DE2053813A1

DE2053813A1 - Einrichtung zur Herstellung von Rohrmuffen

Info

Publication number: DE2053813A1
Application number: DE19702053813
Authority: DE
Inventors: Eduard Dipl Ing Wien P Figwer
Original assignee: Inteco Establishment
Current assignee: Inteco Establishment
Priority date: 1969-11-03
Filing date: 1970-11-02
Publication date: 1971-05-27
Also published as: FR2068383A5; NL7016102A; GB1331968A; AT318231B

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, 2053813

Dipl.-Ing. H.Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr.K.Fincke Dipl.-Ing. F. A-Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820

MtJHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21 /22

<983921/22>

Inteco Establishment

in Vaduz (Liechtenstein)

Auelestraße 772

Einrichtung zur Herstellung von Rohrmuffen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herstellung von Rohrmuffen aus Kunststoff mit einer ringförmigen Erweiterung, deren größter Durchmesser den Durchmesser der Muffe zu beiden Seiten der Erweiterung übersteigt, unter Vermittlung eines mehrteiligen Kernes. Hiebei kann die Muffe am Ende eines Rohres ausgebildet sein oder es kann auch eine Muffe als solche geformt werden.

Zur Erzielung der gewünschten, von der kreiszylindrischen Form abweichenden inneren Ausgestaltung einer

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Rohrmuffe aus Kunststoff wird das Rohrende bzw. die Muffe in plastischem Zustand auf den Kern aufgeschoben. Wegen der von der Zylinderform abweichenden Gestalt der Innenseite der Muffe ergibt sich dann aber die Schwierigkeit der Entfernung des Kernes aus der Muffe. Wenn die Muffe in noch plastischem Zustand vom Kern abgezogen wird, entsteht eine Deformation, und in erhärtetem Zustand kann die Muffe vom Kern nicht mehr abgezogen werden, sofern die Höhe der Erweiterung ein geringes Mindestmaß übersteigt, so daß eine elastische Verformung der Muffe nicht mehr möglich ist. Es müssen daher bei den bekannten Ausbildungen kostspielige Kerne verwendet werden, bei welchen die vorspringenden Kernteile beweglich mit dem Grundkörper des Kernes verbunden sind, um nach Formung der Muffe in den Grundkörper des Kernes versenkt zu werden. Eine bekannte Einrichtung dieser Art weist eine Vielzahl von Klötzchen auf, welche durch axiale Verschiebung eines zentralen Konus radial verschiebbar sind. Außen ist um diese Klötzchen ein ungeteilter Ring aus elastischem Material herumgelegt, der mit einer ringförmigen Ausnehmung in einer die zu bearbeitende Rohrmuffe umschließenden Außenform zusammenwirkt. Bei einer anderen ähnlichen Einrichtung sind einen teleskopisch aufweitbaren Ring bildende versenkbare Kernteile nach Aufschieben eines erhitzten Rohrendes aus thermoplastischem Material auf den Grundkörper des Kernes mittels eines Zahnrad- und Hebelantriebes ausfahrbar. Der Hauptnachteil dieser bekannten Einrichtung besteht in dem großen Konstruktionsaufwand für den mechanischen Antrieb der beweglichen Kernteile.

