DE19951662C2 - Verfahren zur Herstellung eines Fluiddurchgangsformelements aus Kunstharz - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Fluiddurchgangsformelements durch Verbinden wenigstens zweier Durchgangselemente, die aus einem thermopla­ stischen Kunstharz, beispielsweise Methacrylharz, hergestellt sind.

Bei einem Element zur Bildung eines Fluiddurchgangs, wie einem Verteiler, in dem eine Vielzahl von Magnetventilen (Solenoid­ ventilen) für die Steuerung der Zufuhr und des Ablasses von unter Druck stehender Luft angeordnet und installiert sind, wird ein Fluiddurchgangsformelement dadurch gebildet, dass ein Methacrylharz oder anderes lichtdurchlässiges Kunstharz verwendet wird, um einen komplizierten Durchgang einfach auszubilden oder um ein durch einen Durchgang fließendes Fluid darin sichtbar zu machen. Dies ist beispielsweise aus den US- Patenten Nr. 4,875,956, 4,999,069 oder 5,041,181 bekannt. Ein derartiges Fluiddurchgangsformelement wird gebildet, indem wenigstens zwei Durchgangselemente mit einer Vielzahl von Verbindungsflächen, die miteinander zur Bildung komplizierter Fluiddurchgänge verbunden sind, verwendet werden. Fluiddurch­ gänge, die durch in Verbindung stehende Öffnungen oder Nuten zwischen einem Paar von Durchgangselementen gebildet sind, sind an Verbindungsflächen der oben genannten Durchgangs­ elemente vorgesehen.

Ein solches Fluiddurchgangsformelement ist leichter als ein Magnetventilverteiler, der herkömmlicherweise verwendet wurde, und zeigt eine Chemikalienstabilität, so dass er für Fluid­ durchgänge geeignet ist, die für medizinischen Behandlungen, Chemikalien etc. benötigt werden. Wenn derartige Fluide aber durch die Fluiddurchgangsformelemente hindurchgeführt werden, können die Verbindungsflächen der oben genannten miteinander verbundenen Durchgangselemente nicht über Klebstoffe verbunden werden, die ein organisches Lösungsmittel aufweisen. Dies liegt an der Befürchtung, dass sich ein organisches Lösungs­ mittel in einem den Durchgang durchtretenden Fluid auflösen kann. Aus diesem Grund sollten Durchgangselemente aus einem thermoplastischen Kunstharz gebildet werden, das gegenüber Chemikalien resistent ist. Die Verbindungsflächen der Durchgangselemente sollten erhitzt und erweicht werden, um die Durchgangselemente an den Verbindungsflächen durch Schmelzen zu verbinden.

Wenn ein aus einem thermoplastischen Kunstharz geformtes Paar von Durchgangselementen aber erhitzt und verbunden wird, ist es notwendig, Fluiddurchgänge vorab durch Ausbilden von miteinander in Verbindung stehenden Öffnungen oder Nuten in den Verbindungsflächen der Durchgangselemente auszubilden, und die Durchgangselemente vor dem Gegeneinanderdrücken der Verbindungsflächen zu erhitzen und zu erweichen. Hierbei schrumpfen aber die vorab ausgebildeten Fluiddurchgänge aufgrund der Expansion des die Durchgangselemente bildenden Kunstharzes, oder die Fluiddurchgänge verformen sich durch externe Kräfte, die zum Verbinden der aus dem erweichten Kunstharz gebildeten Durchgangselemente aufgebracht werden. Somit treten Fälle auf, in denen die Fluiddurchgänge nicht entsprechend ihrer gewünschten Gestaltung ausgebildet, werden können, ober die externe Gestaltung der Fluiddurchgangsform­ elemente wird während des Erhitzungs- und Verbindungsprozesses deformiert.

Somit sind Maßnahmen erforderlich, um ein Schrumpfen oder ein Deformation der Fluiddurchgänge beim Erhitzen und Verbinden der Durchgangselemente zu verhindern. Außerdem ist es notwendig, die externe Gestalt der durch Verbin­ den der Durchgangselemente hergestellten Fluiddurchgangsformelemente nachzubearbeiten, um Magnetventile an den Befestigungsflächen der Fluid­ durchgangsformelemente anzubinden, Fluidleitungen daran anzuschließen etc..

