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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schweißadapter zur fluiddichten Verbindung von Rohren und/oder Rohrformteilen. Der Schweißadapter weist dazu ein schweißbares Polymermaterial und eine Heizwicklung auf, er besteht aus einem Körper mit einem ersten Teil und einem zweiten Teil.
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Weiterhin betrifft die Erfindung ein Rohrsystem mit wenigstens einem solchen Schweißadapter.
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Rohre und Rohrformteile aus Polymermaterial werden zur Herstellung von Rohrsystemen in vielfältiger Kombination verbunden. Oft erfolgt die Verbindung fluiddicht und dauerhaft, indem diese verschweißt werden. Ein Beispiel dafür ist das Spiegelschweißen (Heizelementstumpfschweißen), bei dem mit Hilfe einer Metallplatte die Stirnflächen der zu verschweißenden Rohre oder Rohrformteile nach entsprechender Vorbereiteten erhitzt und dann nach Wegnahme der Metallplatte zusammengepresst. Nach der Abkühlung ist der Schweißvorgang beendet. Man erhält so eine fluiddichte, dauerhafte, nicht mehr lösbare Verbindung.
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Ein anderes aus dem Stand der Technik bekanntes Schweißverfahren, wie das Heizwendelschweißen, nutzt Elektroschweißmuffen.
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So ist beispielsweise aus der
DE 4437407 A1 eine Elektroschweißmuffe bekannt, die axiale Enden aufweist, in welche Rohrteile eingeschoben werden können. Durch Anlegen eines Stromes lassen sich die Heizdrähte der Elektroschweißmuffe erwärmen, was dazu führt, dass ein Verschmelzen des Polymermaterials der Elektroschweißmuffe mit dem Polymermaterial der Rohre stattfindet.
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Dadurch wird eine fluiddichte Verbindung der Rohre mittels der Elektroschweißmuffe geschaffen.
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Nachteilig an dieser Technik ist, dass es nur möglich ist, Rohre oder Spitzenden von Formteilen über deren äußerer Oberfläche zu verschweißen.
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Es ist mit dieser Technik nicht möglich, Rohrformteile oder Rohre an deren Innenoberfläche zur Schaffung einer fluiddichten Verbindung zu verschweißen.
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Oft besteht jedoch der Wunsch, Rohre und Rohrformteile, wie beispielsweise Muffen, Bögen, Abzweige, Übergangsstücke auf andere Durchmesser, etc. miteinander zu verschweißen, wobei auch die Innenoberfläche des Rohrs oder Formteils schweißend zu verbinden ist.
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Hierzu kann dann nicht auf „Standardrohre und -formteile”, wie sie seit langer Zeit am Markt etabliert sind, zurückgegriffen werden, vielmehr ist oft für jede zu verschweißende Lösung ein eigenes Formteil zu entwickeln, auf Lager zu halten und zum Schweißen bereitzustellen.
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Dies verkompliziert den Bau von Rohrsystemen erheblich, indem der Aufwand – auch monetär – bezogen auf Entwicklung, Herstellung, Lagerhaltung, Logistik, Ausbildung des Personals und damit Fehleranfälligkeit des Systems steigt.
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Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gemacht hat, einen Schweißadapter zu schaffen, der die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik überwindet.
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Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass ein Schweißadapter gemäß Anspruch 1 bereitgestellt wird.
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Der erfindungsgemäße Schweißadapter, der zur fluiddichten Verbindung von Rohren und/oder Formteilen dient, der ein schweißbares Polymermaterial und eine Heizwicklung aufweist, bestehend aus einem Körper, der in einem ersten Teil eine im Wesentlichen zylindrische Innenfläche mit einer Heizwicklung aufweist, und einem zweiten Teil, der eine im Wesentlichen zylindrische Fläche mit einer Heizwicklung aufweist, und sich dadurch auszeichnet, dass die zylindrische Fläche eine Außenfläche ist.
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Der erfindungsgemäße Schweißadapter stellt damit eine Technik bereit, bei der ein Rohr und/oder Rohrformteil an seiner Außenoberfläche oder an seiner Innenoberfläche dicht verbunden werden kann.
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Dies ist dann besonders nützlich, wenn beispielsweise ein Rohr mit einem Standardformstück, wie z. B. einem Rohrbogen verbunden werden soll.
