CH662874A5

CH662874A5 - Elektrisch beheizbares band zur herstellung einer muffenverbindung fuer waermeisolierte leitungsrohre und verfahren zur herstellung eines solchen bandes.

Info

Publication number: CH662874A5
Application number: CH550983A
Authority: CH
Inventors: Albert Elbeshausen
Original assignee: Kabelmetal Electro Gmbh
Priority date: 1982-10-29
Filing date: 1983-10-10
Publication date: 1987-10-30
Also published as: DK164927B; DK489083A; FI833953A0; DK164927C; DK489083D0; FI833953A; FR2535570A1

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisch beheizbares Band zur Herstellung einer Muffenverbindung für wärmeisolierte Leitungsrohre, die aus einem mediumführenden Innenrohr, einer das Innenrohr umgebenden Wärmeisolationsschicht aus aufgeschäumtem Kunststoff und einem Aussenrohr aus Kunststoff bestehen, bei der die von Schaumstoff freien Enden der Innenrohre zweier miteinander zu verbindender Rohrschüsse miteinander verschweisst sind, die Verbindungsstelle durch eine auf den Aussenrohrenden aufliegende Muffe abgedeckt und der zwischen der Muffe und dem

Innenrohr befindliche Ringraum ausgeschäumt ist, wobei der Muffenkörper aus einem mit Überlappung über die Verbindungsstelle geformten Kunststoffband besteht, welches sowohl mit den Aussenrohrenden als auch entlang der Über-s lappungsnaht verschweisst ist.

Aus dem DE-GM 8 204 372 ist eine Muffenverbindung bekannt, bei der die Verschweissung des Muffenkörpers mit den Aussenrohrenden und die Verschweissung im Überlappungsbereich des Kunststoffbandes mittels eines elektrisch io beheizbaren Bandes vorgenommen wird. Das Band besteht aus einem mäanderartig geformten Widerstandsdraht,

dessen einzelne Windungen durch ein Klebeband in Lage gehalten sind. Nach einer anderen Ausgestaltung ist das aus dem mäanderartig geformten Widerstandsdraht gebildete 15 Band in die Kantenbereiche des Kunststoffbandes eingetempert.

Der Nachteil dieser Lösungen ist darin zu sehen, dass bei der Verbindung grösserer Rohre der Durchmesser des Widerstandsdrahtes so hoch gewählt werden muss, dass die Gefahr 20 besteht, dass zwischen den einzelnen Mäanderwindungen eine Verschweissung des Muffenkörpers mit den Aussenrohrenden bzw. im Überlappungsbereich das Kunststoffband nicht erzielt wird. Hinzu kommt noch, dass durch das Klebeband Fremdmaterial in die Schweissnaht eingebracht wird, 25 wodurch ebenfalls eine einwandfreie Verschweissung der angrenzenden Schichten miteinander behindert wird. Die Lösung des Eintemperns hat insbesondere für grosse Rohrdurchmesser den Nachteil, dass das Band aufgrund des grossen Drahtdurchmessers unhandlich wird. 30 Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Heizband anzugeben, welches eine einwandfreie, lunkerfreie Verschweissung aufgrund von Widerstandserwärmung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein hin- und her-35 verlaufender Widerstandsdraht in ein Kunststoff band eingebettet ist, wobei der Abstand benachbarter Drahtabschnitte konstant gehalten ist. Durch die Einbettung des Drahtes in ein Kunststoffband wird erreicht, dass genügend Kunststoffmaterial für das Ausfüllen der auftretenden Hohlräume zwi-40 sehen den miteinander zu verschweissenden Lagen vorhanden ist. Man erhält auf diese Weise eine Kunststoff-schweissverbindung, die sowohl wasser- als auch gasdicht ist. Zu einer optimalen Lösung gelangt man, wenn die Dicke des Kunststoffbandes mindestens gleich der Dicke des Heiz-45 drahtes ist. Damit ist sichergestellt, dass Lunker nicht mehr auftreten können. Bei einer speziellen Anführungsform der Erfindung sollten die Breite und die Dicke des Kunststoffbandes mindestens so bemessen sein, dass alle Drahtwindungen vollständig im Kunststoffband eingebettet sind, so Nach einer anderen Lösung ist vorgesehen, dass die Breite des Bandes geringer ist, so dass also mindestens die Enden der Drahtschlaufen aus dem Band austreten, dass jedoch die Dicke des Bandes grösser ist als der Durchmesser des Widerstandsdrahtes. Während des Schweissvorganges wird das 55 erweichte Material des Kunststoffbandes aufgrund des aufgebrachten Druckes in die freien Räume zwischen den Drahtwindungen gepresst und sorgt so für eine gute Verschweissung der Naht. Als Material für das Kunststoffband sollte das gleiche Material wie für das Aussenrohr des wärmeisolierten 60 Leitungsrohres und für den Muffenkörper gewählt werden. Bestehen beispielsweise der Aussenmantel und der Muffenkörper aus Polyäthylen, besteht ebenfalls das Kunststoffband aus Polyäthylen.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Her-65 Stellung eines Bandes zum Verschweissen einer Muffe mit den Aussenrohren eines wärmeisolierten Leitungsrohres. Hierbei wird der vorgeformte Widerstandsdraht in erwärmtem Zustand in das Kunststoffband eingepresst. In

