DE10310876A1 - Vorrichtung zum Verbinden eines Bauteils mit einem Körper - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden eines Bauteils (4) mit einem Körper (2), wobei das Bauteil (4) insbesondere ein Heizelement (42) enthält und bezüglich des Körpers (2) fixierbar ist. Die Vorrichtung soll dahingehend weitergebildet werden, dass bei kompakter und einfacher Bauweise eine funktionssichere Platzierung und/oder Verbindung des Bauteils (4) auf bzw. mit dem Körper (2) problemlos herstellbar ist. Hierzu wird vorgeschlagen, dass ein Bauelement (12) vorgesehen ist, welches auf dem Bauteil (4) anzuordnen ist und/oder auf dem Körper (2) derart dichtend zur Anlage bringbar ist, dass ein nach außen abgedichteter Innenraum vorhanden ist, und dass das Bauteil (4) oder das Bauelement (12) einen Anschluss (14) an eine Unterdruckquelle (16) aufweist, mittels welcher in dem genannten Innenraum ein Unterdruck herstellbar ist.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.
• Aus der Japanischen Patentanmeldung gemäß JP 10 061 862 A ist eine derartige Vorrichtung zur Herstellung einer Verbindung eines als Armatur ausgebildeten Bauteils bekannt, welches ein Sattelstück und einen Stutzen enthält, mit einem als Rohr ausgebildeten Körper. Die Armatur wird mittels einer Rohrschelle auf dem Rohr fixiert und nachfolgend wird durch Elektroschweißen das Sattelstück der Armatur mit der Außenfläche des Rohres dicht und dauerhaft verbunden. Die Armatur und das Rohr bestehen aus thermoplastischem, schweißbarem Kunststoff, wie insbesondere Polyäthylen, wobei die Armatur und insbesondere deren Sattelstück eine Heizwicklung zur Herstellung einer Elektroschweißverbindung zwischen der Armatur und dem Rohr enthält. Nachfolgend wird mittels eines im Stutzen der Armatur axial bewegbar angeordneten Bohrers in die Wandung des Rohres eine Öffnung eingebracht. Für kleinere und mittlere Rohraußendurchmesser bis ca. 400 mm ist eine derartige Vorrichtung in der Praxis mit einem vertretbaren Aufwand einsetzbar. Hingegen wird für größere Rohraußendurchmesser im Hinblick auf die erforderliche Größe der Vorrichtung deren Handhabung erheblich erschwert, wenn nicht gar unter Berücksichtigung der praktischen Einsatzbedingungen, beispielsweise im Graben einer verlegten Rohrleitung, unmöglich. Ferner erfordert eine an der Unterseite des Rohre anzuordnende Rohr- oder Unterschelle der Vorrichtung einen zusätzlichen Fertigungs- und Montageaufwand.
• Ferner ist aus der DE 195 29 191 C1 eine Montagevorrichtung bekannt, um eine Armatur, welche ein Sattelstück und einen Stutzen enthält, mit einem Rohr zu verbinden. Die Vorrichtung enthält einen ersten Teil und ein mit diesem verbundenes Befestigungselement, welche insbesondere als Band ausgebildet ist und das genannte Rohr zumindest im Bereich dessen Unterseite umgreift. Die Vorrichtung enthält ferner einen zweiten als Kolben ausgebildeten Teil, welcher bezüglich des ersten Teils bewegbar angeordnet ist, und mittels welchem die Armatur auf der Außenseite des Rohres fixierbar ist. Zwischen den genannten Teilen ist eine Kammer vorhanden, welche zur Bewegung des Kolbens mit Druckmittel beaufschlagbar ist, wobei die Armatur bzw. deren Sattelstück auf das Rohr gepresst wird, um durch Beaufschlagung eines Heizelementes mit Strom bzw. Spannung die Elektroschweißverbindung zwischen dem Sattelstück der Armatur und dem Rohr herstellen zu können. Auch diese Vorrichtung erfordert einen erheblichen Fertigungs- und Montageaufwand und eine schwierige Handhabung, vor allem bei Rohren mit vergleichsweise großen Außendurchmessern.
• Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass bei kompakter und einfacher Bauweise eine funktionssichere Platzierung und/oder Verbindung des Bauteils auf bzw. mit dem Körper problemlos herstellbar ist. Die Vorrichtung soll eine funktionsgerechte und problemlose Handhabung ermöglichen. Ferner soll die Vorrichtung ein geringes Bauvolumen und ein geringes Gewicht aufweisen, wobei ohne aufwändige Maßnahmen die Platzierung und/oder Fixierung des Bauteils und die Herstellung insbesondere der Schweißverbindung mit dem Körper sichergestellt werden soll.
• Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch eine funktionsgerechte Konstruktion aus und ermöglicht in einfacher Weise die Justierung und/oder Fixierung des Bauteils bezüglich des Körpers sowie die Herstellung der Schweißverbindung des insbesondere als Armatur ausgebildeten Bauteils auf dem Körper, welcher insbesondere als ein Rohr ausgebildet ist. Durch Erzeugung eines Unterdrucks wird das Bauteil bezüglich des Körpers fixiert, wobei der Unterdruck in vorteilhafter Weise während der Herstellung der Schweißverbindung zwischen dem Bauteil und dem Körper aufrecht erhalten wird. Hierzu ist ein Bauelement vorgesehen, welches bevorzugt als eine flexible Matte ausgebildet ist, welche das Bauteil vollständig übergreift und mit ihrem Randbereich dichtend auf der Außenfläche des beispielsweise als Rohr ausgebildeten Bauteils aufliegt. Mittels des als eine Matte ausgebildeten Bauelements, welches nachfolgend auch als Vakuummatte bezeichnet wird, besteht die Möglichkeit, das Bauteil, beispielsweise eine Armatur mit Sattel und Heizelement oder andere Vorrichtungen, wie Bohrwerkzeuge oder Haltevorrichtungen auf dem Körper zu plazieren. Es sind keine aufwendigen Haltevorrichtungen erforderlich wie Halteschellen, Gurte usw., welche einen freiliegenden bzw. frei zugänglichen Körper voraussetzen. Die Matte und/oder Vakuummatte benötigt nur einen entsprechenden, beliebig geformten Freiraum, um das Bauteils sicher justieren zu können. Das zu justierende und/oder zu verschweißende Bauteil wird auf die entsprechende Position des Körpers aufgelegt und mittels der Matte bzw. Vakuummatte abgedeckt. Diese Matte ist in bevorzugter Weise auf der Unterseite mit Halteelementen, wie Haltenoppen oder einer speziellen Beschichtung, versehen, und es ist somit die Positionierung des Bauteils in jeglicher Position und Lage mittels der Matte selbst möglich. Nach der Positionierung wird ein Unterdruck derart an die Matte angelegt, dass aufgrund des Aufbaus der Matte zwischen dieser und dem zu justierenden Bauteil sowie dem Körper ein Unterdruck und/oder Vakuum erzeugt wird. Dieses Vakuum in Verbindung mit der Auflagefläche und der Festigkeit der Matte ergeben einen gleichmäßigen Anpressdruck.
• Die Matte kann als eine kompakte Vakuummatte ausgebildet sein, welche sich über das gesamte zu justierende Bauteil legt bzw. über dieses gelegt wird. Im Falle einer Verschweißung des Bauteils mit dem Körper mittels eines Heizelements ist in vorteilhafter Weise ein mit der Matte integriertes Kontaktierungskabel vorgesehen, wobei eine dichte Verbindung mit der Matte vorhanden ist und nach außen geführten Aufnahmestellen und/oder Kontaktelemente für ein bekanntes Schweißgerät vorhanden sind. Ferner kann die Matte als eine geschlitzte Matte bzw. Vakuummatte ausgebildet sein, um beispiels-Weise eine Armatur mit einem relativ hohen Dom oder Anbohrgeräte an den Körper zu pressen. Die Matte ist relativ elastisch ausgebildet und kann somit um das Bauteil und/oder die Armatur und/oder einen Dom und Sattel derart gelegt werden, dass insbesondere zu den Rändern offene Enden der Matte übereinander gelegt bzw. verschränkt angeordnet werden, um somit auch bei komplexeren Außenkonturen des Bauteils das Vakuum aufbauen zu können. Des Weiteren können Abgänge und/oder offene Stellen durch zusätzliche, ggf. kleinere Matten oder Stopfen verschlossen werden. Ferner kann im Rahmen der Erfindung das Bauelement zwei oder mehrere derartige Matten enthalten, welche in geeigneter Weise über das Bauteil sowie den Körper gelegt werden, um eine vollständige und nach außen dichte Überdeckung sowohl des Bauteils als auch eines anschließenden Flächenbereiches des Körpers zu erhalten.
