CN107635743A - 感应连接套筒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将塑料管(2、3)熔化连接的感应连接套筒(1)。所述感应连接套筒(1)包括套筒体(9)、第一感应加热元件(12)和第二感应加热元件(13)，所述套筒体具有用于容纳待连接的塑料管(2)的第一连接区段(4)的第一容纳区段(5)和用于容纳待连接的塑料管(3)的第二连接区段(6)的第二容纳区段(7)。所述套筒体(9)包括内部件(10)，所述内部件(10)构成两个容纳区段(5、7)并且在所述内部件上容纳感应加热元件(12、13)，使得感应加热元件(12)的空隙部(16)由内部件(10)穿过并且在感应加热元件(12、13)的区域中所述空隙部在其外周面(14、15)上与内部件(10)齐平。此外，所述套筒体(9)包括外部件(11)，所述外部件与内部件(10)材料锁合地连接并且包围感应加热元件(12、13)的外周面(14、15)。

Description

感应连接套筒
技术领域
本发明涉及一种用于将塑料管熔化连接的感应连接套筒，以及一种用于制造这样的感应连接套筒的制造方法和一种用于在使用所述感应连接套筒的情况下在两个塑料管之间建立焊接连接的建立方法。
背景技术
WO2007/128384A2公开了一种感应连接套筒，其中，在套筒体中嵌入两个套管形的感应加热元件，所述感应加热元件在其内周面上不由套筒体包围并且因此直接构成用于容纳待连接的塑料管的连接区段的容纳区段。如果将待连接的塑料管插入到套筒体中，则塑料管的圆周直接贴靠在感应加热元件的内周面上。感应连接套筒的这种构造方案具有以下缺点，即，塑料管仅有条件地与感应加热元件的内周面连接。
由JP2001208274A已知一种感应连接套筒，在该感应连接套筒中，两个构造成套管形的感应加热元件嵌入在套筒体中并且包围用于容纳待连接的塑料管的连接区段的容纳区段。感应连接套筒的这种构造方案具有以下缺点，即，感应加热元件在感应连接套筒的制造过程中仅能非常困难地定位。在使用具有非对中定位的感应加热元件的感应连接套筒时这可能造成容纳区段在圆周上观察不均匀地升温。
发明内容
本发明的任务在于，实现一种感应连接套筒，该感应连接套筒能简单地制造并且提供高的功能安全性。此外，要提出一种用于使用这样的感应连接套筒的方法。
本发明的任务通过一种根据权利要求5所述的感应连接套筒或通过根据权利要求13所述的用于制造感应连接套筒的方法以及通过根据权利要求1所述的用于在借助所述感应连接套筒的情况下建立焊接连接的方法得以解决。
在用于在第一塑料管与第二塑料管之间建立焊接连接的方法中规定：所述方法包括以下方法步骤：
-提供第一塑料管；
-提供具有套筒体的感应连接套筒，所述套筒体沿轴向具有宽度；
-将感应连接套筒套装到第一塑料管上，从而感应连接套筒以其套筒体的整个宽度包围第一塑料管；
-提供第二塑料管；
-第二塑料管相对于第一塑料管同轴地对准并且直接并排地设置；
-轴向移动感应连接套筒，从而所述感应连接套筒部分地包围第一塑料管和第二塑料管；
-将感应装置定位在感应连接套筒的区域中并且借助于感应装置在感应连接套筒中通过感应引起电流，从而套筒体至少部分地变软并且与两个塑料管材料锁合地连接。
所述用于建立焊接连接的方法的优点在于，感应连接套筒通过其构造方案可以完全滑移到第一塑料管上。因此，第二塑料管可以相对于第一塑料管精确地定位。
另外可以规定：为了在轴向移动感应连接套筒的方法步骤之前在分别具有一个内管和一个外管的双壁的塑料管之间建立焊接连接，其中，感应连接套筒部分地包围第一塑料管和第二塑料管，附加地实施至少以下方法步骤：-焊接双壁的塑料管的两个内管。在这里优点在于，所述内管可以单独地并且在单个的方法步骤中进行焊接。由此，内管可以具有与外管不同的特性。
此外可以规定：将双壁的塑料管的两个内管在端侧通过借助于焊接板(Schweiβspiegel)的加热元件对焊进行焊接。在这里优点在于，在两个塑料管之间这样建立的焊接连接具有高的强度值或高的密封性。
最后可以规定：在焊接双壁的塑料管的两个内管之后并且还在轴向移动感应连接套筒的方法步骤之前，其中，感应连接套筒部分地包围第一塑料管和第二塑料管，对相互焊接的内管进行压力试验。在这里优点在于，由此可以在压力试验时对内管的焊接进行视觉检验或其他类型的检验，因为通过还敞开的外管能看到内管。
按照本发明，感应连接套筒构造用于将塑料管熔化连接。感应连接套筒包括：
-由注塑的热塑性塑料材料制成的套筒体，所述套筒体具有用于容纳待连接的塑料管的第一连接区段的第一容纳区段和用于容纳待连接的塑料管的第二连接区段的第二容纳区段，所述容纳区段彼此同轴地设置；
-第一感应加热元件，所述第一感应加热元件套管形地构造并且具有在圆周中设置的空隙部并且所述第一感应加热元件嵌入在套筒体中，其中，第一感应加热元件包围套筒体的第一容纳区段；
-第二感应加热元件，所述第二感应加热元件套管形地构造并且具有在圆周中设置的空隙部并且所述第二感应加热元件嵌入在套筒体中，其中，第二感应加热元件包围套筒体的第二容纳区段。所述套筒体包括内部件，所述内部件构成两个容纳区段并且在所述内部件上容纳感应加热元件，使得感应加热元件的空隙部由内部件穿过并且在感应加热元件的区域中所述空隙部在其外周面上与内部件齐平。此外，所述套筒体包括外部件，所述外部件与内部件材料锁合地连接并且包围感应加热元件的外周面，其中，感应加热元件完全由内部件和外部件包围。
