CH675851A5

CH675851A5 - Connection to thermoplastic pipeline

Info

Publication number: CH675851A5
Application number: CH1768/88A
Authority: CH
Inventors: Marcel Caduff
Original assignee: Von Roll Ag
Priority date: 1988-05-10
Filing date: 1988-05-10
Publication date: 1990-11-15

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einfügen von Fixpunktringen aus einem thermoplastischen, schweissbaren Kunststoff in eine Rohrleitung aus einem thermoplastischen, schweissbaren Kunststoff zur Aufnahme von in der Rohrleitung auftretende Zug- und Druckspannungen und zur Ableitung derselben auf ein Bauwerk, bei welchem über das Profil der Rohrleitung vorstehende Ringe mit der Rohrleitung verbunden werden.

Bei der Verlegung von thermoplastischen, schweissbaren Rohrleitungen ist es bekannt, in bestimmten Abständen Fixpunktringe in die Rohrleitung einzufügen. Hierbei handelt es sich um Rohrstücke, die etwa die Wandstärke der Rohrleitung aufweisen, jedoch zusätzlich eine Ringpartie mit grösserer Wandstärke aufweisen und dadurch, über das Profil der Rohrleitung vorstehen. Diese Ringstücke werden bei der Verlegung der Rohrleitung mit den Rohrstücken zusammengeschweisst. Da die Rohrleitungen in eine Betonhülle eingebettet werden, stützen sich die Fixpunktringe bei auftretenden Zug- oder Druckspannungen in der Rohrleitung im Beton ab und verhindern dadurch ein Verschieben der Rohrleitung.

Werden für die Verbindung der Rohrstücke elektrisch schweissbare Muffen verwendet, können diese ebenfalls als Fixpunktstelle betrachtet werden, wenn sie genügend weit über die Rohrleitung vorstehen.

Da die thermoplastischen Kunststoffleitungen mittels Rohrschellen abgestützt werden, ist es bekannt, anstelle der erwähnten einfachen Fixpunktringe auch Zweifach-Ringe zu verwenden, d.h. Ringstücke mit zwei im Abstand angeordneten Ringpartien grösserer Wandstärke, wobei die Rohrschelle spielfrei zwischen diesen beiden Ringpartien angeordnet ist.

Es ist auch möglich, aus Formstücken, z.B. Bogen oder Abzweigungen, mit grösserer Wandstärke auszubilden und sie als Fixpunktstellen zu benützen.

Die Verwendung von Ringstücken mit Ringpartien grösserer Wandstärke als Fixpunktringe, welche in bestimmten Abständen in die Rohrleitung eingeschweisst werden, ist verhältnismässig aufwendig. da zusätzliche Schweissverbindungen erforderlich sind. Zudem erfordern diese Fixpunktringe eine genaue Übereinstimmung mit der Lage der vormontierten Rohrschellen, was sehr schwierig einzuhalten ist.

Aus diesem Grunde sind anstelle der eingeschweissten Fixpunktringe auch elektrisch, schweissbare Muffen eingesetzt worden. Diese werden über das zu verlegende Rohr geschoben. Wird dann das Rohr in die Rohrschelle eingelegt, kann die Muffe an die Rohrschelle herangeschoben und dann mit dem Rohr verschweisst werden. Damit wird die erforderliche Übereinstimmung zwischen Fixpunktring und Rohrschelle in verhältnismässig einfacher Weise erreicht. Allerdings ist nicht zu übersehen, dass die Verschiebbarkeit der Schweissmuffe erheblich erschwert sein kann, wenn die Rohre der Rohrleitung Durchmesser aufweisen, die an der oberen Grenze der zulässigen Toleranz liegen oder verhältnismässig grosse Ovalitäten aufweisen.

In diesen Fällen ist das Verschieben der Schweissmuffen schwierig und nur mühsam durchführbar.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so weiter auszugestalten, dass die Vorteile der elektrisch schweissbaren Muffe erhalten bleiben und trotzdem ein leichtes Positionieren der Fixpunktringe auch bei Rohrleitungen mit grossen Durchmessertoleranzen und grossen Ovalitäten erreicht wird.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass ein Ring, dessen der Rohrleitung zugewandte Verbindungsfläche mit einer Wicklung aus einem Widerstandsheizdraht belegt ist, mit seinen zwei, durch einen Zwischenraum getrennten Enden um den Aussenumfang der Rohrleitung gelegt und durch Spannmittel gespannt wird, worauf in der Wicklung mittels Zufuhr elektrischer Energie Wärme erzeugt und damit der Fixpunktring mit der Rohrleitung fest verschweisst wird. Dadurch wird erreicht, dass der so verschweisste Ring in gleicher Weise wie eine geschlossene, elektrisch schweissbare Muffe als Fixpunktring eingesetzt werden kann und hierbei sogar bessere Schweissergebnisse liefern kann, da der geteilte Fixpunktring während des Schweissens auf den Aussenumfang der Rohrleitung gepresst werden kann.