• Das Bauelement kann ferner als wenigstens ein Dichtelement oder ein Dichtring ausgebildet sein oder einen solchen enthalten, welcher die Schweißzone und/oder das dieser zugeordnete Heizelement derart umgibt, dass ein nach außen abgedichteter Innenraum vorhanden ist, in welchem ein Unterdruck erzeugbar ist. Bei Ausbildung der Armatur als eine Muffe, in welcher ein Ende des als Rohr ausgebildeten Körpers einschiebbar ist und welche im Bereich ihrer Innenfläche das Heizelement enthält, sind am Ende und am Anfang der ringförmigen Schweißzone zwei derartige als Dichtringe ausgebildete Bauelemente vorgesehen. Wird in diese Muffe, welche auch als Vakuummuffe bezeichnet werden kann, das Rohr eingeschoben, so liegen die genannten Dichtelemente bzw. Dichtringe an der Rohraußenfläche dichtend an und der ringförmige Schweißspalt bzw. die ringförmige Schweißzone sind nach außen abgedichtet, so dass dort ein Unterdruck bzw. Vakuum erzeugt werden kann. In zweckmäßiger Weise sind ferner Anschlusselemente für einen Unterdruck- bzw. Vakuumerzeuger vorgesehen, welche in den genannten Spalt münden. Der Unterdruck bzw. das Vakuum unterstützen in bevorzugter Weise das Zusammenwachsen von Muffe und Rohr während des Schweißens, wobei eventuell entstehende Gase und/oder Wasserdampf in besonders vorteilhafter Weise entfernt werden. Des weiteren können zusätzliche Prüf- und Überwachungsmöglichkeiten vorgesehen werden.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine einfache Justierung und Positionierung des Bauteils auf einer beliebigen Fläche des Körpers. Die Anpassung der Anpresskraft kann ohne weiteres durch Vergrößerung der Saugfläche, und/oder des mittels des Bauelements geschaffenen Innenraumes durchgeführt werden, wozu beispielsweise zwei der genannten Matten vorgesehen werden. Darüber hinaus wird zuverlässig über die gesamte Fläche ein konstanter Anpressdruck des Bauteils auf den Körper sichergestellt. Somit wird insbesondere beim Heizwendelschweißen ein konstanter Fügedruck während der gesamten Schweißzeit gewährleistet, wobei in besonders zweckmäßiger Weise eine Vorwärmung durchführbar ist. Gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen und Aufspannsystemen des Bauteils auf dem Körper ist erfindungsgemäß ein geringer Platzbedarf erforderlich, wobei insbesondere ein Umgreifen des als Rohr ausgebildeten Körpers nicht nötig ist.
• Das Heizelement besteht in zweckmäßiger Weise aus Draht, und/oder es ist als eine Wicklung ausgebildet. Des weiteren kann das Heizelement bzw. können der oder die elektrischen Leiter auf der zu verschweißenden Oberfläche der Armatur oder des Bauteils aufgebracht sein und insbesondere aus elektrisch leitfähigem Material aufgedampft sein oder als Metallgitter oder als elektrisch leitende Kohlenstofffasern oder aus elektrisch leitfähigem Kunststoff oder Polymeren ausgebildet sein. Die Zuführung der Schweißenergie mittels des Heizelements kann durch elektrische Widerstandsheizung ebenso erfolgen wie durch Anwendung der Induktions- oder Mikrowellentechnologie. Unabhängig von der jeweiligen Ausbildung und der konkreten Ausgestaltung des Bauteils und/oder der Armatur und/oder des Heizelements und/oder des Bauelements kommt es im Rahmen der Erfindung entscheidend darauf an, dass mittels des oder der Bauelemente und der Abdichtung eines insbesondere der Schweißzone zugeordneten Innenraums ein Unterdruck herstellbar ist bzw. hergestellt wird zur Fixierung der Armatur bezüglich des Bauteils und Aufrechterhaltung des Fügedrucks während der Durchführung des Schweißvorganges. Der Körper, mit welchem das Bauteil zu verbinden ist, kann gleichermaßen als Rohr oder als ein Hohlkörper oder Flächenkörper ausgebildet sein. So kann der Körper beispielsweise als ein Behälter mit beliebiger Außenkontur ausgebildet sein, mit welchem außen beispielsweise ein Bauteil in Form eines Anschlussstutzens zu verbinden ist, oder als eine ebene oder gewellte Platte ausgebildet sein, mit welcher eine Rohrdurchführung oder ein Befestigungsflansch zu verbinden ist. Zur Erzeugung des Unterdrucks in dem abgedichteten Innenraum enthalten das Bauelement und/oder das Bauteil einen Anschluss, über welchen eine Verbindung mit einer Unterdruckpumpe, welche auch als Vakuumpumpe bezeichnet werden kann, hergestellt wird. Der Unterdruck im Innenraum wird während einer gegebenenfalls durchgeführten Vorwärmung, während der Verschweißung und während der nachfolgenden Abkühlphase aufrecht erhalten.
