DE1055305B

DE1055305B - Connection part made of thermoplastic material in the form of a sleeve, a T-piece or L-piece

Info

Publication number: DE1055305B
Application number: DEST9914A
Authority: DE
Inventors: Ramsay Olaf St George; White Cottage; Letcombe Regis
Original assignee: ST GEORGE LIGHT ENGINEERING CO; WHITE COTTAGE
Current assignee: ST GEORGE LIGHT ENGINEERING CO; WHITE COTTAGE
Priority date: 1954-05-26
Filing date: 1955-05-23
Publication date: 1959-04-16

Description

Es ist bereits bekannt, Rohre aus thermoplastischem Material mit Hilfe von Messing-Paßstücken und Sicherungsmuttern miteinander zu vereinigen. Diese Verbindung ist aber teuer und zeitraubend. Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, die Kupplung so herzustellen, daß die Verbindung leicht und billig erfolgen kann und trotzdem flüssigkeits- und gasdicht ist.It is already known, pipes made of thermoplastic material with the help of brass fittings and lock nuts to unite with each other. However, this connection is expensive and time consuming. the The present invention now aims to produce the coupling so that the connection is easy and inexpensive can and is still liquid- and gas-tight.

Es ist zwar schon bekannt, Flächen von thermoplastischem Material durch örtliche Erhitzung der miteinander zu verbindenden Flächen zu vereinigen, insbesondere ist es schon bekannt, Rohre aus thermoplastischem Material in der Weise zusammenzuschweißen, daß zwischen die beiden zu verbindenden Kunststoffteile, z. B. die Rohrenden, ein Widerstandsheizdraht eingebettet wird, worauf dann dde beiden Kunststoffteile zusammengepreßt werden, um die Schweißverbindung herzustellen.Although it is already known, surfaces of thermoplastic material by local heating of each other To unite surfaces to be connected, in particular it is already known to use thermoplastic pipes To weld the material together in such a way that between the two plastic parts to be connected, z. B. the pipe ends, a resistance heating wire is embedded, whereupon dde two plastic parts are pressed together to produce the weld joint.

Im Gegensatz hierzu ist das Verbindungsstück nach der Erfindung mit einer Heizvorrichtung zur Erzielung einer örtlichen Erweichung des thermoplastischen Materials der beiden Teile des Verbindungsstückes versehen, die während der Herstellung des Verbindungsstückes an derjenigen Stelle eingebettet ist, an der die Schweißverbindung hergestellt werden soll, und zwar so, daß sie bündig mit dem zu erweichenden Teil des Verbindungsstückes liegt. Es ist hierbei für die Verbindung keine Anwendung eines besonderen Druckes erforderlich, vielmehr enthält der Vertindungsteil selbst alle Mittel, um eine feste Vereinigung der miteinander zu verbindenden Flächen herbeizuführen. In contrast, the connector according to the invention with a heating device to achieve a local softening of the thermoplastic material of the two parts of the connecting piece provided, which is embedded at that point during the manufacture of the connector which the weld joint is to be made, in such a way that it is flush with the joint to be softened Part of the connector lies. There is no special application here for the connection Pressure required, but the connection part itself contains all the means for a permanent union of the surfaces to be connected.

Vorzugsweise besteht die Heizvorrichtung aus einem elektrischen Widerstand, der zur Erleichterung des Stromanschlusses derartig mit Verbindüngslappen, Anschlüssen od. dgl. versehen ist, daß die Anschlußstelle von dem Hauptkörper des Widerstandes so getrennt ist, daß eine gleichmäßige Erhitzung durch das Widerstandselement erzielt werden kann.Preferably, the heating device consists of an electrical resistor to facilitate the Power connection is provided with connection tabs, connections or the like in such a way that the connection point is separated from the main body of the resistor so that even heating through the Resistance element can be achieved.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Verbindungsteiles, demgemäß zuerst die Heizvorrichtung in die Form für das Verbindungsteil eingelegt und hierauf das thermoplastische Material eingebettet wird, so daß die Heizvorrichtung in dem Verbindungsteil verbleibt, wenn die thermoplastische Masse erhärtet ist.The invention further relates to a method for producing a connecting part, accordingly first the heating device is placed in the mold for the connecting part and then the thermoplastic Material is embedded so that the heater remains in the connector when the thermoplastic Mass has hardened.