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Weiterbildung des erfindungsgemässen Verfahrens wird zunächst einem Widerstandsdraht die hin- und herverlaufende Form gegeben, dann auf den Draht ein Kunststoffband aufgelegt, so dass beide Enden des Drahtes unbedeckt bleiben, der Draht mittels Stromdurchgang aufgeheizt und das Kunststoffband auf den Draht aufgepresst, wobei der Draht in das Kunststoffband eindringt. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung vorkonfektionierter Längen. Da die Aussendurchmesser der miteinander zu verbindenden Rohrschüsse sich auf relativ wenige Abmessungen beschränken, bietet sich diese Art der Fertigung gegenüber einer kontinuierlichen Fertigung an.

Man kann auch den vorgeformten Draht zwischen zwei gleiche Kunststoffbänder legen und beide Bänder durch die Erwärmung des Drahtes zu einem Band zusammen-schweissen.

Nachfolgend werden anhand der heiligenden Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen beheizbaren Bandes, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung und auch die Verwendung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Bandes,

Fig. 2 eine gleichartige Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 das Verfahren zur Herstellung des Bandes nach dem zweiten Ausführungsbeispiels und

Fig. 4 und 5 die Verwendung des Bandes bei einer Muffenverbindung, wobei

Fig. 4 die Verbindungsstelle zur Hälfte im Längsschnitt und zur Hälfte in der Ansicht zeigt, während

Fig. 5 einen Querschnitt dieser Stelle nach der Linie V-V der Fig. 4 darstellt.

Für die Herstellung einer Muffenverbindung gemäss DE-GM 8 204 372 wird ein Kunststoffband 1 verwendet, in welches ein hin- und herverlaufend vorgeformter Widerstandsdraht 2 eingebettet ist. Nach Figur 1 ist die Breite des Kunststoffbandes 1 gleich der Breite des Drahtgebildes und die Dicke entspricht dem Durchmesser des Widerstandsdrahtes 2.

Nach Figur 2 ist die Breite des Kunststoffbandes 1 geringer als die Breite des Drahtgebildes, so dass mindestens die Enden 3 der Drahtschlaufen 2 seitlich aus dem Kunststoffband 1 herausragen. Damit genügend Kunststoffmaterial für die Schweissnaht vorhanden ist, ist die Dicke des Kunststoffbandes 1 grösser als der Durchmesser des Widerstandsdrahtes 2. Während des Schweissvorganges fliesst dann das Material nach beiden Seiten und füllt den Hohlraum zwischen den Enden 3 vollständig aus.

