CH695261A5

CH695261A5 - Schweissgeraet fuer Kunststoffrohre.

Info

Publication number: CH695261A5
Application number: CH01509/01A
Authority: CH
Inventors: Rindo Marcassoli
Original assignee: Rindo Marcassoli
Priority date: 2001-08-16
Filing date: 2001-08-16
Publication date: 2006-02-28
Also published as: DE10161311A1

Description

CH 695261 A5

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Schweissgerät zur Verbindung von Kunststoffrohren gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] In Gebäuden, insbesondere in Industriebauten, werden Kunststoffrohre, welche verschiedenen Zwecken dienen können, in Decken oder Wände gebaut. Zur Aufnahme der Rohre werden im Beton Aussparungen geformt. Die verwendeten Rohre bestehen üblicherweise aus thermoplastischem Kunststoff.

[0003] Besonders schwierig gestaltet sich der Einbau von Rohren, welche über eine Raumkante hinweggeführt werden. Die auftretenden Probleme werden im Folgenden anhand einer Rohrleitung, welche sich in einer Wand vertikal bis zur Raumkante zwischen der Wand und der Decke erstreckt und von dort aus horizontal durch die Decke verläuft, näher erläutert.

[0004] Beim Bau eines Raumes werden zuerst die Wände gemauert. Eine vertikale Aussparung in der Wand, welche später ein Rohr aufnimmt, wird durch eine entsprechende Ausformung der Schalung erreicht. Wenn die Wände fertig gestellt sind, wird die Decke gebaut. In einem ersten Schritt erstellt man dabei die Verschalung. An der Oberseite der Aussparung in der Wand besteht diese Verschalung aus zwei waagrecht geführten Balken, welche an den Seitenwänden der Aussparung befestigt sind. Diese Balken werden ausserhalb der Aussparung durch Stahlträger gestützt. Die beiden Balken tragen innerhalb der Wandaussparung ein rechteckiges Stück eines Verschalungsbrettes. Dieses Brettstück wird an den Balken angenagelt. Die Grösse und Form dieses Brettstücks entsprechen dabei im Wesentlichen dem Querschnitt der Wandaussparung. Anschliessend wird die untere Armierung hergestellt.

[0005] Der Sanitärinstallateur schneidet dann aus dem Verschalungsbrettstück ein kreisrundes Loch heraus. In dieses Loch steckt er einen Schenkel eines Rohrwinkelstücks aus Kunststoff. Der zweite Schenkel dieses Rohrwinkelstücks verläuft oberhalb der unteren Deckenarmierung rechtwinklig zur Wand. Anschliessend wird die obere Deckenarmierung hergestellt. Dabei wird das Rohrwinkelstück von den Bauarbeitern oft schräggedrückt. Schliesslich wird die Decke betoniert. Nach dem Austrocknen des Betons muss das mit einem Loch versehene Verschalungsbrettstück wieder aus der Wandaussparung entfernt werden. Der Maurer verwendet dazu normalerweise ein Brecheisen. Er drückt das Brettstück mit diesem Brecheisen nach unten. Am Anfang benötigt man dazu einen grossen Kraftaufwand, da die Nägel, mit denen das Brettstück befestigt ist, zuerst gelöst werden müssen. Wenn das Brettstück gelöst ist, dann wird es entlang dem vorstehenden Rohrstumpf nach unten gezogen. Dabei wird der Rohrstumpf oft beschäftigt. Er bekommt Kratzer und Risse oder wird zusammengedrückt, so dass sich seine Querschnittsform verändert.

[0006] Zur Fortsetzung der Rohrleitung wird am vertikal vorstehenden Rohrstumpf ein Kunststoffrohr angeschweisst. Ein Anschweissen ist jedoch nicht möglich, wenn der Rohrstumpf verformt ist und statt einem runden einen ovalen Querschnitt aufweist. Der unmittelbar an die Decke angrenzende Abschnitt des Rohrstumpfs ist normalerweise nicht verformt, da er durch den Beton genügend stabilisiert wird. Um den Anschluss zu ermöglichen, wird der verformte, untere Abschnitt des Rohrstumpfs abgesägt. Gemäss dem Stand der Technik wird dafür eine Handsäge verwendet. Der Einsatz einer Handsäge bietet jedoch Probleme, da in der Wandaussparung für das ungehinderte Sägen nicht genügend Raum vorhanden ist. Man stösst mit der Handsäge ständig an der Rückseite der Wandaussparung an. Die Sägearbeit ist daher mühsam und zeitaufwendig.

[0007] Für das Verbinden von Kunststoffrohrstücken durch Schweissen werden bekannterweise Handschweissgeräte oder automatische Schweissgeräte eingesetzt.

[0008] Die Handschweissgeräte bestehen im Wesentlichen aus einer runden Heizplatte aus Aluminium mit einem Stiel. Die Heizplatte wird elektrisch erhitzt. Ein Thermostat hält ihre Temperatur konstant auf 220°C. Damit der Kunststoff der Rohre an der Heizplatte nicht kleben bleibt, ist diese mit Teflon beschichtet.

