DE2215584A1 - Method and device for the production of socket ends on self-contained profiles - Google Patents
Method and device for the production of socket ends on self-contained profilesInfo
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Description
Hannover, 28. März 1972Hanover, March 28, 1972
ilieber & Sen Plastic-Industri A/S, Nestegt 3OUO Bergen, Norwayilieber & Sen Plastic-Industri A / S, Nestegt 3OUO Bergen, Norway
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Muffenenden an in sich geschlossenen Profilen,Method and device for the production of socket ends on self-contained profiles,
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von radial aufgeweiteten, form- und abmessungsstabilen, auf ihrer Innenseite kalibrierten und verstärkten Muffenenden an in sich geschlossenen Profilen, bei welchem in dem Profilende ein inneres formteil verbleibt, das die erforderlichen Abmesstmgstoleranzen nach der Formung des Profilendes aufweist und das eine unverschiebbare, formhaltende innere Verstärkung in dem geformten profilende bildet, die unter Vorspannung im Profilende sitzt.The invention relates to a method for producing radially expanded, dimensionally and dimensionally stable their inside calibrated and reinforced sleeve ends on self-contained profiles, in which in the Profile end an inner molded part remains that has the required dimensional tolerances after the profile end has been shaped and which forms an immovable, shape-retaining inner reinforcement in the shaped end of the profile which sits under pretension in the end of the profile.
Bei den in sich geschlossenen Profilen handelt es sich vorzugsweise um Rohre aus thermoplastischem Material, so daß das erfindimgsgemäöe Verfahren insbesondere zur itohrherstellung geeignet ist. Gleichwohl kann es aber auch bei der Herstellung anderer Erzeugnisse angewendet werden, beispielsweiseThe self-contained profiles are preferably to pipes made of thermoplastic material, so that the process according to the invention in particular for itohr production suitable is. However, it can also be used in the manufacture of other products, for example
2098A 1 /087A2098A 1 / 087A
bei der herstellung von Behältern od, dgl.in the production of containers od, like.
Die herstellung von Rohren mit einsteckenden zur Verwendung
in Muffenverbindungen wird derzeit auf verschiedene
Weise durchgeführt. Das am meisten angewendete Verfahren besteht darin, daß das Ende eines längeren Rohrabschnittes
erwärmt und direkt zu einer radialen Aufweitung mit einer inneren ringförmigen Nut zur Auf na lime eines Dichtungsringes
verformt wird, der eine Dichtung zwischen dem
das Muffenende aufweisenden Rohrende und demjenigen Rohrende bildet, welches vom Muffenende aufgenommen werden
soll. Da eine derartige radiale örtliche Aufweitung der
Rohrwandung dazu führt, daß die Rohrwandung entsprechend dünner wird, ergibt sich hieraus eine Schwächung des
ilohrendes. Um eine derartige Schwächung der Rohrwaudung
auszugleichen, ist es üblich, das liohrende, welches aufgeweitet
werden soll, zu verstärken. Dies kann durch örtliche Verdickung der xiohrwandung an den Stellen des
Rohres, welche später radial aufgeweitet werden sollen
geschehen, indem die Rohrabschnitte während der j tohrherstellung
örtlich zusammengepreßt werden, wie dies in der norwegischen Patentanmeldung Nr, 143,0002 beschrieben
ist.The manufacture of spigot end pipes for use in socket connections is currently carried out in a variety of ways. The most widely used method is that the end of a longer pipe section is heated and directly deformed into a radial expansion with an inner annular groove for on na lime of a sealing ring which forms a seal between the
the pipe end having the socket end and that pipe end which are received by the socket end
target. Since such a radial local expansion of the
Pipe wall leads to the fact that the pipe wall is correspondingly thinner, this results in a weakening of the
earring. To such a weakening of the Rohrwaudung
To compensate, it is customary to reinforce the ear that is to be expanded. This can be done by local thickening of the xiohrwandung at the points of the
Pipe, which are later to be expanded radially
are done by locally compressing the pipe sections during the manufacture of the jar, as described in Norwegian patent application no. 143,0002
is.
209841/0874 Tj209841/0874 Tj
Ein anderes bekanntes Verfahren besteht darin, daß vor der Aufweitung des Kehrendes ein kurzer .Rohrabschnitt auf dessen Hantel aufgeschoben oder aufgeschraubt wird, so daß diepiT Abschnitt während der nachfolgenden Formung sich gleichzeitig den Konturen des .Röhrendes anpaßt und daiait eine äußere Verstärkung des Röhrendes bildet.Another known method is that before the widening of the sweeping end a short pipe section is pushed or screwed onto the dumbbell, so that the tip section during subsequent shaping at the same time adapts to the contours of the .Röhrendes and since it forms an external reinforcement of the tube end.