Die Herstellung eines Heizbandes gemäss Figur 2 ist anhand der Figur 3 näher erläutert. Auf einem Brett 4 sind zwei Reihen von Stiften 5 mit gleichem Abstand zueinander angebracht. Zwischen die Stiftreihen wird zunächst ein Kunststoff band la eingelegt, dessen Längeso bemessen ist, dass an beiden Seiten der Widerstandsdraht 2 überragt. Nun wird der Widerstandsdraht 2 um die Stifte 5 herumgeführt, so dass sich ein hin- und herverlaufendes Drahtgebilde mit gleichem Abstand der einzelnen Drahtwindungen zueinander ergibt. Ein Kunststoffband 1 b, welches exakt dem Kunststoffband la in seinen Abmessungen entspricht, wird auf das Drahtgebilde aufgelegt und ein gleichmässiger Druck (siehe Pfeile) erzeugt. Durch Anlegen einer Spannung an die Enden des Widerstandsdrahtes 2 wird der Draht 2 allmählich erwärmt und dringt in die Bänder la und lb ein. Der

Schweissvorgang wird solange fortgeführt, bis die Bänder la und 1 b miteinander verschweisst sind. Das fertige Band wird dann von den Stiften 5 abgehoben und kann für die Herstellung einer Schweissverbindung für eine Muffe verwendet werden.

Will man kürzere Heizbänder herstellen, beispielsweise für die Muffenverbindung von Rohren mit kleinerem Durchmesser, werden die Stifte 5 nur über eine bestimmte Länge ausgenutzt.

Durch den Abstand der Stifte 5 zueinander ist der Abstand der einzelnen nebeneinander befindlichen Leiterabschnitte voneinander definiert. Zweckmässigerweise beträgt der Abstand zwischen den Abschnitten des Heizdrahtes 3 bis 8 mm, je nach dem Durchmesser des Widerstandsdrahtes 2.

Der Abstand zwischen den beiden Stiftreihen beträgt je nach dem Durchmesser des Widerstandsdrahtes vorteilhafterweise 20 bis 60 mm.

Das Heizband gemäss der Lehre der Erfindung lässt sich leicht handhaben, d.h. leicht transportieren und um das Aussenrohr herumlegen, ohne dass die Gefahr besteht, dass sich der Abstand zwischen den einzelnen Leiterabschnitten verändert.

In den Figuren 4 und 5 ist ein Beispiel für die Verwendung eines beheizbaren Bandes dargestellt.

Mit 7 ist das mediumführende Innenrohr, welches zweckmässigerweise aus Stahl besteht, mit 8 die Polyurethanschaumisolierung des wärmeisolierten Leitungsrohres und mit 9 sein Aussenmantel zweckmässigerweise aus Polyäthylen bezeichnet. Unter der Überlappungsnaht des die Muffe 10 bildenden Muffenbandes befindet sich dasT-Profil 11. Mit 12 sind die Umfangsschweissnähte und mit 13 ist die Längsschweissnaht im Bereich der Überlappungsnaht bezeichnet. Mit 14 ist der nach dem Herstellen der Muffenverbindung erzeugte Poylurethanschaum bezeichnet.

Bei der Herstellung der dargestellten Muffenverbindung geht man wie folgt vor:

Zunächst bringt man mittels eines geeigneten Werkzeuges am Ende des Aussenmantels 9 eine in Umfangsrichtung verlaufende Abstufung 15 an. Sodann wird im Bereich der Abstufung 15 eine in Richtung des Innenrohres 7 verlaufende Längsnut 16, beispielsweise mittels einer Trennsäge, angebracht, deren Tiefe zumindest der Höhe des Fusses des T-Profils 11 entspricht.

