DE1704318A1 - Verfahren zum Zusammenschweissen von zwei ineinandergreifenden Formstuecken aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Verfahren zum Zusammenschweissen von zwei ineinandergreifenden Formstuecken aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number
DE1704318A1
DE1704318A1 DE19681704318 DE1704318A DE1704318A1 DE 1704318 A1 DE1704318 A1 DE 1704318A1 DE 19681704318 DE19681704318 DE 19681704318 DE 1704318 A DE1704318 A DE 1704318A DE 1704318 A1 DE1704318 A1 DE 1704318A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
welding
fittings
pipe
welding socket
heat conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19681704318
Other languages
English (en)
Other versions
DE1704318B2 (de
DE1704318C (de
Inventor
Blumenkranz James J
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Susquehanna Corp
Original Assignee
Susquehanna Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Susquehanna Corp filed Critical Susquehanna Corp
Publication of DE1704318A1 publication Critical patent/DE1704318A1/de
Publication of DE1704318B2 publication Critical patent/DE1704318B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1704318C publication Critical patent/DE1704318C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/34—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement"
    • B29C65/3404—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the type of heated elements which remain in the joint
    • B29C65/342—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the type of heated elements which remain in the joint comprising at least a single wire, e.g. in the form of a winding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/34—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement"
    • B29C65/3404—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the type of heated elements which remain in the joint
    • B29C65/3464—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the type of heated elements which remain in the joint characterised by the cross-section of said heated elements which remain in the joint or by the cross-section of their coating, e.g. being triangular
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/34—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement"
    • B29C65/3468—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the means for supplying heat to said heated elements which remain in the join, e.g. special electrical connectors of windings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/12—Joint cross-sections combining only two joint-segments; Tongue and groove joints; Tenon and mortise joints; Stepped joint cross-sections
    • B29C66/122—Joint cross-sections combining only two joint-segments, i.e. one of the parts to be joined comprising only two joint-segments in the joint cross-section
    • B29C66/1222—Joint cross-sections combining only two joint-segments, i.e. one of the parts to be joined comprising only two joint-segments in the joint cross-section comprising at least a lapped joint-segment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/12—Joint cross-sections combining only two joint-segments; Tongue and groove joints; Tenon and mortise joints; Stepped joint cross-sections
    • B29C66/122—Joint cross-sections combining only two joint-segments, i.e. one of the parts to be joined comprising only two joint-segments in the joint cross-section
    • B29C66/1224—Joint cross-sections combining only two joint-segments, i.e. one of the parts to be joined comprising only two joint-segments in the joint cross-section comprising at least a butt joint-segment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/52—Joining tubular articles, bars or profiled elements
    • B29C66/522—Joining tubular articles
    • B29C66/5221—Joining tubular articles for forming coaxial connections, i.e. the tubular articles to be joined forming a zero angle relative to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/52—Joining tubular articles, bars or profiled elements
    • B29C66/522—Joining tubular articles
    • B29C66/5229—Joining tubular articles involving the use of a socket
    • B29C66/52291—Joining tubular articles involving the use of a socket said socket comprising a stop
    • B29C66/52292—Joining tubular articles involving the use of a socket said socket comprising a stop said stop being internal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/82—Pressure application arrangements, e.g. transmission or actuating mechanisms for joining tools or clamps
    • B29C66/828—Other pressure application arrangements
    • B29C66/8286—Hand placed clamps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/92—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools
    • B29C66/924—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools
    • B29C66/9241—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force or the mechanical power
    • B29C66/92441—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force or the mechanical power the pressure, the force or the mechanical power being non-constant over time
    • B29C66/92443—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force or the mechanical power the pressure, the force or the mechanical power being non-constant over time following a pressure-time profile
    • B29C66/92445—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools by controlling or regulating the pressure, the force or the mechanical power the pressure, the force or the mechanical power being non-constant over time following a pressure-time profile by steps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L13/00—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints
    • F16L13/08—Soldered joints
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L47/00—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics
    • F16L47/02—Welded joints; Adhesive joints
    • F16L47/03—Welded joints with an electrical resistance incorporated in the joint
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/34—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement"
    • B29C65/3472—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the composition of the heated elements which remain in the joint
    • B29C65/3476—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the composition of the heated elements which remain in the joint being metallic
    • B29C65/348—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the composition of the heated elements which remain in the joint being metallic with a polymer coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined

Description

Dip 9' , si Aachen,den 9. Januarw196%
BRUNOSCHMETZ AugusfastraßeU-16-Telefon34731 NaGö 1^""-
Patentanwalt Nummer.50373,
The Susquehanna Corporation in Alexandria, Ta. (Y.St.A.)
