DE2219851A1

DE2219851A1 - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von in radialer Richtung sich erweiternden Muffenenden an Rohren aus Kunststoff

Info

Publication number: DE2219851A1
Application number: DE19722219851
Authority: DE
Inventors: Gunnar Mathopen Parmann (Norwegen)
Original assignee: Rieber and Son Plastic Industri AS
Current assignee: Rieber and Son Plastic Industri AS
Priority date: 1971-04-26
Filing date: 1972-04-22
Publication date: 1972-11-09
Also published as: DD98234A5; AU4157772A; FI55788C; NL7205646A; ATA364672A; GB1356765A; AT349748B; DK137711B; JPS5245352B1; CA999706A; DE2219851C3; NL167353C; AU464710B2; SE377999B; FR2134562B1; NL167353B; FI55788B; FR2134562A1; DE2219851B2; DK137711C

Description

mein Zeichen: 0697 Pt

RIEBER & S0N Plastic-Industri A/S, N^stegt. 58, 5000 Bergen/Norwegen

Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von in radialer Richtung sich erweiternden Muffenenden an Rohren aus Kunststoff

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und I eine Einrichtung zur Herstellung von in radialer Richtung sich erweiternden Muffenenden an Rohren aus Kunststoff.

Ein derartiges Verfahren besteht aus dem Formen eines in geeigneter Weise erhitzten Rohrendes an einem die Form : übertragenden Mittel, welches aus einem Formteil zur Bildung ; einer inneren, in radialer Richtung sich erweiternden Umfangs- j nut in diesem Rohrende und aus einem, im wesentlichen zylindrischen Dorn besteht, auf welchem dieses Formteil so angeordnet ist, daß es sich relativ zu diesem Dorn- in axialer Richtung bewegen kann. Dabei wird der Formteil und das geformte Rohrende

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einem Abkühlvorgang unterworfen, und zwar vor dem gemeinsamen Entfernen von dem Dorn«

Unter dem Begriff "Rohr" oder "Rohrstück" sind herkömmliclie Rohre oder Rohrstücke zu verstehen, welche unmittelbar als fertiggeformte Rohrstücke in einer Rohrverbindung verwendet werden können, und zwar zusammen mit derartigen Rohrstücken oder Rohrenden, welche so ausgebildet sind, άε.3 sie in irgendeiner Weise mit einem Rohr oder Rohrstück fest oder lösbar verbunden werden derart, daß ein fertiges Rohrstück oder Rohr mit einem Muffenende oder rauffenartigen linde entsteht. Als Beispiel für ein derartiges Rohrende kann ein die Form übertragendes ₉ Verstärkungselement erwähnt v/erden, welches zum Beispiel am Ort der Verbindung für sich allein als ein die Form übertragendes oder die Form bildendes Element für ein v/eiteres, unbearbeitetes Ende eines Rohrstückes zur Anwendung gelangen kann, und welches nach der Formgebung als ein die Form stabilisierendes Verstärkungselement verwendet werden kann, wie dies beispielsweise die norwegische Patentanmeldung Ho, 1223/71 zeigt.

Bei der Herstellung von Rohren oder Rohrstücken mit muffenartigen Enden ist es üblich, zunäslast einen zylindrischen, einheitlichen, dicken Schaft zu fertigen, welcher anschließend daran in Rohrstücke geeigneter Länge zerschnitten wird. Dann wird in einem getrennten Arbeitsgang das muffenartige Ende geformt, indem das Ende erhitzt wird und in dieses Ende ein formgebendes Element, z.B. ein Dorn und dergleichen, eingeführt wird» Schließlich wird das Rohrende abgekühlt, so daß es formbeständig wird, bevor das geformte muffenartige Ende von dem formgebenden Werkzeug entfernt wird.