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die Lösung des oben beschrie­ benen Problems entwickelt und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das es ermöglicht, in einfacher Weise die Abmaße eines Fluiddurchgangs und die externe Gestalt eines Fluiddurchgangsformele­ mentes im wesentlichen entsprechend einer vorbestimmten Gestalt auszubil­ den. Eine eventuelle Nachbearbeitung bei der Herstellung eines Fluiddurch­ gangsformelementes aus thermoplastischem Kunstharz soll nur einfache Bear­ beitungsschritte erfordern. Beim Verbinden von Durchgangselementen aus thermoplastischem Kunstharz soll ein Erwärmen mit relativ niedrigen Tempera­ turen möglich sein, um die Deformation während des Verbindungsprozesses zu minimieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfah­ ren zur Herstellung eines Fluiddurchgangsformelementes vorgeschlagen, bei dem wenigstens zwei Durchgangselemente aus thermoplastischem Kunstharz an Verbindungflächen miteinander verbunden werden. Das Verfahren weist fol­ gende Schritte auf: Ausbilden von Fluiddurchgängen, die aus zwischen einem Paar von Durchgangselementen miteinander in Verbindung stehenden Öffnungen oder Nuten bestehen, in den Verbindungsflächen zwischen den Durchgangselementen, Gestatten einer Vorabschrumpfung der Durchgänge, so dass die Fluiddurch­ gänge mit festgelegten geplanten Querschnitten durch Schrump­ fen der Fluiddurchgänge während eines Erwärmungs- und Verbindungsprozesses des Paares von Verbindungselementen ausgeformt werden können, und Einsetzen der Durchgangselemente in eine Form, wobei die Durchgangselemente an Verbindungs­ flächen miteinander verbunden sind, Abdichten der Form während die Verbindungsflächen in Kontakt miteinander gepreßt werden, und Erwärmen und Erweichen der Verbindungsflächen, um sie durch Schmelzen an den Verbindungsflächen miteinander zu verbinden, wodurch eine Verbindung an den Verbindungsflächen der Durchgangselemente erreicht wird. Beim Verbinden der Durchgangselemente wird eine Deformation der Durchgangs­ elemente in einer Richtung senkrecht zu den Verbindungsflächen durch eine innere Oberfläche der abgedichteten Form einge­ schränkt, und eine Fließkomponente eines aufgrund der durch das Erwärmen der Durchgangselemente und des Kontaktpressens der Verbindungsflächen bewirkten Expansion der Durchgangs­ elemente erzeugten Materials wird entlang einer Oberfläche parallel zu den Verbindungsflächen bewegt, um es im wesentli­ chen durch Schrumpfen der Fluiddurchgänge zu absorbieren.

Bei dem Herstellverfahren für die Fluiddurchgangsformelemente aus Kunstharz wird das genaue Einsetzen der Durchgangselemente in die Form in wirksamer Weise dadurch erreicht, dass Formteile in Kontakt mit den Durchgangselementen wenigstens in einer Richtung, in der die an den Verbindungsflächen miteinander verbundenen Durchgangselemente angeordnet sind oder in einer Richtung parallel zu den Verbindungsflächen in Kontakt mit den Durchgangselementen gepresst werden, um diese dadurch zu befestigen. In diesem Fall kann die Kontaktpress­ kraft zwischen den Verbindungsflächen der Durchgangselemente zur Zeit des Abdichtens der Form durch eine Drehmomentspannkraft eines Bolzens zur Befestigung eines oberen Formteiles der Form eingestellt werden.

Wenn die Durchgangselemente unter Verwendung eines Methacryl­ harzes gebildet werden, ist ein Einstellen einer Erwärmungs­ temperatur zur Verbindung der Durchgangselemente auf 110 bis 130°C geeignet, um ein Schrumpfen oder eine Deformation der Fluiddurchgänge zu vermeiden. Die Verwendung eines Gießmateri­ als als Methacrylharz zur Bildung der Durchgangselemente ist vorteilhaft, um die Richtungsabhängigkeit der Schrumpfung zu reduzieren.