Die Erfindung umfasst auch einen Fixpunktring, mit dem die Aufgabe gelöst wird, das erfindungsgemässe Verfahren optimal durchzuführen. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Fixpunktring eine etwas kleinere Länge als der Aussenumfang der Rohrleitung und ein rechteckförmiges Profil aufweist, auf dessen der Rohrleitung zugewandten Verbindungsfläche eine Wicklung aus einem Widerstandsheizdraht mit auf der entgegengesetzten Seite angeordneten Anschlussstellen angeordnet ist, wobei an den Enden des Fixpunktringes Greifprofile oder -Nocken zum Ansetzen eines Spannwerkzeuges vorgesehen sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1-5 die Fixpunkttechnik bei Kunststoffleitungen nach dem Stand der Technik, wobei
Fig. 1 ein als Fixpunkt ausgebildetes Formstück,
Fig. 2 eine Rohrabzweigung, bei welcher beidseits Fixpunktringe eingeschweisst sind,
Fig. 3 einen einfachen Fixpunktring,
Fig. 4 einen zweifachen Fixpunktring zum Einschweissen in eine Rohrleitung und
Fig. 5 einen zweifachen Fixpunktring mit einer Rohrschelle zur Abstützung einer Rohrleitung darstellt,
Fig. 6 eine Seitenansicht eines Fixpunktringes nach der Erfindung,
Fig. 7 einen Schnitt des Fixpunktringes nach Fig. 6 längs der Linie VII-VII,
Fig. 8 eine Draufsicht eines teilweise dargestellten weiteren Fixpunktringes,
Fig. 9 einen Schnitt des Fixpunktrings nach Fig. 8 längs der Linie IX-IX,
Fig.

10 einen weiteren Fixpunktring in teilweiser, räumlicher Darstellung.
Fig. 11 einen Längsschnitt des Fixpunktringes nach Fig. 10,
Fig. 12 einen Querschnitt des Fixpunktringes nach Fig. 10 und
Fig. 13 eine Seitenansicht eines Fixpunktringes mit angesetztem Spannwerkzeug.

Fig. 1-5 zeigen den Stand der Technik auf dem Gebiet der Fixpunkttechnik bei thermoplastischen, schweissbaren Kunststoffrohrleitungen. In Fig. 1 ist ein als Abzweigstück ausgebildetes Formstück dargestellt, das zwei Rohrleitungen 2 miteinander verbindet. Das Abzweigstück 1 und die Rohrleitungen 2 sind in einer Umhüllung, beispielsweise in einem Betonbett oder einem Mauerwerk, eingebettet. Das Abzweigstück weist Schultern 4 auf, mit denen es sich in der Umhüllung 3 abstützen kann, um dadurch von den Rohrleitungen 2 ausgeübte Zug- oder Druckkräfte aufzunehmen.

In Fig. 2 ist eine Rohrabzweigung 6 dargestellt, von der ein Rohrstutzen 7 abzweigt. Im Hinblick darauf, dass die Rohrabzweigung 6 nicht verstärkt ist, werden beidseits derselben Einfach-Fixpunktringe 8 in die Rohrleitung 5 eingeschweisst. Der Einfach-Fixpunktring 8 ist in vergrössertem Massstab in Fig. 3 dargestellt und setzt sich aus einem Rohrstück 9 und einem damit integrierten, als Schulter ausgebildeten Ringpartie 10 zusammen. Die Ringpartie 10 jedes Fixpunktringes 8 stützt sich an dem die Rohrleitung 5 umgebenden Material ab. Der Rohrstutzen 7 ist mittels einer Flanschverbindung 11 mit einer Abzweigrohrleitung 12 verbunden. In der Rohrleitung 5 ist eine Aushalsung 13 angeformt, mit welcher der Rohrstutzen 4 verschweisst ist.