感应连接套筒的按照本发明的构造方案的优点在于，通过感应连接套筒的所提出的构造使感应连接套筒的制造变得简单，由此提高感应连接套筒的尺寸精度。特别是在制造过程中可以将感应加热元件简单且位置准确地定位在套筒体的内部。由此可以实现，构造成套管形的感应加热元件尽可能精确地与套筒体的两个容纳区段同轴地定位并且感应连接套筒具有高的尺寸精度。因此，在使用这样的用于连接两个塑料管的感应连接套筒时可以实现，套筒体的容纳区段在圆周上观察均匀地升温并且因此可以实现套筒体的内部件的均匀的熔化。因此，两个塑料管利用按照本发明的感应连接套筒的连接具有良好的强度或密封性。
另外适宜地可以规定：套筒体的内部件由包括热塑性塑料组的第一塑料构成，所述第一塑料具有第一熔点，并且套筒体的外部件由与第一塑料不同的、包括热塑性塑料组的第二塑料构成，所述第二塑料具有第二熔点，其中，第二塑料的熔点高于第一塑料的熔点。在这里优点在于，由此可以实现，在使用感应连接套筒中在套筒体升温时仅熔化套筒体的内部件并且套筒体的外部件保持形状稳定。由此，可以实现两个待连接的塑料管的稳定且密封的连接。
此外可以规定：在内部件与外部件之间构造有粘附剂层。在这里优点在于，由此套筒体的内部件和外部件可以固定地相互连接并且套筒体因此可以具有高强度。
此外可以规定：在内部件上构造有连续的容纳区段，所述容纳区段具有用于容纳待连接的塑料管的连接区段的圆柱形的内周面，其中，第一容纳区段和第二容纳区段构造在连续的容纳区段中。在这里优点在于，特别是在装配双壁的塑料管时，感应连接套筒可以在接合两个塑料管之前滑移到所述两个塑料管中的一个塑料管上。当两个塑料管彼此定位时，感应连接套筒接着可以轴向地移动到两个塑料管的连接区域中。此外，这样构造的感应连接套筒可简单且成本低廉地制造。
此外可以规定：外部件的外周面从套筒体的纵向中心出发朝套筒体的端面的方向渐缩地构造。在这里优点在于，套筒体由此能简单地从用于制造感应连接套筒的注塑模具中脱模。
也有利的是这样的模型，按照该模型可以规定：感应加热元件的壁厚相对于套筒体的内部件的壁厚为30％至70％之间、特别是40％至60％之间、优选47％至53％之间。特别在所述周面厚度比的情况下产生意想不到的优点，即，在向感应加热元件中的能量引入尽可能小的情况下可以实现套筒体的内部件的充分熔化，以便能够在两个待连接的塑料管之间建立良好的连接，其中，内部件不过度地熔化，以便能够获得内部件的形状稳定性。
按照一个改进方案能实现，第一和第二感应加热元件的宽度相对于套筒体的宽度为15％至45％之间、特别是25％至35％之间、优选26％至30之间。特别在所述宽度比的情况下产生意想不到的优点，即，在向感应加热元件中的能量引入尽可能小的情况下可以实现套筒体的内部件的充分熔化，以便能够在两个待连接的塑料管之间建立良好的连接，其中，内部件不过度地熔化，以便能够获得内部件的形状稳定性。
此外可以规定：在套筒体上设置有至少一个位置固定元件，所述位置固定元件相对于所述容纳区段中的一个容纳区段径向地朝套筒体的中心的方向突出地设置。在这里优点在于，位置固定元件一方面可以用于将感应连接套筒定心在所述塑料管中的一个塑料管上。此外，感应连接套筒可以通过位置固定元件夹紧在所述塑料管中的一个塑料管的外径上。
在用于制造感应连接套筒的方法中规定：所述制造方法包括以下方法步骤：
-将第一感应加热元件置入到第一注塑模具半部中，其中，第一注塑模具半部具有用于容纳第一感应加热元件的第一模具空腔，所述第一模具空腔具有与第一感应加热元件的外径相对应的净直径，其中，第一感应加热元件定位地容纳在第一注塑模具半部中；
-将第二感应加热元件置入到与第一注塑模具半部配合作用的第二注塑模具半部中，其中，第二注塑模具半部具有用于容纳第二感应加热元件的第二模具空腔，所述第二模具空腔具有与第二感应加热元件的外径相对应的净直径，其中，第二感应加热元件定位地容纳在第二注塑模具半部中；
-将第一注塑模具半部和第二注塑模具半部彼此压紧，其中，第一注塑模具半部和/或第二注塑模具半部具有第一型芯，所述第一型芯关于用于容纳感应加热元件的模具空腔对中地设置并且用于成形感应连接套筒的第一容纳区段和第二容纳区段；
-将热塑性塑料材料注射到第一模具空腔和第二模具空腔中，其中，形成感应连接套筒的套筒体的内部件，所述套筒体在内侧具有第一容纳区段和第二容纳区段并且在所述套筒体中至少局部地嵌入感应加热元件，其中，在感应加热元件的圆周中设置的空隙部由内部件的塑料材料穿过；
-打开第一注塑模具半部和第二注塑模具半部；
-将套筒体的内部件连同在所述套筒体上浇注的感应加热元件从所述注塑模具半部中的一个注塑模具半部中顶出；
-将套筒体的内部件连同在所述套筒体上浇注的感应加热元件置入到第三注塑模具半部中，其中，第三注塑模具半部具有用于容纳套筒体的内部件的第三模具空腔，在所述第三模具空腔中设置用于定位内部件的另一个型芯，并且在内部件的外周面与第三模具空腔之间构成用于成形套筒体的外部件的径向间隙；
-闭合第三模具空腔；
-将热塑性塑料材料注射到第三模具空腔中，其中，形成套筒体的外部件；
-打开第三注塑模具半部；
-将完成的感应连接套筒顶出。
按照本发明的方法的优点在于，感应连接套筒可以通过所描述的方法步骤这样制造，使得感应加热元件可以尽可能精确地定位在套筒体中。此外，所描述的制造方法可以良好地自动化，以便能够在批量生产方法中制造这样的感应连接套筒。此外，所述制造方法在两个注塑步骤中可非常简单且因此成本低廉地实现。
此外适宜地可以规定：为了闭合第三模具空腔提供具有第四模具空腔的第四注塑模具半部，所述第四模具空腔与第三注塑模具半部的第三模具空腔配合作用。在这里优点在于，感应连接套筒由此可以关于其纵向中心对称地构造并且因此可以简单地制造。