Diese bekannten Aufweitungsverfahreh haben den Nachteil, daß die gesamte Ilohrlänge bewegt werden muß, um die notwendigen Bearbeitungen an dem begrenzten ilndabschnitt des itohres in Spezialraaschinen durchführen zu können«These known expansion methods have the disadvantage that the entire length of the ear must be moved in order to achieve the necessary To be able to work on the limited end section of the itohr in special machines «
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, leichtes und billiges herstellungsverfahren zur .Herstellung von Muffenenden an Bohren und ähnlichen Produkten zu schaffen, bei welchem die erforderliche Aufweitung ohne Bewegung großer Kohrlängen vor sich gehen kann* Hierbei soll das jeweilige liohrleitungsende so geforrat werden, daß es als Einsteckende für eine dichte, aber dennoch leicht lösbare Muffenverbindung zwischen zwei länjieren liohrleitungsabschnitten dienen kann, wobei derartige Huffenverbindungen gegebenenfalls auch zusaminenklebbar sein sollen.The invention is accordingly based on the object of a simple, easy and inexpensive manufacturing process for the production of socket ends on drilling and similar products, in which the required expansion go on without moving great lengths of head can * Here the respective liohrleitungsende should be so required that it is used as a spigot end for a tight, but nevertheless easily detachable socket connection between can serve two liohrleitungsabschnitts, wherein such hoof connections can optionally also be glued together meant to be.
Diese Aul'/tabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das i'iiriit-oil ?n das profilende hineingeschoben wird,This Aul '/ tabe is inventively achieved in that the oil-i'iiriit n? The profile end is pushed,
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während dieses sich im erwärmten Zustand befindet und daß direkt während des Einschubvorganges ein radial aufgeweiteter Endmuffenabschnitt geformt wird, der eine dichtsitzende Dauerverbindung mit dem Formteil bildet.while this is in the heated state and that directly during the insertion process, a radially expanded end sleeve portion is formed, the one Forms a tight permanent connection with the molded part.
Die Anformung der Muffe an das Rohrende wird somit in zwei Stufen durchgeführt, indem nämlich das kalibrierte Formteil, welches die Dichtung aufnehmen und die Innenseite der Muffe bilden soll, in einer ersten Stufe als ein getrenntes Teil hergestellt wird und wonach in einer zweiten Stufe das Formteil in das Rohrende eingeschoben wird.The molding of the socket on the pipe end is thus carried out in two stages, namely by the calibrated molded part, which accommodate the seal, and the inside the sleeve is to form, is manufactured in a first stage as a separate part and after which in a second stage the molded part is pushed into the pipe end.
Mit diesem Verfahren wird es beträchtlich einfacher, schneller und billiger, Muffen an die Rohrenden anzuformen, da das Formteil unabhängig von der Rohrlänge herstellbar ist und hierzu die Rohre nicht bewegt werden müssen· Die Anformung selbst kann an Ort und Stelle vor sich gehen« Da die Herstellung des Formteiles nicht an die Rohrherstellung gebunden ist, kann es in beliebiger Weise hergestellt werden, beispielsweise durch Spritzguß oder durch Druckguß, Walzen, Aufweiten od. dgl. und insbesondere auch aus anderem Material als das Rohr bestehen· Dadurch können auch optimale Anforderungen hinsichtlich Festigkeit, Abmessungβ- und Formtoleranz sowie Formstabilität usw. voll erfüllt werden.This process makes it considerably easier, faster and cheaper to form sleeves onto the pipe ends, because the molded part can be produced independently of the pipe length and the pipes do not have to be moved for this purpose The molding itself can take place on the spot. Since the production of the molded part is not tied to the pipe production, it can be produced in any way, for example by injection molding or by Die-casting, rolling, widening or the like and, in particular, also consist of a different material than the pipe can also meet optimal requirements in terms of strength, Dimensional and form tolerance as well as dimensional stability etc. to be fully fulfilled.
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Bei der Verbindung von Rohren ist es wichtig, daß die Innenflächen der Rohrabschnitte und der anderen Verbindungsteile soweit wie möglich miteinander fluchten, so daß eine gleichmäßige und kontinuierliche Führungsfläche innerhalb der Rohrleitung erreicht wird.When connecting pipes, it is important that the inner surfaces of the pipe sections and the other connecting parts are aligned as much as possible, so that a uniform and continuous guide surface within the pipeline is reached.