Die Zeichnung zeigt als Beispiel mehrere Ausführungsformen, die die Anwendung der Erfindung zur Verbindung von Rohren und die Herstellung von Verbindungspaßstücken aus thermoplastischem Polyäthylen veranschaulichen.The drawing shows as an example several embodiments that the application of the invention for Connection of pipes and the production of connection fittings from thermoplastic polyethylene illustrate.

Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein T-förmiges Verbindungsstück, das entsprechend der Erfindung hergestellt ist;Figure 1 is a cross-section through a T-shaped connector made in accordance with the invention is;

Fig. 2 ist eine schaubildliche Darstellung eines hal-Fig. 2 is a perspective view of a half

Verbindungsteil
aus thermoplastischem MaterialConnecting part
made of thermoplastic material

in Form einer Muffe,
eines T-Stückes oder L-Stückesin the form of a socket,
a T-piece or L-piece

Anmelder:Applicant:

Ramsay Olaf St. George, White Cottage,
Letcombe Regis, Wantage, Berkshire,Ramsay Olaf St. George, White Cottage,
Letcombe Regis, Wantage, Berkshire,

und St. George Lightand St. George Light

Engineering Company (Berkshire) Limited, Letcombe Regis, Wantage,
Berkshire (Großbritannien)Engineering Company (Berkshire) Limited, Letcombe Regis, Wantage,
Berkshire (UK)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,
Schwelm (Westf.), Drosselstr. 31Representative: Dipl.-Ing. H. Marsch, patent attorney,
Schwelm (Westphalia), Drosselstr. 31

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 26. Mai 1954 und 17. Mai 1955Claimed priority:
Great Britain May 26, 1954 and May 17, 1955

_a5 Ramsay Olaf St. George, White Cottage, _a5 Ramsay Olaf St. George, White Cottage,

Letcombe Regis, Wantage, Berkshire (Großbritannien), sind als Erfinder genannt wordenLetcombe Regis, Wantage, Berkshire (UK) have been named as inventors

ben Teiles des in Fig. 1 gezeigten Verbindungsstückes mit einer vollständigen Widerstandseinheit;ben part of the connector shown in Figure 1 with a complete resistance unit;

Fig. 3 zeigt ein vergrößertes. Bruchstück, bei dem der Teil des Widerstandes und ein Verbindüngslappen klarer gezeigt sind;Fig. 3 shows an enlarged. Fragment in which the part of the resistance and a connecting flap are shown more clearly;

Fig. 4 zeigt einen Kern, wie er beim Formen eines Verbindungsstückes benutzt wird, und dient zur Veranschaulichung der Anbringung des Widerstandes vor dem Formen;Fig. 4 shows a core used in the molding of a connector and is used to illustrate the attachment of the resistor prior to molding;

Fig. 5 zeigt die Verwendung einer Muffe zur Verbindung von Röhren, undFig. 5 shows the use of a sleeve for connecting pipes, and

Fig. 6 zeigt eine zweite Art der Erzeugung einer örtlichen Erhitzung mit Hilfe eines Metallrimges, in dem Hochfrequenzströme induziert werden.Fig. 6 shows a second way of generating local heating with the aid of a metal rim, in the high frequency currents are induced.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte T-förmiige Verbindungsstück 1 besteht aus Polyäthylen und wird nach den üblichen Verfahren zum Formen thermoplastischen Stoffes hergestellt. Vor dem Einfüllen des Polyäthylens in die Form werden kreisförmige Widerstandsstreifen 2 so um die Kerne der Form gelegt, daß bei der fertigen Einformung die Widerstände in dem Polyäthylen eingebettet sind und bündig mit den inneren Wänden des eingeformten Stoffes liegen. Eine Form aus einzelnen Streifen gebildeter Wider-The T-shaped connector shown in Figs 1 is made from polyethylene and is thermoplastic by standard molding techniques Fabric made. Before the polyethylene is poured into the mold, there are circular resistance strips 2 so placed around the cores of the mold that the resistors in the Polyethylene are embedded and are flush with the inner walls of the molded fabric. One Shape of individual stripes