此外可以规定：将第一注塑模具半部和第三注塑模具半部设置在一个共同的夹紧板(Aufspannplatte)上并且将第二注塑模具半部和第四注塑模具半部设置在一个共同的夹紧板上，其中，第一注塑模具半部和第三注塑模具半部形成喷嘴侧并且第二注塑模具半部和第四注塑模具半部同时相互运动并且形成顶出侧。在这里优点在于，因此为了制造感应连接套筒必须存在仅一个挤压器，以便能够在喷嘴侧上成形浇口。此外，在顶出侧上必须存在仅一个致动器，该致动器使第二注塑模具半部和第四注塑模具半部同时运动。
此外可以规定：借助于顶出装置实现套筒体的内部件连同在所述套筒体上浇注的感应加热元件的顶出和/或完成的感应连接套筒的顶出，所述顶出装置设置在所述注塑模具半部中的一个注塑模具半部中。在这里优点在于，不必手动地将套筒体的内部件连同在所述套筒体上浇注的感应加热元件和/或完成的感应连接套筒从注塑模具半部中的一个注塑模具半部中顶出，而自动化地实现所述顶出。
附图说明
为了更好地理解本发明，借助以下附图详细阐述本发明。
分别以强烈简化的示意图示出：
图1示出感应连接套筒的实施例的透视图，所述感应连接套筒用于将待连接的第一塑料管与待连接的第二塑料管熔化连接；
图2示出按照图1的感应连接套筒的透视图，其中，隐没了套筒体的外部件；
图3示出感应加热元件的透视图；
图4示出感应连接套筒的侧视图；
图5示出感应连接套筒按照图4中的剖切线V-V的剖视图；
图6示出感应连接套筒连同与其连接的塑料管按照图4中的剖切线V-V的剖视图；
图7示出用于制造感应连接套筒的第一模具半部和第二模具半部；
图8示出在闭合状态中的用于制造感应连接套筒的第一模具半部和第二模具半部；
图9示出用于制造感应连接套筒的第三模具半部和第四模具半部；
图10示出在闭合状态中的用于制造感应连接套筒的第三模具半部和第四模具半部；
图11示出四个模具半部在两个夹紧板上的可能的布置结构的透视图；
图12示出用于在两个塑料管之间建立焊接连接的一个方法步骤，其中，将所述感应连接套筒套装到第一塑料管上；
图13示出用于在两个塑料管之间建立焊接连接的一个方法步骤，其中，相对于第一塑料管定位第二塑料管；
图14示出用于在两个塑料管之间建立焊接连接的一个方法步骤，其中，通过感应连接套筒连接所述塑料管；
图15示出用于在两个双壁的塑料管之间建立焊接连接的一个方法步骤，其中，将所述感应连接套筒套装到第一塑料管上；
图16示出用于在两个双壁的塑料管之间建立焊接连接的一个方法步骤，其中，利用焊接板加热内管；
图17示出用于在两个双壁的塑料管之间建立焊接连接的一个方法步骤，其中，焊接内管；
图18示出用于在两个双壁的塑料管之间建立焊接连接的一个方法步骤，其中，借助于感应连接套筒焊接外管。
具体实施方式
首先要指出，在不同描述的实施方式中，相同部件设有相同的附图标记或者说相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容能够按意义转用到具有相同的附图标记或者说相同的构件名称的相同部件上。在说明书中所选择的位置说明、例如上、下、侧向等等也参考直接描述的以及示出的附图并且在位置改变时按意义转用到新的位置上。
在图1至图6中示出感应连接套筒1的实施例，其中，对于相同的部件如在相应前面的图中那样使用相同的附图标记或构件标记。为了避免不必要的重复，指出或参考相应前面的图中的详细描述。
图1示出感应连接套筒1的透视图，所述感应连接套筒用于将待连接的第一塑料管2与待连接的第二塑料管3熔化连接。特别是规定：待连接的第一塑料管2的第一连接区段4插入到感应连接套筒1的第一容纳区段5中并且待连接的第二塑料管3的第二连接区段6插入到感应连接套筒1的第二容纳区段7中。利用在本发明中描述的感应连接套筒1，由热塑性塑料材料例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等制成的塑料管2、3例如可以相互连接。
两个待连接的塑料管2、3以及感应连接套筒1优选旋转对称地构造并且因此具有中轴线8。通过感应连接套筒1，两个待连接的塑料管2、3可以彼此同轴地定位并且随后通过感应连接套筒1相互焊接。塑料管2、3相互精确的焊接过程随后在本发明中特别是在图6中还要详细描述。
如在图1中可良好地看出那样，感应连接套筒1包括套筒体9，该套筒体由注塑的热塑性塑料材料制成。
套筒体9包括内部件10和外部件11，在所述内部件中构造有第一容纳区段5和第二容纳区段7，所述外部件包围内部件10。容纳区段5、7彼此同轴地设置并且沿轴向彼此错开。
图2示出按照图1的感应连接套筒1的透视图，其中，在该视图中隐没了套筒体9的外部件11。如在图2中可看到的那样规定：在套筒体9的内部件10上设置有第一感应加热元件12和第二感应加热元件13。感应加热元件12、13套管形地构造并且由能导电的材料制成。这种用于感应加热元件12、13的材料例如可以是不生锈的钢、特别是优质钢。
特别是规定：第一感应加热元件12在外部区域中围绕第一容纳区段5地设置并且第二感应加热元件13在外部区域中围绕第二容纳区段7地设置。如在图2中可看到的那样，第一感应加热元件12的外周面14和第二感应加热元件13的外周面15不由内部件10包封。
如在图2中另外可看到的那样规定：在两个感应加热元件12、13的圆周中设置有空隙部16，所述空隙部在感应加热元件12、13中构造为穿透部。空隙部16例如可以以圆形空隙部的形式构造。备选于此，空隙部16可以具有多边形的横截面。
感应加热元件12、13例如可以由薄壁的管材制成。备选于此可以规定：感应加热元件12、13由套管形卷起的板材条制成。