Ferner müssen Rohrmuffen, beispielsweise bei Druckwasserleitungen, entsprechende Anforderungen hinsichtlich Festigkeit und Undurchlässigkeit erfüllen. Bei den mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Muffen wird das Rohrende verstärkt, wobei die Rohrwandung durch das Formteil über die ganze Länge des radial aufgeweiteten Abschnittes unterstützt ist. Wenn das Formteil im Hinblick auf den Rohrleitungsinnendruck zusätzlich verstärkt werden muß, kann es mit einem im rechten Winkel zur Achse des Rohres angeordneten sphärischen Dichtelement an demjenigen Ende versehen werden, das zuerst in das erwärmte Rohrende beim AufWeitungsvorgang eingeführt wird, so daß sich kein Druck in dem zwischen dem Formteil und dem Rohr gebildeten Kapillarspalt aufbauen kann.Furthermore, pipe sleeves, for example in the case of pressurized water pipes, meet the corresponding requirements in terms of strength and impermeability. When with the invention The pipe end is reinforced with the pipe wall through the molded part over the entire length of the radially expanded section is supported. When the molded part is additionally reinforced with regard to the internal pressure in the pipeline must, it can be fitted with a spherical sealing element arranged at right angles to the axis of the pipe that end are provided which is first introduced into the heated pipe end during the expansion process, so that no pressure can build up in the capillary gap formed between the molded part and the tube.
Außerdem wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine wirksame Abdichtung zwischen dem Formteil und dem Bohr erreicht, da das erwärmte Rohr infolge seiner elastischenIn addition, the method according to the invention is a effective seal between the molded part and the drill is achieved because the heated pipe due to its elastic
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Eigenschaften während des Verformungsvorganges von selbst sich der Kontur dee Formteiles anpaßt und gegen das Dichtelement drückt, so daß keine besonderen Abmessungetoleranzen für die Dichtung eingehalten zu werden brauchen,Properties during the deformation process by themselves the contour of the molded part adapts and presses against the sealing element, so that no special dimensional tolerances for the seal to be complied with,
Die bekannten Aufweitungsverfahren, bei welchen verdickte Rohrendabschnitte benutzt werden, um die Reduzierung der Wandstärke bei der Formung eines radial aufgeweiteten Muffenendes auszugleichen, haben weiter den Nachteil, daß es gerade dieser Abschnitt des Rohres ist, der erwärmt wird, was infolge der besonders geringen Wärmeleitfähigkeit des thermoplastischen Materials eine unerwünschte Verlängerung der Aufheizperiode bedingt* Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dieser Nachteil vermieden, da durch Verwendung des Formteiles verdicktes Rohrmaterial am Rohrende nicht benötigt wird und somit die Aufheizzeit nicht verlängert zu werden braucht.The known expansion method in which thickened pipe end sections are used to reduce the Wall thickness when forming a radially expanded To compensate for the end of the sleeve have the further disadvantage that it is precisely this section of the pipe that heats becomes, which is an undesirable extension due to the particularly low thermal conductivity of the thermoplastic material the heating period conditional * With the inventive This disadvantage is avoided by using the molded part, because the pipe material is thickened at the end of the pipe is not needed and thus the heating time does not need to be extended.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren besteht' darin, daß das verdickte und geformte, aber noch warme Rohrende wieder abgekühlt werden muß und daß das geformte Rohrende während der Abkühlungsperiode durch das Formgebungselement gehalten werden muß, da das Rohrende erst nach der Abkühlung seine stabile Form erhält. Entsprechende MaßnahmenAnother disadvantage of the known methods is that the thickened and shaped but still warm pipe end must be cooled down again and that the shaped pipe end must be held during the cooling period by the shaping element, since the pipe end only after cooling maintains its stable shape. Appropriate measures
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sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht notwendig, da das Fomgebungselement als eine formhaltende innere Verstärkung in dem so geformten Profilende verbleibt.are not necessary in the method according to the invention, because the shaping element as a shape-retaining inner Reinforcement remains in the end of the profile formed in this way.