Außerdem ermöglicht die Verwendung eines lichtdurchlässigen thermoplastischen Kunstharzes zur Bildung der Durchgangs­ elemente die Sichtbarmachung einer die Durchgänge durch­ tretenden Flüssigkeit.

Gemäß dem Herstellverfahren für Fluiddurchgangsformelemente aus Kunstharz werden miteinander zwischen einem Paar von Durchgangselementen in Verbindung stehende Öffnungen oder Nuten mit einer Toleranz für ein erwartetes Schrumpfen ausgebildet, die experimentell oder empirisch ermittelt wurde, so dass durch die während des Erwärmungs- und Verbindungs­ prozesses auftretende Schrumpfung der Fluiddurchgänge Fluiddurchgänge mit vorbestimmten Querschnitten ausgebildet werden können. Somit können die Fluiddurchgänge mit Werten nahe den geplanten Werten eingestellt werden, auch wenn sich die Fluiddurchgänge aufgrund einer Expansion eines Kunst­ harzes, die beim Erwärmen und Verbinden der Durchgangselemente auftritt, oder einer zum Verbinden auf ein erweichtes Kunstharz aufgebrachten externen Kraft deformieren. Da die durch die Öffnungen oder Nuten gebildeten Fluiddurchgänge durch Lücken zwischen Formteilen in einer Form eine Verbindung nach außen aufweisen, sollte bei einer Deformation der Fluiddurchgänge keine Luft in den Fluiddurchgängen eingeschlossen werden, wodurch eine Deformation der Fluiddurchgänge verhindert würde.

Außerdem wird die Verbindung der Durchgangselemente an den Verbindungsflächen erreicht, indem die Durchgangselemente fest in die Form in einem Zustand eingesetzt werden, in dem die Durchgangselemente miteinander an den Verbindungsflächen verbunden sind, und Formteile in Kontakt mit den Durchgangs­ elementen in wenigsten einer Richtung in die Form eingepresst werden, wobei die Richtung eine Richtung, in der die Durch­ gangselemente angeordnet sind oder eine Richtung parallel zu den Verbindungsflächen sein kann, um die Durchgangselemente zu befestigen. Anstatt beim Abdichten der Form durch eine Feder oder dgl. immer eine im wesentlichen konstante Kontakt­ presskraft zwischen den Verbindungselementen der Durchgangs­ elemente aufzubringen, wird die Kontaktpresskraft durch eine Drehmomentspannkraft eines Bolzens oder dgl. zur Befestigung eines oberen Formteiles der Form eingestellt. Wenn die Kontaktpresskraft durch Erweichen des die Durchgangselemente bildenden Kunstharzes aufgehoben wird, wird keine größere Kontaktpresskraft aufgebracht. Als Folge hiervon bewirken die Durchgangselemente, die in der abgedichteten Form erwärmt und erweicht wurden, durch die Kontaktpresskraft keine unnötige Deformation der Öffnungen oder Nuten in den Verbindungs­ flächen. Dadurch kann die externe Gestalt im wesentlichen einer inneren Form der Gießform entsprechen und durch die Gießform im wesentlichen in eine vorher festgelegte Gestalt geformt werden. Somit ist selbst wenn noch eine Nachbearbei­ tung der äußeren Gestalt erfolgen soll, lediglich eine einfache Bearbeitung notwendig.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung zur Erläuterung eines Herstellverfahrens für Fluid­ durchgangsformelemente aus Kunstharz gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Durchgangselements, das gemäß der vorliegenden Erfindung für die Herstellung des Fluiddurchgangs­ formelementes verwendet wird, und

Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels des Durchgangsele­ ments.

Ein Fluiddurchgangsformelement 1, das mit einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, besteht im wesentlichen aus einem lichtdurchlässigen thermoplastischen Kunstharz, das transparent oder halbtransparent ist, wie beispielsweise Methacrylharz, Polyvinylchloridharz oder Polycarbonatharz. Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Fall, in dem drei plattenförmige Durchgangselemente 1a bis 1c an Verbindungsflächen 2 miteinander verbunden werden. Wenn ein Methacrylharz für das Fluiddurchgangselement 1 verwendet wird, ist es vorteilhafter, ein Gießmaterial zu verwenden, das eine geringere Orientierung der Molekularketten aufweist als ein extrudiertes Material, da so eine geringere Richtungsabhängig­ keit der Schrumpfung auftreten wird. Die Lichtdurchlässig­ keitseigenschaft des Kunstharzmaterials ist keine notwendige Voraussetzung, sie ist jedoch vorteilhaft, da ein durch­ tretendes Fluid visuell beobachtet und überprüft werden kann.