如在图2中可看到的那样，可以规定：第一容纳区段5和第二容纳区段7设置在连续的容纳区段17中。因此，在这样构造连续的容纳区段17时，在内部件10的内周面18上不构造阶梯部。感应加热元件12、13彼此同轴地并且与两个容纳区段5、7同轴地或者说与连续的容纳区段17同轴地设置。
图3示出感应加热元件12、13的透视图。从图3可良好地看出，感应加热元件12、13中的空隙部16在圆周上分布地设置。特别是可以规定：空隙部16在第一列19中和在第二列20中并排地设置。此外可以规定：第一列19的空隙部16关于圆周的圆周角与第二列20的空隙部16成角度地错开，从而在感应加热元件12、13的横剖图中总是仅所述两个空隙部列19、20中的一个空隙部列的空隙部16被剖切。这可以有助于提高感应加热元件12、13的稳定性。在使用较宽的感应加热元件12、13时也可设想的是，不仅构造有第一空隙部列19和第二空隙部列20，而且构造有另外的空隙部列。
图4示出感应连接套筒1的侧视图。如从图4可良好地看到的那样，连续的容纳区段17或者说内部件10的内周面18具有内径21。所述内径21与待连接的塑料管2、3的外径相适配。
如在图4中可良好地看到的那样，可以规定：在套筒体9上设置有至少一个位置固定元件22，所述位置固定元件朝中心的方向相对于内部件10的内周面18突出地构造并且因此内周面18的内径净宽变小。由此，套装到所述塑料管2、3中的一个塑料管上的感应连接套筒1可以被夹紧并且因此被固定在其位置中。优选可以规定：在套筒体9的圆周上分布地设置有三个位置固定元件22。在这里，位置固定元件22彼此错开120°地分布在圆周上。位置固定元件22例如可以构造为半圆的销。此外也可设想的是，位置固定元件22以简单的凸部的形状构造。在另一个实施变型方案中也可以规定其他数量的位置固定元件22。
图5示出感应连接套筒1的剖视图、特别是按照图4中的剖切线V-V的横剖图。此外，在图5中同样以横剖图示出两个待连接的塑料管2、3。
如在图5中可特别良好地看到的那样，内部件10的内径21略大于待连接的第一塑料管2的外径23或待连接的第二塑料管3的外径24地选择。
由此可以实现，感应连接套筒1可以良好地滑移到待连接的塑料管2、3上。在此特别有利的是，在待连接的第一塑料管2的外径23或待连接的第二塑料管3的外径24与内部件10的内径21之间选择间隙配合。优点在于，待连接的第一塑料管2的外径23或待连接的第二塑料管3的外径24是大致一样大的。
如在图4和图5的总览中可特别良好地看到的那样，位置固定元件22相对于内部件10的内周面18突出地设置，由此该位置固定元件可以夹紧在所述塑料管2、3中的一个塑料管上。特别是位置固定元件22的净直径25如此选择，使得该净直径与待连接的塑料管2、3的外径23、24中的一个外径形成过渡配合或过盈配合。
位置固定元件22例如可以成形为套筒体9的内部件10的或外部件11的完整的组成部分。备选于此也可设想的是，位置固定元件22安装到内部件10或外部件11上。
如在图5中另外可良好地看到的那样，第一感应加热元件12具有第一内周面26并且第二感应加热元件13具有第二内周面27。通过第一感应加热元件12的第一外周面14形成第一感应加热元件12的外径28。通过第一感应加热元件12的第一内周面26形成第一感应加热元件12的内径29。
类似于此，第二感应加热元件13具有外径30和内径31。感应加热元件12、13的外径28、30与内径29、31之间的差称为感应加热元件12、13的壁厚32。
在第一容纳区段5或第二容纳区段7的区域中，内部件10具有第一外周面33或第二外周面34。内部件10的第一外周面33优选与第一感应加热元件12的外周面14齐平并且第二外周面34类似于此与第二感应加热元件13的外周面15齐平。在此可看出，内部件10以小疙瘩35的形式填满感应加热元件12、13的空隙部16并且穿过该空隙部。
另外在图5中可看出，套筒体9的外部件11在第一容纳区段5的区域中具有第一内周面36并且在第二容纳区段7的区域中具有第二内周面37。两个内周面36、37优选与内部件10的两个外周面33、34或与感应加热元件12、13的外周面14、15叠合。这特别是意味着，套筒体9的外部件11直接贴靠到或者说浇注到套筒体9的内部件10上。
特别是在空隙部16的区域中，内部件10和外部件11材料锁合地相互连接。
在感应连接套筒1的一个实施例中可以规定：对于套筒体9的内部件10和外部件11使用相同的塑料材料。在这里，在内部件10与外部件11之间的连接区的区域中形成塑料材料的大致均匀的结构。特别是可以通过以下方式产生，即，在内部件10与外部件11之间看不到清晰的分界面，而构成过渡区域，其中，从内部件10到外部件11的过渡通过在电子扫描显微镜下观察是可以看得见的。内部件10或外部件11可以由热塑性塑料材料例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等构成。
在另一个实施变型方案中可以规定：套筒体9的内部件10由包括热塑性塑料组的第一塑料构成，该第一塑料具有第一熔点，并且套筒体9的外部件11由与第一塑料不同的、包括热塑性塑料组的第二塑料构成，该第二塑料具有第二熔点，其中，第二塑料的熔点高于第一塑料的熔点。在这里，同样可以使用不同类型的聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等。
在另一个实施变型方案中可以规定：在内部件10或感应加热元件12、13与外部件11之间施加粘附剂层38。粘附剂层38特别是可以用于加强内部件10与外部件11之间的连接并且因此提高感应连接套筒1的强度。