Da außerdem bei den bekannten Verfahren die Formgebungselemente nicht nach der Formung im Bohrende verbleiben können, sondern im Gegenteil für neue Bohrenden benutzt werden müssen, ist der Wirkungsgrad der Herstellungsmaschine relativ klein· Bei den bekannten Verfahren bildet mithin die Anformung der Muffen an die Rohrenden einen Engpaß in der Rohrproduktion»In addition, since in the known methods the shaping elements do not remain in the drilling end after shaping can, but on the contrary must be used for new drill bits, is the efficiency of the manufacturing machine relatively small · In the known processes, the molding of the sleeves on the pipe ends forms one Bottleneck in pipe production »
Die langen Aufheiz— und Kühlperioden bei den bekannten Verfahren haben dazu geführt, daß nur durch Verwendung von besonders komplizierten Maschinen die gewünschte Formung der Rohrenden direkt im kontinuierlichen Verfahrensschritt im Rahmen der Rohrherstellung erreichbar ist. Als Folge der kapitalintensiven Einrichtungen, die für eine automatische Formung der Rohrenden in einem kontinuierlichen Rohrherstellungsverfahren erstellt werden müssen, wird derzeit in der Mehrzahl der Betriebe das Anbringen der Muffen in einem großen Umfang von Hand ausgeführt und üblicherweise wird pro Muffenherstellungsmaschine eine Bedienungsperson benötigt, wobei die Maschinen lange Aufheiz- und insbesondere lange Abkühlperioden haben, so daß das Verfahren besonders aufwendig und teuer ist.The long heating and cooling periods in the known methods have meant that only by using the desired shaping of the pipe ends directly in the continuous process step of particularly complicated machines is achievable in the context of pipe production. As a result of the capital-intensive facilities required for an automatic Forming the pipe ends must be created in a continuous pipe manufacturing process currently in the majority of companies the fitting of the sleeves is carried out to a large extent by hand and usually one operator is required per sleeve manufacturing machine, with the machines heating up for a long time and in particular have long cooling periods, so that the process is particularly complex and expensive.
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Im Gegensatz dazu ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Aufheizzeit relativ kurz, da das aufzuheizende Rohrende nicht dicker als das übrige Bohr ist und die Abkühlzeit keine praktische Bedeutung mehr hat, da das Rohr nach dem Einschieben des Formteiles direkt ins Lager gebracht werden kann»In contrast to this, the heating time is relatively short in the method according to the invention, since the heating up time The end of the pipe is not thicker than the rest of the drill hole and the cooling time is no longer of any practical importance, as that Pipe can be brought directly into storage after inserting the molded part »
Die geringe Wärmeleitfähigkeit des thermoplastischen Materials ermöglicht es, daß das Formteil aus demselben thermoplastischen Material und mit derselben Wandstärke wie das Rohr hergestellt werden kann, ohne nach der Formung rasch abgekühlt werden zu müssen, um die Dauerhaftigkeit der Form zu sichern.The low thermal conductivity of the thermoplastic Materials enables the molded part to be made of the same thermoplastic material and with the same wall thickness how the pipe can be made without having to be cooled rapidly after molding to ensure the durability of the shape.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es möglich, in einfacher und billiger Weise ein vollautomatisches Verfahren zur Herstellung von Muffenenden an Rohren direkt in der Rohrproduktion in einer Stufe mit der übrigen Produktionsgeschwindigkeit herbeizuführen, da der Wärmeinhalt, welcher in diesem Stadium der Herstellung im Rohr ohnehin vorhanden ist, bei der Aufweitung mit Verwendung finden kann. Da das Einschieben des formstabilen und formgebenden Formteiles in ein erwärmtes Rohrende leicht per Hand ausgeführt werden kann, und zwar auch dann, wenn lange Rohre vorliegen, ermöglicht das erfin-With the method according to the invention it is possible in simple and cheap way a fully automatic process for the production of socket ends on pipes directly to bring about in the pipe production in a stage with the rest of the production speed, since the heat content, which in this stage of production in the Pipe is already present, can be used in the expansion with use. Since the insertion of the dimensionally stable and shaping molding can easily be carried out by hand in a heated pipe end, too when there are long pipes, the inven-
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dungsgemäße Verfahren die Anbringung der Muffen an iiohrenden ohne komplizierte Ausrüstung direkt an einem bestimmten Ort, beispielsweise durch Benutzer direkt am Arbeitsplatz, sofern nur eine geeignete Wärmequelle zur Erwärmung der Bohrenden zur Verfugung steht, wie heißes Öl, eine Propangasflamme od, dgl. Dies wiederum gibt außerdem den Benutzern die Möglichkeit, in einfacher und billiger Weise auch Rohrlängen zu verwenden und mit Muffen zu versehen, die man für Ausrüstungszwecke teilen mußte und somit kein Muffenende haben.The method according to the invention allows the sleeves to be attached directly to a particular one without any complicated equipment Location, for example by users directly at the workplace, provided that only a suitable heat source is available Heating the drill ends is available as hot Oil, a propane gas flame or the like. This in turn also gives the users the possibility to use pipe lengths in a simple and cheap way and to provide them with sleeves, which one had to split for equipment purposes and therefore do not have a socket end.