DD231542A1 - Verfahren und vorrichtung zum erwaermen von thermoplastischen kunststoffrohrendabschnitten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erwaermen von thermoplastischen Kunststoffrohrendabschnitten, die anschliessend zu Muffen oder zu Muffen mit Sicken verformt werden und die zur Durchfuehrung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung. Ziel ist es, den technisch-oekonomischen Aufwand zu senken, die Qualitaet der Muffen zu verbessern, den Ausschuss zu verringern und die Fertigungsstabilitaet zu erhoehen. Die Aufgabe besteht darin, eine kontrollierbare, unterschiedliche Erwaermung einzelner Bereiche des thermoplastischen Kunststoffrohrendabschnittes und eine gleichzeitige Abstuetzung des Rohrendes waehrend des Erwaermungsvorganges zu ermoeglichen. Als Loesung wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Warmluftzufuehrung durch entweder im Inneren oder im Inneren und am Aussenumfang des Rohrendes angeordnete Dichtelemente reguliert wird und dabei gleichzeitig der in den thermoplastischen Zustand uebergehende Rohrabschnitt stabilisiert wird. Die zur Durchfuehrung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung besteht aus einem zylinderfoermigen Gehaeuse, das an einer Stirnseite eine Oeffnung zum Einschieben des zu erwaermenden Rohrendes aufweist, mit Heizelementen und einem Geblaese ausgestattet ist und in dem ein bzw. mehrere Dichtelemente angeordnet sind. Fig. 1

Description

VEB Chemiekombinat Schwerin, den 2. 11. 1964

Bitterfeld 2679

Verfahren und Vorrichtung zum Erwärmen von thermoplastischen Kunststoffrohrendabschnitten

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erwärmen von thermoplastischen Kunststoffrohrendabschnitten,die anschließend zu Huffen oder zu Muffen mit Sicken verformt werden und die -zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Zur Erwärmung von thermoplastischen Kunststoffrohrendabschnitten, die anschließend zu Muffen verformt v/erden, sind bereits verschiedene Lösungen bekannt.

In de-.a DE-GM 7208597 ist eine Aufheizvorrichtung beschrieben, die eine drehbar gelagerte Trommel aufweist, in der Infrarotheizelemente angeordnet sind. An einer Stirnseite dieser Vorrichtung befindet sich eine Öffnung zum Einführen der Kunststoff rohre.

Aus der DS-AS 2536306 ist ein Anwärmofen für das zu muffende Ende eines thermoplastischen Kunststoffrohres beschrieben. Die-

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ser besteht aus einem mit Luftleitkanälen versehenen topfähnlichen Gehäuse zur Aufnahme des Endabschnittes des Rohres zwischen zwei mit Abstand zu dem Bndabschnitt in axialer Richtung zu dem Rohr verlaufenden Wänden, einem Ventilator zum Umwälzen der Luft und Infrarotheizkörpern, die an den dem Endabschnitt zugeordneten Flächen der Wände angeordnet sind. Diese Lösung soll ein vollkommen gleichmäßiges,materialschonendes und wirtschaftliches Erwärmen der Rohrenden ermöglichen.

Aus der Praxis sind Einrichtungen bekannt, bei denen die Luft mittels einer elektrischen Energiequelle erwärmt wird und die Luft zur Erhöhung des Wärmeflusses in Turbulenz versetzt wird.

Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Verfahren und Vorrichtungen besteht.darin, daß der gesamte umzuformende Bereich des Rohrendes einer gleich starken Wärmebehandlung atisgesetzt wird und auf die während des Muffenbildungsprozesses stattfindenden Warmverformungsvorgänge keine ausreichende Berücksichtigung genommen wird. Es kommt zu Querstauchungen in den zu verformenden Bereichen, die zu einer Qualitätsminderung führen. Dies tritt insbesondere bei kompliziert gestalteten Muffen auf, die folglich in dem zu bildenden Leitungsverbund eine Schwachstelle sind. ·

Ein weiterer Nachteil, vor allem bei dünnwandigen Rohren, ist die geringe Eigenstabilität des Röhrendes während dem Erwärmungsvorgang. Oft bilden sich Einfallstellen, die eine qualitätsgerechte Muffenformung unmöglich machen. Das Rohrende muß abgetrennt und der Sekundärmaterialaufbereitung zugeführt v/erden.