Bei der Herstellung von Rohrenden oder Rohrstücken mit muffenartigen Enden wird das geformte Ende des Rohres oder Rohrstückes während des Formgebungsvorganges elastischen Spannungen oder Beanspruchungen unterworfen, und zwz;? als Folge der radialien Ausdehnung des Endes des Rohr-ss bz;?= Rohrstückes. Wenn das während des Erhitzens weiche, geformte-Rohrende nicht

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hinreichende Abstützung erfährt, führen die elastischen Spannungen oder Beanspruchungen das Material im wesentlichen in den Ausgangszustand wieder zurück. Durch Herunterkühlen in Ver-* bindung mit einem geeigneten Träger oder einer geeigneten Ab- : Stützung wird das geformte Rohrende in einen formbeständigen Zustand "eingefroren". :

Bisher erfolgte die Herstellung von Rohren oder Rohrstücken mit muffenartigen Enden mit ziemlich komplizierten Vorrichtungen und unter hohem zeitlichen Aufwand. Als Folge der ziemlich komplizierten Vorrichtungen sind Schwierigkeiten aufgetreten, und zwar hinsichtlich der Abkühlzeit, so daß die für das Abkühlen erforderliche Zeit ungewöhnlich lang wurde. Die- j ser Arbeitsvorgang stellt hiernach in dem gesamten Prozeß der Herstellung von Rohren oder Rohrstücken eine beachtliche i Schwierigkeit dar. Bei sogenannten "drucklosen" oder "druckfreien" Rohren, welche beispielsweise als Abflußrohre oder Ent-* Wässerungsrohre Verwendung finden, werden die Rohrstücke dadurch miteinander passend verbunden, daß in verhältnismäßig einfacher Weise das eine, unbearbeitete oder nur wenig bearbeitete Rohrende als Einsatzende in ein muffenartiges Rohrende des anderen RohrStückes verwendet wird. Das Einsatzende kann erforderlichenfalls schräg abgefast werden, so daß das Einschiq ben oder Einführen in das muffenartige Ende des anderen Rohrstückes erleichtert wird. Es ist üblich, derartige Rohrstücke i aus vergleichsweise dünnwandigen Rohrschäften herzustellen und ι das muffenartige Ende so zu formen, daß das entsprechende Ende ; des Rohrschaftes im erhitzten Zustand gegen eine außen angeordnete Form nach außen gedrückt oder geblasen wird. Diese Form wird nach der Formgebung und nach dem Abkühlen des geformten, muffenartigen Endes von dem muffenartigen Ende nach außen führend abgezogen, so daß es sich von den in radialer Richtung sich erweiternden Teilen der bearbeiteten Rohrenden oder Rohrstückenden ablöst. Auch wenn die Umrisse der außen angeordneten Form ziemlich kompliziert sind, ist eine derartige Vorrichtung erheblich einfacher als diejenige Vorrichtung, welche für andere Rohrtypen, z.B. für dünne Rohre, Druckwasserrohre und der-4 gleichen, zur Anwendung gelangt.

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Es ist wichtig, daß das muffenartige Ende mit hinreichend kleinen Bemessungstoleranzen hergestellt wird, um eine dichte Verbindung und ein genaues Zusammenarbeiten der miteinander in Verbindung gelangenden Teile sicherzustellen. Die zur Herstellung der muffenartigen Enden geeignete und bestimmte Vorrichtung, welche einen äußeren Umriß und eine im Inneren liegende Blasvorrichtung besitzt, die das Rohrende gegen die Umrisse dieser Form drückt, ist zur Herstellung von Druckrohren oder Druckrohrstücken ohne zusätzliche Anordnung von komplizierten, selbsttätig arbeitenden Dichtungen aus Gummi und dergleichen ungeeignet.

Der wahre Grund hierfür liegt darin, daß mit einer derartigen Formgebung und Formgestaltung lediglich eine äußere Kalibrierung erreicht werden kann, so daß die erforderlichen Toleranzen der Innenabmessungen der Muffe keineswegs erhalten werden können. Zur Bildung und Herstellung von im Inneren kali4 brierten Muffenenden an Druckrohren.oder Druckrohrstücken hat man bisher einen Dorn verwendet, welcher in radialer Richtung sich erstreckende Formbacken oder Formflächen besitzt. Diese Formbacken oder Formflächen werden von einem von außen bewegbaren Schaft oder einer Stange in dem Dorn betätigt. Eine der- _; artige Anordnung zeigt beispielsweise die norwegische Patentschrift 116 988. Auch sind weitere Backen vorgesehen, so daß sichergestellt ist, daß sich das Rohrende an die Umhüllungsflä4 chen des Formelementes anschmiegt.