内部件10的壁厚39在第一容纳区段5的区域中或在第二容纳区段7的区域中进行测量。由内部件10的壁厚39与感应加热元件12、13的壁厚32的差得出重叠部40。在重叠部40中包含在焊接过程中熔化且与待连接的管2、3材料锁合地连接的塑料材料。
如从图5另外可看到的那样，外部件11具有外周面41。在这里可以规定：外周面41从纵向中心42出发圆锥形渐缩地构造。特别是可以规定：外周面41与假设的圆柱形周面成圆锥角43地设置。该圆锥角43可以处于2°至10°之间、特别是3°至7°之间、优选4°至5°之间。
如从图5另外可看到的那样，套筒体9关于其纵向延伸部在第一端面44和第二端面45之间延伸。通过端面44、45得出套筒体9的沿轴向的宽度46。
感应加热元件12、13具有宽度47或宽度48。在一个优选的实施例中，感应加热元件12、13结构相同地构造，从而所述感应加热元件具有相同的尺寸。内部件10具有宽度49。在这里可以规定：该宽度49小于套筒体9的宽度46。
图6示出感应连接套筒1或两个待连接的塑料管2、3按照图4中的剖切线V-V的横剖图。
在图6的图示中，两个待连接的塑料管2、3或感应连接套筒1彼此如此定位，使得焊接过程可以开始。在这里，借助于感应线圈这样加热感应加热元件12、13，使得至少内部件10熔化。特别是在这里要实现，内部件10在重叠部40的区域中熔化。通过这个熔化过程，内部件10的塑料材料与待连接的第一塑料管2或与待连接的第二塑料管3连接。由此，如果熔化的塑料材料又凝固，则在塑料管2、3与感应连接套筒1之间实现材料锁合连接。
在一个可能的实施例中，感应连接套筒1具有25mm的套筒体9宽度46。该感应连接套筒1的内部件10的宽度49为19mm。感应加热元件12、13的宽度47、48为7mm。空隙部16的直径为2mm。感应加热元件12、13的壁厚32为1mm。内部件10的壁厚39为2mm。内部件10的内径21为50.5mm。位置固定元件25的净直径25为50mm。这样确定尺寸的感应连接套筒1可以用于连接具有50mm的外径23、24的塑料管2、3。
借助图7至10描述用于制造感应连接套筒1的制造方法。在这些附图中特别是示出了用于制造感应连接套筒所必需的注塑模具。
在图7中示出第一注塑模具半部50和第二注塑模具半部51的剖视图。在这里可看出，第一注塑模具半部50具有第一模具空腔52，第一感应加热元件12置入到该模具空腔中。在这里，第一模具空腔52具有与第一感应加热元件12的外径28相对应的净直径53。由此，第一感应加热元件12可以定位地容纳在第一注塑模具半部50中。
第二注塑模具半部51具有第二模具空腔54，在该模具空腔中可以容纳第二感应加热元件13。类似于第一注塑模具半部50，第二注塑模具半部51的第二模具空腔54具有与第二感应加热元件13的外径30相对应的净直径55。此外规定：在第一注塑模具半部50中或者在第二注塑模具半部51中设置有第一型芯56，该型芯随后构成套筒体9的内部件10的内周面18。特别是规定：第一型芯56的直径57与内部件10的内径21相对应。
如从图7另外可看到的那样，可以规定：在第二注塑模具半部51中构造有第一浇口58，该浇口用于提供熔化的塑料材料。因此，第二注塑模具半部51在专业术语中也称为喷嘴侧。
第一注塑模具半部50在专业术语中也称为顶出侧。在这里特别是可以规定：第二注塑模具半部51位置固定不变地设置在注塑机上并且第一注塑模具半部50相对于第二注塑模具半部51可移动地设置在注塑机上。
在按照图8的图示中，第一注塑模具半部50朝第二注塑模具半部51的方向如此程度地运动，使得模具空腔52、54闭合并且构成自由空间59。因此，可以开始塑料材料的喷射过程。在注塑过程中，自由空间59以塑化的塑料材料填充。特别是通过这个方法步骤在第一注塑过程中制造套筒体9的内部件10。
在随后的方法步骤中，将两个注塑模具半部50、51重新打开并且将套筒体9的内部件10连同感应加热元件12、13从注塑模具半部50、51中取出并且对应于图9和图10中的图示进一步加工。
图9示出第三注塑模具半部60和第四注塑模具半部61的剖视图。如从图9另外可看到的那样，可以规定：在第三注塑模具半部60中构造有第三模具空腔62，该第三模具空腔与第四注塑模具半部61的第四模具空腔63配合作用。在这里特别是规定：第三模具空腔62和第四模具空腔63形成外部件11的外周面41的轮廓。如从图9另外可看到的那样，在第三注塑模具半部60或第四注塑模具半部61中设置有用于容纳内部件10连同感应加热元件12、13的另一个型芯64。如从图9可看到的那样，可以规定：在第三注塑模具半部60或第四注塑模具半部61中设置有第二浇口65，用于供应塑料材料。
在另一个方法步骤中，第三注塑模具半部60朝第四注塑模具半部61的方向运动直至所述注塑模具半部60、61占据对应于图10的闭合位置。
如从图10可看到的那样，通过第三模具空腔62和第四模具空腔63构成径向间隙66，该径向间隙用于构造外部件11。
对应于一个未示出的实施变型方案也可以规定：第三注塑模具半部60和第四注塑模具半部61这样构造，使得例如仅在第三注塑模具半部60中构成模具空腔62，该模具空腔设置用于成形完整的感应连接套筒1并且第四注塑模具半部61构造为无空隙部的盖，用于闭合第三注塑模具半部60。
如在图7和图9中示意性示出的那样，可以规定：设置有顶出装置67，该顶出装置用于将套筒体9的内部件10连同感应加热元件12、13从第一注塑模具半部50或第二注塑模具半部51中顶出。类似于此可以规定：完成的感应连接套筒1的顶出借助于顶出装置67实现，该顶出装置设置在第三注塑模具半部60或第四注塑模具半部61中。
