CN104093533A - 用于加热塑料管的端部区段的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于加热塑料管(1)的端部区段的方法和装置，用于准备构造塑料管上的接头，其中，端部区段能够在外侧上借助于在外的加热夹具(2、3)和在内侧上借助于一能从端部过来地引入塑料管(1)中的加热芯轴(4)在塑料管的变形温度上或之上加热。根据本发明，端部区段的加热借助于一具有至少一个第一长度区段(6)和至少一个第二长度区段(5)的加热芯轴(4)来进行，其中，沿着前部的第一长度区段(6)的直径选择得小于管端部区段的内直径，并且，加热芯轴(4)的直径在衔接第一长度区段(6)的第二长度区段(5)上向加热芯轴(4)的端部去地以如下方式扩大，即，第二长度区段(5)的端部在加热管的端部区段时与管的端部区段的内侧面接触，由此，待加热的管的端部区段的端部在其加热时不仅与在外的加热夹具(2、3)而且与加热芯轴(4)接触。

Description

用于加热塑料管的端部区段的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于加热塑料管的端部区段的方法以及一种用于执行相应方法的装置。
背景技术
以连续方法制造的塑料管为了储藏、运输和使用而一般被分成确定的长度。尤其在管道技术中存在很多不同的管长度，这些管长度在工地上以适当的方式被插接成管柱。管的端部在此设有接头，另一管的尖端部能够插入到所述接头中。
为了制造管上的接头而将管的相应的端部一般性地首先加热至变形温度并然后借助于成形工具成形出所述接头。
为了加热塑料管的端部区段至变形温度而已知的是：所述端部区段在外侧上借助于在外的加热夹具被接触并且所述端部区段的内侧面通过一加热芯轴无接触地加热。为了平衡制作公差而一般性地在加热芯轴和管内壁部之间存在一间隙。热传递在此情况下通过辐射热进行。也已知的是：管内侧面通过热空气来加热。
由DE 2536306 B2公知：管的端部区段的加热借助于红外线光源进行，该红外线光源在加热期间通过一空气流来冷却。在EP 1315604 B1中有类似的构造，其中，多个辐射加热体偏心地布置在一能绕管轴线旋转式驱动的承载件上并且配置给这些辐射加热体的气体喷嘴在最大的热辐射部位上冷却所述塑料管的内侧面。所述冷却是需要的，因为为了缩短加热时间一方面需要到管内部中的高的能量注入，但是另一方面没有冷却管内部的辐射加热会导致过量的表面温度。替代辐射加热体也公知了接触加热体，这些接触加热体构造为扩展心轴，这些扩展心轴但是被耗费地制造和运行。
在加热塑料管时的另一问题是：在管的切割棱边上，尤其是当该管由强收缩的塑料，例如聚丙烯、聚乙烯或PVC制成时，存在直径上的一定的收缩。如果管的端部区段通过与管接触的在外的加热夹具来加热，基于管端部区域的收缩在那里失去直接的接触，从而使得在管端部区域内的外侧面没有出现足够的加热。这导致：在管端部上的接头的随后的制造中能够影响尺寸稳定性。当另一管的待插入所述接头中的尖端部应当以最大的直径插入时，在工地上经常因此必须作为不适配而丢掉这样的管。
在提高的温度下的储藏也会导致管端部区域中在卷边(Sicke)前的收缩并且会使管很难插接。
发明内容
因此，本发明的任务是提供一种用于加热塑料管的端部区段的方法，用于准备构造接头，在该方法中，管的端部区段直至切割棱边的完全加热是可行的。此外，本发明的任务是提供一种用于执行相应的方法的装置。
所述任务通过权利要求1和5中记载的发明来解决。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中记载。
在本发明的主题中，为了准备构造接头，塑料管的端部区段的加热通过如下方式进行，即，所述端部区段在外侧上借助于加热夹具被带至接触并且在内侧上借助于一能从端部引入所述塑料管中的加热芯轴在所述塑料管的变形温度上或之上加热。
根据本发明，在该方法中使用一加热芯轴，所述加热芯轴的沿着前部的第一长度区段的直径选择得略小于管的端部区段的内直径，其中，所述加热芯轴的直径在衔接所述第一长度区段的第二长度区段上但是以如下方式扩大，即，所述第二长度区段的端部在加热该管的端部区段时与所述管的内侧面接触，由此，管的端部区段的端部在该管加热时不仅与所述在外的加热夹具而且与所述加热芯轴接触。
虽然所述加热芯轴在所述第一长度区段上形成与所述管的内侧面的小的间隙，但是该间隙向所述第二长度区段的端部去地以如下方式减小：所述加热芯轴的后部的端部能够在推入所述管中时出现与所述管的内侧面的接触进而能够扩宽该管；该管也能在其切割棱边上出现与所述在外的加热夹具的接触，从而使得直至切割棱边地进行了管的所需的加热。