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einem getrennt geformten form- und abmessungsstabilen Formteil, das die erforderlichen Abmessüngstoleranzen aufweist und mit einem Muffenabschnitt versehen ist, der eine zylindrische Innenfläche hat, in die eine Nut für die Aufnahme eines Dichtungsringes eingeformt ist und der eine zylindrische äußere Fläche mit einer ringförmigen, sich radial nach außen erstreckenden Wulst aufweist, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, daß das Formteil einen zylindrischen abgesetzten Abschnitt aufweist, der gegenüber dem Muffenabschnitt durch einen geneigten Verbindungsabschnitt abgestuft ist und der eine zylindrische Innenfläche hat, die in Ausrichtung mit der inneren Fläche eines nicht aufgeweiteten Profilendes bringbar ist, wobei der abgesetzte Abschnitt eine konisch zulaufende Schub-An apparatus for carrying out the invention The process consists of a separately formed, dimensionally and dimensionally stable molded part that has the required dimensional tolerances and is provided with a sleeve portion which has a cylindrical inner surface into which a groove for receiving a sealing ring is formed and which has a cylindrical outer surface with an annular, having radially outwardly extending bead, it is provided according to the invention that the molded part has a cylindrical stepped portion which is opposite to the sleeve portion by an inclined Connection portion is stepped and which has a cylindrical inner surface which is in alignment with the inner surface a non-expanded profile end can be brought, wherein the stepped section has a tapered thrust
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fläche aufweist, die von der Innenfläche bis zu einer entsprechenden zylindrischen Außenfläche reicht.has surface that extends from the inner surface to a corresponding cylindrical outer surface.
Um eine Verankerung gegen axiale Verschiebung zusätzlich zu der Verankerung, die durch die Reibkräfte, die zwischen dem geformten Rohrende und dem Formteil als Folge der Tangentialspannungen in der elastischen Rohrwandung des Röhrendes auftreten, zu erreichen, kann das Formteil mit einem oder mehreren seitlichen Wulsten oder Rippenausbildungen versehen sein. Solche Wulst- oder Rippenausbildungen, die an der Außenseite des Formteiles gebildet sind, können an der Innenseite des Formteiles eine aufgeweitete sphärische Nut bilden, die in einer Ebene im rechten Winkel zur Längsachse des Rohres liegt und in an sich bekannter Weise der Aufnahme von Innendichtungen dient.In order to achieve an anchoring against axial displacement in addition to the anchoring caused by the frictional forces that occur between the shaped pipe end and the molded part as a result of the tangential stresses in the elastic pipe wall of the pipe end, the molded part can be provided with one or more lateral beads or ribs be provided. Such bead or rib formations, which are formed on the outside of the molded part, can form a widened spherical groove on the inside of the molded part, which lies in a plane at right angles to the longitudinal axis of the pipe and is used in a known manner to accommodate inner seals .
Liegen besondere Anforderungen bezüglich der Abdichtung zwischen dem aufgeweiteten Rohrende und dem damit verbundenen Formteil nicht vor, ist es unnötig, das Formteil mit einem Dichtungselement gegenüber dem damit verbundenen aufgeweiteten Rohrende zu versehen, wenn das Formteil mit einer örtlichen radial aufgeweiteten Wulst im rechten Winkel zur Achse des Rohres versehen ist, da der Innendruck in der Rohrleitung versuchen wird, das Formteil aus den Rohrende herauszudrücken, so daß das Yn'iderlager zwischen der Wulst des Formteiles und der entsprechend geformtenIf there are no special requirements regarding the sealing between the expanded pipe end and the molded part connected to it, it is unnecessary to provide the molded part with a sealing element opposite the connected expanded pipe end if the molded part has a local, radially widened bead at right angles to the axis of the pipe is provided, since the internal pressure in the pipeline will try to push the molded part out of the pipe end, so that the Yn'iderlager between the bead of the molded part and the correspondingly shaped
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Nut im Rohrende zu einer Selbstdichtung führt»Groove in the pipe end leads to a self-sealing »
Ist aber eine Dichtung zviischen dem aufgeweiteten Rohrende und dem damit verbundenen Formteil erforderlich, kann das Formteil an seinem beim Einschubvorgang vorn liegenden Ende mit einer konisch zulaufenden Schubfläche versehen sein, wobei in oder auf dieser Fläche eine radiale sphärische Nut für die Aufnahme einer gesonderten Dichtung vorgesehen sein kann.But it is a seal between the expanded pipe end and the associated molded part required, that can The molded part must be provided with a conically tapering pushing surface at its end which is at the front during the insertion process, a radial spherical groove for receiving a separate seal is provided in or on this surface can be.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert. The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment in the drawing.
Fig. 1 zeigt im Schnitt ein Formteil, unmittelbar bevor dieses in ein erwärmtes Rohrende eingeschoben wird.Fig. 1 shows in section a molded part immediately before it is inserted into a heated pipe end will.
