DE1479670A1 - Schweissverbindung fuer rohrfoermige,aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Teile - Google Patents

Description

• Schweißverbindung für rohrförmige, aus thermoplastisahem Kunststoff bestehende Teile Die Erfindung betrifft eine Schweißverbindung zwischen zwei einander überlappenden rohrförmigent aus thermoplastischen Kunststoffen bestehenden Teilen, insbesondere der Kunststoffkabelmäntel mit aus Kunststoff bestehenden Kabel garnituen, bei welcher zwischen die miteinander zu verschweißenden Flächen der Teile ein elektrischer Heizdraht eingebettet ist.
• Es ist bekannt, Rbhre oder Muffen aus Polyäthylen dadurch zu verbinden, daß zwischen die miteinander zu verschweißenden Flächen ein elektrischer Widerstandsdraht eingelegt wird, der durch Anlegen von Spannung erhitzt wird. Nach einem anderen bekannten Verfahren werden zwischen den miteinander zu verbindenden Kunststoffteilen Metallteile, beispielsweise ringförmig geschlossene Metallfolien, angeordnet, die im Hochfrequenzfeld infolge Wirbelstrombildung erhitzt werden und so die zur Verschweißung notwendige Wärme erzeugen. Um Rohre aus thermoplastischem Material auf einfache Weise miteinander verbinden zu können, hat man ferner aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Fittinge benutzt, die metallische Heizelemente eingebettet enthalten, z. B. an eine Stromquelle anschließbare Heizdrahtwindungen. In einen solchenXitting werden die Enden der zu verbindenden Rohre eingefuhrt. Wird nun die Heisdrahtwicklung an Spannung gelegt, so erwärmt sich der Fitting und damit die dieser W§rme ausgesetzten Flächen der Röhrenden ; der Fitting und die in ihn eingesetzten Rohre werden so miteinander verschweißt.
• Es ist ferner eine Hülsenaehweißverbindung für Kunststoffrohre bekannt, bei der ale Zusatzwerkstoff zur Verschweissung von Rohr und Muffe eine keilförmige SchweiBhUlse dient, die eine sich in axialer Richtung erstreckende elektrische Heizspirale tragt.
• Es ist weiter eine Muffenverbindung zwischen Kunststoffrohren bekannt, bei der das Ende des einen der miteinander zu verbindenden Rohre nach Erwärmung soweit zu einer Muffe aufgeweitet wird, daß das Ende dea anderen Rohres in dieses aufgeweitete Rohrende gesteckt werden kann. Die beiden Enden werden miteinander verklebt. Durch Erwärmen der Muffenverbindung wird einerseits die Verklebung beschleunigt und d andererseits erreicht, daB sich das aufgeweitete Rohrende infolge der Rückkehr in die ursprüngliche Form an das innen liegende Rohrende fest anschließt ; dadurch wird eine gute Klebverbindung erzielt.
• Die bekannten Rohrverbindungen setzen bestimmte Rohrabmessungen bzw. für die verschiedenen Rohrtypen bestimmte Verbindungs-oder Heizelemente voraus. Da es sich bei den Heizelementen, die zwischen die miteinander zu verschweissenden Flächen der Kunststoffteile eingelegt sind, um verlorene Teile handelt, bedeutet es einen großen Aufwand, für alle vorkommenden Rohrabmessungen und Verbindungsmöglichkeiten die speziellen Heizelemente in Vorrat zu halten.
• Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, ein Verfahren zum überlappten Verschweißen zu finden, bei den die elektrischen Heizelemente universell anwendbar sind und der Sohweißvorgang selbst mit den einfachaten Mitteln eingeleitet und durchgeführt werden kann.