Zur Herstellung des Fluiddurchgangsformelementes 1 wird zur Sicherung der Dimensionsstabilität eines die Durchgangselemente 1a bis 1c bildenden Materials, das Material zunächst durch Erwärmen vorgeschrumpft. Wenn die Durchgangselemente 1a bis 1c aus einem Methacrylharz hergestellt werden, wird beispielsweise die Erwärmungstemperatur für das Vorschrumpfen auf etwa 140°C eingestellt. Diese Temperatur wird für eine geeignete Zeitdauer aufrechterhalten, wie sie erforderlich ist, um die Vorschrumpfung entsprechend der Dicke des Materials zu erreichen. Die Erwärmungstemperatur muß nicht bei 140°C liegen sondern kann auf eine beliebige Temperatur eingestellt werden, die eine wirksame Vorschrumpfung erlaubt. Nach Erhitzen der Durchgangselemente 1a bis 1c zum Vor­ schrumpfen werden sie langsam über eine ausreichende Zeit­ periode abgekühlt, d. h. beispielsweise für 5 bis 8 Stunden.

Nachfolgend erfolgt eine Bearbeitung der Verbindungsober­ flächen 2 der Durchgangselemente 1a bis 1c unter Verwendung eines Bohrers, eines Schaftfräsers, einer Ahle oder dgl. um Öffnungen 3 oder Nuten 4 auszubilden, die zwischen den Verbindungsflächen eines Paares von Durchgangselementen miteinander in Verbindung stehen, wodurch die beim Verbinden der Durchgangselemente erforderlichen Fluiddurchgänge ausgebildet werden. Zusätzlich wird die externe Gestalt der Durchgangselemente zu festgelegten Gestaltungen ausgeformt.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, werden zahlreiche Öffnungen 3, die Durchgänge für die Zufuhr, den Auslass und den Ablass von mehreren Magnetventilen bilden, in einem Durchgangselement 1a geöffnet, auf das die tatsächlich in Betrieb befindlichen Magnetventile aufgesetzt sind. In dem Durchgangselement 1b, das hiermit verbunden wird, werden ebenfalls Öffnungen 3 ausgebildet, die in Verbindung mit den vorangehenden Öffnungen treten, oder Nuten 4, die in Verbin­ dung mit den vielen Öffnungen 3 treten. Diese Nuten 4, werden in Verbindung mit einer erforderlichen Flüssigkeitszufuhrquel­ le gebracht, um die gleiche Flüssigkeit zu den zahlreichen Öffnungen 3 in dem Durchgangselemente 1a zuzuführen, oder gleichzeitig die aus den zahlreichen Öffnungen 3 austretende Flüssigkeit der selben Verteilerstation zuzuführen. Alle Öffnungen 3 und Nuten 4 sind zu den Außenflächen der Durch­ gangselemente 1a bis 1c geöffnet, so dass kein Durchgangsraum in den verbundenen Durchgangselementen 1a bis 1c abgedichtet ist. Das in der Zeichnung dargestellte Durchgangselement 1c weist keine Öffnungen oder Nuten auf. Es kann aber bei Bedarf ebenfalls mit Öffnungen oder Nuten versehen werden.

Es ist wichtig zu beachten, dass wenn die Durchgangselemente 1a bis 1c in eine Umformform (nachfolgend kurz Form) einge­ bracht und erwärmt werden, um sie, wie nachfolgend be­ schrieben, miteinander zu verbinden, die bearbeiteten Fluiddurchgänge durch das Erhitzen oder das Pressen beim Erhitzen und Verbinden der Durchgangselemente schrumpfen, und dass die oben genannten Öffnungen 3 und Nuten 4 mit Quer­ schnitten ausgebildet werden, die eine Toleranz für ein Vorabschrumpfen der Fluiddurchgänge aufweisen, um die Fluiddurchgänge durch das Schrumpfen mit vorbestimmten Querschnitten auszubilden. Das Schrumpfen kann in einfacher Weise empirisch oder experimentell bestimmt werden, wenn das Design der Durchgangselemente 1a bis 1c vervollständigt ist.