所述加热芯轴优选地构造为柱体形金属体，该柱体形金属体具有沿着前部的第一长度区段所选择的第一直径和在加热芯轴的端部上具有第二直径的第二长度区段，其中，所述第二直径选择得大于所述第一直径。所述第二长度区段楔形地从第一直径扩大到在加热芯轴的端部上的第二直径。
在这类的加热芯轴推入一塑料管中时，在端部侧上的楔形的形状向外挤压所述塑料管的可能的缩入部，从而使得所述塑料管的处在切割棱边上的外端部可以在外侧面上与所述在外的加热夹具接触进而可以发生管的足够的加热。所述第一长度区段优选延伸至在成形(Aufmuffung)期间在管中待构造的卷边的区域中，并且所述第二长度区段大致相应于所述切割棱边和待设置的卷边构造部之间的长度。
用于聚丙烯和聚乙烯管的加热温度优选地对于所述在外的加热夹具而言为150°-160°并且对于所述加热芯轴的表面而言为140°-180°。
在PVC管的情况下，优选的温度对于所述在外的夹具而言为130°-150°并且对于所述加热芯轴而言为120°-160°。
所述第二长度区段的楔角度大致为2-20°，优选为5°。
优选地还有一第三柱体形长度区段衔接到所述第二长度区段上，该第三柱体形长度区段的直径相应于第二长度区段的后部的端部的直径。
所述柱体形的加热芯轴尤其由全铝或一铝合金制成并且包含用于接收中央加热元件的一中央钻孔，所述中央加热元件例如可以构造为电的加热筒。代替中央加热元件，所述加热芯轴也可以包含环形地在周边上布置的多个钻孔，用于分别接收一加热棒。所述加热芯轴在此可以环形地构造，从而使得其总质量减小。
附图说明
本发明随后根据一实施例详细阐释。其中：
图1示出了穿过一塑料管的截面图，该塑料管具有套装的加热夹具以及被移入的加热芯轴；
图2示出了穿过具有在外侧上的加热夹具的塑料管的侧向截面视图，其中，所述加热芯轴在上部的第一位置中在管之外并且在下部的第二位置中在推入所述管内的状态下；
图2a示出了在放大视图中的图2的细节Y，其中，能够识别出塑料管在切割棱边上的收缩；以及
图2b示出了图2的细节Z，其中明显的是：所述加热芯轴的楔形的扩宽部导致所述塑料管的内侧面的接触。
具体实施方式
图1中示出的横截面示出了塑料管1，所述塑料管处在两个在外的加热夹具2、3以及一在内的加热芯轴4之间的间隙中。所述加热芯轴4表示为柱体形本体，其中，该本体要么可以包含一中央的加热棒，要么可以包含多个环形地分布在周边上的较小的加热棒。在后面的情况下，所述加热芯轴也可以环形地构造，以便减少所述加热芯轴的总质量。所述加热芯轴的材料优选由具有大的导热能力的铝合金或铝制成。
在外的半壳形的加热夹具2、3被带至与所述塑料管1的外侧面的接触中。在加热夹具闭合的情况下，所述管以如下方式被固定，即，在移入加热芯轴时，尤其是当后部的斜面(第二长度区段5)相反按压管端部时阻止管的侧向推开。所述柱体形加热芯轴4具有与塑料管内侧面的0.5-2mm的小的间距，以便能够平衡塑料管的制作公差，从而使得在加热芯轴移入和移出所述塑料管时不会出现卡住。
在外的加热夹具的温度对于聚丙烯和聚乙烯管处在150°-160°，并且加热芯轴的温度为140°-180°。
在使用对于PVC管的加热装置的情况下，在外的加热夹具的温度处在130°-150°，并且加热芯轴的温度处在120°-160°。
为了所述加热芯轴在移入和移出所述管时的滑动改善，所述加热芯轴的表面被硬质阳极氧化，从而使得获得了光滑和硬的表面。
图2示出了侧视图中的布置，其带有塑料管1，在该塑料管的外侧面上布置有加热夹具2、3，这些加热夹具与塑料管1接触。在图2的上半部中示出了在塑料管之外的加热芯轴4。所述加热芯轴具有前部的第一长度区段6和后部的第二长度区段5。能识别出：在后部的第二长度区段5上有直径的一楔形的扩大部，其中，楔角度8为2°-20°并且优选为大致5°。前部的长度区段6直柱体形地构造。所述长度区段6和5连续地相互交融地过渡。还有一另外的第三长度区段7衔接所述第二长度区段，所述第三长度区段又直柱体形地构造，从而使得所述第二长度区段5形成第一和第三长度区段之间的连续过渡区域。
图2b示出了图2的细节Z。示出了如何将塑料管1在切割棱边上通过楔形面5向外按压进而与示出图2的细节Y的图2a对比地如何与所述在外的加热夹具2处于接触中。加热芯轴4在短的路段上造成加热芯轴4和在外的加热夹具2之间的管7的卡住，基于该短的路段，产生的加紧力可以借助于到所述加热芯轴4上的足够的拉力和压力被容易地克服。
