfahren zu ihrem Zusammenbau | |
DE3521184C2 (de) | ||
DE3610446A1 (de) | Verfahren zum auskleiden eines hohlkoerpers | |
DE3143899A1 (de) | Verstaerkungsladung | |
DE2614155C2 (de) | Zünder für Sauerstofflanzen | |
DE2250139A1 (de) | Verfahren und durchfuehrungsvorrichtung zum verschliessen des evakuierungsrohres einer pulverkapsel beim isostatischen pressen | |
DE2949048C2 (de) | Steigrohrisolierung | |
EP3017904B1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Verbinden von metallischen Werkstücken | |
DE103078C (de) | ||
DE1300737B (de) | Raketenmotor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PL | Patent ceased |