809 790/255809 790/255

8 48 4

stände ist in Fig. 3 und 4 gezeigt. Die einzelnen Wi- Zeit ab. Für Paßstücke zur Verbindung von Polyäthy-is shown in Figs. The individual Wi-Fi time off. For adapters to connect polyethylene

derstandsteile sind mit Lappen 3 versehen, an die Ver- lenrohren von etwa 18 mm Gesamtdurchmesser habenThe stand parts are provided with tabs 3, on which bracing pipes have a total diameter of about 18 mm

bindungsdrähte 4 angeschlossen sind. Jede Einheit be- sich Widerstandselemente von etwa 1,5 mm Breitetie wires 4 are connected. Each unit has resistance elements approximately 1.5 mm wide

steht aus zwei kreisförmigen Xickelchrcanelementen, un^;d 0,1 mm Dicke besonders gut bewährt, wenn sieconsists of two circular chrome elements, un ^; d 0.1 mm thickness proven particularly well when they

die durch ihre \^rerbindungsdrähte parallel geschaltet 5 mit einem Strom von ungefähr 17 Ampere und 2 Voltthe \ ^r by their Getting Connected wires 5 connected in parallel with a current of about 17 amperes and 2 volts

;-ind. Die kreisförmigen Elemente werden aus halb- verwendet werden. Die Erwärmungszeit war in der; -ind. The circular elements are made of semi-used. The warming time was in the

kreisförmigen Streifen gebildet. Die. Lappen 3 bilden Größenordnung von 25 Sekunden.formed circular stripes. The. Tabs 3 are of the order of 25 seconds.

Verbindungsstellen für die Drähte 4, die in einer ge- Eine Widerstandsheizvorrichtung der beschriebenenConnection points for the wires 4, which are in a resistance heating device of the described

wissen Entfernung von den Elementen selbst liegen. Art hat den Vorteil, daß nur eine einfache Ausrüstungknow distance from the elements themselves. Art has the advantage that only simple equipment

Eine Verbindung der Drähte unmittelbar mit den EIe- io erforderlich ist, nämlich eine Batterie, Verbindungs-A connection of the wires directly to the EIe- io is required, namely a battery, connection

menten durch Löten würde kalte Stellen an den Ver- drahte und ein Zeitschalter.Soldering would put cold spots on the wires and a timer.

bindungspunkten und damit eine ungleichmäßige Er- Der dargestellte Heizwiderstand besteht aus zweiThe heating resistor shown consists of two

wärmung ergeben. Die Anbringung der beschrieben-en kreisförmigen Teilen, die aus halbkreisförmigen Strei-warming result. The attachment of the described circular parts, which consist of semicircular strips

Verbindungslappen sichert also eine gleichmäßige Er- fen zusammengesetzt sind. Es 'kann aber natürlichConnecting tabs ensure that they are put together evenly. Of course it can

wärmung des mit den Heizelementen in Berührung 15 auch ein einziges Heizelement oder mehr als zweiheating of the heating elements in contact 15 also a single heating element or more than two

stellenden Stoffes ringsherum. Elemente der beschriebenen Form oder in Form vonmaterial around. Elements of the form described or in the form of