In der Praxis wird bei der Muffenherstellung für dünnwandige Rohre versucht, durch Anlegen eines Vakuums während des Erwärmungsprozesses Einfallstellen zu verhindern. Dies erfordert jedoch einen hohen zusätzlichen Aufwand und die dabei in der Aufheizpha3e.eintretende teilweise Verformung durch das Vakuum muß bei der weiteren Muffenbildung entsprechend berücksichtigt werden.

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den technisch-ökonomischen Aufwand zu senken, die Qualität der Muffen zu verbessern, den Ausschuß zu verringern und die Fertigungsstabilität zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Erwärmen von thermoplastischen Kunststoffrohrendabschnitten zu schaffen, das eine kontrollierbare, unterschiedliche Erwärmung einzelner Bereiche des thermoplastischen Kunststoffrohrendabschnittes ermöglicht und eine gleichzeitige Abstützung des Rohrendes während des Erwärmungsvorganges ohne zusätzlichen Aufwand. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die "/arraluftzuführung durch entweder im Inneren oder im Inneren und am Außenumfang des Rohrendes angeordnete Dichtelemente reguliert wird und dabei gleichzeitig der in den thermoelastischen Zustand übergehende Rohrabschnitt stabilisiert wird. Die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung, bestehend aus einem zylinderförmigen Gehäuse, das an einer Stirnseite eine Öffnung zum Einschieben des, zu erwärmenden Rohrendes aufweist und mit einer Heizeinrichtung und einem Luftgebläse ausgerüstet ist, ist erfindmigsgemäß an der anderen Stirnseite des Gehäuses durch einen axial verschiebbaren Einsatz begrenzt. Dieser hat mehrere öffnungen zur Luftzirkulation und einen Anschluß für eine mit einem Druckmedium beaufschlagbare Leitung. An dem Einsatz ist mindestens ein Dichtelement befestigt, das in das Innere des zu erwärmenden Rohrendes einschiebbar ist und aus einer Hülse, die mit einem Dorn verbunden ist, besteht. Der Dorn hat an seinem Außenumfang eine durch zwei Befestigungsringe gehaltene flexible Manschette, die über einen am Umfang des Domes eingearbeiteten Ringkanal, eine radiale und axiale Bohrung und eine durch die Hülse führende Leitung mit einem Druckmedium beaufschla-gbar ist.

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Das Dichtelement kann aber auch auf das zu erwärmende Rohrende aufschiebbar sein. In diesem Pail besteht es aus einem Ring, der an seinem inneren Umfang eine durch zwei Befestigungsringe gehaltene flexible Manschette aufweist, die über einen am Innenumfang des Ringes eingearbeiteten Ringkanal, eine radiale Bohrung und eine Leitung mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist. Der Ring kann mit einer Hülse verbunden sein, die an dem Einsatz oder der ΐ/and des Gehäuses befestigt ist. Es besteht auch die Möglichkeit, den Ring direkt an der 'y/and des Gehäuses au befestigen. Zur Regulierung der Luftzirkulation weisen die Hülsen und der Ring verstellbare Öffnungen auf.

Es können auch mehrere Dichtelemente in bestimmten Abständen hintereinander angeordnet sein, wobei diese gemeinsam mit einem Leitungssystem für das Druckmedium'verbunden sind. Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß der.Erwärmung svorgang für einzelne Bereiche des Rohrendabschnittes gezielt gesteuert werden kann. Bestimmte" Bereiche des Rohrendes können ,jetzt intensiver erwärmt werden, so daß sich die erforderlichen Aufheizzeiten verkürzen. Dies führt zu einer Energieeinsparung und zu einer Steigerung der Arbeitsproduktivität. Außerdem werden Querstauchungen in dem zu verformenden Bereich vermieden und sogar sehr kompliziert gestaltete Lluffenverbindungen können in ausgezeichneter Qualität hergestellt werden.

Von großem Vorteil ist, daß die sich im Inneren des Rohrendes befindenden Dichtelemente den Rohrbereich während der Aufheizphase stabilisieren. Zusätzliche Vorrichtungen, z. B. zum Anlegen eines Vakuums, können somit entfallen.