在图11中示出用于制造感应连接套筒1的装置68的另一个并且可能本身独立的实施方式，其中，对于相同的部件如在前面的图7至10中那样也使用相同的附图标记或构件标记。为了避免不必要的重复，指出或参考前面的图7至10中的详细描述。
图11示出用于制造感应连接套筒1的装置68的透视图。在这里可看出的是，可以规定：第一注塑模具半部50和第三注塑模具半部60可以设置在一个共同的夹紧板上。另外，第二注塑模具半部51和第四注塑模具半部61可以设置在一个共同的夹紧板上。两个夹紧板这样转动地示出，从而模具空腔52、54、62、63是可见的。
如从图11另外可看到的那样，可以规定：第一浇口58和第二浇口65通过一个共同的浇口通道供给。
所述实施例示出感应连接套筒1或用于制造感应连接套筒1的装置68的可能的实施变型方案，其中，在此处要说明，本发明不限于本发明的特别示出的实施变型方案，相反，各个实施变型方案彼此的不同组合也是可能的并且这种变型可能性基于通过具体的本发明对技术手段的教导处于本领域技术人员的能力之内。
在图12至14中示出用于在第一塑料管2和第二塑料管3之间建立焊接连接的可能的方法的各个方法步骤，其中，在借助感应连接套筒1的情况下建立焊接连接。在这些方法步骤中示出的塑料管2、3是单壁的塑料管2、3。
图12示出用于建立焊接连接的第一方法步骤。从该图可看出，提供第一塑料管2和感应连接套筒1，其中，将感应连接套筒1套装到第一塑料管2上。将感应连接套筒1如此程度地套装到第一塑料管2上，直至感应连接套筒1不再相对于第一塑料管2的端面突出。换言之，将感应连接套筒1如此程度地套装到第一塑料管2上，直至套筒体9的整个宽度46包围第一塑料管2的外径。因此，套筒体9以其整个宽度46沿轴向覆盖或搭接第一塑料管2。
然后，在另一个方法步骤中对应于图13相对于第一塑料管2定位第二塑料管3。可以规定：两个塑料管2、3彼此隔开间距，或者但是两个塑料管2、3也在其端侧上密封地相互贴靠。
在图14中示出的另一个方法步骤中，将感应连接套筒1如此移动到两个塑料管2、3上，使得该感应连接套筒至少部分覆盖两个塑料管。优选将感应连接套筒1这样定位在两个塑料管2、3之间，使得该感应连接套筒以相等部分覆盖两个塑料管、亦即居中地定位在两个塑料管之间。
如果感应连接套筒1准确地定位，则在同样在图14中示出的方法步骤中将感应装置69定位在感应连接套筒1的区域中并且激活。通过感应装置69在两个感应加热元件12、13中通过感应引起电流。由此，感应加热元件12、13升温并且因此用于软化或至少部分地熔化套筒体9的内部件10的塑料并且由此可以与所述塑料管2、3连接。由此，在套筒体9与两个塑料管2、3之间建立材料锁合连接。
在图15至18中示出用于在第一塑料管2和第二塑料管3之间建立焊接连接的可能的方法的各个方法步骤，其中，在这里两个双壁的塑料管2、3相互连接。两个双壁的塑料管2、3分别具有一个内管70、71，所述内管设置在外管72、73的内部，其中，内管70、71和所属的外管72、73例如通过接片相互连接，从而所述内管和所述外管处于彼此同轴。
按照图15的方法步骤与按照图12的方法步骤相同，其中，在该方法步骤中将感应连接套筒1套装到第一塑料管2上。
在图16中示出的另一个方法步骤中，两个塑料管2、3借助于夹紧装置74保持并且压到加热元件亦或焊接板75上。在这里，两个塑料管2、3这样构造，使得仅两个内管的端侧相互贴靠。换言之，两个内管70、71在端侧相对于外管72、73突出地构造。
使两个内管70、71在这里相互挤压的压紧力或压紧时间和加热元件温度与内管70、71的性质或几何形状有关。
在如在图17中示出的另一个方法步骤中，将焊接板75从在两个内管70、71之间的位置移除并且将两个内管通过夹紧装置74对接地相互挤压。通过借助于焊接板75的预热并且通过借助于夹紧装置74施加的压力，两个内管70、71可以材料锁合地相互连接。如果两个内管70、71相互连接，则可以将夹紧装置74移除。
在一个备选变型方案中可以规定：为了焊接内管使用一种不同的焊接方法。
接着，在另一个方法步骤中可以实施密封检查，其中，以压力加载两个相互连接的内管70、71。通过外管72、73中的环形间隙(如其在图17中可良好地看到)可以检验内管70、71的焊接连接的密封性。
在进行密封检查之后，在如在图17中示出的另一个方法步骤中，可以将感应连接套筒1移动到两个塑料管2、3上并且对应于应经关于图14描述的方法步骤对其进行焊接。
另外，所示出的和所描述的不同实施例中的独立特征或特征组合本身也可以是独立的、本发明的或按照本发明的解决方案。
基于独立的本发明的解决方案的任务可以从说明书中得出。
对具体的说明书中的数值范围的全部说明应这样理解，使得所述数值范围一起包括任意的和所有由此产生的部分范围，例如说明1至10应这样理解，即，一起包括从下限1和上限10出发的全部的部分范围，即以1或更大的下限开始并且以10或更小的上限结束的全部的部分范围，例如1至1.7、或3.2至8.1、或5.5至10。
主要是在图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12至14和15至18中示出的各个实施方案可以构成独立的按照本发明的解决方案的技术方案。与此相关的按照本发明的任务和解决方案可从对附图的详细描述中得出。
按规定最后要指出，为了较好地理解感应连接套筒1或用于制造感应连接套筒1的装置68的构造，所述感应连接套筒或用于制造感应连接套筒的装置或其组成部分部分地不按比例和/或放大和/或缩小地示出。
附图标记列表
1 感应连接套筒
2 待连接的第一塑料管
3 待连接的第二塑料管
4 第一连接区段
5 第一容纳区段