Das Formen von thermoplastischen Stoffen ist so Ringen verwendet werden. Das Element kann auch die bekannt, daß es unnötig wäre, die verwendeten For- Form einer Drahtmasche oder einer Drahtschlei ie men im einzelnen darzustellen. Fig. 4 zeigt jedoch, haben, die eine Spule mit zwei Enden bildet,
wie die Widerstandselemente in ihre Stellung auf 20 Anstatt der Widerstandsheizung kann auch eine einem Formkern 5 gebracht werden, bevor der plasti- Hochfrequenz-Induktionsheizung verwendet werden, sehe Stoff eingebracht wird. Das Element wird so Es besteht dabei der Vorteil, daß keine Leitungsdrähte über den Kern gelegt, daß es mit leichter Reibung oder Anschlüsse vorhanden zu sein brauchen. Fig. 6 auf ihm sitzt, und die Verbindungsdrähte werden in zeigt diese Anwendung der Erfindung, bei der ein ge-Bohrungen 6 des Kernkörpers eingesetzt, wobei die 25 schlossener, ringförmiger Metalleiter 13 in einem Teil Bohrungen so tief ausgeführt sind, daß die Leitungs- eines Paßstückes in ähnlicher Weise eingebettet ist wie drahte auf dem Boden der Bohrungen aufruhen und die Widerstandselemente 2 in Fig. 1 und 2. Bei der das Element 2 in der gewünschten Lage auf dem Kern 5 Verwendung des Paßstückes gemäß Fig. 6 wird ein sitzt. Der Kern wird dann in eine nicht dargestellte mit diesem zu verbindendes Rohr in der für die anForm eingesetzt, die dem T-Stück gemäß Fig. 1 und 2 30 deren Figuren beschriebenen Weise eingefügt und das entspricht. Es werden zwei ähnliche Kerne mit Wider- Ganze einer Hochfrequenzinduktion unterworfen. Die ständen in ähnlicher Weise in die Form eingesetzt, erzeugte Wirkung ist diesielbe, wie bereits beschrieworauf diese mit Polyäthylen gefüllt wird. Die Wi- ben, d. h., es erfolgt durch die in dem Ring 13 erzeugte derstände werden dadurch in der aus Fig. 1 und 2 er- Wärme eine örtliche Erwärmung des Werkstoffs sichtlichen Weise in die Form eingebettet. 35 des Paßstückes und des mit ihm zu verbindendenThe molding of thermoplastics is so rings are used. The element can also be known that it would be unnecessary to show the used form of a wire mesh or a wire loop ie men in detail. Fig. 4 shows, however, have, which forms a coil with two ends,
like the resistance elements in their position at 20 Instead of the resistance heating, a mold core 5 can also be brought before the plastic high-frequency induction heating is used, see substance is introduced. The element is made in such a way that there is the advantage that no lead wires are laid over the core, that it needs to be present with slight friction or connections. Fig. 6 sits on it, and the connecting wires are shown in this application of the invention, in which a ge-bores 6 of the core body are used, the 25 closed, ring-shaped metal conductor 13 in one part of the bores are made so deep that the line a fitting piece is embedded in a similar manner as wires rest on the bottom of the bores and the resistance elements 2 in FIGS. 1 and 2. When the element 2 is in the desired position on the core 5 using the fitting piece according to FIG. The core is then inserted into a tube, not shown, to be connected to it, in the manner described for the anForm, which corresponds to the T-piece according to FIGS. 1 and 2 and that corresponds to the figures. Two similar cores are subjected to high frequency induction with contradiction. The stalls inserted into the mold in a similar way, the effect produced is the same as already described for what this is filled with polyethylene. The weaving, ie it takes place through the resistances generated in the ring 13, are thereby embedded in the mold in the manner visible in FIGS. 1 and 2, a local heating of the material. 35 of the adapter and the one to be connected with it

Wenn man ein in der beschriebenen Weise herge- Rohres, so daß beim Abkühlen eine wirksame Verbin-If a pipe is produced in the manner described, so that an effective connection

stelltes Paßstück zur Verbindung von drei Polyäthylen- dung entsteht.A fitting piece for connecting three polyethylene ends is created.

rohren miteinander verwendet, werden die Enden der Es können je nach der Gestalt der zu verbindenden Rohre in das Paßstück eingesetzt, bis sie gegen die Teile auch andere Formen von Leitern mit einem geTeile 7 des Paßstückes anstoßen. Die Bohrungen des 4" schlossenen Stromkreis verwendet werden außer der Paßstückes sind bei 8 ein wenig abgeschrägt, um. das ringförmigen.pipes used together, the ends of the It can depending on the shape of the to be connected Pipes inserted into the fitting piece until they also have other shapes of conductors with a geTeile against the parts 7 of the adapter. The holes of the 4 "closed circuit are used except for the Fitting piece are beveled a little at 8 to. the ring-shaped.