• Besondere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
• Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der in der Zeichnung dargestellten besonderen Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass insoweit eine Beschränkung erfolgt. Es zeigen:
• Fig. 1 schematische Ansichten der Vorrichtung mit einer ein Sattelstück aufweisenden Armatur, wobei das Bauelement als eine bevorzugt flexible Matte ausgebildet ist,
• Fig. 5 bis 13 eine zweite Ausführungsform, wobei die ein Sattelstück aufweisende Armatur mittels einer Dichtglocke und eines Dichtelements auf der Außenfläche eines Rohres mittels Unterdruck angepresst wird,
• Fig. 14 bis 20 eine weitere Ausführungsform, gemäß welcher die Armatur als eine Muffe zur Herstellung einer Verbindung mit einem Rohrende ausgebildet ist, wobei durch Abdichtung des Ringspaltes zwischen der Muffe und dem Rohr mittels zweier als Dichtringe ausgebildeter Bauelemente der nach außen abgedichtete Innenraum gebildet ist.
• Fig. 1 bis 4 zeigen in schematischen und perspektivischen Darstellungen einen als Rohr ausgebildetes Körper 2 und ein Bauteil 4 in Form einer Armatur, welche ein Sattelstück 6 und einen Stutzen 8 enthält. Das Sattelstück 6 ist entsprechend der gekrümmten Außenfläche des Rohres bzw. des Körpers 2 gekrümmt und liegt außen auf dessen Außenfläche 10 auf. Ferner ist ein Bauelement 12 vorgesehen, welches als eine flexible Matte mit einem Anschluss oder Anschlussschlauch 14 versehen ist, über welchen die Verbindung an eine Unterdruckquelle 16, insbesondere eine Vakuumpumpe, erfolgt. Die auch als Vakuummatte bezeichnete Matte 12 besteht aus einem luftdichten und/oder vakuumdichten Werkstoff, insbesondere einer Kunststofffolie, so dass nach deren Auflegen über das Bauteil und einen dieses umgebenden Bereich 17 der Außenfläche 10 des Körpers 2 unter dem derart mit der Matte 12 überdeckten Innenraum ein Unterdruck bzw. Vakuum erzeugbar ist. Das Sattelstück 6 besitzt zwei Kontaktelemente 18, 19, welche als Steckerbuchsen ausgebildet sind.
• Wie aus Fig. 1 ersichtlich, enthält die Matte 12 im Bereich ihrer Innenfläche 20 zwei Anschlusskabel 22, 23 mit entsprechenden Steckern 24, 25. Die Unterseite oder Innenfläche 20 der Matte 12 ist mit geeigneten Haftelementen, wie Haltenoppen oder einer speziellen Beschichtung bzw. Haftbeschichtung versehen, welche die Positionierung des Bauteils 4 in der gewünschten Position oder Lage auf dem Körper 2 mittels der Matte 12 ermöglicht. Die Anschlusskabel 22, 23 sind mittels geeigneter dichter Durchführungen 26, 27 durch die Matte 12 durchgeführt. Gemäß Fig. 2 sind die genannten Stecker mit den Steckerbuchsen 18, 19 gekoppelt, und es ist somit eine elektrische Verbindung zu einem Heizelement hergestellt, welches im Bereich der Innenfläche des Sattelstücks 6 angeordnet ist.
• Gemäß Fig. 3 ist die flexible dichte Matte 12 über die Armatur 4 gelegt. Die Matte 12 besitzt im Vergleich mit der Armatur 4 und insbesondere deren Sattelstück 6 derartige Außenabmessungen, dass die Matte 12 das Sattelstück 6 vollständig übergreift und mit dem Außenrand 28 auf der Außenfläche 10 des Rohres 2 aufliegt. Die Matte 12 besteht in zweckmäßiger Weise aus einem transparenten Material, so dass die exakte Position der Armatur 4 auf der Außenfläche 10 des Rohres 2 überprüfbar ist. Die Armatur 4 kann somit problemlos auf dem Rohr 2 positioniert und/oder justiert werden. Da die Matte 12 auf ihrer Unterseite bzw. Innenfläche 20 in vorteilhafter Weise mit Halteelementen, wie Haltenoppen oder einer speziellen Beschichtung, insbesondere Haftbeschichtung, versehen ist, ist die Positionierung des Bauteils bzw. der Armatur 4 in der gewünschten Position und Lage mittels der Matte 12 selbst problemlos möglich.
• Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist an den Anschluss bzw. die Anschlussleitung 14 die Unterdruckquelle 16 angeschlossen, mittels welcher ein Unterdruck in den Innenraum oder Zwischenraum zwischen der Matte 12 und der Armatur 4 sowie dem Rohr 2 hergestellt wird. Hierdurch wird die Armatur im wesentlichen in radialer Richtung auf die Außenfläche 10 des Rohres 2 angepresst. Weiterhin ist ein Elektroschweißgerät 30 mittels der elektrischen Kabel 22, 23 an die Kontaktelemente 18, 19 angeschlossen. Alternativ können die Durchführungen 26, 27 im Bereich der Außenfläche der Matte 12 als Kontaktelemente oder Steckerbuchsen zum Anschluss separater elektrischer Kabel Zur Verbindung mit dem Schweißgerät 30 ausgebildet sein. Erfindungsgemäß wird während der mittels des Schweißgerätes 28 durchgeführten Verschweißung der mittels der Unterdruckquelle 16 bzw. Vakuumpumpe erzeugte Unterdruck aufrecht erhalten. Während der gesamten Schweißzeit kann somit ein konstanter Fügedruck gewährleistet werden.
• Es sei hier ausdrücklich festgehalten, dass im Rahmen der Erfindung ferner während einer Vorwärmung der Unterdruck erzeugt und/oder aufrecht erhalten wird, wobei in besonders vorteilhafter Weise Gase und/oder Dämpfe, insbesondere in Folge von Feuchtigkeit oder Wasser, mittels der Unterdruckquelle 16, entfernt werden. Erfindungsgemäß wird ferner während der Abkühlzeit der Unterdruck aufrecht erhalten. Nach Beendigung der Verschweißung wird die Unterdruckquelle 16 abgeschaltet, und die Matte 12 wird nunmehr problemlos von dem Rohr 2 und der auf dieses aufgeschweißten Armatur 4 entfernt. Diese Maßnahmen gelten analog auch bei den nachfolgend erläuterten Ausführungsformen.
• Fig. 5 bis 13 zeigen eine zweite Ausführungsform mit dem als eine Armatur ausgebildeten Bauteil 4, enthaltend das Sattelstück 6 und den Stutzen 8 sowie mit, dem Bauelement 32, welches als eine Dichtglocke ausgebildet ist, wobei ferner gemäß Fig. 8 ein Dichtelement 34 vorgesehen ist. Die Dichtglocke 32 ist dem Stutzen 8 zugeordnet und derart ausgebildet, dass dessen Abgang oder obere Öffnung 36 luftdicht verschließbar ist. Die Dichtglocke 32 enthält einen integrierten Vakuumadapater oder Anschluss 38 für die bereits erwähnte Unterdruckquelle. Ferner enthält das Sattelstück 6 einen Vakuumadapter oder Anschluss 39, welcher gemäß Detail A der Fig. 5, vergrößert in Fig. 6 dargestellt ist. Fig. 7 zeigt eine Ansicht von unten des Sattelstücks 6, dessen Innenfläche 40 das als eine Heizwicklung ausgebildete Heizelement 42 enthält, welches die unten in die Innenfläche 40 mündende Öffnung 44 des Stutzens umgibt. Im Bereich des Außenrandes des Sattelstücks 6 ist das Dichtelement 34 angeordnet, welches als eine umlaufende Dichtung ausgebildet ist. In dem Bereich zwischen dem Heizelement 42 und dem Dichtelement 34 mündet der Durchlass 46 des erwähnten Anschlusses bzw. Vakuumadapters.
• Wie aus Fig. 8 ersichtlich, ist die Dichtglocke 32 von oben in die Öffnung des Stutzens 8 dicht eingesetzt und das Sattelstück 6 liegt über das Dichtelement 34 auf der Außenfläche 10 des Rohres 2 dicht auf. Fig. 9 zeigt vergrößert das Detail B gemäß Fig. 8, und es ist hier relativ großer Montagespalt 48 zwischen der Außenfläche 10 und der Innenfläche 40 des Sattelstücks 6 gut zu erkennen. Ferner kann der Montagespalt 48 relativ groß sein und in Folge der großen Spaltverhältnisse können Unebenheiten und/oder Ablattungen problemlos und funktionssicher überwunden werden, wodurch eine drastische Vereinfachung der Montage sichergestellt ist. Das Dichtelement 34 ist teilweise in einer gleichfalls umlaufenden Ringnut 50 in der Innenfläche 40 angeordnet und in zweckmäßiger Weise fixiert und/oder befestigt. Es sei festgehalten, dass das Dichtelement 34 die durch das Heizelement 42 vorgegebene Heizzone vollständig umgibt.