[0009] Das Verschweissen umfasst die folgenden Arbeitsschritte: Zuerst werden die Stirnseiten der beiden zu ver-schweissenden Kunststoffrohre abgeschliffen, damit sie frei von Oxiden sind. Danach werden sie so lange von Hand gegen die beiden Flächen der Heizplatte gedrückt, bis eine genügend dicke Schicht des Kunststoffs an den Rohrenden geschmolzen ist. Die Heizplatte wird anschliessend entfernt, und man drückt die erhitzten Stirnseiten der beiden Rohre zusammen. Damit eine stabile Verbindung entsteht, muss man dabei einen bestimmten Mindestdruck anwenden. Dieser Druck kann bei Rohren mit einem Durchmesser von über 63 mm von Hand nicht mehr erreicht werden. Für das Verschweissen von Rohren mit grösseren Durchmessern müssen daher automatische Schweissgeräte eingesetzt werden, welche die notwendige Kraft erzeugen können.

[0010] Die gemäss dem Stand der Technik bekannten automatischen Schweissgeräte zum Verbinden von Kunststoffrohren umfassen normalerweise zwei Spannvorrichtungen zur Befestigung der beiden zu verbindenden Kunststoffrohre und eine Heizvorrichtung für die Erhitzung der Rohrenden. Die Spannvorrichtungen bestehen üblicherweise aus zwei Backen, zwischen denen das Kunststoffrohr eingeklemmt wird.

[0011] Die Patentschrift CH 684 525 (Veröffentlichungsdatum 14.10.1994) beschreibt beispielsweise ein automatisches Schweissgerät, bei welchem eine von zwei Rohrspannvorrichtungen auf einem verschiebbaren Schlitten befestigt ist. Die andere Spannvorrichtung ist ortsfest. Die plattenförmige Heizvorrichtung kann zwischen die beiden Spannvorrichtungen hineingeschoben werden.

[0012] Die Patentschrift WO 92/09 419 (Veröffentlichungsdatum 11.6.1992) schlägt ein automatisches Schweissgerät vor, bei welchem zwei Spannvorrichtungen auf einer Schiene gegeneinander verschiebbar befestigt sind. Die Spannvorrichtungen werden durch je einen Hydraulikzylinder angetrieben. Die Heizvorrichtung ist aus zwei Platten zusammengesetzt. Zwischen den beiden Platten sind Drucksensoren angeordnet, welche den Druck messen, mit welchem die Roh-

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renden gegen die Heizvorrichtung gepresst werden. Die gemessenen Druckwerte werden zur Steuerung der Hydraulikzylinder verwendet.

[0013] Neben Schweissgeräten mit plattenförmigen Heizvorrichtungen sind auch Schweissgeräte mit manschetten-oder ringförmigen Heizvorrichtungen bekannt.

[0014] Die Patentschrift WO 90/00 112 (Veröffentlichungsdatum 11.1.1990) schlägt ein automatisches Schweissgerät vor, dessen Heizvorrichtung aus elektrisch heizbaren Backen besteht. Die beiden Backen sind schwenkbar miteinander verbunden. In zugeklapptem Zustand umfassen die beiden Backen die Endabschnitte der zu verbindenden Kunststoffrohre.

[0015] Die Heizvorrichtung ist an einem Gestell befestigt. Beiderseits von der Heizvorrichtung ist je eine Rohrspannvorrichtung axial verstellbar angeordnet.

[0016] Gegenstand der Patentschrift WO 90/11 884 (Veröffentlichungsdatum 18.10.1990) ist ein automatisches Schweissgerät mit zwei Spannvorrichtungen, welche die beiden zu verbindenden Kunststoffrohre stirnseitig aufeinander-stossend festlegen. Die Heizvorrichtung umfasst die Endabschnitte der beiden Kunststoffrohre und erhitzt diese von aussen her.

[0017] Am Ende der Heizphase und am Anfang der Abkühlphase werden die Endabschnitte der Kunststoffrohre mit einem Vakuum am Innenumfang der Heizvorrichtung gehalten. Dadurch kann verhindert werden, dass an der Innenseite der Schweissnaht ein Wulst entsteht.

[0018] Die Entstehung von Wülsten kann bekanntlich auch mit Hilfe von Stützkörpern verhindert werden, welche ins Rohrinnere eingefügt werden und deren Oberfläche an der Innenseite der Rohrwand anliegt. Zur Verhinderung von Wülsten an der Innenseite der Schweissnaht schlägt die Patentschrift WO 88/06 966 (Veröffentlichungsdatum 22.9. 1988) ferner vor, die Stirnflächen der zu verbindenden Rohre mit Hinterschneidungen zu versehen. Dadurch wird innerhalb der Dicke der Rohrwand für den erweichten Kunststoff, der beim Zusammendrücken der beiden Kunststoffrohre bewegt wird, Platz geschaffen. Der erweichte Kunststoff wird von den Hinterschneidungen aufgenommen und tritt daher nicht an der Innenseite der Rohrwand aus.

[0019] Für das Verschweissen von Verbundrohren sind spezielle Schweissgeräte und -verfahren entwickelt worden. Derartige Schweissgeräte und -verfahren findet man in den beiden Patentschriften EP 0 531 750 (Veröffentlichungsdatum 17.3.1993) und CH 685 814 (Veröffentlichungsdatum 13.10.1995). Sie sind für einschichtige Kunststoffrohre ungeeignet.