Einfügen der Rohre zu erleichtern, bilden aber sonst Die Erfindung kann auch mit Hilfe von Wärme dn-en dichten Paßsitz. Wenn die Rohre an Ort und durchgeführt werden, die durch einen Brennstoff er-Stelle an dem Paßstück sind, wird über die Verbin- zeugt wird. In. diesem Falle kann ein hohler Ring an dungsdrähte 4 ein elektrischer Strom durch die Wider- 45 Stelle des Wirbelstromringes'13 in Fig. 6 verwendet .Standselemente geleitet, und die erzeugte Wärme ver- werden. Der hohle Ring wird mit dem Brennstoff geursacht lediglich ein örtliches Schmelzen des Werk- füllt, und er hat einen, nach außen ragenden Teil, dastoffes des Paßstückes und der Rohre. Die äußeren mit man den Brennstoff entzünden kann. Dieser vor-Teile des Paßstückes und die inneren Teile der damit stehende Teil muß bis zur Entzündung an seinem offeverbundenen Rohre erfahren keine erhebliche Tempe- 50 nen Ende verschlossen werden, um den Brennstoff raturerhöhting und bleiben verhältnismäßig starr. Der trocken zu halten. Die bei der Verbrennung erzeugte örtlich geschmolzene Werkstoff ist also begrenzt, und Wärme dient dem gleichen Zweck wie die vorher beinfolge des hohen Ausdehnungskoeffizienten von Poly- schriebene örtliche Erwärmung,
äthykn erfolgt ein Zusammenfließen der geschmolze- Der Brennstoff braucht nicht in einem Ring unternen Teile von Paßstück und Rohren, ohne daß es not- 55 gebracht zu- werden, sondern kann auch in einem wendig ist, Druck anzuwenden. Beim Aufhören des spulenförmigen Rohr enthalten sein, das zwischen, den Stromfiusses und nach dem Abkühlen der örtlich er- zu verbindenden Flächen liegt oder in eine der Flächen hitzten Teile ist eine feste Verbindung hergestellt, die so eingebettet ist, daß ein Ende der Spule aus dem für alle praktischen Zwecke einem ununterbrochenen Paßstück herausragt.Insertion of the tubes to facilitate, but otherwise form The invention can also with the help of heat dn-en tight fit. When the pipes are in place and passed through, which are connected to the fitting by a fuel, the connection is made. In. In this case, a hollow ring on connecting wires 4 can be used to conduct an electric current through the resistance of the eddy current ring 13 in FIG. 6, and the heat generated can be used. The hollow ring is only filled with the fuel causing a local melting of the work, and it has an outwardly protruding part, the material of the fitting and the pipes. The outer with one can ignite the fuel. This front part of the fitting piece and the inner parts of the part standing with it must not be closed at any significant temperature until the end of the pipe connected to it is ignited, in order to increase the temperature of the fuel and remain relatively rigid. The keep dry. The locally melted material produced during combustion is therefore limited, and heat serves the same purpose as the previous local heating due to the high coefficient of expansion of poly- written,
The fuel does not need to be placed in a ring of lower parts of the fitting and pipes without being brought together, but can also be used in a manoeuvrable manner to apply pressure. When the coil-shaped tube ceases to be contained, which lies between the currents and after the surfaces to be connected locally has cooled down, or in one of the heated parts, a fixed connection is made, which is embedded in such a way that one end of the coil comes out of the for all practical purposes a continuous fitting protrudes.

Dreiwegerohr als gleichwertig erachtet werden kann. 6° Ein geeigneter brauchbarer Brennstoff ist eine gas-Three-way pipe can be considered equivalent. 6 ° A suitable useful fuel is a gas

Fig. 5 zeigt drei Röhre 9, 10, 11, die in der beschrie- lose Mischung von gepulvertem Metall, einer Legie-Fig. 5 shows three tubes 9, 10, 11, which in the described mixture of powdered metal, an alloy

benen Weise mit einem Paßstück 1 verbunden sind. rung oder eines Silicides mit einem Oxydationsmittel.are connected to a fitting piece 1 benen way. tion or a silicide with an oxidizing agent.