6 第二连接区段
7 第二容纳区段
8 中轴线
9 套筒体
10 套筒体的内部件
11 套筒体的外部件
12 第一感应加热元件
13 第二感应加热元件
14 第一感应加热元件的外周面
15 第二感应加热元件的外周面
16 感应加热元件中的空隙部
17 连续的容纳区段
18 内部件的内周面
19 第一空隙部列
20 第二空隙部列
21 内部件的内径
22 位置固定元件
23 待连接的第一塑料管的外径
24 待连接的第二塑料管的外径
25 位置固定元件的净直径
26 第一感应加热元件的内周面
27 第二感应加热元件的内周面
28 第一感应加热元件的外径
29 第一感应加热元件的内径
30 第二感应加热元件的外径
31 第二感应加热元件的内径
32 感应加热元件的壁厚
33 内部件的第一外周面
34 内部件的第二外周面
35 小疙瘩
36 外部件的第一内周面
37 外部件的第二内周面
38 粘附剂层
39 内部件的壁厚
40 重叠部
41 外部件的外周面
42 纵向中心
43 圆锥角
44 套筒体的第一端面
45 套筒体的第二端面
46 套筒体宽度
47 第一感应加热元件宽度
48 第二感应加热元件宽度
49 内部件的宽度
50 第一注塑模具半部
51 第二注塑模具半部
52 第一模具空腔
53 第一模具空腔的净直径
54 第二模具空腔
55 第二模具空腔的净直径
56 第一型芯
57 第一模具空腔的直径
58 第一浇口
59 自由空间
60 第三注塑模具半部
61 第四注塑模具半部
62 第三模具空腔
63 第四模具空腔
64 另一个型芯
65 第二浇口
66 径向间隙
67 顶出装置
68 用于制造感应连接套筒的装置
69 感应装置
70 第一内管
71 第二内管
72 第一外管
73 第二外管
74 夹紧装置
75 焊接板

Claims (16)

1.用于在第一塑料管(2)与第二塑料管(3)之间建立焊接连接的方法，其特征在于，所述方法包括以下方法步骤：
-提供第一塑料管(2)；
-提供具有套筒体(9)的感应连接套筒(1)，所述套筒体沿轴向具有宽度(46)；
-将感应连接套筒(1)套装到第一塑料管(2)上，从而感应连接套筒(1)以其套筒体(9)的整个宽度(46)包围第一塑料管(2)；
-提供第二塑料管(3)；
-第二塑料管(3)相对于第一塑料管(2)同轴地对准并且直接并排地设置；
-轴向移动感应连接套筒(1)，从而所述感应连接套筒部分地包围第一塑料管(2)和第二塑料管(3)；
-将感应装置(69)定位在感应连接套筒(1)的区域中并且借助于感应装置(69)在感应连接套筒(1)中通过感应引起电流，从而套筒体(9)至少部分地塑化并且与两个塑料管(2、3)材料锁合地连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了在轴向移动感应连接套筒(1)的方法步骤之前在分别具有一个内管(70、71)和一个外管(72、72)的双壁的塑料管(2、3)之间建立焊接连接，其中，感应连接套筒(1)部分地包围第一塑料管(2)和第二塑料管(3)，附加地实施至少以下方法步骤：
-焊接双壁的塑料管(2、3)的两个内管(70、71)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将双壁的塑料管(2、3)的两个内管(70、71)在端侧通过借助于焊接板(75)的加热元件对焊进行焊接。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在焊接双壁的塑料管(2、3)的两个内管(70、71)之后并且还在轴向移动感应连接套筒(1)的方法步骤之前，其中，感应连接套筒(1)部分地包围第一塑料管(2)和第二塑料管(3)，对相互焊接的内管(70、71)进行压力试验。
5.用于将塑料管(2、3)熔化连接的感应连接套筒(1)，所述感应连接套筒包括：
由注塑的热塑性塑料材料制成的套筒体(9)，所述套筒体具有用于容纳待连接的塑料管(2)的第一连接区段(4)的第一容纳区段(5)和用于容纳待连接的塑料管(3)的第二连接区段(6)的第二容纳区段(7)，所述容纳区段(5、7)彼此同轴地设置；
第一感应加热元件(12)，所述第一感应加热元件套管形地构造并且具有在圆周中设置的空隙部(16)并且所述第一感应加热元件(12)嵌入在套筒体(9)中，其中，第一感应加热元件(12)包围套筒体(9)的第一容纳区段(5)；
第二感应加热元件(13)，所述第二感应加热元件套管形地构造并且具有在圆周中设置的空隙部(16)并且所述第二感应加热元件(13)嵌入在套筒体(9)中，其中，第二感应加热元件(13)包围套筒体(9)的第二容纳区段(7)；
其特征在于，套筒体(9)包括内部件(10)，所述内部件(10)构成两个容纳区段(5、7)并且在所述内部件上容纳感应加热元件(12、13)，使得感应加热元件(12)的空隙部(16)由内部件(10)穿过并且在感应加热元件(12、13)的区域中所述空隙部在其外周面(14、15)上与内部件(10)齐平，并且套筒体(9)包括外部件(11)，所述外部件与内部件(10)材料锁合地连接并且包围感应加热元件(12、13)的外周面(14、15)，其中，感应加热元件(12、13)完全由内部件(10)和外部件(11)包围。
6.根据权利要求5所述的感应连接套筒，其特征在于，套筒体(9)的内部件(10)由包括热塑性塑料组的第一塑料构成，所述第一塑料具有第一熔点，并且套筒体(9)的外部件(11)由与第一塑料不同的、包括热塑性塑料组的第二塑料构成，所述第二塑料具有第二熔点，其中，第二塑料的熔点高于第一塑料的熔点。