[0020] Für das Verschweissen von Kunststoffrohren in Aussparungen in einer Wand, in der Decke oder im Boden eines Gebäuderaumes sind die bekannten automatischen Schweissgeräte wegen der engen Platzverhältnisse ungeeignet. Bisher wurden daher in diesen Situationen auch für Rohre mit einem grösseren Durchmesser als 63 mm Handschweissgeräte verwendet und die Kunststoffrohre nach dem Erhitzen von Hand zusammengedrückt, obwohl man auf diese Art und Weise den vom Hersteller vorgeschriebenen Anpressdruck nicht erreichen kann. Die Folge davon waren schlechte Schweissnähte, welche schon bei geringen Belastungen brachen. Dadurch entstanden zum Teil erhebliche Bauschäden.

[0021] Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein automatisches Schweissgerät zu schaffen, welches es ermöglicht, Kunststoffrohre, welche in Aussparungen von Gebäudewänden, -decken und -böden angeordnet sind, mit genügend hohem Pressdruck durch Schweissen zu verbinden.

[0022] Die Aufgabe wird mit Hilfe der Ausbildungsmerkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0023] Das vorgeschlagene Schweissgerät ist für Situationen vorgesehen, in denen eines der beiden zu verbindenden Kunststoff-Rohrstücke teilweise eingemauert und dadurch bereits fixiert ist. Für dieses Kunststoff-Rohrstück ist folglich keine Spannvorrichtung notwendig. Das vorgeschlagene Schweissgerät weist daher nur eine Rohrspannvorrichtung auf.

[0024] Das Schweissgerät wird mit einer Grundplatte an derjenigen Oberfläche befestigt, aus welcher das eingemauerte Kunststoff-Rohrstück hervorragt. Die Grundplatte trägt eine schwenkbare Schiene, an welcher ein Schlitten verschiebbar befestigt ist. Mit dem Schlitten ist über ein Drehgelenk und ein Kippgelenk eine Führungsstange verbunden. An dieser Führungsstange ist eine Rohrspannvorrichtung in der Längsrichtung der Führungsstange verschiebbar befestigt. Im Weiteren trägt die Führungsstange ein Joch. Das Joch ist in der Mitte mit der Führungsstange verschiebbar und drehbar verbunden. An einem Arm trägt es eine Heizplatte und am anderen Arm eine motorisch angetriebene Schleifscheibe.

[0025] Zum Abschleifen des Rohrstumpfs wird der Jocharm, welcher die Schleifscheibe trägt, in die Aussparung der Wand, der Decke oder des Bodens hineingeschwenkt und das Joch in die Richtung der Grundplatte verschoben. Zum Erhitzen der Rohrenden wird zuerst der Jocharm mit der Heizplatte in die Aussparung geschwenkt. Danach wird das Joch zusammen mit der Rohrspannvorrichtung so weit in die Richtung der Grundplatte gedrückt, bis sowohl die Stirnseite des Rohrstumpfs als auch die Stirnseite des freien Rohrstücks an der Heizplatte anliegen. Sobald der Kunststoff genügend stark aufgeschmolzen ist, wird das freie Rohrstück von der Heizplatte und diese vom Rohrstumpf abgehoben. Der Arm mit der Heizplatte wird danach aus der Aussparung herausgeschwenkt. Schliesslich wird die Rohrspannvorrichtung wieder in die Richtung der Grundplatte bewegt und die erhitzte Stirnseite des freien Rohrstücks wird gegen die erhitzte Stirnseite des Rohrstumpfs gedrückt.

[0026] Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter anderem in den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

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Fig-

1

eine Seitenansicht eines erfindungsgemässen Schweissgeräts, welches an einer Gebäude

decke befestigt ist;

Fig-

2

eine Aufsicht auf eine Grundplatte eines Schweissgeräts gemäss Fig. 1 ;

Fig-

3a eine Aufsicht auf den Schlitten eines Schweissgeräts gemäss Fig. 1 ;

Fig-

3b eine Seitenansicht eines Schlittens gemäss Fig. 2a;

Fig-

3c einen Querschnitt durch einen Schlitten gemäss Fig. 2a;

Fig-

4a eine Aufsicht auf einen Arm einer Rohrspannvorrichtung des Schweissgeräts gemäss Fig. 1

mit einem eingespannten dünnen Rohr und

Fig-

4b eine Aufsicht auf einen Arm einer Rohrspannvorrichtung gemäss Fig. 3a mit einem einge

spannten dicken Rohr.