Die deutsche Patentschrift 1 172 418 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung von Muffen. Diese an sich bekannte j Vorrichtung wird wegen ihrer baulichen Einfachheit und vergleichsweise geringen Herstellungskosten sehr häufig benutzt, j Diese Vorrichtung kann auch in Verbindung mit außenliegenden Backen verwendet werden, so daß sie in der Lage ist, das zu · ι formende Rohr um die Formbaken einer innenliegenden Form herum aufzuklemmen, welch letztere aus vier Teilen besteht. Diese vier Teile müssen zusammen mit dem Rohr zurückgezogen werden, nachdem das Rohr geformt und abgekühlt wurde; anschließend dar^ an müssen diese Teile aus dem Rohr herausgeschlagen werden, be-

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vor diese Teile erneut zum Einsatz gelangen können. Es ist klar!, daß eine derartige Verfahrensweise unzweckmäßig und höchst zeitraubend ist.

Im allgemeinen sind die herkömmlichen Vorrichtungen zur Herstellung von Muffen ziemlich aufwendig und kostspielig, da sie ja aus zahlreichen, beweglichen Teilen -bestehen, die kleine Fertigungstoleranzen haben müssen. Darüber hinaus sind diese bekannten Vorrichtungen vergleichsweise kompliziert und erfordern eine andauernde Wartung. Diese vergleichsweise komplizierten Vorrichtungen verhindern darüber hinaus aus konstrul· tiven Gründen die gewünschte schnelle und auch wirksame Abkühlung der geformten Muffenenden. Die außenliegenden Backen verhindern ein wirksames Abkühlen der Außenseite des Muffenendes und eine Sichtkontrolle des Herstellungsverfahrens dieser Muffen; darüber hinaus verhindert die innenliegende Form bzw. j Formbacken eine entsprechend wirksame Kühlung aus dem Inneren j des Muffenendes heraus.

Die norwegische Patentanmeldung 164 098 zeigt einen außenliegenden, zylinderförmigen Dorn mit einem in axialer Richtung bewegbaren oder verschiebbaren Formelement, welches die Umfangsnut formt, die dann in an sich bekannter Weise den Dichtring aufnimmt. Nach der Herstellung des Muffenendes wird das Formelement oder der Formteil zusammen mit dem Muffenende entfernt und kann im letzteren zurückgelassen werden, so daß ι das zugeordnete, andauernd wirksame Dichtelement in dem Muffen-[ ende gebildet wird. Das Formelement oder Formteil besitzt die Form eines Dichtringes, welcher von zwei festen Stützringen aufgenommen wird. Diese beiden Stützringe oder Tragringe sind einzeln gelagert, und zwar der eine von der Innenseite des Dorne s mit Hilfe von nach außen ragenden Tragzapfen, welche durch die Innenwandung des Domes hindurchgeführt sind und welche von einer getrennten Kontrollstange kontrolliert werden, während der andere Stützring oder Tragring endenweise gelagert wird und auf der Außenseite mittels eines in axialer Richtung verschiebbaren Tragringes auf der Außenseite des Dornes gehal-j tert wird. Der Dichtring selbst wird an seiner Außenseite mit-i

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tels eines weiteren, in axialer Richtung verschiebbaren Tragringes oder Stützringes gehaltert. Die Lagerungen sind vergleichsweise kompliziert, namentlich diejenigen Lagerungen, welche im Inneren des Dornes angeordnet sind. Diese Lagerung kompliziert den gewünschten Abkühlvorgang im Inneren des Dornes. Darüber hinaus wird ein Dorn vorgeschlagen, welcher zwischen einem in der Mitte liegenden Vakuumkanal und der Außenfläche des Dornes radiale Bohrungen besitzt, so daß mittels einer Saugleitung Lagermaterial nach innen in das formgebende Element transportiert wird, welches aus dem Dorn und dem getrennten Formelement oder Formteil besteht.