7.根据权利要求5或6所述的感应连接套筒，其特征在于，在内部件(10)与外部件(11)之间构造有粘附剂层(38)。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的感应连接套筒，其特征在于，在内部件(10)上构造有连续的容纳区段(17)，所述容纳区段具有用于容纳待连接的塑料管(2、3)的连接区段(4、6)的圆柱形的内周面(18)，其中，第一容纳区段和第二容纳区段(7)构造在连续的容纳区段(17)中。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的感应连接套筒，其特征在于，外部件(11)的外周面(41)从套筒体(9)的纵向中心出发朝套筒体(9)的端面(44、45)的方向渐缩地构造。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的感应连接套筒，其特征在于，感应加热元件(12)的壁厚(32)相对于套筒体的内部件(10)的壁厚(39)为40％至60％之间。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的感应连接套筒，其特征在于，第一和第二感应加热元件(12、13)的宽度(47、48)相对于套筒体(9)的沿轴向的宽度(46)为25％至35％之间。
12.根据权利要求5至11中任一项所述的感应连接套筒，其特征在于，在套筒体(9)上设置有至少一个位置固定元件(22)，所述位置固定元件相对于所述容纳区段(5、7)中的一个容纳区段径向地朝套筒体(9)的中心的方向突出地设置。
13.用于制造感应连接套筒(1)、特别是根据上述权利要求中任一项所述的感应连接套筒(1)的方法，其特征在于，所述制造方法包括以下方法步骤：
-将第一感应加热元件(12)置入到第一注塑模具半部(50)中，其中，第一注塑模具半部(50)具有用于容纳第一感应加热元件(12)的第一模具空腔(52)，所述第一模具空腔(52)具有与第一感应加热元件(12)的外径(28)相对应的净直径(53)，其中，第一感应加热元件(12)定位地容纳在第一注塑模具半部(50)中；
-将第二感应加热元件(13)置入到与第一注塑模具半部(50)配合作用的第二注塑模具半部(51)中，其中，第二注塑模具半部(51)具有用于容纳第二感应加热元件(13)的第二模具空腔(54)，所述第二模具空腔(54)具有与第二感应加热元件(13)的外径(30)相对应的净直径(55)，其中，第二感应加热元件(13)定位地容纳在第二注塑模具半部(51)中；
-将第一注塑模具半部(50)和第二注塑模具半部(51)彼此压紧，其中，第一注塑模具半部(50)和/或第二注塑模具半部(51)具有第一型芯(56)，所述第一型芯关于用于容纳感应加热元件(12、13)的模具空腔(52、54)对中地设置并且用于成形感应连接套筒(1)的第一容纳区段(5)和第二容纳区段(7)；
-将热塑性塑料材料注射到第一模具空腔(52)和第二模具空腔(54)中，其中，形成感应连接套筒(1)的套筒体(9)的内部件(10)，所述套筒体在内侧具有第一容纳区段(5)和第二容纳区段(7)并且在所述套筒体中至少局部地嵌入感应加热元件(12、13)，其中，在感应加热元件(12、13)的圆周中设置的空隙部(16)由内部件(10)的塑料材料穿过；
-打开第一注塑模具半部(50)和第二注塑模具半部(51)；
-将套筒体(9)的内部件(10)连同感应加热元件(12、13)从所述注塑模具半部(50、51)中的一个注塑模具半部中顶出；
-将套筒体(9)的内部件(10)连同感应加热元件(12、13)置入到第三注塑模具半部(60)中，其中，第三注塑模具半部(60)具有用于容纳套筒体(9)的内部件(10)的第三模具空腔(62)，在所述第三模具空腔(62)中设置用于定位内部件(10)的另一个型芯(64)，并且在内部件(10)的外周面与第三模具空腔(62)之间构成用于成形套筒体(9)的外部件(11)的径向间隙(66)；
-闭合第三模具空腔(62)；
-将热塑性塑料材料注射到第三模具空腔(62)中，其中，形成套筒体(9)的外部件(11)；
-打开第三注塑模具半部(62)；
-将完成的感应连接套筒(1)顶出。
14.根据权利要求13所述的用于制造感应连接套筒(1)的方法，其特征在于，为了闭合第三模具空腔(62)提供具有第四模具空腔(63)的第四注塑模具半部(61)，所述第四模具空腔(63)与第三注塑模具半部(60)的第三模具空腔(62)配合作用。
15.根据权利要求14所述的用于制造感应连接套筒(1)的方法，其特征在于，将第一注塑模具半部(50)和第三注塑模具半部(60)设置在一个共同的夹紧板上并且将第二注塑模具半部(51)和第四注塑模具半部(61)设置在一个共同的夹紧板上，其中，第一注塑模具半部(50)和第三注塑模具半部(60)形成喷嘴侧并且第二注塑模具半部(51)和第四注塑模具半部(61)形成顶出侧并且同时相互运动。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的用于制造感应连接套筒(1)的方法，其特征在于，借助于顶出装置(67)实现套筒体(9)的内部件(10)连同浇注在所述套筒体上的感应加热元件(12、13)的顶出和/或完成的感应连接套筒(1)的顶出，所述顶出装置设置在所述注塑模具半部(50、51、60、61)中的一个注塑模具半部中。
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