In Fig. 5 ist eine Aufhängung einer Rohrleitung 5 dargestellt, in welche ein Zweifach-Fixpunktring 14 eingeschweisst ist. Ein solcher Zweifach-Fixpunktring 14 ist in Fig. 4 dargestellt und setzt sich aus einem Rohrstück 15 und zwei daran integrierten, als Schultern ausgebildeten Ringpartien 16 zusammen. Die zwischen den beiden Ringpartien 16 gebildete Rille dient, z.B. der Aufnahme einer Rohrschelle 18 mit Hilfe welcher die Rohrleitung 5 an der Aufhängung befestigt ist.

Die in den Figuren 1-5 beschriebenen Beispiele der Anwendung von Fixpunkt-Formstücken und -Ringen stellen grundsätzlich eine bewährte Technik dar, jedoch weist sie den Nachteil auf, dass sie aufwendig ist. Die durch das Einschweissen der Fixpunktringe 8, 14 in die Rohrleitung 5 entstehenden Schweissnähte enthalten wie alle Schweissnähte die Möglichkeit einer Undichtheit. Je weniger Schweissnähte desto weniger Störungen sind zu erwarten. Schweissnähte werden aber durch den Fixpunktring nach der Erfindung vermieden.

Der in Fig. 6 und 7 dargestellte erfindungsgemässe Fixpunktring 21 weist als besonderes Merkmal keinen endlosen Ring auf, sondern der um die Rohrleitung 5 gelegte Ring bildet mit seinen beiden Enden 22, 23 einen Spalt 24. An der gegen die Oberfläche der Rohrleitung 5 gerichteten Verbindungsfläche 25 ist eine Wicklung 26 aus einem Widerstandsheizdraht angeordnet, mit der der Fixpunktring 21 mit der Rohrleitung 5 verschweisst wird. Die Wicklung 26 weist zwei auf der Aussenseite des Fixpunktringes 21 angebrachte Anschlussstellen 28 auf, mit welchen die Wicklung 26 an eine Stromquelle angeschlossen werden kann.

In Fig. 8 und 9 ist ein weiterer Fixpunktring 30 dargestellt, der sich gegenüber dem Fixpunktring 21 nach Fig. 6 und 7 dadurch unterscheidet, dass an den beiden Stirnflächen des Fixpunktringes 30 eine nach aussen vorstehende Schulter 31 angeformt ist.

Die zwischen den Schultern 31 gebildete Rille 32 kann zur Aufnahme einer Rohrschelle verwendet werden.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, sind in den Schultern 31 axial verlaufende Nuten 33 eingearbeitet. Mit den Nuten 33 wird der Fixpunktring 21 flexibler und kann leicht um die Rohrleitung 5 gelegt werden.

In Fig. 10 und 11 ist das eine Ende 22 des Fixpunktringes 21 detailliert dargestellt. Die Wicklung 26 ist in Schlingen 35 verlegt und weist an beiden Enden 22, 23 Umkehrstellen 36 auf, die in einem Freiraum 37 liegen. Treten durch Temperatureinflüsse Längenänderungen in den Schlingen 35 auf, können diese im Freiraum 36 kompensiert werden. Das Ende der Wicklung mündet in die Anschlussstelle 28 in Form eines Steckkontaktes 38 an den die Anschlussbuchse der elektrischen Stromquelle angeschlossen werden kann.

Aus Fig. 11 sind zudem die Nuten 33 ersichtlich, die sich axial erstrecken und eine bessere Flexibilität des Fixpunktringes 21 gewährleisten. In Fig. 11 sind zudem Schweissindikatoren 39 angedeutet, die der Kontrolle der Schweissqualität dienen, siehe z.B. US-PS 4 117 311.

Aus Fig. 12 ist die Anordnung der Schlingen 35 der Wicklung 26 dargestellt. An der Verbindungsfläche 25 sind schwalbenschwanzähnliche Rillen 40 eingearbeitet, in die die Schlingen 35 eingelegt und darin gehalten werden. Als Widerstandheizdraht kann ein von einem thermoplastischen Kunststoff ummantelter Widerstandsheizdraht verwendet werden.