Ausi'ührungsbeisOJel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen

- Pig. 1 - die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem im Inneren und am Außenumfang des Rohres angeordneten Dichtelement in Schnittdarstellung

- Pig. 2 - eine Variante der erfindungsgeniäßen Vorrichtung

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mit mehreren Dichtelementen in Schnittdarstellung

Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist folgender. Das zu erwärmende Rohrende ?/ird in eine Heizeinrichtung bis zum Erreichen der gewünschten Einstecktiefe eingeschoben und mittels Warmluft auf die erforderliche Verformungstemperatur erwärmt. Durch im Inneren oder am Außenumfang des Rohrendes angeordnete Dichtelemente kann die Warmluftzuführung reguliert werden, so daß je nach der geometrischen Ausbildung der zu formenden Muffe einzelne Teilbereiche des Rohrendes unterschiedlich erwärmt werden können.

Die sich im Inneren des Rohrendes befindenden Dichtelemente stabilisieren den während des Erwärmungsvorganges in den thermoelastischen Zustand übergehenden Rohrabschnitt. Hat das Rohrende die erforderliche Verformungstemperatur erreicht, so wird es aus der Heizeinrichtung zurückgefahren und in an sich bekannter Weise gemufft.

Die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung (Pig. 1) besteht aus einem zylinderförmigen Gehäuse 1, das an einer Stirnseite eine Öffnung 2 zum Einschieben des zu erwärmenden Rohrendes 3 hat. An der der Öffnung 2 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 1 sind Heizelemente 4 und ein Gebläse 5, die für die erforderliche Warmlufterzeugung sorgen, und ein axial verschiebbarer Einsatz 6 angeordnet. Dieser Einsatz 6 ist mit mehreren Öffnungen 7 zur Zirkulation der Warmluft versehen und hat einen Anschluß 8 für eine mit einem Druckmedium beaufschlagbare Leitung 9. An dem Einsatz 6 ist mindestens ein Dichtelement 10 befestigt. Das in das Innere des Rohrendes 3 einschiebbare Dichtelement 10 besteht aus einer Hülse 11, die mit einem Dorn 12 verbunden ist. Der Dorn 12 hat an seinem Außenumfang eine durch zwei Befestigungsringe 13 gehaltene flexible Manschette 14, die über einen am Umfang des Dornes 12 eingearbeiteten Ringkanal 15, radiale und axiale Bohrungen 16, 17 und eine durch die Hülse 11 führende Leitung 18 mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist. Zusätzlich kann noch ein Dichtelement 10' am Außenumfang des zu erwärmenden Rohrendes 3 angeordnet werden. Es besteht aus einer Hülse 19, die mit dem Einsatz 6 oder der Wand des Gehäuses 1 verbunden ist.

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An der Hülse 19 ist ein Ring 20 befestigt, der an seinem inneren Umfang eine durch zwei Befestigungsringe 21 gehaltene flexible Manschette 22 aufweist, über einen am Innenuinfang des Ringes 20 eingearbeiteten Ringkanal 23, eine radiale Bohrung

24 und eine Leitung 25 kann die flexible Manschette 22 mit einem Druckmedium beaufschlagt werden· Zur Verbesserung der Warmluftzirkulation können die Hülsen 11, 19 und der Ring 20 mit verstellbaren Öffnungen versehen werden.

Der Ring 20 kann auch direkt an der Wand des Gehäuses 1 befestigt sein (Fig. 2).

In der Figur 2 ist eine Variante dargestellt, bei der mehrere Dichtelemente 10, 10' in bestimmten Abständen hintereinander angeordnet sind. Dabei sind alle Dichtelemente 10, 10' mit einem Leitungssystem für das Druckmedium verbunden. Die flexiblen Manschetten 14, 22 bestehen vorzugsweise aus einem elastomeren Werkstoff und sind auswechselbar angeordnet. Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende.