Jj)S ist auch bereits bekannt, zum Anformen einer stellen-

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weise ringförmig erweiterten Muffe am Ende eines Rohres aus thermoplastischem Kunststoff einen zerlegbaren Aufweitedorn zu verwenden. Dieser Aufweitedorn besteht aus einem zylindrischen Kern und einem von diesem abstreifbaren in Segmente zerlegbaren Mantel. Dieser zerlegbare Mantel erstreckt sich über die gesamte Muffentiefe und formt sowohl die ringförmige .Erweiterung als auch den glatten Innenteil der Muffe. Dadurch ist der Nachteil gegeben, daß einerseits die Form kompliziert und schwer wird, was vor allem bei der Bearbeitung von Rohren mit großem Durchmesser ins Gewicht fällt, da insbesondere die segmentförmigen Teile schwieriger zu hantieren sind als ein einziger zylindrischer Teil, und daß sich andrerseits die Teilungsfugen zwischen den einzelnen Segmenten über die gesamte Muffentiefe erstrecken und sich somit auf den glatten Muffenteilen abbilden. Schließlich ist ein Verfahren zur Formung einer Verbindungsmuffe an einem Rohr aus thermoplastischem Kunststoff bekannt, wobei das Muffenende des Rohres bis in den thermoelastischen Verformbarkeitsbereich erwärmt und ein im wesentlichen zylindrischer Kern, dessen Außendurchmesser gleich dem gewünschten kleinsten Innendurchmesser der Muffe ist, mit mindestens einem darauf aufgesetzten festen Ring in das verformbare Muffenende eingeschoben, das Muffenende über dem Kern und dem Ring verfestigt und der Kern'aus dem Muffenende und dem Ring herausgezogen wird. Hiebe! können zusammen mit dem in die Muffe einzubauenden festen Ring mindestens ein Dichtungsring oder ein nach Formung der Muffe wieder zu entfernender Füllring auf den Kern aufgebracht werden. Ein solcher Füllring, der als geschlitzter Ring aus elastischem, aber hartem

Material ausgebildet sein soll, damit er nach der Bearbeitung der Muffe elastisch nach innen verformt und dann aus der Muffe herausgezogen werden kann, dient insbesondere als Abstandshalter zwischen zwei in die Muffe einzubauenden festen Ringen, damit in den so gebildeten ringnutartigen Zwischenraum nachher ein Dichtungsring eingesetzt werden kann. Der Füllring dieser bekannten Einrichtung dient somit nicht zur plastischen Verformung der Muffenwandung zu einer ringförmigen Erweiterung und braucht demgemäß keine besonders ausgebildete formbeständige Außenkontur zu haben.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine hinsichtlich Aufbau und Handhabung besonders einfache und betriebssichere Einrichtung zur Herstellung von Rohrmuffen aus Kunststoff mit einer ringförmigen Erweiterung zu schaffen, bei welcher die Nachteile der bekannten Einrichtungen vermieden sind, und die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der Kern aus einem in wenigstens drei Segmente unterteilten Ring, welcher die ringförmige Erweiterung formt, und aus einem einteili- ^ gen Zylinder besteht, auf welchem der Ring sitzt, dessen äußere Umfangsflache der Innenfläche der zu formenden ringförmigen Erweiterung entspricht, und welcher Zylinder diejenigen Teile der Muffe formt, deren Innendurchmesser höchstens gleich dem inneren Mündungsdurchmesser der Muffe ist, und daß der Durchmesser dee Zylinders auf dem der Mündung der Muffe abgewendeten Teil desselben höchstens gleich dem Innendurchmesser des Ringes ist. Der als Ring ausgebildete in Segmente unterteilte Kernteil formt somit nur die ringförmige Erweiterung der Muffe, wogegen alle glatten

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Teile der Muffe vom einteiligen Zylinder geformt werden. Das Gewicht des in Segmente unterteilten Ringes bleibt auch bei sehr großen Muffendurchmessern stets in solchen Grenzen, daß der Ring leicht hantierbar ist. Außerdem können sich Teilungsfugen nur in der zum Einlegen einer Dichtung bestimmten ringförmigen Erweiterung abbilden, wo sie nicht stören.