Fig. 2 zeigt im Schnitt das Formteil nach Fig. 1,Fig. 2 shows in section the molded part according to Fig. 1,
teÜYieise in das erwärmte, dadurch verformte Rohrende eingeschoben.teÜYieise into the warmed, thereby deformed Tube end pushed in.
Fig. 3 zeigt im Schnitt das Formteil nach Fig. 1, vollständig in das erwärmte Rohrende eingeschoben. Fig. 3 shows in section the molded part according to FIG. 1, completely inserted into the heated pipe end.
Fig. 4 zeigt im Schnitt eine Rohrverbindung, bei welcher das in Figur 3 dargestellte Rohrende VerwendungFIG. 4 shows in section a pipe connection in which the pipe end shown in FIG. 3 is used
findet. 209841/08 7-4finds. 209841/08 7-4
Fig. 5 zeigt im Schnitt die Temperaturverteilung entlang dem erwärmten Rohrende und dem Formteil.Fig. 5 shows in section the temperature distribution along the heated pipe end and the Molded part.
In Figur 1 ist das eine Ende 10 eines aus thermoplastischem Material hergestellten Rohres dargestellt* Bei der dargestellten Ausführungsform findet starres Polyvinylchlorid als thermoplastisches Material Verwendung, jedoch kann ein beliebiges geeignetes thermoplastisches Material, beispielsweise Polyäthylen verwendet werden. Das dargestellte Ende 10 hat dieselbe Dicke und denselben Querschnitt wie das übrige Rohr und befindet sich im erwärmten Zustand« Ein Teil des Wärmeinhaltes kann von einer vorhergehenden Rohrherstellungsetufe stammen. Die Wärme kann aber auch durch Wiederaufheizung nach einer vorangegangenen Abkühlung und gegebenenfalls nach einer längeren Zwischenlagerzeit zugeführt werden.One end 10 of a pipe made of thermoplastic material is shown in FIG. 1. In the embodiment shown, rigid polyvinyl chloride is used as a thermoplastic material, but any suitable thermoplastic material such as polyethylene can be used. The depicted End 10 has the same thickness and the same cross-section as the rest of the pipe and is in the heated state « Part of the heat content can be derived from a previous one Pipe manufacturing stage originate. But the heat can also by reheating after a previous cooling down and, if necessary, after a longer interim storage period are fed.
Mit 11 ist ein getrennt hergestelltes form- und abmessungsbeständiges und genau geformtes Formteil bezeichnet, welches als Formkörper und als Verstärkungskörper benutzt wird, der die notwendigen Abmessungs- und Formtoleranzen hat.With a separately produced shape and dimensionally stable and precisely shaped molded part is designated, which is used as a molded body and as a reinforcing body that has the necessary dimensional and shape tolerances.
In der dargestellten Ausführungsform ist das Formteil aus thermoplastischem Material durch Formung kurzer RohrlängenIn the embodiment shown, the molded part is made thermoplastic material by forming short lengths of pipe
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aus starrem Polyvinylchlorid hergestellt. Alternativ kann das Formteil 11 auf andere Weise und aus anderen Materialien hergestellt sein, beispielsweise in Form von Spritzgußmuffen aus Acrylonitril-Butadien-Styren-Copolymer oder aus verstärktem hitzehärtbarem Kunststoff, wie glasfaserverstärktem Polyester oder in Form von gewalzten oder gegossenen Muffen aus Aluminium oder einem anderen metallischen Material.made from rigid polyvinyl chloride. Alternatively, the molded part 11 can be made in other ways and made of other materials be made, for example in the form of injection-molded sleeves made of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer or made of reinforced thermosetting plastic, such as glass fiber reinforced Polyester or in the form of rolled or cast sleeves made of aluminum or some other metallic material Material.
In der dargestellten Ausführungsform ist das Formteil mit einer ersten zylindrischen Fläche 12 an einem Ende versehen und mit einer weiteren radial aufgeweiteten zylindrischen Innenfläche am anderen Ende sowie mit entsprechend gestuften zylindrischen Außenflächen 14 und 15, die auf der Außenseite gegenüber den Innenflächen 12 und 13 liegen. Zwischen den Innenflächen 12 und 13 und dementsprechend zwischen den Außenflächen 14 und 15 befindet sich ein geneigter Verbindungsabschnitt l6. Die Innenfläche 13 ist mit einer iiingnut 17 versehen, welche einen Dichtungsring 18 aufnimmt .In the embodiment shown, the molding is provided with a first cylindrical surface 12 at one end and with another radially expanded cylindrical one Inner surface at the other end and with correspondingly stepped cylindrical outer surfaces 14 and 15 on the outside opposite the inner surfaces 12 and 13. Between the inner surfaces 12 and 13 and accordingly between the outer surfaces 14 and 15 is an inclined connecting portion l6. The inner surface 13 is with a iiingnut 17 which receives a sealing ring 18 .