Ein Teil ist im Schnitt dargestellt, um die streifen- Der Brennstoff kann selbsttragend sein oder in einemA part is shown in section to show the streak- The fuel can be self-supporting or in one

artigen Heizelemente 2, die Lappen 3 und die Verbin- zeitweise festen Behälter untergebracht sein, der ge-like heating elements 2, the tabs 3 and the connec-

dungsdrähte 4 zu zeigen. 65 schmolzen werden kann.connecting wires 4 to show. 65 can be melted.

Die Abmessungen des verwendeten Widerstandsele- Die Beschreibung bezieht sich auf die AnwendungThe dimensions of the resistor element used. The description relates to the application

mentes und der Widerstandswerte hängen von gewis- der Erfindung für ein Polyäthylen-T-Stück, sie kannmentes and the resistance values depend on certain invention for a polyethylene tee they can

sen Faktoren, z. B. der Abmessung des Paßstückes aber auch für Verbindungsstücke oder Paßstückesen factors, e.g. B. the dimensions of the fitting but also for connectors or fittings

selbst und der mit ihm verbundenen Rohre, ferner od. dgl. aus thermoplastischen Stoffen von beliebigenitself and the pipes connected to it, also od. The like. Made of thermoplastic materials of any

von der günstigsten für die Erwärmung verwendeten 7c¹ Formen und Abmessungen verwendet werden. Beiof the most favorable 7c ¹ shapes and dimensions used for heating. at

Claims

Pipe systems for corrosive liquids in which the use of metal fittings, e.g. B. connection parts, sleeves, pumps, vessels, etc., are undesirable, a coupling made of thermoplastic material can be provided, and the connection with the pipelines can then be carried out according to the invention. Of course, the shape of the heating devices will be adapted to the shape of the surfaces to be connected. In certain cases it is possible to connect a thermoplastic surface to another surface, e.g. made of metal or glass, but with certain fabrics it will be necessary to apply a binding coating of a thermoplastic material beforehand in order to achieve an effective connection. As an example of substances that can be used in addition to polyethylene for the invention, z. B. polyvinyl chloride, polymethyl methacrylate, polystyrene and cellulose acetates. Patent claims:

1. Connection part made of thermoplastic material in the form of a sleeve, a T-piece or an L-piece to produce a welded overlap connection with another thermoplastic material, characterized in that the connecting piece with a heating device to achieve local softening of the thermoplastic material of the two parts of the connector is provided during manufacture of the connector is embedded at the point where the welded joint is made should, in such a way that it is flush with the part of the connector to be softened.

2. Connecting part according to claim 1, characterized in that the heating device consists of there is an electrical resistance that is used to facilitate the power connection Connection tabs, connections or the like. Is provided that the connection point from the main body of the resistance is so separated that uniform heating by the resistance element can be achieved.

3. Vertiverbindteil according to claim 2, characterized characterized in that the resistance element consists of one or more pairs of almost complete, There is a semicircular laid resistance wires or strips, each with a connection terminal have at both ends, the two protruding from the connecting part Conductor (4) are connected in parallel.

4. Connecting part according to claim 1, characterized in that the heating device consists of combustible Material consists in a container, e.g. B. od a pipe. Like. Is included.

5. Connecting part according to claim 4, characterized in that the combustible material consists of a mixture of an oxidizing agent with a powdered metal.

6. Connecting part according to one of the preceding claims, characterized in that the thermoplastic M-aterial is polyethylene.

7. Process for the production of a connecting part according to one of claims 1 to 6, characterized in that for the production of the connector application part the heating device is placed in a mold for the connecting part and thereupon the thermoplastic material is filled so that the heater is in the connecting part remains when the thermoplastic material has hardened.

Considered publications:
German Patent Nos. 932 706, 802 282;
Patent No. 1161 of the Office for Inventions and Patents in the Soviet zone of occupation in Germany.

1 sheet of drawings