• Die Schweißverbindun nach der Erfindung stellt eine Verbesserung der bekannten Verbindungen dar und ist dadurch gekennzeichnet, daß auf dem einen rohrförmigen Teil ein aus thermoplastischem Kunststoff bestehendes Heizband mit vorzugsweise mäanderförmig eingelegtem Heizdraht durch Ernitzung feetgelegt ist, daß der mit diesem Teil berlappt zu verschweißende andere rohrförmige Teil z. B. der AnsohluB-stutsen einer Kabelmuffe ohne vorhergehende Erwärmung durch ein mechanisch wirkendes AufweitungsgerätanderÜberlappungsstelle erweitert und liber das Heisband bzw. den einen rohrformigen Teil geschoben ist und daß die beiden rohrförmigen Teile unter Ausnutzung der durch den aufgeweiteten Teil bewirkten Rückschrumpfungskräfte durch elektrische Erhitzung des Heisbandes verschweißt sind. Die Lange dieses Heizbandes wird vorteilhafterweise so gewählt, daß der Abstand zwischen den jeweils letsten Heisdrahtwindungen der beiden Enden des zu einem Ring geschlossenen Heizbandes etwa so groß ist wie der Abstand der Heizdrahtwindungen im Heizband selbst. Mit Vorteil kann man bei dem Verfahren nach der Erfindung das Heizband in einer sehr groben Linge herstellen, von der man das jeweils benötigte Stück abschneidet und dem jeweiligen Verwendungszweck anpaßt.
• Durch das thermische Festlegen des Heizbandes auf dem einen rohrförmigen Teil, z. B. au dem Kabelmantel, wird erreicht, daß das Heizband unverrückbar an einer bestimmten Schweißfläche angeordnet bleibt ; das bereits aufgeschweißte Heizband kann daher durch die dariiberzuschiebenden Teile, die z. B. mit dem Kabelmantel verschweißt werden sollen, nicht verschoben werden. Durch das Festlegen des Heisbandes auf seriner Unterlage wird weiter erreicht, daß das geschlossene Heizband seine Form beibehält und daß aueh die Lag der letzten Windungen des Heizbandes, die sich an der Nahtatelle nähern, beobaohtet werden kann. Auf diese Weise kann schon vor Durchführung der endgültigen Verschweißung bourteilt werden, ob die Voraussetzungen für ein fehlerfraies Verschweißen gegeben sind oder nicht.
• In einfacher Weise können nach dem neuen Verfahren praktiFch alle Schweißverbindungen an rohrförmigen Teilen hergestellt werden, unabhängig von der Form und dem Durchmesser, der Rohre. Die Verschweißung erfolgt lediglich naeh Temperatur und Zeit; für die Praxis genügt dann schließlich die Angabe der Heizleistung und der Zeit, Angaben, die für alle vorkommenden Fälle ermittelt werden können, Das Heizband kann man mit einem Wickel aus Isoliermaterial, z.B. aus Glasgewebe, auf seiner Unterlage festlegen und die Kunststoffbeläge des Heizbandes durch Anlegen von Spannungen an die Heizwindungen so weit erhitzen, daß es auf seiner Unterlage infolge des durch {« Wickel bewirkten Druckes aufschmilzt; nach diesem Vorgang wird der Wickel wieder entfernt. Beim thermischen Verschweißen der rohrformigen Kunststoffteile dagogen ergibt sich der notwendigo SohweiB-druak infolge der Schrumpfung dea ohne vorhergehende Erwärmung aufgeweiteten Teiles von selbst. Hierzu brauchen keine tErme oder zusätzliche, den Schweißdruck erzeugende Mittel angewandt zu werden.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand eines AusfUhrungsbeiapieles näher erläutert.
• In der Fig. 1 ist ein Runststoffkabelmantel t gezeigt, auf den an der gewünschten Schweißstelle ein Schweißband 2 aufgebracht ist. An der Stelle 3 befindet sich die Steßstelle des Schweißbandes mit dem mäanderförmig eingelegten Heizdraht 4. Die Länge des Heizbandes ist dabei so gewählt, daß der Abstand zwischen den jeweils letzten Windungen 5 ungefähr dem Windungsabstand im Heizband entspricht, Diane ese Forderung soll eingehalten werden, damit auch an der Stoßstelle 3 dieselbe Wärmeentwicklung auftritt wie an übrigen Umfang des Kunststoffrohres. Das Heizband 2 weist die Anschlüsse 6 auf und besteht vorteilhafterweise aus einem zwischen Polyäthylen-Folien eingebetteten, mäanderförmigen Heizdraht 4; es kann in großen Längen hergestellt werden, FEr den jeweiligen Verwendungszweck wird ein entsprechendes Stück abgeschnitten; um an den Bandenden die lektrischen Anschliisae herstellen zu könnon, werden an jedem Bandende einige Heizwindungen aus der Isolierung des Bandes 2 herausgezogen. Da das Band auch etwas gedehnt werden kann, ist die Bedingung fUr gleiohen Abstand der Windungen an der Stoßstelle 3 leicht einzuhalten. Uber dieses so festgelegte Heizband wird ein nickel von z. B. zwei Lagen Glasgewebeband aufgebracht und das Heizband durch eine entsprechend lange elektrische Erwärmung auf den Kabelmantel aufgeschweißt.