[0027] Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Schweissgeräts ist an der Decke 52 eines Raums befestigt. Zur Befestigung dient eine Grundplatte 1. Die Form der Grundplatte 1 entspricht im Wesentlichen einem spitzwinkligen Kreissektor (vgl. Fig. 2). Die Randbereiche der Grundplatte 1 sind erhöht. Die Grundplatte 1 wird mit einer einzigen Schraube 3 an der Decke 52 befestigt. Zur Befestigung wird ein Dübel verwendet. Zum Durchlass der Schraube 3 ist die Grundplatte in der Nähe ihrer spitzen Ecke 6 mit einem durchgehenden runden Loch 4 versehen. Auf derjenigen Seite der Grundplatte 1, welche der Decke 52 abgewandt ist, ist eine Schiene 2 angeordnet. Die Schiene 2 ist an der Grundplatte 1 schwenkbar befestigt. Der Schwenkpunkt befindet sich in der Nähe der spitzen Ecke 6 der Grundplatte 1 auf deren Flächenhalbierenden. Der erhöhte Randbereich 7 an der gebogenen Kante der Grundplatte 1 weist eine durchgehende Rille auf. Diejenige Stirnseite der Schiene 2, welche dem Schwenkpunkt abgewandt ist, ragt in diese Rille hinein und wird durch sie geführt. Ausserdem weist die Schiene 2 an dieser Stirnseite eine Gewindebohrung auf, in welche eine Feststellschraube 8 eingeschraubt ist. Mit dieser Feststellschraube 8 kann die Schiene 2 in jeder beliebigen Winkellage arretiert werden. Die Schiene 2 hat einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt (vgl. Fig. 3c). Die beiden Schenkel der Schiene 2 weisen an ihren freien Ende je eine nach innen abstehende Rippe 9 auf.

[0028] An der Schiene 2 ist ein Schlitten 10 axial verschiebbar befestigt. Der Schlitten 10 weist einen im Wesentlichen-quaderförmigen Grundkörper 11 auf (vgl. Fig. 3a bis 3c). An den beiden, längsverlaufenden Schmalseiten des Grundkörpers 11 steht je ein Steg 12 ab. Die beiden Stege 12 haben einen L-förmigen Querschnitt und erstrecken sich über die gesamte Länge des Schlittens 10. Ferner weist jede Schmalseite unmittelbar neben dem Steg 12 eine Längsrille 13 auf. Diese Längsrillen 13 nehmen je eine Rippe 9 der Schiene 2 auf. Gleichzeitig umfassen die beiden Stege 12 je ein freies Ende eines Schenkels der Schiene 2, so dass der Schlitten 10 zwar in der Längsrichtung der Schiene 2 verschoben, aber nicht von der Schiene 2 abgehoben werden kann.

[0029] Der Schlitten 10 kann mit zwei Arretierungsschrauben 53 in einer beliebigen Längsposition an der Schiene 2 arretiert werden. Zur Aufnahme der Arretierungsschrauben 53 ist der Grundkörper 11 in der Nähe seiner beiden Stirnseiten mit je einer durchgehenden Gewindebohrung versehen (vgl. Fig. 3a).

[0030] Im Zentrum derjenigen Seite des Schlittens 10, welche der Schiene 2 abgewandt ist, ist ein Verbindungsstück 14 drehbar befestigt. Das Verbindungsstück 14 kann mit Hilfe einer Feststellschraube 15 (vgl. Fig. 3a und 3b) in jeder beliebigen Drehstellung arretiert werden. Derjenige Abschnitt des Verbindungsstücks 14, welcher dem Schlitten 10 abgewandt ist, ist als Gabel 17 eines Gelenks 16 ausgebildet. Dieses Gabelgelenk 16 verbindet eine Führungsstange 18 mit dem Verbindungsstück 14. Ein Ende der Führungsstange weist einen plattenförmigen Vorsprung 19 auf. Die äussere Stirnseite dieses Vorsprungs 19 ist abgerundet. Der Vorsprung 19 ist zwischen die beiden Arme der Gelenksgabel 17 eingefügt. Die Drehachse des Gabelgelenkes 16 wird durch einen zylindrischen Bolzen 20 gebildet, welcher die beiden Arme der Gelenksgabel 17 und den Vorsprung 19 der Führungsstange 18 durchdringt. Die Gabelarme und der Vorsprung 19 sind dafür mit geeigneten, miteinander fluchtenden Bohrungen versehen. Das Gabelgelenk 16 kann ebenfalls mit einer Festellschraube ausgerüstet sein (nicht gezeigt), welche es ermöglicht, das Gelenk 16 in jeder beliebigen Winkellage zu arretieren.

[0031] An der Führungsstange 18 ist ein Joch 21, eine Rohrspannvorrichtung 22 und eine Schubvorrichtung 23 befestigt (vgl. Fig. 1).

[0032] Das Joch 21 weist einen zentralen Führungsteil 24 und zwei von diesem Führungsteil 24 seitlich abstehende Arme 25 auf. Damit der Führungsteil 24 auf die Führungsstange 18 aufgeschoben werden kann, ist er mit einer durchgehenden, zylindrischen Bohrung versehen, deren Durchmesser dem Durchmesser der Führungstange 18 entspricht. Das Joch 21 ist entlang der Führungsstange 18 verschiebbar und um die Führungsstange 18 drehbar. Die beiden Arme 25 des Jochs 21 liegen vorzugsweise in einer Ebene. Sie sind in stumpfem Winkel, in die Richtung der Grundplatte 1 abgewinkelt. Jeder Arm 25 weist vorzugsweise ein arretierbares Kippgelenk 54 auf, so dass der äussere Abschnitt jedes Arms 25 nach unten geklappt werden kann.