Die an letzter Stelle erwähnte Lösung erlaubt nicht, daß das Rohrende mit dem gleichen Innendurchmesser des Dichtungselementes auf beiden Enden geformt wird; es ist daher in der Praxis lediglich in Verbindung mit einem festen Trägerring oder Stützring brauchbar, welcher einen Dichtring daran hindert, durch den Innendruck in axialer Richtung aus der Nute herausgepreßt zu werden, wenn diese Anordnung in einer Druckleitung zur Anwendung gelangt.

Diese an letzter Stelle genannte Lösung erfordert darüber hinaus Kunststoffe mit besonders guten elastischen Eigenschaften, damit sich das Rohrende schrumpfend und dicht gegen den Dorn anlegt; erst hierdurch kann der notwendige Vakuumeffekt erreicht werden, ohne daß ein zu großer Innendurchmesser auf dem äußeren Ende der Muffe gebildet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von Muffenenden oder muffenartigen Enden auf Rohren oder Rohrstücken aufzuzeigen, mit welchen diese Arbeiten vergleichsweise schnell und auch leicht durchführbar sind und welche unter Verwendung von vergleichsweise einfachen Bauteilen und Bauelementen geringe Fertigungstoleranzen erfordern.

Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich durch die Formgebung dieses heißen Rohrendes auf einem die

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Form gestaltenden Element oder Mittels, welches auch ein Trä-l gerelement besitzt, -das auf dem Dorn angeordnet und in axialer; Richtung verschiebbar ist. Die einzelnen Verfahrensschritte sind die folgenden:

a) Der Dorn, das Formgebungselement und die Lagermittel oder Abstützmittel werden in das erhitzte Rohrende eingeführt, während das Formelement gegen eine von dem Rohr ausgeübte Druckkraft gehaltert wird.

b) Die Trägerelemente oder Tragmittel werden aus dem Rohrende heraus in axialer Richtung nach außen gezogen, und zwar nachdem das Formelement in einer gewünschten Stellung in das letztere eingeführt wurde. Dabei wird das in radialer Richtung sich erweiternde Rohrende durch Innenanlage gegen den Dorn geformt, so daß das Rohrende die gewünschte Form erhält.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Trägermittel zunächst dazu benutzt, das Formelement in einer unveränderlichen Anschlaglage aufrechtzuerhalten, und zwar entgegen der von dem erhitzten Rohrende ausgeübten Schubkraft. Dabei dienen die Trägermittel auch zur Führung dieses Endes, so daß eine vorbestimmte Länge von Kunststoffmaterial sich über dieses Formelement hinweg und außerhalb der Trägermittel bewegen kann.

Die Erfindung schließt auch die Bildung eines Spaltes oder Zwischenraumes zwischen dem Formelement, den Träger- j mitteln, dem Dorn und dem Rohrende ein, und zwar während der j axialen Rückzugsbewegung der Trägermittel relativ zu dem Rohr-' ende.

Im Falle von Polyäthylen und ähnlichen Kunststoffen! ist es erwünscht, die Luft aus diesem Spalt abzusaugen. Dies geschieht mit Hilfe einer Vakuumpumpe j dabei wird der Mittel-

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teil des Rohrendes auf dem Dorn und auf dem Formelement während der Rückzugsbewegung der Trägermittel in axialer Richtung relativ zu dem Rohrende abgesaugt.

Im Falle der Verwendung von Polyvinylchlorid und ähnlichen Materialien mit besseren elastischen Eigenschaften als Polyäthylen zwingen die elastischen Kräfte allein das Rohrende zum Schrumpfen auf dem Dorn, und zwar nachjdem Zurückziehen in axialer Richtung der Trägermittel. Dabei wird gegenüber dem Dorn eine dichte Verbindung gebildet, welche es zuläßt, daß die Luft aus dem Spalt zwischen dem Rohrende und dem Dorn abgesaugt wird.