Die Oberflächen der bearbeiteten Durchgangselemente 1a bis 1c werden vor dem Erhitzen und Verbinden gereinigt. Zur Reinig­ gung können beispielsweise Ultraschallwellen in eine Reini­ gungslösung mit einem Tensid oder reinem Wasser eingebracht werden. Nach der Ultraschallreinigung kann eine Finish­ reinigung mit einer Ethanollösung oder dgl. durchgeführt werden.

Zur Verbindung der Verbindungsflächen 2 der Durchgangselemente 1a bis 1c werden die Durchgangselemente eng aneinander in eine Form (Spannvorrichtung) 10 eingesetzt, wobei sie miteinander an ihren Verbindungsflächen verbunden werden. Die Form wird in einem Zustand abgedichtet, in dem die Verbindungsflächen, die miteinander verbunden sind, in Kontakt gepresst werden. Die Durchgangselemente werden so erhitzt, dass sie erweicht werden, um sie an ihren Verbindungsflächen durch Schmelzen zu verbinden. Die Form 10 weist einen Formgrundkörper 11 mit einem Paar gegenüberliegender Seitenwände 11a auf, um die angeordneten Durchgangselemente 1a bis 1c so nah wie möglich zwischen die Seitenwandpaare 11a in den Formgrundkörper 11 einzusetzen. Außerdem sind Formteile 11b derart vorgesehen, dass sie senkrecht zu den Seitenwandpaaren 11a des Form­ grundkörpers 11 und parallel zu den Verbindungsflächen 2 der Durchgangselemente vorgesehen sind. Dadurch können die Durchgangselemente 1a bis 1c eng beieinander in die Form 10 und zwischen die Formteile 11b eingesetzt werden, indem eine Befestigungsplatte 12 durch einen Bolzen 13 in einem Zustand befestigt wird, in dem die Formteile 11b in Kontakt mit den Durchgangselementen 1a bis 1c in der Form 10 gepresst werden. Der Formgrundkörper 11 kann Seitenwände aufweisen, die einstückig mit dem Formgrundkörper 11 auch an den Seiten vorgesehen sind, an denen die Formteile 11b vorgesehen sind, und die senkrecht zu den Seitenwänden 11a angeordnet sind. Somit weist der Formgrundkörper 11 zwei Seitenwandpaare auf, die es ermöglichen, alle Umfangsbereiche der Durchgangs­ elemente 1a bis 1c, die in dem Formgrundkörper angeordnet sind, eng einzupassen.

Die Durchgangselemente 1a bis 1c in der Form 10 werden in der Richtung geschrumpft, in der sie angeordnet sind, indem sie in einen Zustand befestigt werden, in dem obere und untere Formteile 15a und 15b, insbesondere das obere Formteil 15a, in Kontakt mit den Durchgangselementen in der Form gepresst werden. Im einzelnen wird die Kontaktpresskraft auf die Verbindungsflächen 2 der Durchgangselemente 1a bis 1c bei abgedichteter Form durch Befestigen einer gegen die Außenseite des oberen Formteiles 15a in der Form 10 anliegende Be­ festigungsplatte 16 an dem Formgrundkörper 11 mit Hilfe von Bolzen 17a über Federscheiben 18a aufgebracht. Die Kontakt­ presskraft an den Verbindungsflächen wird durch eine Drehmo­ mentspannkraft eingestellt, die zur Befestigung des oberen Formteiles 15a durch die Bolzen 17a verwendet wird, und über die Federscheiben 18a aufgebracht. Das Einstellen der Drehmomentspannkraft der Bolzen 17a auf einen konstanten Wert liefert eine im wesentlichen konstante Kontaktpresskraft, die über die Federscheiben 18a auf die Befestigungsplatte 16 und das Formteil 15a aufgebracht wird.