• Das Glasgewebeband wird nach diesem Vorgang wieder entfernt.
• Kabelmuffen weisen wegen des Wunsches nach universeller Verwendbarkeit meist konisch ausgebildete Ansohlußstutzen auf, wie dies in fig. 2 dargestellt ist. Schneidet man den konischen Stutzen an einerbestimmtenStelleab,dannerhältmanentsprechende Öffnungsdurchmesser. Da die Sohweißung UberlappS erfolgen soll, muß der Muffenstutzen um ein der Überlappung entsprechendes Stück länger ausgebildet werden. WUrde der innere Durohmesser des Stutzens an der Stelle 8 etwa dem Außendurohmasßer des su verschweißenden Rohres entsprechen, so. mu8 der Stutzen um die Überlappungsgröße 9 länger ausgebildet werden der Stutzen ist also an der Stelle 10 absueohnsiden. Daduroh fdllt der Öffnungsdurchmesser des Stutzene kleiner als der Kabelmanteldurchmeser aus. Um da Überlappungsstück auf don erforderlichen Offnungwdurchmesser zu bringen, wwrdwn zylindrische oder konuaförmige Aufweitungageräte 11 benutzt, die entsprechend der Darstellung in Fig.3 in die Öffnung des Stutzena 1 eingetrieben werden und eine Aufweitung bowirken. In dieaem Zustand kann der zylindriaoh oder konusförmig erweitere Teil 13 über die vorbereitete, in Pig. 1 dargeetellte Schweißstelle geaohoben @eschoben werden; in Fig. 1 zeigt der in gestrichelten Linien angedeutete Teil 12 und 13 don übergeschobenen Anschlußstutzen. Sobald der Aufweitungskonus oder-zylinder entfernt wird, beginnt die Rückbildung des konusförmigen oder zylindriaohen Teilea 13, eo daß dieser Teil auf das Heizband 2 aufschrumpft und infolge der Rückschrumpfungskräfte einen enteprechenden Druck auf das Heiz band 2 und den Kabelmantel 1 ausübt. Um die Verschweißung durchzuführen, braucht nun die Heizwioklung dea Heizbandes lediglioh über eine gewiaee Zeit hinweg an eine Stromquelle mit bestimmter Spannung angeeohloeeen zu werden.
• 3 Figuren 2 Patentansprüche

Claims (2)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e J/SohweiavwbindMngzwiwehenttwwieinanderüberlappenden rohrförmigen, aus thermoplastischen Kunststoffen bestehondzn Teilen, insbesondere der Kunststoffkabelmäntel mit aus tamwttteff bestehenden Kabelgarnituren, bei welcher zwischen die miteinander zu verschweißenden Flächen der Toile ein elektrischer Heisdraht eingebettet ist, dadurch gekonnzsiohnot, daß auf dem einen rohrförmigen Teil ein aus thermoplastischem Kunststoff bestehendes Heizband mit vorzugsweise mäanderförmig eingelegtem Heizdraht durch Erhitzung festgelegt ist, daß der mit diesem Teil überlappt zu verschweißende andere rohrförmige Teil, der AneohluBotutsen siner Kabelmuffe, ohne vorhergehende Erwärmung durch ein mechanisch wirkendes AufweitungsgerAt an der Überlappungsstelle erweitert und über das Heisband bzw. den einen rohrförmigen Teil geschoben ist und daD die beiden rohrformigen Teile unter Ausnutzung der durch den aufgeweiteten Teil bewirkten Rückschrumpfungs-@ durch slektrische Erhitzung des Heizbandea verschweißt sind.
2. 2. Schweißverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lange des Heisbandes so groß gewählt ist, daß der Abstand zwischen den jeweils letzten Windungen der beiden Enden des su einem Ring geschlosenen Heisbandes etwa so groß ist wie der Windungeabstand im Heizband.

   L e e r s e i t e