Nach einem Formvorgang wird der einteilige Zylinder aus der erhärteten Muffe herausgezogen, wobei der Ring in seiner Lage in der Muffe verbleibt. Durch die Zusammensetzung des Ringes aus wenigstens drei Segmenten kann der Ring nach innen kollabieren, soferne die Teilung zwischen den aneinanderstoßenden Segmenten so ausgebildet ist, daß der Ring in keinem Stadium der Kollabierbewegung seinen Durchmesser vergrößert. Dieser Bedingung kann beispielsweise in einfacher Weise dadurch entsprochen werden, daß von zwei aneinanderstoßenden freien Enden der Segmente wenigstens eines in eine zum äußeren Umfang zu angeschärfte Schneide ausläuft.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der einteilige Zylinder an der der Mündung der Muffe zugewendeten Seite des Ringes eine AnIageschulter für diesen auf, deren Durchmesser höchstens gleich dem inneren Mündungsdurchmesser der Muffe ist. Durch diese Schulter werden die Ringsegmente beim Einschieben des Kernes in das Rohr zur Bildung der Muffe abgestützt, während diese Schulter beim Herausziehen des zylindrischen Kernteiles keinen

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Widerstand bietet. Die Segmente können dann aus der durch sie gebildeten ringförmigen Erweiterung nach Wegfallen der Unterstützung durch den zylindrischen Teil des Kernes leicht entfernt werden. Gemäß der Erfindung kann die Anordnung so getroffen sein, daß die Segmente des Ringes mit Ausnahme einer Stelle miteinander gelenkig verbunden und nach innen zusammenklappbar sind, wobei in keinem Stadium der Klappbewegung der Außendurchmesser des Ringes überschritten wird. Dies hat den Vorteil, daß Ψ die Segmente unverlierbar zusammenhängen und leicht wieder am zylindrischen Teil des Kernes angelegt werden können. Zweckmäßig ist hiebei die Anordnung so getroffen, daß an den freien Enden der Segmente des Ringes eine lösbare und vom Zylinder unabhängige Zugverbindung vorgesehen ist.

Die zusammengeklappten Segmente können gegebenenfalls in schräger Lage aus der Muffe entfernt werden. Zweckmäßig übersteigt aber die Sehnenlänge der Segmente den Durchmesser des zylindrischen Kernteiles nicht, so daß die Entfernung der Segmente des Ringes nach Herfc ausziehen des einteiligen Zylinders erleichtert wird·

Aus ferr©magnetischem Material bestehende oder solches Material enthaltende Segmente können durch in den zylindrischen Kernteil eingebettete Permanentmagnete in ihrer Lage gehalten werden. Hiedurch sind die Segmente eindeutig in ihrer Lage fixiert, können aber trotzdem beim Herausziehen des zylindrischen Kernteiles von diesem abgestreift werden. Wenn die Segmente nicht durch Gelenke zusammengehalten sind, genügt es hiebei, die Endflächen wenigstens eines Seg-

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mentes gegen die Achse des Kernes divergierend auszubilden, um dieses Segment aus der ringförmigen Erweiterung herausnehmen zu können, worauf dann die anderen Segmente ohne weiteres entfernt werden können.

Die Muffe bzw. das Ende eines aus thermoplastischem Material bestehenden Rohres kann durch Erwärmung in den plastischen Zustand gebracht und in diesem Zustand auf den Kern aufgeschoben werden, es kann aber auch das Rohr bzw. die Muffe unmittelbar nach der Extrudierung in noch plastischem Zustand über den Kern geführt und innerhalb der Muffe ein Unterdruck erzeugt werden, durch welchen die noch plastische Wandung der Muffe satt an den Kern mit dem Ring angepreßt wird. Bei Verwendung von thermoplastischem Kunststoff wird der Formling im erwärmten plastischen Zustand über den aus dem zylindrischen Teil und den Ringsegmenten bestehenden Kern geschoben. Wenn mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ein Rohrende mit einer Muffe ausgestattet werden soll, so wird das betreffende Rohrende über den Kern geschoben. Wenn lediglich eine Muffe hergestellt werden soll, so wird ein Rohrstück von entsprechender Länge über den Kern geschoben.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Kern mit der darauf befindlichen Muffe. Fig. 2 zeigt den Ring in der Betriebslage am zylindrischen Kern und Fig. 3 zeigt den zusammengeklappten Ring. Fig. 4- und 5 zeigen eine andere Ausführungsform, wobei Fig. 4 einen teilweisen Querschnitt durch den zylindrischen Kernteil

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mit dem Ring darstellt, und Fig. 5 einen Axial-Bchnitt nach Linie V-V der Fig. M-. Fig. .6 zeigt den Querschnitt der I-Iingsegmente in größerem Maßstab.