• Gemäß Fig. 10 ist an den Anschluss der Dichtglocke 32 über eine Anschlussleitung 52 die Verbindung mit der genannten Unterdruckquelle hergestellt, mittels welcher in dem mittels der Dichtglocke 32 und dem Dichtelement 34 nach außen abgedichteten Innenraum 54 ein Unterdruck und/oder Vakuum erzeugt ist. Das Bauteil 4 wird folglich an die Außenfläche 10 des Rohres 2 angepresst, mit der Folge, dass gemäß Fig. 11, welche vergrößert das Detail C gemäß Fig. 10 zeigt, zwischen der Außenfläche 10 und der Innenfläche 40 nur noch ein minimaler Fügespalt 56 vorhanden ist. Somit werden optimale Schweißbedingungen während der Energiezufuhr des Heizelementes 42 sichergestellt. Es sei an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen, dass vor der Verschweißung in besonders zweckmäßiger Weise eine Vorwärmung durchgeführt werden kann, und zwar mit einer gegenüber der Nenn-Schweißleistung reduzierten Leistungs- bzw. Energiezufuhr, wobei etwaige Gase oder Wasserdampf mittels der Unterdruckquelle aus der Schweißzone abgesaugt werden.
• Fig. 12 zeigt schematisch die auf die Außenfläche 10 des Rohres 2 aufgesetzte Armatur 4, an welche die Unterdruckquelle 16 und das Schweißgerät 30 in der oben erläuterten Weise angeschlossen sind. Da während des Schweißvorganges durch die Schweißzone der innenliegende Vakuumbereich bzw. die Vakuumfläche in einem äußeren in einem inneren Bereich getrennt wird, sind in bevorzugter Weise zwei Anschlüsse bzw. Vakuumadapter vorhanden, und zwar der Anschluss 38 der Dichtglocke 32 und ferner der Anschluss 39 des Sattelstücks 6, wobei diese beiden Anschlüsse 38, 39 über geeignete Anschlussleitungen mit der Unterdruckquelle 16 verbunden sind. Mittels der Kabel 22, 23 ist die elektrische Verbindung des Schweißgerätes 30 mit dem Heizelement im Bereich der Innenfläche des Sattelstücks 6 hergestellt.
• Fig. 13 zeigt teilweise in einer Radialebene einen Schnitt durch das Rohr 2 und das Bauteil 4, dessen Sattelstück 6 nach der Beendigung des Schweißens dicht und fest mit dem Rohr 2 verschweißt ist.
• Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung ist in den Fig. 14 bis 20 dargestellt. Hierbei ist das Bauteil als eine Muffe 60 ausgebildet, welche der Einfachheit halber nur teilweise dargestellt ist und eine im wesentlichen zylindrische Innenfläche 62 mit einem Heizelement 64 enthält. Das Heizelement 64 ist in bekannter Weise als eine Heizwendel ausgebildet und definiert die Schweißzone. Am Ende und am Anfang der mittels des Heizelements 64 vorgegebenen Schweißzone ist jeweils ein Bauelement 66, 67 angeordnet, welche nach dem Einschieben eines hier nicht dargestellten Rohres in die Muffe 60 den zwischen der Rohraußenfläche und der Innenfläche 62 vorhandenen Ringraum bzw. Innenraum nach außen abdichten. Die Dichtelemente 66, 67 sind in zweckmäßiger Weise als Dichtungsringe oder O-Ringe ausgebildet, welche teilweise in Ringnuten 68, 69 der Innenfläche 62 angeordnet sind. In dem Bereich zwischen den Dichtelementen 66, 67 mündet ein Anschluss 70, über welchen die Verbindung zu der Unterdruckquelle herstellbar ist. Die Muffe 60 weist an ihrer Außenfläche ferner eine Armierung 71 auf, welche insbesondere als eine Drahtwicklung ausgebildet ist. Eine derartige Armierung ist insbesondere bei Muffen für Rohre mit vergleichsweise großen Außendurchmessern zweckmäßig, um mit einem möglichst geringen Gesamtgewicht eine hohe Festigkeit und Stabilität sicherzustellen und während des Schweißens den erforderlichen Schweiß- bzw. Fügedruck aufrechtzuerhalten.
• Fig. 15 zeigt vergrößert das Detail D gemäß Fig. 14 mit einem Kontaktstift 72, mit welchem das Drahtende des Heizelements 64 verbunden ist und mit welchem über einen geeigneten Stecker oder dergleichen die Verbindung mit dem Schweißgerät herstellbar ist. Der Kontaktstift 72 ist innen hohl ausgebildet bzw. enthält einen inneren Hohlraum 74, welcher bis zur Muffeninnenfläche durchgeführt ist. Durch den Kontaktstift 72 und den derart ausgebildeten Anschluss 70 kann somit nach Anschluss an die Unterdruckquelle in dem genannten Ringspalt oder Innenraum der Unterdruck bzw. das Vakuum erzeugt werden. Alternativ kann unabhängig von dem Kontaktstift ein separater Anschluss für die Unterdruckquelle vorgesehen sein.
• Fig. 16 zeigt einen Schnitt ähnlich Fig. 14, wobei das Ende eines Rohres 2 teilweise in der Muffe 60 dargestellt ist. Wie ersichtlich, ist ein vergleichweise großer Ringspalt 76 zwischen der Außenfläche 10 des Rohres 2 und der Innenfläche 62 vorhanden, sodass eine einfache Montage gewährleistet ist. Gemäß Fig. 17 ist das Ende des Rohres 2 vollständig in die Muffe 60 derart eingeführt, dass die beiden ringförmigen Dichtelemente bzw. Dichtringe 66, 67 dichtend an der Außenfläche 10 des Rohres 2 anliegen. Gemäß Fig. 18 ist ein Schweißstecker bzw. Kontaktelement 78 mit integrierter Vakuumabsaugung in den Anschluss 70 eingesteckt. Dieser Schweißstecker 78 ist in bevorzugter Weise sowohl zur elektrischen Kontaktierung und Stromzufuhr zum Heizelement 64 als auch für die Verbindung mit der Unterdruckquelle ausgebildet.
• Wie in Fig. 19 mittels der Pfeile 80, 82 angedeutet, bewirkt während des Schweißens der im Bereich der Schweißzone erfindungsgemäß erzeugte Unterdruck eine Aufweitung des Rohres 2 und/oder eine Schrumpfen der Muffe 60. Dieser Wirkungsmechanismus wird durch das Vorwärmen noch unterstützt und es werden insgesamt optimale Spaltverhältnisse erreicht. Des Weiteren wird in Folge des erfindungsgemäß vorgegebenen Unterdrucks in Spalt zwischen dem Rohr 2 und der Muffe 60 das Rohr 2 in der Muffe 60 sicher gehalten und somit eine Auszugssicherung gewährleistet.
• Fig. 20 zeigt das Rohr 2 und die Muffe 60 während der Schweißung. In Folge der Erwärmung des Kunststoffs auf die Schweißtemperatur, in besonders zweckmäßiger Weise unterstützt durch den Unterdruck, sind die Außenfläche des Rohres 2 und die Innenfläche der Muffe 60 in unmittelbarer dichter Anlage und verschweißt. In einer besonderen Ausgestaltung kann durch Überwachung der Absaugluft mit Rauchsensoren ein Brandschutz erreicht werden. Des Weiteren kann in besonders vorteilhafter Weise eine Dichtheitsprüfung mit Vakuum und/oder Druckluft, insbesondere über den Anschluss 70 durchgeführt werden.
• An dieser Stelle sei besonders darauf hingewiesen, dass unabhängig von der jeweiligen konkreten Ausführungsform aufgrund des im Bereich der Schweißzone erfindungsgemäß vorgegebenen Unterdrucks eine lunkerfreie Verschweißung durchgeführt wird. Des Weiteren kann die Verschweißung ohne weiteres auch bei Feuchtigkeit und/oder Wasser im Bereich der Schweißzone durchgeführt werden, da in Folge des Unterdrucks bei Erwärmung, insbesondere während der Vorwärmung entstehender Wasserdampf sofort evakuiert wird. Bezugszeichen 2 Körper/Rohr
  4 Bauteil/Armatur
  6 Sattelstück
  8 Stutzen
  10 Außenfläche von 2
  12 Bauelement/Matte
  14 Anschluss/Anschlussschlauch
  16 Unterdruckquelle/Vakuumpumpe
  17 Bereich von 10
  18, 19 Kontaktelement/Steckerbuchse
  20 Innenfläche von 12
  22, 23 Kabel
  24, 25 Stecker
  26, 27 Durchführung
  28 Außenrand von 12
  30 Schweißgerät
  32 Bauelement/Dichtglocke
  34 Dichtelement/umlaufende Dichtung
  36 Abgang/obere Öffnung von 8
  38, 39 Anschluss/Vakuumadapter
  40 Innenfläche von 6
  42 Heizelement
  44 untere Öffnung von 8
  46 Durchlass
  48 Montagespalt
  50 Ringnut in 40
  52 Anschlussleitung
  54 Innenraum
  56 Fügespalt
  60 Muffe
  62 Innenfläche von 60
  64 Heizelement
  66, 67 Dichtelement
  68, 69 Ringnut in 62
  70 Anschluss
  71 Armierung
  72 Kontaktstift
  74 innerer Hohlraum in 72
  76 Ringspalt/Montagespalt
  78 Schweißstecker
  80, 82 Pfeil
  

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Verbinden eines Bauteils (4) mit einem Körper (2), wobei das Bauteil (4) insbesondere ein Heizelement (42) enthält und bezüglich des Körpers (2) fixierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauelement (12) vorgesehen ist, welches auf dem Bauteil (4) anzuordnen ist und/oder auf dem Körper (2) derart dichtend zur Anlage bringbar ist, dass ein nach außen abgedichteter Innenraum vorhanden ist, und dass das Bauteil (4) oder das Bauelement (12) einen Anschluss (14) an eine Unterdruckquelle (16) aufweist, mittels welcher in dem genannten Innenraum ein Unterdruck herstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (12) als eine Matte ausgebildet und derart über das Bauteil (4) und den Körper (2) angeordnet werden kann, dass der Rand der Matte (12) dicht auf dem Körper (2) anliegt, wobei in Folge eines zwischen der Matte (12) und dem Körper (2) erzeugbaren Unterdrucks das Bauteil (4) an den Körper (2) pressbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement oder die Matte (12) wenigstens eine Durchführung (26, 27) und/oder ein Kabel (22, 23) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem Heizelement (42) des Bauteils (4) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (12) zumindest im Bereich seines Außenrandes (28), mit welchem die Auflage auf der Außenfläche (10) des Körpers (2) erfolgt, auf seiner Innenfläche (20) mit Haftelementen, insbesondere Haltenoppen oder einer speziellen Beschichtung versehen ist.

5. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement eine Dichtglocke (32) und ein Dichtelement (34) enthält, wobei mittels der Dichtglocke (32) eine Öffnung insbesondere eines Stutzens des Bauteils (4) und/oder einer Armatur dicht verschließbar ist und ferner mittels des Dichtelements (34) das Bauteil (4), insbesondere dessen Sattelstück (6), im Bereich seines Außenrandes bezüglich des Körpers (2) nach außen dicht verschließbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (4) ein Sattelstück (6) und einen Stutzen (8) enthält, dass eine Innenfläche (40) des Sattelstücks (6) im Bereich des Außenrandes das umlaufende Dichtelement (34), insbesondere in einer Ringnut (50) aufweist und/oder dass die Dichtglocke (32) auf und/oder in die obere Öffnung (36) des Stutzens (8) aufsetzbar oder einsetzbar ausgebildet ist.

7. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, wobei das Bauteil als eine Muffe (60) ausgebildet ist, in welche der als Rohr (2) ausgebildete Körper, bevorzugt mit seinem Enden, einsetzbar ist, wobei im Bereich der Innenfläche (62) der Muffe (60) das Heizelement (64) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten axial anschließend an die durch das Heizelement (64) vorgegebene Schweißzone jeweils ein Dichtelement (68, 69) angeordnet ist, wobei mittels diesen der Ringspalt und/oder Innenraum zwischen der Muffe (60) und dem eingeschobenen Rohr (2) abdichtbar ist, und dass die Muffe (60) einen im Bereich zwischen den beiden Dichtringen (68, 69) einmündenden Anschluss 70 an die Unterdruckquelle aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (70) einen im Inneren hohlen Kontaktstift (72) enthält, wobei durch den Kontaktstift (72) zum einen die elektrische Verbindung mit einem Schweißgerät und zum anderen der Anschluss an die Unterdruckquelle durchführbar ist.