Beschreibung zu Patentanmeldung
Verfahren zum Zusammenschweißen von zwei ineinandergreifenden Formetüeken aus thermoplastischem Kunatstoff
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenschweißen von zwei ineinandergreifenden Formstücken aus thermoplastischem Kunststoff unter Verwendung einer Schweißmuffe bestehend aus einem von thermoplastischem Kunststoff umgebenen Wärmeleiter, wobei die Schweißmuffe zwischen den ineinandergreifenden Formstücken angeordnet wird und eine elektrische Beheizung des Wärmeleiters der Schweißmuffe erfolgt, bis der thermoplastische , Kunststoff der Schweißmuffe sowie der dieser benachbarten Teile der Formstücke schmilzt und dadurch ein Zusammenschweißen der Formstücke stattfindet.
Thermoplastische Kunststoffe haben als Werkstoffe für die Herstellung vieler Arten von Gegenständen zunehmend an Bedeutung gewonnen. So werden beispielsweise Rohre und Rohrverbindungsstücke neuerdings auch vielfach aus thermoplastischen Kunststoffen hergestellt. Die Korosiönsfestigkeit, die einfache Bearbeitbarkeit, das geringe Gewicht und die Gieß- sowie Verformbarkeit von thenaoplagtischen Kunststoffen macht diese für die Herstellung von Gegenständen besonders geeignet.
Die Verbindung von aus thermoplastischen.'"Kunst st df fen bestehenden Gegenständen wurde bisher mittels üblicher mechanischer Verbindungsmittel, z.B. Schraub- oder Planschverbindungen, durch chemische Verbindungsmittel, z.B. ein Verschweißen durch Lösungsmittel, und durch thermische Verbindungsmittel, z.B. eine Flammenschweißung oder eine elektrische Widerstandsschweißung, herbeigeführt.
In vielen Anwendungsfällen sind mechanische Verbindungen wegen ^ ihrer mangelhaften Dichtigkeit und der bei ihnen erforderlichen zeitraubenden, teureren und beschwerlichen Montage nicht angebracht. Ein Verschweißen durch Lösungsmittel erfordert einen gewissen Grad an Sorgfalt beim Aufbringen des Lösungsmittels auf die Oberfläche der zu verbindenden Teile. Außerdem müssen diese Teile dabei auch unverzüglich zusammengesetzt werden, weil das Lösungsmittel die thermoplastischen Kunststoffe sofort angreift. Darüber hinaus sind manche thermoplastische Kunststoffe, z.B. Polypropylen, durch die üblichen Lösungsmittel,die zum Schweißen verwendet werden, verhältnismäßig schlecht lösbar. Infolgedessen P ist es bis heute im wesentlichen bei mechanischen Verbindungen und bei Verbindungen durch thermische Schweißung von Gegenständen aus thermoplastischen Kunststoffen geblieben.