[0033] Am äusseren Ende des einen Arms 25 ist eine vorzugsweise runde Heizplatte 26 befestigt. Sie verläuft parallel zur Grundplatte 1. Die Heizplatte 26 wird durch eine elektrische Widerstandsheizung erhitzt. Sie kann aus Aluminium bestehen und mit Teflon beschichtet sein. Die Stromzufuhr zur elektrischen Widerstandsheizung erfolgt mit Hilfe eines Kabels 27, welches im Innern des Arms 25 bis zum Führungsteil 24 verläuft und dort aus dem Joch 21 austritt.

[0034] Am äusseren Ende des andern Arms 25 ist eine Schleifvorrichtung 28 befestigt. Sie besteht aus einer Trägerplatte 29, an welcher eine Schleifscheibe 30 drehbar befestigt ist. Sowohl die Trägerplatte 29 als auch die Schleifscheibe 30 verlaufen parallel zur Grundplatte 1. Die Schleifscheibe 30 ist an derjenigen Seite der Trägerplatte 29 angeordnet, welche der Grundplatte 1 zugewandt ist. Sie ist an der Trägerplatte 29 mit Hilfe eines Schafts 31, welcher rechtwinklig vom Zentrum der Schleifscheibe 30 absteht, befestigt. Dieser Schaft 31 verläuft durch eine Bohrung in der Trägerplatte 29 hindurch. Der hervorstehende Abschnitt des Schaftes 31 kann in einem Bohrfutter einer elektrischen Bohrmaschine

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41 eingeklemmt werden. Die Bohrmaschine 41 treibt die Schleifscheibe 30 an. Es besteht auch die Möglichkeit, die Schleifscheibe indirekt mit Hilfe eines Keilriemens anzutreiben (nicht gezeigt). In diesem Fall trägt der Schaft 31 eine Riemenscheibe, auf welcher der Keilriemen läuft.

[0035] Die Rohrspannvorrichtung 22 besteht aus einem Führungsrohr 32 und zwei Haltearmen 33. Der Innendurchmesser des Führungsrohrs 32 entspricht dem Aussendurchmesser der Führungsstange 18. Das Führungsrohr 32 ist auf die Führungsstange 18 aufgeschoben. Es ist von der Grundplatte 1 weiter entfernt als der Führungsteil 24 des Jochs 21. Zwischen dem Führungsteil 24 des Jochs 21 und dem Führungsrohr 32 der Rohrspannvorrichtung 22 ist eine Druckfeder 34 angeordnet. Sie ist ebenfalls auf die Führungsstange 18 aufgeschoben. Vom Führungsrohr 32 stehen seitlich die beiden Haltearme 33 ab. Jeder Haltearm 33 ist in einen stangenförmigen, inneren Abschnitt 35 und einen gabelförmigen, äusseren Abschnitt 36 gegliedert (vgl. Fig. 4a und 4b). Die stangenförmigen Abschnitte 35 der beiden Haltearme 33 verlaufen rechtwinklig zur Längsachse des Führungsrohrs 32 und liegen in einer Ebene. Sie sind in ihrer Länge verstellbar. Dies kann erreicht werden, indem der stangenförmige Abschnitt 35 jedes Haltearms 33 aus einem rohrförmigen Teil 37 und einem stabförmigen Teil 38 zusammengesetzt wird. Der rohrförmige Teil 37 grenzt an das Führungsrohr 32 an. Sein Innendurchmesser entspricht dem Aussendurchmesser des stabförmigen Teils 38. Der stabförmige Teil 38 ist in den rohrförmigen Teil 37 eingefügt und kann in dessen Längsrichtung verschoben werden. Er ist mit Hilfe einer Feststellschraube oder -klemme (nicht gezeigt) in jeder beliebigen Längsposition arretierbar. Um zu erreichen, dass die Auszuglänge der beiden Haltearme 33 immer gleich ist, können die stabförmigen Teile 38 der beiden Haltearme 33 über eine Querstrebe 39 miteinander verbunden sein. Am äusseren Ende der stabförmigen Teile 38 grenzt der gabelförmige Abschnitt 36 an. Das zu befestigende Kunststoff-Rohrstück 42 wird zwischen den Gabelarmen 40 positioniert und pro Haltearm 33 mit einem Stahlband 43 festgeklemmt. Damit Kunststoff-Rohrstücke 42 mit unterschiedlichsten Durchmessern fixiert werden können, ist der Winkel zwischen den Gabelarmen 40 in einem inneren Abschnitt kleiner als in einem äusseren Abschnitt. Im Weiteren weist jeder Gabelarm 40 zwei Befestigungsvorrichtungen für das Stahlband 43 auf. Eine Befestigungsvorrichtung 44 liegt am äusseren Ende des inneren Armabschnitts. Sie wird verwendet, wenn ein Kunst-stoff-Rohrstück 42 mit kleinem Durchmesser fixiert werden soll. Die andere Befestigungsvorrichtung 44 liegt am äusseren Ende des äusseren Armabschnitts. Sie wird verwendet, wenn ein Kunststoff-Rohrstück 42 mit grösserem Durchmesser fixiert werden soll. Die Befestigungsvorrichtungen 44 eines Gabelarmes 40 jedes Haltearms 33 sind als Kabelbinder ausgebildet, welche das Stahlband 43 in gespanntem Zustand fixieren.