Die Erfindung hat auch eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend erwähnten Verfahrens zum Gegenstand. Diese Vorrichtung besitzt formgebende Mittel, welche aus einem Formelement zur Bildung eines innenliegenden, in radialer Richtung sich erstreckenden und am Umfang liegenden Nutes in dem Muffenende und einem im wesentlichen zylinderförmigen Dorn bestehen, auf welch letzteren dieses Element zur axialen Bewegung relativ hierzu gelagert ist. Diese formgebenden Mittel sind einem System zur Beheizung und Erhitzung des Kunststoffmaterials zugeordnet, aus welchem das Rohrende besteht. Hierbei ist eine radiale Ausdehnung dieses Rohrendes möglich, wobei das radial sich erweiternde, heiße Rohrende abgekühlt wird, so daß es in einen formbeständigen Zustand gebracht werden kann. Dann werden das Formelement und das geformte Rohrende gemeinsam von dem Dorn entfernt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß die formgebenden Mittel auch Trägermittel oder Abstützmittel enthalten, welche auf dem Dorn in axialer Richtung verschiebbar gelagert sind, wobei die Form der Trägermittel so gewählt ist, daß das Formelement in der gewünschten Stellung in dem Rohrende gelagert werden kann.

Bei einer Ausführungsform der zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagenen Vorrichtung besitzt die Außenfläche

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des Domes eine Reihe parallel zueinanderliegender und in axialer Richtung sich erstreckender Längsschlitze zur unverschieblichen Lagerung der Formgebungselemente auf diesem Dorn. Dabei bildet ein jeder Längsschlitz unmittelbar vor und unmittelbar hinter dem B'ormgebungselement Öffnungen, so daß der auf einer jeden Seite des Formgebungselementes herrschende Luftdruck der gleiche ist.

Bei einer alternativen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bestehen darüber hinaus die Trägermittel aus einem ersten Glied, welches.auf einem zweiten, ortsfest gelagerten Glied in axialer Richtung verschiebbar ist. Dabei bildet der Dorn einen Teil einer Druckzylinderanordnung, welche so ausgebildet ist, daß sie durch Druck betätigt wird und in axialer Richtung relativ zu diesem zweiten Glied bewegbar ist. '■ Dabei kann der äußerste Teil des Rohrendes in Richtung dieses i zweiten Gliedes geschoben bzw. von diesem wegbewegt werden, ι während der Rest des Rohrendes sich gegen den Dorn anlegt. Durch axiale Bewegung des ersten Gliedes wird eine Mütelnut zur Lagerung des Formgebungselementes relativ zu dem Rohrende gebil- ; det. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die zweigliedrigen Trägermittel eine axiale Bewegung oder Verschiebung des \ Rohrendes über den von der Nut gebildeten Teil des ersten und zweiten Gliedes hinweg zuläßt, während eine Schubbewegung zusammen mit den Gliedern das Formelement relativ zu diesen Gliedern nach außen zwingt.

Es sind die Trägermittel, welche den Kern der Erfindung bilden und welche eine so große Vielzahl von Möglichkeiten zur Herstellung von Muffenenden mit einer Ringnut zur Aufnahme eines Dichtungse.lementes eröffnen.

Die Betriebsweise und die Konstruktion der Trägermittel sind auch für andere Formelemente die gleichen, welche ^; zur Aufnahme eines erhitzten Rohrendes dienen. Bei der Rückzugs:- bewegung der Trägermittel aus dem erhitzten Rohrende heraus, und zwar nach der Einführung und Lagerung des Formelementes in

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diesem Trägermittel, kann das Rohrende über das E'ormelement und den Dorn gezogen werden.