Die beschriebenen Fixpunktringe 21, 30 können, insbesondere, wenn sie die zusätzlichen axialen Nuten 33 aufweisen, leicht am Umfang der Rohrleitung 5 angelegt werden. Für eine einwandfreie Schweissverbindung mit der Rohrleitung 8 ist es jedoch erforderlich, während der Schweissung die Fixpunktringe 21, 30 fest auf die Oberfläche der Rohrleitung 5 zu pressen. Fig. 13 zeigt, wie dies erreicht wird. An den Enden 22, 23 sind als Greifprofile 41 ausgebildete Vertiefungen angeordnet, in die die Arme 42, 43 eines Spannwerkzeuges 44 eingesetzt sind. Der Arm 43 ist an einem Gewindebolzen 45 angeordnet, auf welchem der andere Arm 42 verschiebbar geführt ist. Durch eine Flügelmutter 46 kann über eine Feder 47 der Arm 42 gegen den Arm 43 verschoben werden, wodurch der Fixpunktring 21, 30 auf die Rohrleitung 5 gespannt wird. Nun kann die Schweissung durchgeführt werden.

Das Spannwerkzeug 44 kann dann entfernt werden, wenn die Schweissung abgekühlt ist.

Mit den beschriebenen Fixpunktringen 21, 30 können einwandfreie Schweissungen vorgenommen werden, da sie im Gegensatz zu den bekannten endlosen Fixpunktringen gespannt werden können. Sie weisen zudem den Vorteil auf, dass sie leicht auf der Rohrleitung 5 verschoben werden können, bis sie an der gewünschten Stelle festgespannt werden. Wegen ihrer besonderen Ausbildung ist es nicht erforderlich, die Fixpunktringe 21, 30 schon während des Zusmmenbaus der Rohrleitung 5 aufzuschieben bzw. einzuschweissen.

Claims

1. Verfahren zum Einfügen von Fixpunktringen aus einem thermoplastischen, schweissbaren Kunststoff in eine Rohrleitung aus einem thermoplastischen, schweissbaren Kunststoff zur Aufnahme von in der Rohrleitung auftretende Zug- und Druckspannungen und zur Ableitung derselben auf ein Bauwerk, bei welchem über das Profil der Rohrleitung vorstehende Ringe mit der Rohrleitung verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ring, dessen der Rohrleitung zugewandte Verbindungsfläche mit einer Wicklung aus einem Widerstandsheizdraht belegt ist, mit seinen zwei durch einen Zwischenraum getrennten Enden um den Aussenumfang der Rohrleitung gelegt und durch Spannmittel gespannt wird, worauf in der Wicklung mittels Zufuhr elektrischer Energie Wärme erzeugt und damit der Ring mit der Rohrleitung fest verschweisst wird.

2.

Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Profil des Fixpunktringes entsprechendes Profil extrudiert wird und davon Profilstücke mit einer etwas kleineren Länge als der Aussenumfang der Rohrleitung abgetrennt werden, die auf der Verbindungsfläche mit der Wicklung belegt werden.

3. Fixpunktring (21, 30) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er eine etwas kleinere Länge als der Aussenumfang der Rohrleitung (5) und ein rechteckförmiges Profil aufweist, auf dessen der Rohrleitung zugewandten Verbindungsfläche (25) eine Wicklung (26) aus einem Widerstandsheizdraht (34) mit auf der entgegengesetzten Seite angeordneten Anschlussstellen (27, 28) angeordnet ist, wobei an den Enden (22, 23) des Fixpunktringes Greifprofile (41) oder -Nocken zum Ansetzen eines Spannwerkzeuges (44) vorgesehen sind.

4.

Fixpunktring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des Fixpunktringes an den beiden Stirnseiten eine aussenseitig vorstehende Schulter (31) aufweist, zwischen denen, eine rechteckförmige Rille (32), z.B. zur Aufnahme einer Rohrschelle, gebildet ist.

5. Fixpunktring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des Fixpunktringes (21) auf der Seite der Verbindungsfläche (25) nebeneinanderliegende, schwalbenschwanzförmige Rillen (40) aufweist, in welche der Widerstandsheizdraht (34) eingelegt ist.

6. Fixpunktring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandsheizdraht (34) in Schlingen (35) in die Rillen (40) eingelegt ist, wobei an den Umkehrstellen (36) ein Freiraum (37) vorgesehen ist, der zur Aufnahme von Längenänderungen des Widerstandsheizdrahtes (34) dient.

7.

Fixpunktring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Aussenseite des Fixpunktringes axial veraufende Nuten (33) ausgespart sind, welche die Flexibilität des Fixpunktringes (21, 30) erhöhen.