Bei einem der bekannten Verfahren zum thermischen Schweißen von Rohren und Rohrverbindungsstücken aus Kunststoff wird eine Schweißmuffe benutzt, wie sie in der USA-Patentschrift 3 094 452 beschrieben ist. Diese Schweißmuffe besitzt ein elektrisches Wi-
10985 1/0316
derStandsheizelement. Das Widerstandsheizelement wird dabei von einem Drahtkern gebildet, dessen Teile durch eine dünne Schicht von thermoplastischem Kunststoff verbunden bzw. in diesem eingebettet sind. Bei dem bekannten Verfahren wird die Schweißmuffe zwischen den beiden zu verbindenden ineinandergreifenden Gegenständen angeordnet. Alsdann wird induktiv oder unmittelbar ein elektrischer Strom durch ihr Widerstandsheizelement geleitet. Durch die dabei erzeugte Wärme schmilzt der thermoplastische Kunststoff der Schweißmuffe und der dieser benachbarten Seile der zu verbindenden Gegenstände. Hierdurch wird dann ein Zusammenschweißen der zu verbindenden Gegenstände bewirkt. ™
Theoretisch müßten sich mit dem zuletzt beschriebenen Verfahren vollständig zufriedenstellende Schweißverbindungen ergeben. Wie die Praxis gezeigt hat, bestehen bei der Anwendung dieses Verfahrens jedoch eine Reihe von wesentlichen Schwierigkeiten. Diese Schwierigkeiten liegen insbesondere in der Erzielung einer Schmelzzone der zu verbindenden Gegenstände, welche genügend tief ist, um eine feste Schweißverbindung herbeizuführen. Die Tiefe der Schmelzzone steht in direktem Zusammenhang mit der Dichte der d Berührung zwischen den zu verbindenden Teilen und soll in den meisten Fällen etwa 0,635 rau betragen. Ein wesentlicher Faktor, welcher die Dichte der Berührung der zu verbindenden Gegenstände beeinträchtigt, ist die Bildung von Luftblasen zwischen den zu verbindenden Flächen, welche deren Schmelzen verhindern. Ein weiterer Faktor, welcher sich in dieser Hinsicht nachteilig auswirkt, ist, daß bei der Erwärmung von Gegenständen aus thermo-
10 98 5 1 /03,1 6
plastischem Kunststoff eine merkliche Ausdehnung derselben stattfindet. Werden beispielsweise ein Rohr und ein Rohrverbindungsstück aus thermoplastischem Kunststoff miteinander ver- . schweißt, so findet eine derart große Ausdehnung des Rohrverbindungsstückes statt, daß zwischen die zu verbindenden Flächen des Rohres und des Rohrverbindungsstückes Luft eintreten kann, wodurch die Enge der Berührung dieser Flächen beeinträchtigt wird, was eine unvollständige Verbindung derselben zur Folge hat. Eine weitere Schwierigkeit entsteht bei dem infrage stehenden Verfahren dadurch, daß die zu verbindenden Gegenstände nicht immer passende Abmessungen, aufweisen, was insbesondere bei Rohren und Rohrverbindungsstücken der Fall ist. Sind beispielsweise die Außenabmessungen eines Rohres und die Innenabmessungen eines Rohrverbindungsstückes nicht genau passend, so ergibt sich für die Verbindung derselben ein zu großer Spielraum zwischen diesen. Dieser Spielraum gestattet dann nämlich ebenfalls den Eintritt von Luft zwischen die zu verschweißenden Flächen der zu verbindenden Gegenstände. Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich bei der Anwendung des infrage stehenden Verfahrens bei kalten Klimaverhältnissen. Gegebenenfalls wird nämlich nur eine sehr dünne Oberflächenschicht der zu verbindenden Gegenstände geschmolzen, und zwar infolge des Wärmeverlustes, welcher durch die Abgabe einer großen Wärmemenge an die zu verbindenden kalten Gegenstände eintritt. Die sich ergebende Schmelzzone ist dann auch so klein, daß die hergestellte Verbindung schon bei sehr geringen Beanspruchungen fehlerhaft wird.
109851/0316
Der Erfindung liegt'die-Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Zusammenschweißen von zwei ineinandergreifenden Formsttloken aus thermoplastischem Kunststoff der eingangs angegebenen Art zu schaffen, mit welchem in jedem.Falle .eine fehlerfreie und starke Verbindung der zusammenzuschweißenden Formstücke erzielt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß während der Beheizung des Wärmeleiters der Schweißmuffe und des Zusammenschweißens der ineinandergreifenden Formstücke auf die Formstücke ™ sowie die Schweißmuffe von außen ein diese zusammenpressender Druck ausgeübt wird.
Bei dem Zusammenschweißen eines Rohres sowie eines Rohrverbindungsstückes kann der erfindungsgemäß vorgesehene Druck beispielsweise durch ein um den Schweißbereich angeordnetes Spannband ausgeübt werden.
Durch den bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf die ineinander- g greifenden Formstücke sowie die Schweißmuffe von außen ausgeübten Druck wird erreicht, daß sich deren zu verbindende Flächen während des Beheizens der Schweißmuffe und des Zusammenschweißens der Formstücke in enger Berührung befinden.
Infolgedessen wird der Eintritt von Luft zwischen die zu verbindenden Flächen der Schweißmuffe und der Formstücke und damit die Bildung von Luftblasen zwischen diesen verhindert» Ferner ergibt eioh hierdurch an allen Stellen der au verbindenden Flächen der Sohweidmuffe und der Formstücke eine ausreichend tiefe Sonmelf-
1098St/O316 :
BAD ORIGINAL
Durch den erfindungsgemäß zur Anwendung gelangenden äußeren Druck wird im übrigen erreicht, daß die zu verbindenden Gegenstände von vornherein in eine dichte Berührung gebracht werden, daß eine thermische Ausdehnung der zu verbindenden Gegenstände verhindert wird, daß gewisse Abweichungen der Abmessungen der zu verbindenden Gegenstände ausgeglichen werden und daß sich eine viel wirksamere Wärmeübertragung und damit eine optimale Eiefe der Schmelzzone an den zu verschweißenden Flächen der zu verbindenden Gegenstände ergibt.
Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß bei dem neuen Verfahren der auf die Formstücke sowie die Schweißmuffe ausgeübte Druck während seiner Anwendung erhöht wird. Durch eine derartige Erhöhung des Druckes erfolgt eine weitere Verbesserung der Schweißverbindung.
In der beigefügten Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen
Fig. 1 ein Rohr, ein Rohrverbindungsstück, eine Schweißmuffe sowie ein Spannband vor dem Zusammenschweißen in auseinandergezogener schaubildlicher Darstellung und
Fig. 2 das Rohr, das Rohrverbindungsstück, die Schweißmuffe und das Spannband beim Zusammenschweißen, teils in Seitenansicht und teils im Längsschnitt.
In der Zeichnung sind das Rohr mit 10, die Schweißmuffe mit 11, das Rohrverbindungsstück mit 12 und das Spannband mit 13 bezeichnet.
109851/0316
Sie Schweißmuffe 11 besteht aus einem von einem Widerstandsdraht gebildeten Drahtkern, welcher in einer dünnen Schioht aus thermoplastischem Kunststoff eingebettet ist und ein Paar von nach außen freiliegenden Leitungen 19 aufweist. Die Herstellung dieser Schweißmuffe 11 erfolgt vorzugsweise durch Aufwinden eines einen Überzug aus thermoplastischem Kunststoff aufweisenden Drahtes in Form einer Spule und anschließendes Zusammenschweißen der einzelnen Windungen dieser Spule.
Als Spannband 1J wird vorzugsweise ein solches verwendet, welches einen mit einem Griff versehenen Schraubbolzen 14 aufweist und darüber hinaus ein Haltestüek 15 besitzt, mit welchem der Schraubbolzen 14 wahlweise in und außer Eingriff gebracht werden kann. Infolgedessen besteht die Möglichkeit, das Spannband 13 in einfacher Weise an den zu verschweißenden !eilen anzuordnen und von diesen wieder abzunehmen.
Das Rohrverbindungsstück 12 weist vorzugsweise an seinem verbindungsseitigen Ende eine verhältnismäßig tiefe zylindrische Einsenkung 17 auf, deren Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des Rohres 10 entspricht. Darüber hinaus besitzt das Rohrverbindungsstück 12 an seinem verbindungsseitigen Ende eine Einsenkung 18 geringerer Tiefe, deren Innendurchmesser etwa mit dem Außendurchmesser der Schweißmuffe 11 übereinstimmt.
Diese Ausbildung gestattet es, das Rohr 10, die Schweißmuffe 11 und das Rohrverbindungsstück 12 so miteinander in Eingriff zu bringen, wie dies in Mg. 2 dargestellt ist,
109851/0316
Zur Herstellung der Schweißverbindung zwischen dem Rohr 10 und dem Rohrverbindungsstück 12 wird die Schweißmuffe 11 zunächst in die Einsenkung 18 des Rohrverbindungsstückes 12 eingesetzt, und zwar derart, daß sich ihre freiliegenden Leitungen 19 nach außen erstrecken.. Alsdann erfolgt ein Einsetzen des Rohres 10 in die Einsenkung 17 des Rohrverbindungsstückes 12. Danach befinden sich dann das Rohr 10, die Schweißmuffe 11 und das Rohrverbindungsstück 12 in der in Fig. 2 dargestellten Lage, bei welcher die Schweißmuffe 11 zwischen dem Rohr 10 und dem Rohrverbindungsstück 12 angeordnet ist.
Im Anschluß daran wird dann das Spannband 13 auf dem Rohrverbindungsstück 12 angeordnet, und zwar an einer die zu verschweißenden Teile des Rohres 10 und Rohrverbindungsstückes 12 umgebenden Stelle. Danach bringt man den Schraubbolzen 14 mit dem Haltestück 15 in Eingriff und spannt das Spannband 13 mittels des Schraubbolzens 14. Das Spannband 13 wird dabei derart gespannt, daß durch dieses auf das Rohrverbindungsstück 12, die Schweißmuffe und das Rohr 10 längs deren gesamtem zu verbindenden Umfang ein nach innen gerichteter Druck ausgeübt wird. Durch diesen nach inns η gerichteten Druck werden die zu verschweißenden Flächen des Rohrverbindungsstückes 12, der Schweißmuffe 11 und des Rohres 10 in dichte Berührung gebracht, was zur Folge hat, daß zwischen diesen befindliche Luft verdrängt und eine gute Wärmeübertragung zwischen ihnen herbeigeführt wird.
Fach-dem das Spannband 13 in der richtigen Weise festgespannt worden ist, werden die Leitungen 19 der Schweißmuffe 11 mit einer
10935 1/0318
BAOOFHQiNAt
y —
nicht dargestellten Stromquelle verbunden und es wird ihnen von dieser Stromquelle Strom zugeführt. Infolgedessen findet eine elektrische Beheizung des Widerstandsdrahtes der Schweißmuffe 11 statt. Diese Beheizung hat ein Schmelzen des thermoplastischen Werkstoffes der Schweißmuffe 11 sowie der dieser benachbarten Oberflächenschichten des Rohres 10 und des Rohrverbindungsstückes 12 zur Folge, wodurch diese zusammengeschweißt werden. Durch das Spannband 13 wird dabei eine thermische Ausdehnung der zu verbindenden Teile verhindert. Die sonst eine thermische Ausdehnung der zu verbindenden Seile hervorrufenden Kräfte wirken sich infolgedessen dahingehend aus, daß durch diese der von dem Spannband 13 ausgeübte Druck noch verstärkt wird.
Vorzugsweise wird etwa nach der Hälfte der Beheizungsperiode der Schweißmuffe 11 das Spannband 13 erneut festgespannt, um einen zusätzlichen radialen Druck auf die zu verbindenden Teile auszuüben. Dies ist insofern von Vorteil, als sonst"irgendwelche kleinen Luftblasen, welche nach der ersten Spannung des (j Spannbandes 13 zwischen den zu verbindenden Flächen verblieben sind, unter der Wärmeeinwirkung sich ausdehnen und möglicherweise die Verbindung beeinträchtigen würden. Darüber hinaus kann man durch die weitere Festspannung des Spannringes 13 Ungenauigkeiten hinsichtlich der Abmessungen des Rohres 10 und des Rohrverbindungsstückes 12 ausgleichen. Anderenfalls würde nämlich beispielsweise bei Verwendung eines Rohres, dessen Außendurchmesser zu gering ist, die Gefahr bestehen, daß infolge
109851/0316
immino
nicht ausreichender Berührung zwischen den zu verbindenden Teilen doch Luft zwischen die Verbindungsflächen gelangt und infolgedessen die Verbindung nicht gut wird. Da nun bei der Beheizung der Schweißmuffe 11 die zu verbindenden Teile an der Verbindungsstelle weich werden, wirkt sich die weitere Festspannung des Spannbandes 13 dahingehend aus, daß bei einem Rohr 10 mit zu geringem Außendurchmesser das Rohrverbindungsstück 12 in radialer Richtung so weit verformt wird, daß es unter Vermittlung der Schweißmuffe 11 mit dem Rohr 10 in die erforderliche Berührung gelangt.
Bei einer etwas abgewandelten Ausführungsform des Verfahrene zum Zusammenschweißen von ineinandergreifenden Formstücken wird mit einer Schweißmuffe 11 gearbeitet, welche durch Gießen, Pressen oder in sonstiger Weise an dem Umfang des Rohres 10 oder innerhalb des Rohrverbindungsstückes 12 angeordnet ist. Der einzige Unterschied dieser Ausführungsform besteht jedoch darin, daß die Schweißmuffe 11 keinen besonderen Teil darstellt und sich infolgedessen nach Einsetzen des Rohres 10 in das Rohrverbindungsstück 12 die Schweißmuffe 11 sogleich in der richtigen Stellung zwischen diesen Teilen befindet.
Bei Anwendung des beschriebenen Verfahrens in einem sehr kalten Klima ergibt die Anwendung der gleichen Wärmemenge, wie sie in wärmeren Klimen angewendet werden würde, an den der Sohweißmuffe 11 benachbarten Verbindungsflächen nur sehr dünne geschmolzene Materialschichten, was eine unzureichende SchmelztIsfe und d*mit eine unbefriedigende Verbindung zu£ folge hat. Obwohl man meinen
109851/0316
sollte, daß eine einfache Lösung dieser Schwierigkeit darin besteht, eine stärkere Beheizung der Schweißmuffe vorzunehmen, führt dies nicht zu dem gewünschten Ergebnis, da eine stärkere Beheizung der Schweißmuffe infolge der bei der Kälte vorhandenen schlechten Wärmeleitung an den Oberflächen der zu verbindenden Teile mehr eine Blasenbildung als eine größere Schmelztiefe derselben bewirkt. Andererseits wird diese Schwierigkeit bei dem erfindungsgemäSen Verfahren- dadurch behoben, daß das Spannband etwa nach der Hälfte der Beheizungsperiode der Schweißmuffe 11 erneut festgespannt wird. Durch dieses erneute Pestspannen des ™ Spannbandes 13 wird nämlich die gewünschte Dichte der Berührung zwischen den zu verbindenden !eilen erneut hergestellt.und dadurch die Wärmeleitfähigkeit wieder verbessert sowie die erforderliche Schmelztiefe erreicht.
Hieraus folgt, daß das erfindungsgemäße Verfahren eine wesentliche Verbesserung gegenüber den bekannten Verfahren darstellt. So werden durch das erfindungsgemäße Verfahren die bei den bekannten Verfahren bestehenden Hauptschwierigkeiten behoben, ohne A daß die bei den bekannten Verfahren verwendeten Einrichtungen wesentlich verändert oder d^.e Verfahrensdurchführung wesentlich komplizierter wird. ;
Wenn auch das erfindungsgemäße Verfahren bezüglich des Zusammenschweißens eines Rohres und eines Rohrverbindungsstückes unter Verwendung eines Spannbandes beschrieben wurde, so beschränkt sie sich natürlich nicht auf diesen Anwendungszweck. Vielmehr kann das erfindungsgemäöe Verfahren in gleich guter Weise zum
109851/0316
ORIGINAL»
Zusammenschweißen von ineinandergreifenden Formstiicken anderer Art und Ausbildung benutzt werden, wobei dann zum Zusammenpressen dieser Sttücke entsprechend ausgebildete Spannmittel zu verwenden sind.
109 8 5 1/0316
·■ ■■ ■#

Claims (5)

  1. 51 AACHEN, den 9.
    Augustastraße 14-16 · Telefon 3473T »Ia ,,>-
    Λ* -NUfnmar 603/01
    The Susquehanna Corporation in Alexandria, Ya. (V.St.A.) Pat entanspräche
    ι1/. Verfahren zum Zusammenschweißen von zwei ineinandergreifenden Formstücken aus thermoplastischem Kunststoff unter Verwendung einer Schweißmuffe bestehend aus einem von thermoplastischem Kunststoff umgebenen Wärmeleiter, wobei die Schweißmuffe zwischen den ineinandergreifenden Formstüeken angeordnet wird und eine elektrische Beheizung des Wärmeleiters der Schweißmuffe erfolgt, bis der thermoplastische Kunststoff der Schweißmuffe sowie der dieser benachbarten Teile der !Formstücke schmilzt und dadurch ein Zusammenschweißen der Formstücke stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß während der Beheizung des Wärmeleiters der Schweißmuffe und des Zusammenschweißens der ineinandergreifenden Formstücke auf die Formstücke sowie die Schweißmuffe, von außen ein diese zusammenpressender Druck ausgeübt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Formstücke sowie die Schweißmuffe ausgeübte Druck während seiner Anwendung erhöht wird.
  3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zusammenzuschweißenden Formstücke in an sich bekannter Weise in Form einer Überlappungsverbindung zusammengeschweißt werden.
    109851/0316
    170A318
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 his 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den beiden zusammenzuschweißenden JOrmstücken in an sich bekannter Weise um ein Rohr sowie um ein Rohrverbindungsstück handelt.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Ms 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schweißmuffe verwendet wird, deren Wärmeleiter aus Draht besteht sowie in Abstand voneinander befindliche Windungen aufweist und bei welcher der den Wärmeleiter umgebende thermoplastische Kunststoff eine dünne Schicht bildet sowie die benachbarten Windungen des Wärmeleiters verbindet.
    109851/0316
DE19681704318 1967-01-13 1968-01-10 Verfahren zum Zusammenschweißen von zwei ineinandergreifenden Formstuk ken aus thermoplastischem Kunststoff Expired DE1704318C (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US60923767A 1967-01-13 1967-01-13
US60923767 1967-01-13
DES0113667 1968-01-10

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1704318A1 true DE1704318A1 (de) 1971-12-16
DE1704318B2 DE1704318B2 (de) 1972-10-26
DE1704318C DE1704318C (de) 1973-05-17

Family

ID=

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2522389A1 (fr) * 1982-03-01 1983-09-02 Sloane Mfg Co R & G Joint, raccord, manchon de raccordement et procede pour reunir des articles
DE3600156A1 (de) * 1985-05-07 1986-11-13 Karl Schöngen KG Elektrobau und Kunststoffverarbeitung, 38229 Salzgitter Verfahren zur herstellung einer schweissverbindung zwischen kunststoffrohren, mittel zur durchfuehrung dieses verfahrens und rohrverbindung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2522389A1 (fr) * 1982-03-01 1983-09-02 Sloane Mfg Co R & G Joint, raccord, manchon de raccordement et procede pour reunir des articles
DE3307162A1 (de) * 1982-03-01 1983-09-08 R & G Sloane Manufacturing Co. Inc., Sun Valley, Calif. Kunststoffrohrverbindung
DE3600156A1 (de) * 1985-05-07 1986-11-13 Karl Schöngen KG Elektrobau und Kunststoffverarbeitung, 38229 Salzgitter Verfahren zur herstellung einer schweissverbindung zwischen kunststoffrohren, mittel zur durchfuehrung dieses verfahrens und rohrverbindung

Also Published As

Publication number Publication date
GB1194688A (en) 1970-06-10
DE1704318B2 (de) 1972-10-26
JPS511748B1 (de) 1976-01-20
CH473663A (fr) 1969-06-15
US3506519A (en) 1970-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2603710C2 (de) Verfahren zum Herstellen von Patronenhülsen
DE2514827A1 (de) Anbohrformstueck aus schweissbarem kunststoff
DE2947583C1 (de) Elektro-Schweissmuffe aus thermoplastischem Material und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE1704354A1 (de) Verfahren zum Anbringen eines Befestigungselementes an einem thermoplastischen Koerper
DE2455773A1 (de) Behaelter aus blech
DE1071433B (de)
DE102018209269B3 (de) Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugeinrichtung mit einer Verbindung sowie eine solche Fahrzeugeinrichtung
DE2104545A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Wieder herstellen des ursprunglichen Festigkeits zustandes in einem Teil eines Leiters, der als Folge eines Schweißvorganges geglüht worden ist
DE1704318A1 (de) Verfahren zum Zusammenschweissen von zwei ineinandergreifenden Formstuecken aus thermoplastischem Kunststoff
DE2320273A1 (de) Verfahren zur herstellung einer feuchtigkeitssicheren verbindung zwischen zwei isolierten elektrischen leitern
DE102011011215B4 (de) Verfahren zum Verbinden und Verbindung eines ersten Werkstückes mit einem zweiten Werkstück
DE3151175A1 (de) Verfahren zum erzeugen eines elektrodenkoerpers
DE1030124B (de) Leitungsrohr aus Kunststoff und Verfahren zu seiner Herstellung
DE7121715U (de) Widerstandsheizelement zum Ver schweißen von Gegenstanden aus thermo plastischem Kunststoff
DE1950141A1 (de) Abzweigstueck aus Kunststoff,insbesondere thermoplastischem Kunststoff
DE2027251A1 (de) Verfahren zum Verbinden von Rohren oder rohrförmiger Teile
DE102008036605A1 (de) Verfahren zum Zusammenfügen eines Schloßschalengehäuses
DE4139629A1 (de) Abdichtvorrichtung fuer fugen zwischen bauteilen
DE1775354B2 (de) Verfahren zum herstellen eines rohrabzweiges bei einem kunststeinrohr, insbesondere einem schleuderbetonrohr, sitzring zur durchfuehrung des verfahrens und in diesen eingesteckte muffe und vorrichtung zum anpressen der muffe an den sitzring
EP3879540B1 (de) Verfahren zur herstellung eines flüssigkeitsdichten kabels, verwendung eines lötverbinders hierzu und flüssigkeitsdichtes kabel
DE60215027T2 (de) Verfahren zum abgedichteten verbinden eines rohrverbindungsaufbaus aus kunststoff und entsprechender rohrverbindungsaufbau
DE19807950A1 (de) Heizwendelfitting mit Schrumpfmantel
DE19639365A1 (de) Aufschweißsattel aus Kunststoff zur Herstellung eines Abzweiganschlusses an einem Kunststoffrohr
DE1704318C (de) Verfahren zum Zusammenschweißen von zwei ineinandergreifenden Formstuk ken aus thermoplastischem Kunststoff
DE102006011643A1 (de) Befestigungselement

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977