Wenn die verwendeten ringförmigen Formelemente, welche normalerweise relativ steif sind, nicht in dem fertigen Muffenende verbleiben, sondern vielmehr aus diesem !^ausgezogen werden sollen, um durch ein Dichtelement ersetzt zu werden, werden derartige Elemente in herkömmlicher Weise so ausgebildet, daß sie in radialer Richtung schräg verlaufend geteilt werden. Die Teilung erlaubt die Entfernung des steifen Elementes aus der am Umfang liegenden Hut in der schließlich fertiggeformten und formbeständigen Muffe. Um derartige geteilte Formelemente um den Dorn herum fest ergreifen zu können, und zwar während des Vorschubes des äußeren Rohrendes, so daß ein zuverlässiges Einführen des Rohrendes gesichert ist, ist die Anschlagfläche des Trägerelementes zusammen mit dem Formelement der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens so ausgebildet, daß das Element von der axialen Vorschubkraft - welche auf das Rohrende wirkt - nach unten gegen den Dorn gedrückt wird. Die Fläche des Formelementes bildet eine Art Keilverbindung mit dem Dorn, so daß sichergestellt wird, daß auf der einen Seite das heiße Rohrende eintritt, auf der anderen Seite hingegen eine zuverlässige Keilverbindung mit der entsprechend geformten Anschlagfläche auf den Träger gewährleistet ist, wenn das heiße Rohrende das Formelement gegen die als Anschlag dienenden Trägermittel drückt, Als Ergebnis dieser Keilverbindung wird das Formelement zusammengedrückt und nach unten auf den Dorn gepreßt, so daß es sich gegen letzteren dicht anlegt. Dabei wird eine gute Einführung des heißen Rohrendes sichergestellt. Durch eine derartige direkte Formgebung um das Formelement herum kann letzteres aus Federstahl, hartem und festem Kunststoff oder Gummi bestehen. Bei der Verwendung von Gummi oder ähnlichem Material kann das Formelement ungeteilt sein, so daß es als Dichtelement in der Muffe zurückbleibt, wo es als Dichtungselement einer Muffenverbindung dient.

Bei der Verwendung eines Formelementes, welches nicht eine das Material einführende Kante für das erhitzte Rohr-

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ende besitzt, sondern vielmehr einen trapezförmigen oder schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweist und die kurze Seite des^: Trapezes oder Schwalbenschwanzes nach dem Zurückziehen der Trägermittel aus dem Rohrende heraus gegen den Dorn anschlägt, wird ein aus zwei Teilen bestehender Träger zur Sicherung und zum Einlegen des Formelementes benutzt. Ziel ist es in diesem Falle, das Rohr uin das Formelement herum zu formen, welches in dem fertigen Muffenende fest verankert sein muß und. dabei ein Dichtungselement zur späteren Verwendung in einer Muffenverbindung bilden soll.

Das Verankern des Dichtungselementes in dem Muffenende wird von dem heißen Rohrende gebildet, welches über die ' Umrißfläche oder Umfangsfläche des Formelementes geschrumpft wird und diese Teile mit einer trapezförmigen oder schwalben- \

schwanzförmigen Nute umgibt. ·

Muffen mit öiner andauernd verankerten Dichtung be-t dingen insofern einen erheblichen technischen Fortschritt, als ^; die Kontagezeit erheblich herabgesetzt und gewährleistet wird, : daß das Dichtungselement während der Montage der Rohrverbindung in der richtigen Stellung verharrt. Namentlich bei Rohren ver- j. gleichsweise großer Abmessungen (Durchmesser) besteht die Gefahr, daß nur lose eingelegte Dichtungselemente wegen der geringen Steifigkeit, während der Montage aus den zugeordneten '■ ringförmigen Nuten herausfallen.

Das Prinzip der Muffen gemäß der Erfindung kann - ; von der konstruktiven Seite her betrachtet - auch auf etwas abgewandelte AusfUhrungsformen vorteilhaft übertragen werden. Eine einfache Anordnung erfordert eine axiale Relativbewegung zwischen dem Dorn und den Trägermitteln, so daß letztere sich \ gegen das Huffenende anlegen und ihn von dem Dorn wegführen. Alternativ kann der zylindrische Dorn in axialer Richtung nach rückwärts geführt werden,und zwar in einer von dem formbestän- _: digen Huffenende wegweisenden Richtung. Dabei wird die Muffe durch Anschlag zu der in radialer Richtung sich erweiternden Ringnut und einer außenliegenden Vorrichtung zurückgehalten.