In diesem Fall ist die beim Abdichten der Form auf die Verbindungsflächen 2 aufgebrachte Kontaktpresskraft nicht immer eine im wesentlichen konstante Kontaktpresskraft, die auf die Verbindungsflächen durch eine Feder oder dgl. unabhängig von der Deformation der Durchgangselemente 1a bis 1c aufgebracht wird. Die Kontaktpresskraft wird in einem Zustand aufgebracht, in dem das obere Formteil 15a in Kontakt mit den Durchgangselementen 1a bis 1c in der Form gepresst wird, um sie zu befestigen. Hierbei wird die Kontaktpresskraft durch das Spanndrehmoment der Bolzen 17a eingestellt, die zur Befestigung des oberen Formteiles 15a verwendet werden. Wenn die Kontaktpresskraft durch Erweichen des die Durchgangs­ elemente 1a bis 1c bildenden Kunstharzes aufgehoben wird, wird keine Kontaktpresskraft mehr durch das Formteil 15a auf die Durchgangselemente 1a bis 1c aufgebracht, obwohl die Be­ festigungsplatte 16a durch die Vorspannkraft der Federscheiben 18a in Kontakt mit dem Formgrundkörper 11 gepresst wird.

Das untere Formteil 15a kann vorab an dem Formgrundkörper 11 befestigt werden, indem eine Befestigungsplatte 16 durch Bolzen 17b über Federscheiben 18b an dem Formgrundkörper 11 befestigt wird.

Somit werden die Verbindungsflächen 2 der Durchgangselemente 1a bis 1c, die in der durch die Kontaktpresskraft abgedichte­ ten Form 10 durch Aufheizen erweicht wurden, in einem frühen Stadium der Erweichung durch die Kontaktpresskraft fest in Kontakt miteinander gepresst und so weit eng miteinander verbunden, dass die Verbindungsflächen nicht länger visuell erkennbar sind, d. h., dass die die Durchgangselemente bildenden Kunstharzbestandteile sich materiell vollständig miteinander verbinden. Hierbei tritt in den Öffnungen 3 und den Nuten 4 unvermeidbar eine gewisse Deformation (im wesentlichen als Querschnittsschrumpfung) durch den über das Formteil 15a aufgebrachten Druck aufgrund des expandierten und erweichten Kunstharzes der Durchgangselemente auf. Wie oben beschrieben wurde, können die gewünschten Fluiddurchgangsform­ elemente jedoch dadurch erreicht werden, dass die Öffnungen 3 und die Nuten 4 mit Querschnittsflächen ausgebildet werden, die die erwartete Schrumpfung berücksichtigen, so dass die Fluiddurchgänge mit den vorbestimmten Querschnittsabmessungen durch die Schrumpfung gebildet werden können.

Hinsichtlich der Deformation der Fluiddurchgänge haben die in Form der Öffnungen 3 oder der Nuten 4 ausgebildeten Fluid­ durchgänge durch Lücken zwischen dem Formgrundkörper und den Formteilen in der Form 10 eine Verbindung nach außen. Somit besteht keine Gefahr, dass Luft in den Fluiddurchgängen eingeschlossen wird und die Deformation der Fluiddurchgänge beeinträchtigt.

Die Schrumpfung der Öffnungen 3 oder der Nuten 4 hängt nicht unbedingt von den Charakteristiken, beispielsweise einem Expansionskoeffizienten des Kunstharzes selbst ab. Sie variiert in Abhängigkeit von der auf die Durchgangselemente 1a bis 1c aufgebrachten Kontaktpresskraft oder der Größe der Lücken oder dgl. zwischen der Form 10 und den eng darin eingesetzten Durchgangselementen 1a bis 1c. Sind mehrere aneinander angrenzende Öffnungen 3 oder Nuten 4 vorgesehen, wird die Schrumpfung der Öffnungen 3 oder der Nuten 4 natürlicherweise ungleichmäßig sein. Daher ist es notwendig, die Schrumpfung der Öffnungen 3 oder der Nuten 4 experimentell oder empirisch zu bestimmen.