Nachdem das zu erwärmende Rohrende 3 durch die öffnung 2° in das mittels Warmluft erwärmte Gehäuse 1 eingeschoben wurde, wird ein Impuls ausgelöst, der das öffnen der Ventile für das Druckmedium bewirkt. Dieses strömt durch die Leitungen 9, 18,

25 und die Bohrungen 16, 17, 24 und drückt einen Teil der flexiblen Manschette 14, 22 durch die zwischen den Befestigungsringen 13, 21 gebildete Aussparung an die Innen- bzw. die Außenwand des Rohrendes 3. Zwischen der flexiblen Manschette und dem Rohr entsteht somit eine kraft- und formschlüssige Verbindung. Der durch die Manschetten abgegrenzte Teil des Rohres kann gezielt stärker oder schwächer erwärmt werden. Hat das Rohrende die gewünschte Verformungstemperatur, so wird über einen Impuls das Rückströmen des Druckmediums veranlaßt und die flexiblen Manschetten 14, 22 gehen in ihre Ausgangslage zurück. Danach wird das Rohr aus dem Gehäuse herausgezogen und gemufft.

Bei bestimmten Rohren und Muffenformen ist es notwendig das Rohrende unterschiedlich zu erwärmen. Wie bereits ausgeführt

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werden hierzu mehrere Dichtelemente in vorgegebenen Abständen hintereinander angeordnet, so daß sich Kammern bilden, die unterschiedlich erwärmt werden können. Dies kann z. B. so erfolgen (Fig. 2), daß die Innenwand des Rohres durch zwei angeordnete Dichtelemente schwächer erwärmt wird als die Außenwand. Durch eine getrennte Druckluftsteuerung für die einzelnen Dichtelemente ergeben sich verschiedene Varianten für eine gezielte unterschiedliche Erwärmung einzelner Bereiche des Rohrendes.

Claims (8)

1. Erfindungsanspruch 2679

   1. Verfahren zum Erwärmen von thermoplastischen Kunststoffrohrendabschnitten, bei dem der zu erwärmende Abschnitt in eine Heizeinrichtung eingeschoben wird und auf die erforderliche Verformungstemperatur erwärmt wird, gekennzeichnet dadurch, daß die Warmluftzuführung durch entweder im Inneren oder im Inneren und am Außenumfang des Rohrendes angeordnete Dichtelemente reguliert wird und dabei gleichzeitig der in den thermoelastischen Zustand übergehende Rohrabschnitt stabilisiert wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, bestehend aus einem zylinderförmigen Gehäuse, das an einer Stirnseite eine Öffnung zum Einschieben des zu erwärmenden Rohrendes aufweist und mit einer Heizeinrichtung und einem Luftgebläse ausgerüstet ist, gekennzeichnet dadurch, daß die andere Stirnseite des Gehäuses (1) durch einen axial verschiebbaren Einsatz (6) begrenzt ist, der mehrere Öffnungen (7) zur Luftzirkulation und einen Anschluß (8) für eine mit einem Druckmedium beaufschlagbare Leitung (9) aufweist und an dem mindestens ein Dichtelement (10, 10') befestigt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Dichtelement (10) in das Innere des zu erwärmenden Rohrendes (3) einschiebbar ist und aus einer Hülse (11), die mit einem Dorn (12) verbunden ist, besteht, wobei der Dorn (12) an seinem Außenumfang eine durch zwei Befestigungs-

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   ringe (13) gehaltene flexible Manschette (14) aufweist, die über einen am Umfang des Dornes (12) eingearbeiteten Ringkanal (15), eine radiale (16) und axiale Bohrung (17) und eine durch die Hülse (11) führende Leitung (18) mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist.
4. 4. Vorrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Dichtelement (10') auf das zu erwärmende Rohrende (3) aufschiebbar ist und aus einem Ring (20) besteht, der an seinem inneren Umfang eine durch zwei Befestigungsringe (21) gehaltene flexible Manschette (22) aufweist, die über einen am Innenumfang des Ringes (20) eingearbeiteten Ringkanal (23), eine radiale Bohrung (24) und eine Leitung (25) mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist.
5. 5. Vorrichtung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Ring (20) mit einer Hülse (19) verbunden ist, die an dem Einsatz (6) oder der Wand des Gehäuses (1) befestigt ist.
6. 6. Vorrichtung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Ring (20) an der Wand des Gehäuses (1) befestigt ist.
7. 7. Vorrichtung nach den Punkten 2 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Hülsen (11, 19) und der Ring (20) mit verstellbaren Öffnungen zur Luftzirkulation versehen sind.
8. 8. Vorrichtung nach den Punkten 2 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß mehrere Dichtelernente (10, 10') in bestimmten Abständen hintereinander angeordnet sind und mit einem Leitungssystem für das Druckmedium verbunden sind.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen