DE10320562B4 - Elektroschweissfitting - Google Patents

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Abstract

Elektroschweissfitting (1) zur Verbindung eines ersten Rohrleitungsendes (12) mit einem zweiten Rohrleitungsende (13), umfassend einen Anschlag (10, 11) im Innern des Elektroschweissfittings (1), Einsteckbereiche (2, 3) zum jeweiligen koaxialen Einstecken der Rohrleitungsenden (12, 13), mit einer ersten Länge L1 von einer Öffnung (4, 5) des Elektroschweissfittings (1) bis zu dem Anschlag (10, 11), wobei innerhalb der Einsteckbereiche (2, 3) Elektroschweissbereiche (18, 19) mit einer zweiten Länge L2, die kleiner ist als die Länge L1 der Einsteckbereiche (2, 3), derart angeordnet sind, dass die Differenz der Längen L1–L2 durch mindestens einen an dem Elektroschweissbereich (18, 19) angrenzenden Kaltbereich (20, 21, 22, 23) gebildet wird, wobei die Achsen der Rohrleitungsenden (12, 13) unter einem Winkel von 15° bis 165° zueinander verlaufend angeordnet sind und wobei die gebogene Elektroschweissmuffe (1) zwischen dem ersten Einsteckbereich (2) und dem zweiten Einsteckbereich (3) einen Innenbogenbereich (15) und einen Aussenbogenbereich (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag...

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektroschweissfitting zur Verbindung eines ersten Rohrleitungsendes mit einem zweiten Rohrleitungsende, umfassend einen Anschlag im Innern des Elektroschweissfittings, Einsteckbereiche zum jeweiligen koaxialen Einstecken der Rohrleitungsenden, mit einer ersten Länge L1 von einer Öffnung des Elektroschweissfittings bis zu dem Anschlag, wobei innerhalb der Einsteckbereiche Elektroschweissbereiche mit einer zweiten Länge L2, die kleiner ist als die Länge L1 der Einsteckbereiche, derart angeordnet sind, dass die Differenz der Längen L1–L2 durch mindestens einen an dem Elektroschweissbereich angrenzenden Kaltbereich gebildet wird, wobei die Achsen der Rohrleitungsenden unter einem Winkel von 15° bis 165° zueinander verlaufend angeordnet sind und wobei die gebogene Elektroschweissmuffe zwischen dem ersten Einsteckbereich und dem zweiten Einsteckbereich einen Innenbogenbereich und einen Aussenbogenbereich aufweist.
  • Im Rohrleitungsbau werden vermehrt Elektroschweissfittings eingesetzt. Überall da, wo Kunststoffrohrleitungsabschnitte dauerhaft dichtend und zug- und druckfest miteinander verbunden werden müssen, bietet sich das Elektroschweissverfahren als wirtschaftliches, sauberes und einfach realisierbares Verbindungsverfahren als eine Alternative zu Stumpfschweissverbindungen oder Klebeverbindungen an. Kaltbereiche mit einer bestimmten Länge werden benötigt um die Achsen des Rohrleitungsendes und des Elektroschweissfittings während dem Schweissvorgang genau auf einander ausgerichtet zu halten. In der Regel gibt es einen inneren und einen äusseren Kaltbereich. Der äussere Kaltbereich erstreckt sich von der Öffnung des Elektroschweissfittings bis zum Anfang des Elektroschweissbereiches und der innere Kaltbereich erstreckt sich vom Ende des Elektroschweissbereiches bis zum Anschlag. In den Kaltbereichen bleibt das Kunststoffmaterial während des Schweissvorganges kalt und verhindert so ein Ausfliessen des geschmolzenen Kunststoffes aus dem Schweissbereich.
  • Aus der EP 717824 B1 ist eine gattungsgemässe Elektroschweissmuffe als einfachste Form eines Elektroschweissfittings bekannt. Die Elektroschweissmuffe weist, von der Öffnung der rohrförmigen Muffe aus gesehen, einen ersten Kaltbereich, einen Elektroschweissbereich, einen zweiten Kaltbereich und einen Anschlag auf. Die Einstecklänge L1 von der Öffnung der Elektroschweissmuffe bis zum Anschlag ist also länger als die Länge L2 des Elektroschweissbereiches. Es sind auch T-förmige Rohrverbindungsteile dargestellt.
  • Aus der EP 882927 A1 ist ein weiteres Rohrverbindungsteil mit elektrischen Wicklungen bekannt. Das gebogene Rohrverbindungsteil nimmt an zwei Einsteckbereichen Einsätze zur Aufnahme von Rohrleitungsenden auf. Die Einsätze weisen auf der Aussenseite elektrischen Wicklungen auf. Die elektrischen Wicklungen dienen zur Auslösung einer chemischen Reaktion zwischen den Rohrleitungsenden und den Einsätzen im Rohrverbindungsteil. Das Rohrverbindungsteil weist sowohl im Aussenbogenbereich als auch im Innenbogenbereich Anschläge auf.
  • Eine rohrförmige Elektroschweissmuffe für Rohrleitungsenden, die in einer Linie angeordnet werden, ist in einem Spritzgussverfahren relativ einfach herzustellen. Andere Bauformen sind Winkel, T-Stücke und Reduktionen. Wenn die Rohrleitungsachsen unter einem Winkel zueinander verlaufen, bedingt die Herstellung des entsprechenden Elektroschweissfittings eine relativ teuere Spritzgussform und viel Material. Zur Realisierung der Winkeländerung wird mehr Material benötigt, da die gesamte Mittelpartie des Fittings ein grösseres Volumen einnimmt. Im Bereich auf der Innenseite des Winkels kommt es zu einer erhöhten Wanddicke und somit zu einer Materialanhäufung. Bauteile, die im Spritzgussverfahren hergestellt werden, dürfen keine unterschiedlichen Wandstärken aufweisen, da die Bereiche mit den grösseren Wandstärken und den Materialanhäufungen schlechter abkühlen und zu Lunkerbildung neigen. Längere Abkühlzeiten sind nachteilig für eine wirtschaftliche Produktion. Schwachstellen mit Lunkerbildung reduzieren die Festigkeit der Bauteile. Zudem haben die Kosten für Formenbau und Material, vor allem bei grösseren Rohrleitungsdurchmessern, einen grossen Einfluss auf die Herstellungskosten.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Elektroschweissfitting anzugeben, das in der Herstellung möglichst wenig Material und möglichst kleine Spritzgussformen benötigt, wirtschaftlich herstellbar ist und gute mechanischen Eigenschaften aufweist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Elektroschweissfitting zur Verbindung eines ersten Rohrleitungsendes mit einem zweiten Rohrleitungsende, umfassend einen Anschlag im Innern des Elektroschweissfittings, Einsteckbereiche zum jeweiligen koaxialen Einstecken der Rohrleitungsenden, mit einer ersten Länge L1 von einer Öffnung des Elektroschweissfittings bis zu dem Anschlag, wobei innerhalb der Einsteckbereiche Elektroschweissbereiche mit einer zweiten Länge L2, die kleiner ist als die Länge L1 der Einsteckbereiche, derart angeordnet sind, dass die Differenz der Längen L1–L2 durch mindestens einen an dem Elektroschweissbereich angrenzenden Kaltbereich gebildet wird, wobei die Achsen der Rohrleitungsenden unter einem Winkel von 15° bis 165° zueinander verlaufend angeordnet sind, wobei die gebogene Elektroschweissmuffe zwischen dem ersten Einsteckbereich und dem zweiten Einsteckbereich einen Innenbogenbereich und einen Aussenbogenbereich aufweist, wobei der Anschlag für das Rohrleitungsende nur in einem Teilbereich im Innern des Elektroschweissfittings ausgebildet ist und wobei der Anschlag im wesentlichen am Aussenbogenbereich ausgebildet ist.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Es ist von Vorteil, dass, vor allem bei grösseren Rohrleitungsdurchmessern, das heisst bei Durchmessern ab 75 mm, Anhäufungen von Kunststoffmaterial möglichst vermieden werden. Wandstärkenunterschiede sollten soweit als möglich vermieden werden. Dies wird dadurch erreicht, dass der Anschlag für das Rohrleitungsende im wesentlichen am Aussenbogenbereich des abgewinkelten Elektroschweissfittings ausgebildet ist. Bei abgewinkelten Elektroschweissfittings ist zwischen den Einsteckbereichen für die Rohrleitungsenden einen Aussenbogenbereich und einen Innenbogenbereich ausgebildet. Im Innenbogenbereich kann der Anschlag im wesentlichen weggelassen werden. Dadurch kann die Baulänge des Elektroschweissfittings verkürzt werden. Eine kürzere Baulänge hat auch einen günstigen Einfluss auf den Strömungswiderstand und auf dem Druckverlust im Rohrleitungssystem.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Sicht auf ein erfindungsgemässes Elektroschweissfitting,
  • 2 einen teilweise geschnittene perspektivische Sicht auf das Elektroschweissfitting von 1,
  • 3 eine perspektivische Sicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Elektroschweissfittings,
  • 4 einen Schnitt durch das Elektroschweissfitting von 3,
  • In den 1 und 2 ist ein Elektroschweissfitting 1 für Kunststoffrohrleitungen perspektivisch dargestellt. Die Darstellung von 2 zeigt das Elektroschweissfitting 1 geschnitten entlang der Linie A-A in 1. Die Schnittfläche von 2 bildet auch eine Symmetrieebene für die beiden Hälften des Elektroschweissfittings 1. Das Elektroschweissfitting 1 ist ein hohles Formteil aus Kunststoff, an dem zwei Rohrleitungsenden 12, 13, die in 4 dargestellt sind, angeschlossen werden können. Das Elektroschweissfitting 1 weist einen ersten Einsteckbereich 2 für die erste Rohrleitung 12 und einen zweiten Einsteckbereich 3 für die zweite Rohrleitung 13 auf. Die zwei Einsteckbereiche 2, 3 sind unter einem Winkel von etwa 135° zu einander angeordnet. Die Enden der Rohrleitungen 12, 13 werden koaxial in den Einsteckbereichen 2, 3 eingesteckt und durch einen. Elektroschweissvorgang dauerhaft mit dem Elektroschweissfitting 1 verbunden. Benachbart zu den Öffnungen 4, 5 sind auf der Aussenseite des Elektroschweissfittings 1 Steckeraufnahmen 6, 7 ersichtlich.
  • Das Kunststoffformteil 1 ist aufgebaut aus einem inneren Kunststoffrohrteil und einem äusseren Kunststoffrohrteil. Zwischen diesen Rohrteilen sind in beiden Einsteckbereichen 2, 3 Heizelemente, hier beispielsweise eine Wicklung aus elektrischem Widerstandsdraht, die ebenfalls in 4 ersichtlich ist, angeordnet. Die Steckeraufnahmen 6, 7 dienen zur Energiezufuhr an die Wicklungen aus Widerstandsdraht. Der Einsteckbereich 2, 3 erstreckt sich von der Öffnung 4, 5 des Elektroschweissfittings 1 über eine Länge L1 bis zu einem Anschlag 10, 11. Das abgewinkelte Elektroschweissfitting 1 weist, wie in 1 ersichtlich, zwischen den Einsteckbereichen 2, 3 einen Bereich 14 mit einem Aussenbogenradius und einen Bereich 15 mit einem Innenbogenradius auf. Der Aussenbogenbereich 14 ist kreisrund ausgebildet.
  • In 3 ist ein um 90° abgewinkeltes Elektroschweissfitting 1 mit Sicht auf die erste Öffnung 4 dargestellt. In 3 ist ersichtlich, dass die Baulänge des Elektroschweissfittings 1 im wesentlichen nicht länger ist als die Summe eines Rohraussendurchmessers und eines Einsteckbereiches 3. Die Einsteckbereiche 2, 3 des Elektroschweissfittings 1 sind, um Kunststoffmaterial zu sparen, so nahe wie möglich zusammengelegt. Im oval ausgebildeten Innenbogenbereich 15 wird der Anschlag 10, 11 weggelassen.
  • In 3 ist ersichtlich, dass der Anschlag 10, 11 auf einem Teilkreisbogenumfang des Rohrleitungsendes von weniger als 240° ausgebildet ist. Hiermit wird weiteres Kunststoffmaterial eingespart und werden die Strömungseigenschaften des Elektroschweissfittings 1 verbessert. Der Anschlag 10, 11 dient im wesentlichen nur zur Festlegung der Einstecktiefe des Rohrleitungsendes 12, 13. Für die Ausrichtung und die Führung des Rohrleitungsendes 12, 13 während des Schweissvorganges ist die Dimensionierung des Einsteckbereiches 2, 3 massgebend.
  • In 4 ist das Elektroschweissfitting 1 geschnitten entlang der Linie B-B von 3 dargestellt. Hier sind ausser den bereits beschriebenen Merkmalen insbesondere die Rohrleitungsenden 12, 13 und die Heizelemente 16, 17 in den Einsteckbereichen 2, 3 ersichtlich. Die Heizelemente 16, 17 sind in dem eigentlichen Elektroschweissbereich 18, 19 angeordnet. Angrenzend an jedem Elektroschweissbereich 18, 19 sind jeweils Kaltbereiche 20, 21, 22, 23 ausgebildet.
  • In 4 ist ersichtlich, wie der Einsteckbereich 2, 3 mit einer Länge L1 länger ist als der Elektroschweissbereich 18, 19 mit einer Länge L2. Die Differenz der Längen L1–L2 entspricht die Gesamtlänge der Kaltbereiche 20, 21, 22, 23. Die Kaltbereiche 20, 21, 22, 23 sind notwendig um die Rohrleitungsenden 12, 13 während des Schweissvorganges in ihrer koaxialen Ausrichtung zu den Einsteckbereichen 2, 3 des Elektroschweissfittings 1 definiert zu halten und um zu verhindern, dass geschmolzenes Kunststoffmaterial ausfliesst. Im Schnitt von 4 ist auch ersichtlich wie der Anschlag 10, 11 nur im Aussenbogenbereich 14 des Elektroschweissfittings 1 ausgebildet ist.
  • Mit dem abgewinkelten Elektroschweissfitting 1 kann vor allem bei Rohrleitungsdurchmessern ab 75 mm Kunststoffmaterial eingespart werden. Weil der Anschlag 10, 11 im Innenbogenbereich 15 bereichsweise weggelassen werden kann, kommt es im Innenbogenbereich des abgewinkelten Elektroschweissfittings 1 zu keiner Materialanhäufung. Dadurch werden die Abkühlzeiten im Spritzgusswerkzeug kürzer und somit die Herstellkosten reduziert. Durch die teilkreisförmige Ausbildung des Elektroschweissfittings 1 und durch das Weglassen des Anschlages 10, 11 im Innenbogenbereich 15 wird der Strömungswiderstand und der Druckverlust des Rohrleitungssystems begünstigt. Das abgewinkelte Elektroschweissfitting 1 kann für jeden Winkel zwischen 15° und 165° ausgelegt werden.

Claims (6)

  1. Elektroschweissfitting (1) zur Verbindung eines ersten Rohrleitungsendes (12) mit einem zweiten Rohrleitungsende (13), umfassend einen Anschlag (10, 11) im Innern des Elektroschweissfittings (1), Einsteckbereiche (2, 3) zum jeweiligen koaxialen Einstecken der Rohrleitungsenden (12, 13), mit einer ersten Länge L1 von einer Öffnung (4, 5) des Elektroschweissfittings (1) bis zu dem Anschlag (10, 11), wobei innerhalb der Einsteckbereiche (2, 3) Elektroschweissbereiche (18, 19) mit einer zweiten Länge L2, die kleiner ist als die Länge L1 der Einsteckbereiche (2, 3), derart angeordnet sind, dass die Differenz der Längen L1–L2 durch mindestens einen an dem Elektroschweissbereich (18, 19) angrenzenden Kaltbereich (20, 21, 22, 23) gebildet wird, wobei die Achsen der Rohrleitungsenden (12, 13) unter einem Winkel von 15° bis 165° zueinander verlaufend angeordnet sind und wobei die gebogene Elektroschweissmuffe (1) zwischen dem ersten Einsteckbereich (2) und dem zweiten Einsteckbereich (3) einen Innenbogenbereich (15) und einen Aussenbogenbereich (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (10, 11) für das Rohrleitungsende (12, 13) nur in einem Teilbereich im Innern des Elektroschweissfittings (1) ausgebildet ist und dass der Anschlag (10, 11) im wesentlichen am Aussenbogenbereich (14) ausgebildet ist.
  2. Elektroschweissfitting (1) nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (10, 11) auf einem Kreisbogenumfang des Rohrleitungsendes (12, 13) von weniger als 360°, vorzugsweise weniger als 270°, ausgebildet ist.
  3. Elektroschweissfitting (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Rohrleitungsenden (12, 13) unter einem Winkel von 30° bis 150° zueinander verlaufend angeordnet sind.
  4. Elektroschweissfitting (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Rohrleitungsenden (12, 13) unter einem Winkel von 90° zueinander verlaufend angeordnet sind.
  5. Elektroschweissfitting (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser der Rohrleitungsenden (12, 13) gleich oder grösser als 75 mm sind.
  6. Elektroschweissfitting (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialeinsparung im Vergleich zu herkömmlichen Elektroschweissfittings mindestens 15% beträgt.
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