Hinsichtlich der Fluiddurchgangsformelemente, die durch Zusammensetzen der Durchgangselemente 1a bis 1c gebildet werden, wird außerdem die Deformation der Durchgangselemente in einer Richtung senkrecht zu den Verbindungsflächen 2 durch die Innenfläche der abgedichteten Form 10 eingeschränkt. Wenn sich die Durchgangselemente 1a bis 1c durch die Erwärmung ausdehnen und wenn die Verbindungsflächen in Kontakt mitein­ ander gepresst werden, fließt der Kunstharzbestandteil entlang der Oberfläche parallel zu den Verbindungsflächen. Da die Fließkomponente aber primär durch die Schrumpfung der Fluiddurchgänge absorbiert wird und in minimale Freiräume zwischen den Durchgangselementen und der inneren Oberfläche der Form eingebracht wird, so dass die externe Gestaltung der Fluiddurchgangsformelemente der Innenform der Form 10 entspricht, werden die Formelemente durch die Form 10 mit im wesentlichen vorbestimmter Gestalt ausgebildet. Somit ist, wenn nach der Umformung eine Nachbearbeitung der Gestalt oder dgl. erforderlich ist, nur eine einfache Bearbeitung notwen­ dig.

Fällt die von dem Formteil 15a auf die Durchgangselemente 1a bis 1c aufgebrachte Presskraft aufgrund der Verbindung ab, und wird die Presskraft nicht länger aufgebracht, werden die Öffnungen 3 oder die Nuten 4 in den Durchgangselementen nicht deformiert.

Im allgemeinen liegt eine geeignete Erwärmungstemperatur für die Verbindung der Durchgangselemente 1a bis 1c an einem Punkt, an dem das Kunstharz in dem für die Verbindung erforderlichen erweichten Zustand verbleibt, wobei dieser Punkt etwa zwischen der Glasübergangstemperatur und der Erweichungstemperatur liegt. Bei Ausbilden der Durchgangs­ elemente 1a bis 1c unter Verwendung eines Methacrylharzes wird üblicherweise eine Einstellung der Erwärmungstemperatur auf 110 bis 130°C bevorzugt, um ein Schrumpfen oder eine Deformation der Fluiddurchgänge zu verhindern. Vorzugsweise wird die Erwärmungstemperatur auf etwa 120°C (etwa 115 bis 125°C) eingestellt. Auch wenn die Durchgangselemente aus anderen Kunstharzmaterialien ausgebildet werden, ist es wünschenswert, die Erwärmungstemperatur auf eine Minimal­ temperatur einzustellen, die für das Erweichen des Kunstharzes zur Durchführung der Verbindung erforderlich ist, um eine stabilisierte Deformation zu erlauben. Die Zeitspanne, über die die Durchgangselemente bei der Verbindungstemperatur in der Form verbleiben sollte, reicht üblicherweise von 2 bis 8 Stunden, obwohl sie in Abhängigkeit von der Dicke der Durchgangselemente, der aufgebrachten Temperatur etc. variiert.

Um durch die Hitze während des Verbindungsprozesses bewirkte innere Spannungen zu entfernen, werden die aus der Form 10 entnommenen Fluiddurchgangsformelemente vorzugsweise für etwa 8 Stunden bei etwa 80°C vergütet.

Wie oben beschrieben wurde, verformen sich die Fluiddurch­ gänge, wenn die Durchgangselemente 1a bis 1c erwärmt werden, um sie in der abgedichteten Form 10 zu erweichen. Hierbei werden in den Öffnungen 3 oder den Nuten 4 ausgebildete Freiräume in der Form 10 geöffnet und das Innere der Form 10 hat durch Lücken oder dgl. zwischen dem Formgrundkörper 11 und den Formteilen 11b, 15a und 15b eine Verbindung nach außen. Somit besteht keine Gefahr des Einschlusses von Luft in den Fluiddurchgängen, die die Deformation der Fluiddurchgänge verhindern könnte. Es treten bei den Durchgangselementen 1a bis 1c jedoch Fälle auf, in denen die Öffnungen 3 oder die Nuten 4, die in die Form 10 geöffnet sind, in engen Kontakt mit der Innenfläche der Form treten und dementsprechend geschlossen werden. In einem solchen Fall, wie er in Fig. 3 veranschaulicht ist, kann jedes beliebige der Durchgangs­ elemente 21a bis 21c mit Öffnungen 23 oder Nuten 24, wie in dem in Fig. 2 gezeigten Fall, mit einer einzelnen oder mehreren Hilfsdurchgängen 25 versehen sein, um die Öffnungen 23 oder die Nuten 24 zum Inneren der Form zu öffnen. Diese Durchgänge 25 werden nach dem Formen der Fluiddurchgangsform­ elemente 21 durch geeignete Mittel verschlossen.