Dementsprechend ist an der Außenfläche 15 eine ringförmige Wulst oder Itippe 17a gebildet. Die Außenfläche 14 ist zum äußeren Ende gegen die Innenfläche 12 hin abgeschrägt, so daß eine konische Fläche 19 gebildet wird.Accordingly, an annular bead or lip 17a is formed on the outer surface 15. The outer surface 14 is for outer end beveled towards the inner surface 12, so that a conical surface 19 is formed.
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In einer Ausnehmung 20 in der Fläche 19 ist ein bandförmiger Dichtungsring 21 befestigt.In a recess 20 in the surface 19 is a band-shaped Sealing ring 21 attached.
In Figur 2 ist dargestellt, wie das erwärmte Rohrende auüen auf dem dauerhaft geformten Formteil 11 durch Einschieben des Formteiles 11 in das Rohrende 10 gleitet. Das Rohrende schiebt sich entlang dem Dichtungsring 21, der Fläche 19 und der Außenfläche 15 sowie entlang der Wulst oder Rippe 17a aufwärts.In Figure 2 it is shown how the heated pipe end outside on the permanently shaped molded part 11 by pushing of the molded part 11 slides into the pipe end 10. The pipe end slides along the sealing ring 21, the surface 19 and the outer surface 15 as well as up along the bead or rib 17a.
In Figur 3 ist das Formteil 11 dargestellt, nachdem es in seine Lage im Rohrende gebracht worden ist und eine innere Abdichtung zwischen der Innenfläche des Rohres 10 und dem Dichtungsring 21 hergestellt ist. Das Rohrende sitzt dicht auf dem Formteil entlang von dessen gesamter Länge und ist nach Abkühlung in seiner Lage unverschieblich zum Formteil festgelegt.In Figure 3, the molded part 11 is shown after it has been brought into position in the pipe end and an internal seal between the inner surface of the pipe 10 and the sealing ring 21 is made. The pipe end sits tightly on the fitting along its entire length and after cooling is fixed in its position in relation to the molded part.
Die Wulst oder itippe 17a dient als ein Verankerungselement, welches eine axiale Verschiebung zwischen dem Formteil und dem Rohrende verhindert, nachdem die aufgeweitete Form des Rohrendes durch Kühlung fixiert ist. Die Kühlung kann durch freie Luftkonvektion herbeigeführt werden. Eine gegenseitige Drehung zwischen dem Formteil und dem Rohrende kann beispielsweise durch Anordnung von radialen Vorsprüngen oder Eindrückungen an der Außenseite des Formteiles verhindert werden.The bead or itippe 17a serves as an anchoring element, which prevents axial displacement between the fitting and the pipe end after the expanded shape of the Pipe end is fixed by cooling. The cooling can be brought about by free air convection. A mutual Rotation between the molded part and the pipe end can be achieved, for example, by the arrangement of radial projections or indentations on the outside of the molded part can be prevented.
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In Figur 4 ist eine Rohrverbindung dargestellt, die so ausgebildet ist, daß sie keine Zugkräfte zwischen den verbundenen Rohren übertragen kann und die ein einfaches Auseinandernehmen und Zusammenfügen der Rohre gestattet. Bs ist ein unbearbeitetes Rohrende 23 dargestellt, welches in ein bearbeitetes Rohrende 24 gemäß Figur 3 eingedeckt ist,In Figure 4, a pipe connection is shown which is designed so that there are no tensile forces between the connected pipes can transfer and which allows easy disassembly and assembly of the pipes. Bs an unmachined pipe end 23 is shown, which is covered in a machined pipe end 24 according to Figure 3,
Der Dichtungsring 18 bildet in bekannter Weise eine Dichtung zwischen den Rohrenden 23 und 24.The sealing ring 18 forms a seal between the pipe ends 23 and 24 in a known manner.