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Mit der erfindungsgemäßen Technik lässt sich dabei leicht ein Rohr, welches an seinem Ende eine Muffe aufweist, herstellen.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es besonders günstig, wenn der Innendurchmesser des ersten Teils des Körpers des Schweißadapters im Wesentlichen dem Außendurchmesser des zweiten Teils des Körpers des Schweißadapters entspricht.
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Es ist dadurch möglich, bei Rohrsystemen oder Formteilen innerhalb der bestehenden Abmessungen (genormtes System) in einfacher Weise fluiddichte Verbindungen zu schaffen, indem die verschiedensten Kombinationen von Rohren und/oder Rohrformteilen mit den maßlich zugehörigen Schweißadaptern verbunden werden können.
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Der Schweißadapter ist dabei so gestaltet, dass der erste Teil des Körpers als Muffe, der zweite Teil des Körpers als Spitzende ausgebildet ist.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Heizwicklung als bifilare Wicklung vorgesehen ist.
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Eine bifilare Heizwicklung ermöglicht es in einfacher Weise ohne Weiteres, in einen Schweißadapter eingebracht zu werden, wobei die beiden Enden der Heizwicklung nahe zueinander für die jeweils vorzusehenden Anschlüsse angeordnet werden können.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der Schweißadapter eine einzige Heizwicklung aufweist.
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Hierdurch ist ein besonders einfacher Aufbau des Schweißadapters möglich. Die eine Heizwicklung ist dabei so im Schweißadapter angeordnet, dass sie in einem ersten Teil an einer im Wesentlichen zylindrischen Innenfläche angebracht ist und in einem zweiten Teil des Körpers des Schweißadapters an einer im Wesentlichen zylindrischen Außenfläche.
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In einer günstigen Fortbildung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass der Schweißadapter zwei Heizwicklungen aufweist, so dass dem ersten Teil des Körpers des Schweißadapters eine erste Heizwicklung zugeordnet ist und dem zweiten Teil des Körpers des Schweißadapters entsprechend eine zweite Heizwicklung.
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In diesem Fall können die beiden Heizwicklungen unabhängig voneinander betrieben werden, um beispielsweise zunächst eine Verbindung des ersten Teils mit einem Rohr oder Rohrformteil herzustellen, bevor zu einem späteren Zeitpunkt der zweite Teil des Körpers des Schweißadapters dann mit einem weiteren Rohr oder weiteren Rohrformteil verbunden wird.
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Der Schweißadapter ist dafür vorgesehen, ein Rohr und/oder ein Rohrformteil miteinander fluiddicht zu verbinden.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist es daher besonders vorteilhaft, wenn der Schweißadapter einen Innendurchmesser des zweiten Teils aufweist, der im Wesentlichen dem Außendurchmesser des in den ersten Teil eingeschobenen Rohres entspricht.
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Hierdurch wird beim Übergang vom Rohr, das in den ersten Teil des Körpers des Schweißadapters eingeschoben ist, zum Rohr oder Rohrformteil, mit dem der zweite Teil des Körpers des Schweißadapters verbunden ist, eine hydrodynamisch besonders günstige Strömungssituation geschaffen.
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Da hier insbesondere kein Durchmessersprung auftritt, ist der Schweißadapter besonders strömungsgünstig ausgelegt.
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Weiterhin ist es dadurch möglich, eine besonders dauerhafte Verschweißung des Schweißadapters mit dem Rohr zu bewerkstelligen.
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In einer günstigen Weiterentwicklung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass im Übergang zwischen der Innenfläche des ersten Teils des Körpers des Schweißadapters zur Innenfläche des zweiten Teils des Körpers des Schweißadapters eine Stufe als Anschlag für das einzuschiebende Rohr oder Rohrformteil vorgesehen ist.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene Stufe dient dabei dazu, das einzuschiebende Rohr oder Rohrformteil in eine definierte Endlage zu bringen, indem dieses Rohr oder Rohrformteil im Anschlag ansteht.
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Dadurch ist es möglich, die Schweißung in einer definierten Lage von Rohr bzw. Rohrformteil und Schweißadapter vorzunehmen, wodurch ein besonders sicheres Verschweißen hoher Güte möglich ist mit entsprechender Qualität und Dauerhaftigkeit.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schweißadapter Buchsen aufweist, die zur Bestromung der Heizwicklung dienen. Die Buchsen, in welchen die beiden Enden der Heizwicklung insbesondere mit einem Steckerstift nach außen geführt sind, können hierbei vorteilhaft in einem an die axiale Stirnkante des ersten Teils des Körpers des Schweißadapters anschließenden Teil angeordnet sein.