Bei den wie oben beschrieben zusammengesetzten Durchgangs­ elementen kann nicht jegliche Deformation vermieden werden, was eine sekundäre mechanische Nachbearbeitung, wie Fräsen der Gestalt auf vorbestimmte Abmaße oder eine Finishbearbeitung, eine Bearbeitung von Anschlussverbindungen für die Verbindung von Rohranschlüssen mit den Fluiddurchgängen oder ein Gewindeschneiden für die Installation erforderlich macht. Anschließend wird eine Endreingigung durchgeführt, um die Herstellung abzuschließen.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines Fluiddurchgangsformelementes (1, 21) aus Kunstharz, wobei wenigstens zwei Durchgangselemente (1a bis 1c, 21a bis 21c), die aus einem thermoplastischen Kunstharz ge­ bildet werden und miteinander zu verbindende Verbindungsflächen (2, 2) aufweisen, verbunden werden, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Ausbilden von Fluiddurchgängen, die aus zwischen einem Paar von Durchgangselementen miteinander in Verbindung stehenden Öffnun­ gen (3, 23) von Nuten (4, 24) bestehen, in den Verbindungsflächen (2) zwischen den Durchgangselementen, Schrumpfen der Durchgänge, so dass Fluiddurchgänge mit vorbestimmten Querschnitten durch das Schrumpfen der Fluiddurchgänge während eines Erwärmungs- und Verbindungsprozesses des Paares von Durchgangselementen ausge­ bildet werden, und
Einsetzen der Durchgangselemente in eine Form (10), wobei die Durchgangslemente miteinander an Verbindungsflächen verbunden werden, Abdichten der Form währen die zu verbindenden Verbin­ dungsflächen miteinander verpresst werden, und Erwärmen und Er­ weichen der Durchgangselemente, um sie zu verbinden, indem sie an den Verbindungsflächen geschmolzen werden, um dadurch eine Ver­ bindung an den Verbindungsflächen der Durchgangelemente zu be­ wirken,
wobei beim Verbinden der Durchgangselemente eine Verformung der Durchgangselemente in einer Richtung senkrecht zu den Verbindungsflächen durch die innere Oberfläche der abgedichteten Form behindert wird, und wobei eine Fließkomponente eines Materials, die aufgrund der durch die Erwärmung der Durchgangselemente und das gegeneinander Pressen der Verbindungsflächen bewirkten Expansion der Durchgangselemente erzeugt wird, entlang einer Oberfläche paral­ lel zu den Verbindungsflächen bewegt wird, um sie dadurch im we­ sentlichen durch das Schrumpfen der Fluiddurchgänge zu absorbie­ ren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ein­ setzen der Durchgangselemente in der Form durch Pressen eines Formteiles (11b, 15a) in Kontakt mit den Durchgangselementen in der Form in wenigstens einer aus einer Vielzahl von Richtungen ausge­ wählten Richtung erfolgt, wobei die ausgewählte Richtung eine Druck­ komponente senkrecht zu den Verbindungsflächen der untereinander verbundenen Durchgangselemente und eine Druckkomponente paral­ lel zu der Verbindungsfläche umfasst, um diese dadurch zu befesti­ gen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontaktpresskraft zwischen den Verbindungsflächen des Durch­ gangselementes beim Abdichten der Form durch das Spanndrehmo­ ment eines Bolzens für die Befestigung eines oberen Formteiles der Form eingestellt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, dass die Durchgangselemente unter Verwendung eines Meth­ acrylharzes ausgebildet werden und dass die Erwärmungstemperatur zur Verbindung der Durchgangelemente auf 110 bis 130°C eingestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aus­ bildung der Durchgangselemente aus Methacrylharz durch Gießen er­ folgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, dass ein einzelner oder eine Vielzahl von Hilfsdurchgängen (25) in den Durchgangselementen (21a bis 21c) ausgebildet wird/werden, um Öffnungen (23) oder Nuten (24) in der Form zu öff­ nen