2 ist ein zylindrischer Kern, welcher in der Halterung 1 befestigt ißt. Auf diesem Kern sitzt ein aus Segmenten zusammengesetzter Ring 3· Über diesen zylindrischen Kern wird das aus thermoplastischem Material bepcehende und durch Erwärmung erweichte Kunststoffrohr, an welchem die Muffe gebildet werden soll, aufgeschoben, wobei es die in der Zeichnung dargestellte Form erhält, bei welcher durch den Ring 3 ein ringförmiger Hohlraum 5 gebildet wird. 18 ist eine Schulter des zylindrischen Kernteiles 2, gegen welche sich der Ring 3 beim Aufschieben des Rohres auf den Kern abstützt. Der Kern 2 weist einen Hohlraum 6 auf, von welchem Bohrungen 7 sich zur zylindrischen Oberfläche des Kernes 2 erstrecken. An diesen Hohlraum 6 ist eine Leitung angeschlossen, über welche Luft abgesaugt wird, so daß das noch plastische Rohr 4 unter der Wirkung des Unterdruckes sich dicht an den zylindrischen Kernteil 2 und den Ring 3 anlegt. Um den Unterdruck besser zur Wirkung zu bringen, sind in den zylindrischen Kernteil 2 Ringnuten 20 eingearbeitet, in welchen Dichtungsringe, beispielsweise O-Ringe 21 liegen. Diese Dichtungsringe 21 gewährleisten eine Dichtung zwischen der Muffe 4 und dem zylindrischen Kernteil 2, werden jedoch durch das Material der Muffe 4 so weit in die Ringnuten 20 hineingedrückt, daß sie eine Verformung der Muffe nicht bewirken.

Nach Erhärten der Muff· 4 wird der zylindrische Kern

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aus dem Eohr herausgezogen, wobei der Ring 3 seiner Lage in der Muffe verbleibt.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, besteht der Ring 3 aus drei Segmenten 3a» 3b und 3c, die durch Scharniere 9 aneinander angelenkt sind. Von den beiden einander nicht angelenkten Enden 10 und 11 dieser Segmente läuft das Ende 11 in eine zum äußeren Umfang zu angeschärfte Schneide 12 aus. Die Enden und 11 können miteinander verklammert werden, um zu vermeiden, daß der Ring 3 beim Aufschieben des Rohres auf den Kern über die Schulter 18 gedrückt wird. Es kann somit das Segment 3c in Richtung des Pfeiles 13 einwärts geklappt werden, ohne daß der Außendurchmesser D des Ringes 3 überschritten wird und gelangt in die in Fig. 3 dargestellte Lage 3c'. Hierauf kann auch das Segment 3b nach innen geklappt werden und gelangt in die in Fig. 3 dargestellte Stellung 3b'. Die Sehnenlänge L der Segmente ist kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Kernes 2, d.h. also kleiner als der Innendurchmesser d der Muffe 4·, so daß der zusammengeklappte Ring 3 nun in der in Fig. 3 dargestellten Lage leicht aus der Muffe entfernt werden kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 ist der Ring 14- in vier Segmente 14-a, 14-b, 14-c, 14d geteilt, welche nicht aneinander angelenkt sind. In den zylindrischen Kernteil 2 sind Permanentmagnete 15 eingebettet. Die Ringsegmente 14a bis 14d bestehen aus ferromagnetischem Material, und zwar aus Eisen, und werden daher durch die Magnete 15 in ihrer Lage gehalten. Diese Magnete 15 sind unter Zwischenschaltung