Nach diesen vorbereiteten Arbeiten werden die Enden der Innenrohre 7 miteinander verschweisst. Die Schweissnaht ist mit 17 bezeichnet. Dann wird dasT-profil 11 in die Nuten 16 eingeführt. Dort, wo die Umfangsschweissnähte 12 entstehen sollen, wird nun ein erfindungsgemässes Schweissband eingelegt. Dann wird das Muffenband 10 um die Verbindungsstelle gerollt, wobei darauf zu achten ist, dass der Überlappungsbereich auf dasT-profil 11 zu liegen kommt. Auch im Bereich der Längsschweissnaht 13 wird ein erfindungsgemässes Schweissband eingelegt. Nach der Montage der Spannvorrichtung - wie im DE-GM 8 204 372 beschrieben -wird der Heizstrom eingeschaltet, wobei das im Bereich der Schweissnähte 12 und 13 befindliche Kunststoffmaterial flüssig wird, so dass die miteinander zu verschweissenden Ränder unlösbar miteinander verbunden werden.

Durch eine Öffnung 18 wird nun der Innenraum zwischen dem Innenrohr 7 und dem Kunststoffmuffenband 10 auf Dichtigkeit geprüft und nötigenfalls wird noch nachge-schweisst. Durch die gleiche Öffnung 18, die je nach Bedarf auch noch aufgeweitet werden kann, werden nun die flüssigen Schaumstoffkomponenten eingebracht und der Ortschaum 14 erzeugt.

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1 Blatt Zeichnungen

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1. Elektrisch beheizbares Band zur Herstellung einer Muffenverbindung für wärmeisolierte Leitungsrohre, die aus einem mediumführenden Innenrohr (7), einer das Innenrohr umgebenden Wärmeisolationsschicht (8) aus aufgeschäumten Kunststoff und einem Aussenrohr (9) aus Kunststoff bestehen, bei der die von Schaumstoff freien Enden der Innenrohre (7) zweier miteinander zu verbindender Rohrschüsse miteinander verschweisst sind, die Verbindungsstelle durch eine auf den Aussenrohrenden (9) aufliegende Muffe

( 10) abgedeckt und der zwischen der Muffe und dem Innenrohr befindliche Ringraum ausgeschäumt (14) ist, wobei der Muffenkörper aus einem mit Überlappung über die Verbindungsstelle geformten Kunststoffband (10) besteht, welches sowohl mit den Aussenrohrenden als auch entlang der Überlappungsnaht verschweisst ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein hin- und herverlaufender Widerstandsdraht (2) in ein Kunststoff band ( 1 ) eingebettet ist, wobei der Abstand benachbarter Drahtabschnitte konstant gehalten ist.

2. Elektrisch beheizbares Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Kunststoffbandes (1) mindestens gleich gross ist wie die Dicke des Widerstandsdrahtes.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Elektrisch beheizbares Band nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite und die Dicke des Kunststoffbandes (1) so bemessen sind, dass der Kunststoff den Widerstandsdraht mit Ausnahme der Anschlussstellen vollständig umgibt.

4. Elektrisch beheizbares Band nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Kunst-stoffbandes (1) so bemessen ist, dass mindestens die Enden (3) der Drahtschlaufen des Widerstandsdrahtes aus dem Band austreten, und dass die Dicke des Kunststoffbandes (1) grösser ist als der Durchmesser des Widerstandsdrahtes (2).

5. Elektrisch beheizbares Band nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für ein Rohr mit Aussenmantel (4) aus Polyäthylen, dadurch gekennzeichnet, dass auch das Kunststoffband (1) aus Polyäthylen besteht.

6. Verfahren zur Herstellung eines Bandes nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der hin-und herverlaufende Widerstandsdraht in erwärmtem Zustand in das Kunststoffband eingepresst wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst einem Widerstandsdraht die hin- und herverlaufende Form gegeben wird, dass auf den Draht ein Kunststoffband aufgelegt wird, so dass beide Enden des Drahtes unbedeckt bleiben, dass der Draht mittels Stromdurchgang aufgeheizt und das Kunststoffband auf den Draht aufge-presst wird, wobei der Draht in das Kunststoffband eindringt.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht zwischen zwei gleiche Kunststoffbänder gelegt wird und beide Bänder durch die Erwärmung des Drahtes zu einem Band zusammengeschweisst werden.