[0036] Die Schubvorrichtung 23 besteht aus einem Schubrohr 45 und einem Antrieb. Der Innendurchmesser dieses Schubrohrs 45 entspricht dem Durchmesser der Führungsstange 18. Das Schubrohr 45 ist ebenfalls auf die Führungsstange 18 aufgeschoben. Es ist von der Grundplatte 1 weiter entfernt als das Führungsrohr 32 der Rohrspannvorrichtung 22 und der Führungsteil 24 des Jochs 21.

[0037] Zwischen dem Führungsrohr 32 und dem Schubrohr 45 ist ebenfalls eine Druckfeder 46 angeordnet. Sie ist auf die Führungsstange 18 aufgeschoben. An seiner Aussenseite weist das Schubrohr 45 eine Zahnstange 47 auf, welche parallel zu dessen Längsachse verläuft. In die Zahnstange 47 greift ein Zahnrad 48 des Antriebs ein. An der unteren Stirnseite der Führungsstange 18 ist ein Winkelstück 49 angebracht, an dem das Zahnrad 48 drehbar befestigt ist. Das Zahnrad 48 kann mit einer Handkurbel oder einem Elektromotor angetrieben werden (nicht gezeigt). Wenn es gedreht wird, wird das Schubrohr 45 entlang der Führungsstange 18 verschoben. Im Weiteren ist an der Aussenfläche des Schubrohrs 45 ein Messstab 50 befestigt. Dieser Messstab 50 verläuft parallel zur Längsachse des Schubrohrs 45 und ragt über diejenige Stirnseite des Schubrohrs 45, welche der Grundplatte 1 zugewandt ist, hervor. Vom Führungsrohr 32 der Rohrspannvorrichtung 22 steht seitlich eine Führungsplatte 51 ab. Diese Führungsplatte 51 weist ein durchgehendes Loch auf, durch welches der Messstab 50 hindurchragt. Auf dem Messstab 50 ist eine Messskala angebracht. Wenn das Schubrohr 45 durch Drehen des Zahnrades 48 in die Richtung der Grundplatte 1 geschoben wird, dann übt es eine Kraft auf die zwischen dem Schubrohr 45 und dem Führungsrohr 32 liegende Druckfeder 46 auf. Je grösser diese Kraft ist, umso kürzer wird diese Druckfeder 46 und umso geringer wird der Abstand zwischen dem Schubrohr 45 und dem Führungsrohr 32. Die Verringerung des Abstandes wird mit dem Messstab 50 gemessen. Die Messskala ist so geeicht, dass von ihr direkt die dem jeweiligen Abstand entsprechende Kraft abgelesen werden kann. Die Führungsplatte 51 dient dabei als Messzeiger.

[0038] Das vorgeschlagene Schweissgerät wird in der folgenden Art und Weise eingesetzt:

[0039] In einem ersten Schritt wird das Schweissgerät ausserhalb der Aussparung in der Wand an der Decke 52 derartig befestigt, dass die spitze Ecke 6 der Befestigungsplatte 1 dem Rohrstummel 5 zugewandt ist und die gedachte Verlängerung der durch die spitze Ecke 6 verlaufenden Flächenhalbierenden der Befestigungsplatte 1 möglichst genau durch die Mitte des Rohrstummels 5 verläuft. Falls es hier Abweichungen gibt, können diese durch Verstellen der Winkellage der Schiene 2 ausgeglichen werden. Ferner muss der Abstand zwischen der Befestigungsplatte 1 und dem Rohrstummel 5 dabei geringer sein als etwa 30% der Länge der Befestigungsplatte 1.

[0040] In einem weiteren Schritt schleift man die Stirnseite des Rohrstummels 5 ab. Dafür wird derjenige Jocharm 25, welcher die Schleifscheibe 30 trägt, in die Aussparung hineingeschwenkt. Die Schleifscheibe 30 wird in Bezug auf den Rohrstummel 5 durch Verstellen der Winkellage der Schiene 2 und durch Verschieben des Schlittens 10 auf dieser Schiene 2 zentriert. Anschliessend wird die elektrische Bohrmaschine 41 in Betrieb gesetzt. Die rotierende Schleifscheibe 30 wird gegen die Stirnseite des Rohrstummels 5 gepresst, indem man das Schubrohr 45 durch Drehen des Zahnrads 48 in die Richtung der Grundplatte 1 drückt. Der Druck wird über die beiden Druckfedern 34, 46 und das Führungsrohr 32 der Rohrspannvorrichtung 22 auf das Joch 21 übertragen.

[0041] Wenn der Rohrstummel 5 im gewünschten Mass abgeschliffen ist, wird das Schubrohr 45 durch Drehen des Zahnrads 48 wieder von der Grundplatte 1 wegbewegt und danach das Joch 21 nach unten gezogen, wodurch die

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Schleifscheibe 30 von der Stirnseite des Rohrstummels 5 abgehoben wird. Anschliessend schaltet man die Bohrmaschine 41 ab und schwenkt den Jocharm 25 mit der Schleifscheibe 30 aus der Aussparung hinaus.