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von Messingbuchsen 22 in den zylindrischen Kernteil eingesetzt. Bei der Ausführungsform gemäß der Zeichnung sind beispielsweise acht solche Magnete 15 am Umfang des zylindrischen Kernteiles verteilt. Das die Muffe bildende Bohr wird in Richtung des Pfeiles 17 über den Kern geschoben und die Segmente des Ringes 14 sind durch eine Schulter 18 des zylindrischen Kernteiles an der der Muffenmündung zugewendeten Seite abgestützt und gegen Verschiebung gesichert.

Das Herausziehen des ringförmigen Kernteiles 2 erfolgt in der Richtung des Pfeiles 17, wobei die Segmente des Ringes 14 ohne weiteres abgestreift werden. Die Segmente 14a und 14c sind durch Endflächen 19 begrenzt, welche zueinander parallel verlaufen oder zur Achse des Kernes divergieren, so daß sie leicht aus der ringförmigen Erweiterung entfernt werden können, worauf auch die Segmente 14b und 14d entfernt werden.

23 ist ein trichterförmiger Ansatz des zylindrifc sehen Kernteilea 2, welcher das Aufschieben des Rohres auf den Kern erleichtert.

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Claims

Pat entansgrüche

Einrichtung zur Herstellung von Rohrmuffen aus Kunststoff mit einer ringförmigen Erweiterung, deren größter Durchmesser den Durchmesser der Muffe zu beiden Seiten der Erweiterung übersteigt, unter Vermittlung eines mehrteiligen Kernes, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2,3j2,14-) aus einem in wenigstens drei Segmente unterteilten Ring (3;14), welcher die ringförmige Erweiterung (5) formt, und aus einem einteiligen Zylinder (2) besteht, auf welchem der Ring sitzt, dessen äußere Umfangsflache der Innenfläche der zu formenden ringförmigen Erweiterung (5) entspricht, und welcher Zylinder diejenigen Teile der Muffe formt, deren Innendurchmesser höchstens gleich dem inneren Mündungsdurchmesser der Muffe ist, und daß der Durchmesser (d) des Zylinders auf dem der Mündung der Muffe abgewendeten Teil desselben höchstens gleich dem Innendurchmesser des Ringes ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (2) an der der Mündung der Muffe zugewendeten Seite des Ringes (3$14) eine Anlageschulter (18) für diesen aufweist, deren Durchmesser höchstens gleich dem inneren Mündungsdurchmesser der Muffe ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (3a,3b,3c) des Ringes (3) mit Ausnahme einer Stelle miteinander gelenkig ver-

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bunden (9) und nach innen zusammenklappbar sind, wobei in keinem Stadium der Klappbewegung der Außendurchmesser des Ringes überschritten wird.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den freien Enden der Segmente (3b,3c) des Ringes (3) eine lösbare und vom Zylinder (2) unabhängige Zugverbindung vorgesehen ist.
5ο Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn-" zeichnet, daß von den zwei aneinanderstoßenden freien Enden (10,11) der Segmente (3b,3c) wenigstens eines in eine zum äußeren Umfang zu angeschärfte Schneide (12) ausläuft.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsfuge der freien Enden (10,11) der Segmente (3b,3c) mit der den benachbarten Gelenkspunkt (9) mit der Innenkante der Teilungsfuge verbindende Sehne einen Winkel einschließt, der kleiner als 90° ist.
fc 7« Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (3a,3b_t3c; 14a,14b, 14c, 14d) des Ringes (3$14) lediglich durch die Unterstützung durch den Zylinder (2) in der Ringform gehalten sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 1, 2, 3» 5» 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (3a,3b,3ci 14a,14b,14c,14d) des Ringes (3;14) aus ferromagnetisehern Material bestehen oder solches enthalten und durch im zylindrischen Kernteil (2) eingebettete Permanentmagnete in ihrer Lage gehalten sind.

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