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Es ist dadurch möglich, in besonders einfacher Weise die Bestromung der Heizwicklung vorzunehmen, indem an die Steckerstifte der Buchsen eine entsprechende Bestromungsvorrichtung angeschlossen wird.
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Durch die freie Zugänglichkeit der Buchsen an dem Schweißadapter ist dies besonders einfach zu bewerkstelligen.
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Der Schweißvorgang selbst läuft wie folgt ab:
Zunächst werden die zu verschweißenden Rohre und/oder Rohrformteile bereitgestellt und ggf. präpariert, d. h. vorbereitet. Dies kann eine Entfettung bzw. Reinigung nach den Anweisungen der zu verschweißenden Flächen beinhalten. Dabei sind ggf. auch Grate zu entfernen. Weiterhin ist der maßlich erforderliche Schweißadapter und ein Bestromungsgerät bereitzustellen. Nach Zusammenschieben und Positionieren der Rohre und/oder Rohrformteile und des Schweißadapters ist das Bestromungsgerät an den Buchsen des Schweißadapters nach Anweisung anzuschließen und der Schweißvorgang durch Auslösen der Bestromung vorzunehmen. Nach der vorgesehenen Zeitdauer der Bestromung ist das Bestromungsgerät wieder von den Buchsen abzukoppeln und die Verschweißung nach Anweisung zu prüfen und ggf. nachzubereiten.
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Als schweißbares Polymermaterial im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist jedes Polymermaterial geeignet, was thermoplastisch ist und den Anforderungen einer haltbaren Verschweißung genügt.
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Besonders bevorzugt sind in diesem Zusammenhang als schweißbares Polymermaterial Polypropylen (PP) und Polyethylen (PE). Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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In einer weiteren günstigen Ausführungsform der Erfindung können die Wandstärken des ersten und des zweiten Teils des Körpers des Schweißadapters entweder ungleiche Wandstärken aufweisen, indem beispielsweise die Wandstärke des ersten Teils größer ist als die des zweiten Teils oder indem die Wandstärke des zweiten Teils größer ist als die Wandstärke des ersten Teils. Es ist auch möglich, dass die Wandstärken des ersten und des zweiten Teils des Körpers des Schweißadapters im Wesentlichen gleich sind.
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Es ist dadurch besonders einfach möglich, die jeweils benötigte Stabilität bei den Teilen des Körpers des Schweißadapters durch die Wahl der Wandstärke vorzugeben.
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Die Erfindung hat es sich auch zur Aufgabe gemacht, ein Rohrsystem anzugeben, das die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik überwindet.
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Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass ein Rohrsystem gemäß Anspruch 10 bereitgestellt wird.
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Die Erfindung betrifft damit auch ein Rohrsystem mit wenigstens einem Schweißadapter der vorgenannten Art.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigt:
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1 eine geschnittene Darstellung eines erfindungsgemäßen Schweißadapters,
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2 eine geschnittene Darstellung eines erfindungsgemäßen Schweißadapters, der mit einem Rohr und einer Muffe verbunden ist.
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Die 1 zeigt eine geschnittene Darstellung eines erfindungsgemäßen Schweißadapters 1. Der Schweißadapter weist einen Körper auf, der aus einem ersten Teil 1.1 und einem zweiten Teil 1.2 besteht.
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Erster Teil 1.1 und zweiter Teil 1.2 sind über einen Übergang 1.3 miteinander verbunden.
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Am ersten Teil 1.1 des Schweißadapters 1 ist eine im Wesentlichen zylindrische Innenfläche 1.10 ausgebildet. Auf der Innenfläche 1.10 ist die Heizwicklung 2 angeordnet.
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Der zweite Teil 1.2 des Schweißadapters 1 weist eine im Wesentlichen zylindrisch ausgebildete Außenfläche 1.20 auf.
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Auf der Außenfläche 1.20 ist eine Heizwicklung 2 angeordnet.