所述加热芯轴4在所述长度区段6的前端部上的前棱边可以实施成坡口，以便避免收缩的管的端部上的过量能够导致加热芯轴移入到所述管中时的问题。
附图标记列表
1  塑料管
2  加热夹具
3  加热夹具
4  加热芯轴
5  第一长度区段
6  第二长度区段
7  第三长度区段
8  楔角度

Claims (11)

1.用于加热塑料管(1)的端部区段的方法，所述方法用于准备构造所述塑料管上的接头，其中，所述端部区段能够在外侧上借助于在外的加热夹具(2、3)和在内侧上借助于一能从端部过来地引入所述塑料管(1)中的加热芯轴(4)在所述塑料管的变形温度上或之上加热，其特征在于，所述塑料管的在内的端部区段的加热借助于一具有至少一个第一长度区段(6)和至少一个第二长度区段(5)的加热芯轴(4)来进行，其中，所述加热芯轴(4)的沿着前部的所述第一长度区段(6)的直径选择得小于该管的端部区段的内直径，所述加热芯轴(4)的直径在衔接所述第一长度区段(6)的第二长度区段(5)上向所述加热芯轴(4)的端部去地以如下方式扩大，即，所述第二长度区段(5)的端部在加热该管的在内的端部区段时与该管的端部区段的内侧面接触，由此，待加热的该管的端部区段的端部在该管加热时不仅与所述在外的加热夹具(2、3)而且与所述加热芯轴(4)接触，并且，在所述塑料管(1)的端部区段的加热之后，将所述加热芯轴(4)在构造接头之前从所述塑料管中去除。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在使用聚丙烯或聚乙烯作为管材料的情况下，所述在外的加热夹具(2、3)的加热温度为150°-160°，并且所述加热芯轴(4)的加热温度为140°-180°。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在使用PVC作为管材料的情况下，所述在外的加热夹具(2、3)的加热温度为130°-150°，并且所述加热芯轴(4)的加热温度为120°-160°。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该管(1)的端部区段在前部的所述第一长度区段(6)的区域中通过所述加热芯轴(4)的加热基本上无接触地通过辐射热来进行。
5.用于执行根据权利要求1所述的用于加热塑料管(1)的端部区段的方法的装置，其具有：至少两个在外的加热夹具(2、3)，用于包围嵌接和加热所述塑料管的在外的端部区段；一能引入所述端部区段中的加热芯轴(4)，用于加热该管的端部区段的内侧面，其特征在于，用于加热所述塑料管的在内的端部区段的所述加热芯轴(4)构造为柱体形金属体，所述柱体形金属体具有：具有第一直径的前部的第一长度区段(6)；在所述加热芯轴(4)的后部的端部上的具有第二直径的第二长度区段(5)，其中，所述第二直径选择得大于所述第一直径并且所述第二长度区段(5)从所述第一直径出发楔形地扩大。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，在所述加热芯轴(4)的后部的端部上，第三长度区段(7)衔接所述第二长度区段(5)，所述第三长度区段的直径相应于所述第二长度区段(5)的在端部侧上的直径。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一长度区段(6)的长度大致相应于所述塑料管的从接头底部至待构造在该管中的卷边的长度。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二长度区段(5)的直径改变以2-20°的楔角度延伸，其中，所述第一长度区段(6)和所述第二长度区段(5)的端部之间的直径的差值为0.5-2mm。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述楔角度为5°。
10.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述柱体形金属体由铝或一铝合金制成并且包含一中央钻孔，所述中央钻孔用于接收一中央的加热元件。
11.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述柱体形金属体环形地构造并且包含一排环形地在周边上布置的钻孔，这些钻孔用于分别接收一加热棒。
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