[0042] Im nächsten Schritt erfolgt das eigentliche Verschweissen des Kunststoff-Rohrstücks 42 mit dem Rohrstummel 5. Dafür wird derjenige Jocharm 25, welcher die Heizplatte 26 trägt, in die Aussparung hineingeschwenkt und in Bezug auf den Rohrstummel 5 zentriert. Anschliessend wird das fortsetzende Kunststoff-Rohrstück 42 in der Rohrspannvorrichtung 22 fixiert. Das Kunststoff-Rohrstück 42 wird ebenfalls in Bezug auf den Rohrstummel 5 zentriert, indem man die Länge der Haltearme 33 der Rohrspannvorrichtung 22 entsprechend verändert. Wenn die Heizplatte 26 ihre Betriebstemperatur erreicht hat, drückt man das Schubrohr 45 wiederum durch Drehen des Zahnrades 47 in die Richtung der Grundplatte 1. Der Druck wird über die beiden Druckfedern 34, 46 auf das Führungsrohr 32 der Rohrspannvorrichtung 22 und den Führungsteil 24 des Jochs 21 übertragen. Dies bewirkt, dass die Heizplatte 26 gegen die Stirnseite des Rohrstummels 5 und die obere Stirnseite des fortsetzenden Kunststoff-Rohrstücks 42 gegen die Heizplatte 26 gedrückt wird. Der Druck wird so lange aufrechterhalten, bis an den Stirnseiten beider Rohre 5, 42 eine genügend dicke Kunststoffschicht aufgeschmolzen ist. Danach wird das Schubrohr 45 wieder von der Grundplatte 1 wegbewegt, damit der Jocharm 25 mit der Heizplatte 26 wieder aus der Aussparung herausgeschwenkt werden kann. Unmittelbar danach presst man die erhitzte Stirnseite des Kunststoff-Rohrstücks 42 gegen die erhitzte Stirnseite des Rohrstummels 5, indem man das Schubrohr 45 wieder in die Richtung der Grundplatte 1 drückt. Ob der ausgeübte Druck genügend hoch ist, kann mit Hilfe des Messstabes 50 festgestellt werden. Nachdem die Schweissnaht genügend abgekühlt ist, kann die Rohrspannvorrichtung 22 gelöst und die Grundplatte 1 von der Decke 52 abmontiert werden.

[0043] Das vorgeschlagene Schweissgerät ermöglicht erstmals die Herstellung von qualitativ guten Schweissnähten in den engen Raumverhältnissen einer Aussparung in einer Wand, in der Decke oder im Boden eines Raumes. Zudem ist die Arbeitszeit, welche für das Verschweissen zweier Kunststoffrohre benötigt wird, bei der Verwendung des vorgeschlagenen Schweissgeräts wesentlich kürzer als bei der Verwendung von Handschweissgeräten.

Hinweisnummernverzeichnis

[0044]

1 Grundplatte

2 Schiene

3 Schraube zur Befestigung der Grundplatte

4 Loch zum Durchlass der Befestigungsschraube

5 Rohrstummel

6 spitze Ecke der Grundplatte

7 erhöhter Randbereich an der gebogenen Kante der Grundplatte

8 Feststellschraube an einer Stirnseite der Schiene

9 Rippe an den Schenkeln der Schiene

10 Schlitten

11 Grundkörper des Schlittens

12 Steg am Schlittengrundkörper

13 Längsrille an einer Schmalseite des Grundkörpers

14 Verbindungsstück

15 Feststellschraube

16 Gabelgelenk

17 Gabel

18 Führungsstange

19 plattenförmiger Vorsprung

20 Bolzen

21 Joch

22 Rohrspannvorrichtung

23 Schubvorrichtung

24 zentraler Führungsteil des Jochs

25 Arm des Jochs

26 Heizplatte

27 Kabel der Heizplatte

28 Schleifvorrichtung

29 Trägerplatte

30 Schleifscheibe

31 Schaft der Schleifscheibe

31 elektrische Bohrmaschine

32 Führungsrohr

33 Haltearm

34 Druckfeder

35 stangenförmiger, innerer Abschnitt eines Haltearms

36 gabelförmiger, äusserer Abschnitt eines Haltearms

37 rohrförmiger Teil

38 stabförmiger Teil

39 Querstrebe

6

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40

Gabelarm

41

elektrische Bohrmaschine

42

Kunststoff-Rohrstück

43

Stahlband

44

Befestigungsvorrichtung für das Stahlband

45

Schubrohr

46

Druckfeder zwischen Führungsrohr und Schubrohr

47

Zahnstange

48

Zahnrad

49

Winkelstück

50

Messstab

51

Führungsplatte

52

Decke

53

Arretierungsschraube am Schlitten

54

Gelenk an einem Jocharm

Claims

Patentansprüche

1. Schweissgerät zur Verbindung von Kunststoffrohren (5, 42) mit einer Rohrspannvorrichtung (22) zum Halten eines an ein ortsfest fixiertes Kunststoffrohr (5) anzuschweissendes Kunststoffrohrs (42), mit einer Heizvorrichtung (26), die zwischen die zu verbindenden Kunststoffrohre (5, 42) geschoben werden kann, und mit Bewegungseinrichtungen (23, 2, 10) zum Bewegen der Rohrspannvorrichtung und/oder der Heizvorrichtung zu und weg von dem fixierten Kunststoffrohr, dadurch gekennzeichnet, dass das Schweissgerät eine Befestigungsvorrichtung (1) zum Befestigen des Schweissgeräts nahe dem ortsfest fixierten Kunststoffrohr (5) aufweist, an der die Bewegungseinrichtungen (23, 2,10) angebracht sind.

2. Schweissgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtungen eine Schubvorrichtung (23) zum Verschieben des anzuschweissenden Kunststoffrohrs (42) und eine Schiebe- und Drehvorrichtung (2, 10) zum Bewegen der Heizvorrichtung (26) umfassen, wobei die Schubvorrichtung und die Schiebe- und Drehvorrichtung an einer Führungsstange (18) befestigt sind, an der auch die Heizvorrichtung über eine Stützvorrichtung (21) und die Rohrspanneinrichtung (22) befestigt sind.

3. Schweissgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebe- und Drehvorrichtung (2, 10) aus einer an der als Grundplatte (1) ausgebildeten Befestigungseinrichtung schwenkbar befestigten Schiene (2) und einem an der Schiene axial verschiebbar befestigten Schlitten (10) gebildet ist.

4. Schweissgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstange (18) über eine in beliebiger Winkellage arretierbare Drehverbindung (14,15,16,17,19, 20) am Schlitten (10) befestigt ist.

5. Schweissgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützvorrichtung ein Joch (21) mit einem zentralen Führungsteil (24) und von diesem zentralen Führungsteil seitlich abstehenden Armen (25) ist, wobei das Joch um die Führungsstange (18) drehbar und in deren Längsrichtung verschiebbar ist, und wobei die Heizvorrichtung (26) und eine weiterhin vorgesehene Schleifvorrichtung (28) zum Abschleifen der Oberfläche des ortsfest fixierten Kunststoffrohrs (5) an jeweiligen Armen des Jochs angeordnet sind.

6. Schweissgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung eine Heizplatte (26) ist und die Schleifvorrichtung (28) aus einer auf einer Trägerplatte (29) angeordneten drehbaren Schleifscheibe (30) besteht, wobei die Schleifscheibe beispielsweise mittels einer elektrischen Bohrmaschine (31,41) gedreht wird.

7. Schweissgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrspannvorrichtung (22) einen oder mehrere Haltearme (33) bestehend aus einem stabförmigen Abschnitt (35) und einem gabelförmigen äusseren Abschnitt (36) zur Aufnahme des anzuschweissenden Kunststoffrohrs (42) aufweist, wobei das in der Rohrspannvorrichtung aufgenommene Kunststoffrohr mittels eines Stahlbands (43) im gabelförmigen Abschnitt des Haltearms gehalten wird, dass ein Haltearm jeweils als stabförmiger Teil (38) ausgebildet ist, der über einen rohrförmigen Teil (37) an einem die Führungsstange (18) umgreifenden Führungsrohr (32) angebracht ist, und dass im Fall von mehreren Haltearmen diese Haltearme jeweils über eine Querstrebe (39) verbunden sind.

8. Schweissgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf die Führungsstange (18) aufgeschobene Druckfeder (34) zwischen dem Führungsteil (24) des Jochs (21) und dem Führungsrohr (32) der Rohrspannvorrichtung (22) vorgesehen ist.

9. Schweissgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubvorrichtung (23) aus einem auf die Führungsstange (18) aufgeschobenen Schubrohr (45) und einem Antrieb besteht, wobei zwischen dem Führungsrohr (32) und dem Schubrohr (45) eine auf die Führungsstange (18) aufgeschobene Druckfeder (46) angeordnet ist.

10. Schweissgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schubrohr (45) an seiner Aussenseite eine Zahnstange (47) aufweist, die parallel zu seiner Längsachse verläuft und in die ein Zahnrad (48) des Antriebs eingreift, das an einem an der unteren Stirnseite der Führungsstange (18) angebrachten Winkelstück (49) drehbar befestigt ist.

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CH 695261 A5

11. Schweissgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Messvorrichtung (50) zum Messen der beim Bewegen des anzuschweissenden Kunststoffrohrs (42) in Richtung zum fixierten Kunststoffrohr (5) ausgeübten Kraft vorgesehen ist.

12. Schweissgerät nach den Ansprüchen 9 und 11 oder nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung mittels eines an der Aussenfläche des Schubrohrs (45) befestigten und mit einer Messskala versehenen Messstabs (50) ausgebildet ist, der parallel zur Längsachse des Schubrohrs verläuft und über dessen Stirnseite durch ein Loch in einer als Messzeiger dienende und seitlich vom Führungsrohr (32) der Rohrspannvorrichtung (22) abstehende Führungsplatte (51) hindurchgehend in Richtung zur Befestigungseinrichtung (1) hinausragt.

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