In Figur 5 ist an einem Rohr aus starrem Polyvinylchlorid der erfindungsgemäße Erwärmungsvorgang dargestellt, der mit lokal begrenzten Erwärmungsstufen durchgeführt wird. WieIn Figure 5 is on a tube made of rigid polyvinyl chloride the heating process according to the invention shown with locally limited heating stages is carried out. As
aus Figur 5 hervorgeht, wird der Abschnitt a_ nicht aufgeheizt, der Abschnitt b_ auf etwa 120 Q der und der Abschnitt d auf etwa 200*6.from Figure 5, the section a_ is not heated, the section b_ to about 120 Q der and the section d to about 200 * 6.
der Abschnitt b_ auf etwa 120°Q der Abschnitt £ auf etwa 15O°Csection b_ to about 120 ° Q, section £ to about 150 ° C
Ein Formteil aus demselben thermoplastischen Material wie das Rohr und mit derselben Wandungsstärke kann verwendet werden, ohne daß die Gefahr einer Temperaturverformung bei der Abkühlung des Muffenendes mittels freier Luftkonvektion besteht, da nur eine mäßige Erwärmung des Formteiles infolge der geringen Vmrmeleitfähigkeit im thermoplastischen Material auftritt und somit eine genaue Abmessungstoleranz für die Formteile sichergestellt werden kann. In Figur 5 ist dargestellt, daß die Maximaltemperatur an der Innenfläche des A molded part made of the same thermoplastic material as the pipe and with the same wall thickness can be used without the risk of temperature deformation when cooling the socket end by means of free air convection there is only moderate heating of the molded part due to the low thermal conductivity in the thermoplastic material occurs and thus an exact dimensional tolerance can be ensured for the molded parts. In Figure 5 it is shown that the maximum temperature on the inner surface of the
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Formteiles in den Zonen b_, £ und d_ etwa 3Q* ^O Wd 60 C erreicht, wie das in praktischen Versuchen mit närmeübertragung vom erwärmten Rohrende her gemessen wurde. Die in Figur 5 dargestellte Erwärmung beeinflußt nicht die Abmessungstoleranz des Formteiles·Molding in zones b_, £ and d_ about 3Q * ^ O Wd 60 C achieved, as measured in practical tests with heat transfer from the heated pipe end. The heating shown in Figure 5 does not affect the dimensional tolerance of the molded part
Infolge der kraftvollen Aufweitung, welche das Rohrende bei seinem Aufschieben auf das vorgefertigte Formteil unterworfen ist, können bei Rohren, die eine relativ geringe Dicke haben und aus einem relativ weichen Material mit geringer Formstabilität bestehen, so große Axialkräfte auftreten, daß das erwärmte Rohrende ohne besondere Erwärmung und Ausbildung des Formteiles sich dehnt und sich kräuselt, so daß es den Aufschubkräften nicht widerstehen kann und sich dementsprechend nicht anf das Formteil aufschieben läßt.As a result of the powerful expansion which the pipe end is subjected to when it is pushed onto the prefabricated molded part, pipes that have a relatively small Have thickness and consist of a relatively soft material with little dimensional stability, so large axial forces occur that the heated pipe end expands and without special heating and formation of the molded part curls so that it does not withstand the forces of delay can and accordingly cannot be pushed onto the molded part.
Das Kriterium zur Ausführung des Verfahrens besteht darin, daß der Durchmesser des Formteiles am Einschubende ausreichend klein ist und sich stufenweise vergrößert und daß die Temperatur und die Längen der Stufen in den einzelnen Zonen _b, £ und <1 an dem Rohrende einander angepaßt sind. Das Rohrende ist in der Zone jd am wärmsten und die Temperatur fällt mit jeder Stufe rückwärts bis zur Zone a_ ab, die Raumtemperatur hat.The criterion for carrying out the method is that the diameter of the molded part at the insertion end is sufficiently small and gradually increases and that the temperature and the lengths of the steps in the individual zones _b, £ and <1 at the pipe end are adapted to one another are. The end of the pipe is the warmest in zone jd and the temperature falls backwards with each step up to zone a_ that has room temperature.
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Die Längen der Stufen an dem inneren Formteil sind so gewählt, daß das erwärmte Rohrende die axiale Aufschubkraft in den einzelnen Abschnitten ohne Kräuselung aufnehmen kann. Da die Zone jl des Röhrendes soweit erwärmt werden muß, daß der größte Durchmesser erreicht werden kann, ist hier die Gefahr der Kräuselung so groß, daß das Rohrende durch den zylindrischen Abschnitt des inneren Formteils in der Zone j2 getragen werden muß und die Länge dieser Zone muß der Länge der Zone £ angepaßt sein» Dieselben Überlegungen sind außerdem auf die Zone £ anwendbar.The lengths of the steps on the inner molding are chosen so that the heated pipe end the axial thrust force in the can accommodate individual sections without puckering. Since the zone jl of the tube end must be heated to such an extent that the Largest diameter can be achieved, the risk of crimping is so great that the pipe end through the cylindrical Portion of the inner molding in the zone j2 are worn must and the length of this zone must be adapted to the length of the zone £. The same considerations apply to the zone £ applicable.
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