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Auf der Außenfläche 1.15, die im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, des ersten Teils 1.1 des Körpers sind zwei Buchsen 5 angeordnet, die an einem an die axiale Stirnkante des ersten Teils 1.1 anschließenden Teil angeordnet sind. Die Buchsen weisen Steckerstifte auf, in denen die Heizwicklung 2 nach außen geführt ist.
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Am Übergang 1.3 des ersten Teils 1.1 und des zweiten Teils 1.2 des Körpers des Schweißadapters 1 ist eine Stufe 3 angeordnet.
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Der zweite Teil 1.2 des Körpers des Schweißadapters 1 endet axialseitig mit einer Fase 4 die das Einschieben des Schweißadapters in beispielsweise ein Rohrformteil erleichtert.
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In 2 ist ein Schnitt durch den Schweißadapter 1 gezeigt, der im ersten Teil 1.1 des Körpers des Schweißadapters 1 ein eingeschobenes Rohr 6 und am zweiten Teil 1.2 des Körpers des Schweißadapters 1 eine übergeschobene Muffe 7 aufweist.
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Das Rohr 6, welches an seinem Spitzende eine das Einschieben erleichternde Fase 6.2 aufweist, ist bis zum Absatz 3 in den ersten Teil 1.1 des Körpers des Schweißadapters 1 eingeschoben. Dabei ist die Außenoberfläche 6.1 des Rohres 6 in Kontakt mit der Innenoberfläche des ersten Teils 1.1 des Körpers des Schweißadapters 1. Die Innenoberfläche des ersten Teils 1.1 des Körpers des Schweißadapters 1 weist die Heizwicklung 2 auf. Durch Bestromung der Heizwicklung 2 über die Buchsen 5 ist die Verschweißung des Polymermaterials der Innenfläche des ersten Teils 1.1 des Körpers des Schweißadapters 1 mit dem Polymermaterial der Außenfläche 6.1 des Rohres 6 durchführbar.
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Der Schweißadapter 1 ist mit seinem zweiten Teil 1.2 in die Muffe 7 eingeschoben, bis das axiale Ende des Teiles 1.2 auf den Absatz 7.4 der Muffe 7 trifft.
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Die Außenfläche des zweiten Teils 1.2 des Körpers des Schweißadapters 1 ist dann mit der Innenfläche 7.1 der Muffe 7 in Berührung gebracht. Über die auf der Außenfläche des Teils 1.2 des Körpers des Schweißadapters 1 angeordneten Heizwicklung 2 kann bei Bestromung der Schweißvorgang ausgelöst werden, der zu einer Verschweißung von Schweißadapter 1 und Muffe 7 führt, indem das jeweilige Polymermaterial erhitzt wird und verschweißt.
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Der Vollständigkeit halber ist noch wiedergegeben, dass Muffe 7 an beiden axialen Enden eine Nut 7.2 aufweist, in die eine Dichtung eingelegt werden kann. Am freien nach unten weisenden axialen Ende der Muffe 7 kann dann beispielsweise ein Rohr lösbar eingeführt und fixiert werden, indem die in der Nut 7.2. befindliche Dichtung (hier nicht gezeigt) mit dem Haltering 7.3 zusammenwirkt und das Rohr derartig klemmend festlegt. Das Rohr kann nach Entfernen des Halterings 7.3 wieder aus der Muffe entfernt werden.
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Am Übergang 1.3 des Schweißadapters 1 ist ein besonders bevorzugter die Strömung kaum behindernder Übergang zwischen Rohr und Schweißadapter geschaffen, ebenso kann am Absatz 7.4 der Muffe 7 beispielsweise lösbar ein Rohr oder Rohrformteil eingesteckt werden, das ebenso einen strömungstechnisch günstigen Übergang besagter Stelle aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schweißadapter
- 1.1
- erster Teil
- 1.10
- Innenfläche
- 1.15
- Außenfläche
- 1.2
- zweiter Teil
- 1.20
- Außenfläche
- 1.25
- Innenfläche
- 1.3
- Übergang
- 2
- Heizwicklung
- 3
- Stufe
- 4
- Fase
- 5
- Buchse
- 6
- Rohr
- 6.1
- Außenfläche
- 6.2
- Spitzende
- 7
- Muffe
- 7.1
- Innenfläche
- 7.2
- Nut für eine hier nicht gezeigte Dichtung
- 7.3
- Haltering
- 7.4
- Absatz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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