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Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher erläutert. In dieser zeigen in rein schematischer Weise:

Fig. 1 bis 4 senkrechte Schnitte durch die erfindungsgemäße Muffe nach einer ersten Ausführungsform, wobei vier verschiedene Schritte dargestellt sind,

Fi^g. 5 einen senkrechten Schnitt in vergrößertem Maßstab eines Teiles der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform, wobei die Vorrichtung in der Anfangsstellung dargestellt ist,

Fig. 6 eine Endansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 7 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei der Dorn in der Anfangsstellung oder Ausgangsstellung gezeigt wird,

Fig. 8 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Stel-' lung, nachdem das Rohrende auf den Dorn aufgeschoben wurde,

Fig. 9 eine Seitenansicht der Vorrichtung

gemäß der Erfindung während der Endphase der Herstellung des Muffenendes,

Fig. 10 bis 14 Schnittdarstellungen in vergrößertem Maßstab des Trägergliedes während der verschiedenen Schritte 209846/0833 -13-

des Verfahrens zur Herstellung des! Muffenendes, . j

Fig. 15 einen Schnitt in vergrößertem Maß-;

stab durch das Dichtelement nach ^: dem sicheren Verankern in dem Muf-i fenende, ;

Fig. 16 einen Schnitt in vergrößertem Maß-'■

stab durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichr tung. ;

Wie aus den Figuren 1 bis 4 hervorgeht, werden dort verschiedene Stufen der Herstellung des Muffenendes auf einem Rohrstück gezeigt. Das Rohrstück wird aus einem aus Polyvinylchlorid bestehenden Rohrrohling gefertigt, kann aber auch-aus einem anderen, geeigneten, elastomeren Material, z.B. Polyäthylen und dergleichen, hergestellt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist lediglich der Schnitt durch das eine Ende des Rohrstückes gezeigt. Ein derartiges, eine Muffe an dem einen Ende aufweisendes Rohrstück kann, an den einander j gegenüberliegenden Enden mit einem unbearbeiteten oder nur I leicht bearbeiteten Einsatzende versehen sein, welches so aus-; gebildet sein kann, daß es in dem Muffenende eines anschlagen-! den Rohrstückes fluiddicht aufgenommen wird. Zu diesem Zwecke j wird ein Rohrende 18 in eine Muffe umgeformt, welche eine ringr förmige Innennut zur Aufnahme des Dichtgliedes besitzt. j

Die Vorrichtung zur Herstellung des Muffenendes auf dem Rohrende ist in den Figuren 1 bis 4 schematisch dargestellt, und zwar in Form eines formgebenden oder formübertragenden Elementes. Das formgebende oder formübertragende Elefment oder Glied besitzt einen Dorn 1 und ein ringförmiges, getrenntes Formelement 2 sowie ein die Form einer Muffe aufweisendes Trägerglied 3 oder Abstützglied, welches auf dem Dorn 1 verschiebbar gelagert ist. Der Dorn 1 besteht aus einem rost-

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freien, vergleichsweise dünnwandigen Stahlrohr, dessen Führungskante 4 schräg abgefast ist und sich in eine erste zylindrische Außenfläche 5 hineinerstreckt. Die fläche 5 erstreckt sich ferner über eine konische Fläche 6 in einen v/eiteren, langen zylindrischen Außenflächenteil 7, dessen Durchmesser ein wenig größer ist als derjenige der Fläche 5· Auf der Außenfläche 7 des Dornes 1 ist eine O-ringförmige Hut mit einem O-Ring 19 und ein Längsschlitz 9 unterhalb des Formelementes 2 vorgesehen. Dieses Formelement 2 besitzt eine Öffnung 10a, welche unmittelbar vor dem Formelement nach außen führt; es ist ferner eine Öffnung 10b angeordnet, welche unmittelbar hinter dem Formelement nach außen führt, so daß sowohl vor als auch hi±er dem Formelement 2 der gleiche Druck herrscht. Es kann auch eine Reihe von derartigen Schlitzen 9 angeordnet sein, welche einander gegenüberliegende Öffnungen 10a und 10b besitzen, die längs des Umfanges des Dornes 1 parallel zueinander angeordnet sind. Das Formelement 2 kann in axialer Richtung auf dem Dorn in eine Anschlagstellung bezüglich des Trägerelementes 3 gebracht werden und wird dann relativ zu den Öffnungen 10a, 10b andauernd gelagert. Das ringförmige Formelement wird bei der dargestellten Ausführungsform aus einem relativ steifen oder festen Material gebildet, und zwar aus einem innen mit Gummi verstärkten Ring} es kann aber auch aus einem anderen, hierfür geeigneten Material, z.B. Azetal, Nylon und dergleichen gebildet sein. Das Trägerglied 3 besitzt eine Kantenfläche 11, welche der Rückenfläche des Formelementes 2 entspricht, um einen wirksamen Träger für das Formelement zu bilden. Die Außenfläche 12 des Trägergliedes ist so ausgebildet, daß eine innere Führung für das Rohrende gebildet wird, und zwar allmählich mit zunehmendem Vorschieben dieses Rohrendes an dem Formelement 2 vorbei.

Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt das Rohrende in erhitztem Zustand während einer ersten Phase der Bewegung in Richtung auf das formgebende Element 1, 2. Dort wird das Rohrende gezeigt, wie es auf die Spitze des Elementes 2 geschoben wird. In Fig. 2 der Zeichnung wird das Rohrende gezeigt, wie es auf das Element 1 vollständig aufgeschoben ist, wobei in

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dieser Stellung das Element außerhalb des Trägergliedes 3 liegt. Bereits in der ersten Phase der Formgebung, beispiels- . weise im letzten Teil dieser Phase, unmittelbar bevor das Rohrende in einer Lage ist, in "welcher es vollständig aufgeschoben ist, besteht die Möglichkeit, den gegenüber und hinter dem Formelement liegenden Bereich an eine Vakuumquelle anzuschließen, indem eine nicht weiter dargestellte Vakuumpumpe-, verwendet wird. Dies geschieht über eine ebenfalls nicht dargestellte Leitung, z.B. in der Viand des Dornes, so daß sichergestellt wird, daß das Material des Rohrendes genau über das Formelement gezogen wird.

Kit dem Trägerglied 3 ist ein Kragen 15 oder Ring fest verbunden, welcher eine Axialbewegung des Trägergliedes in die gewünschte Stellung am Rohrende und eine Lagerung desselben in diesem Rohrende ermöglicht. Hinter dem Kragen 15 ist das Trägerglied mit einem Heizband 16 ausgerüstet, welches so geregelt wird, daß das Regelglied auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden kann.

Nach dem Lagern des Trägergliedes und des Formelementes 2 in der gewünschten Stellung auf dem Dorn 1 (Fig. 1) , wird das Ende 18 des erhitzten Rohrendes über den Dorn, das Formelement und das Trägerglied in Anschlag mit dem Kragen 15 geschoben (Fig. 2). ^;

Während dieser Vorschubaktion wird das Rohrende erweitert und umfasst einen Dorn 1 in fester Weise. Wenn sich das Ende 18 gegen das Formelement 2 anlegt, wird letzteres gegen die Kantenfläche 11 des Trägerelementes 3 ebenso wie nach unten in enge Berührung mit dem Dorn bewegt, und zwar als Folge der Keilwirkung zwischen dem Trägerglied und dem Formelement.

Das Heizband 16 stellt sicher, daß das erhitzte ^: Rohrende während der Formgebung um das Trägerglied herum, hinreichend genug beheizt bleibt, so daß die Elastizität des Rohrendes aufrechterhalten bleibt. Durch Beheizen des Träger-

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gliedes wirkt das Heizband einem zu schnellen Abkühlen des Rohrendes während der Endphase der Formgebung entgegen, und zwar unmittelbar bevor das Trägerglied nach außen gezogen wird.

Die Fig. 3 zeigt die Stellung in einer zweiten Phase des Formgebungsvorganges. Diese zweite Phase beginnt mit einer axialen Verschiebung des Trägergliedes 3 in einer von dem Formelement 2 wegweisenden Richtung. Während dieser axialen Bewegung kann das Formglied 3 gegebenenfalls als Vakuumpumpe zwischen der Außenfläche 7 des Domes und demjenigen Teil des Rohrendes dienen, welcher einen Anschlag für das Trägerglied bildet. In der Innen- und Außenfläche des Trägergliedes 3 sind O-Ringe 3a und 3b gelagert, welche den Spalt zwischen dem Trägerglied 3 und der Außenfläche 7 des Domes bzw. ; zwischen dem Trägerglied und dem Rohrende 18 abdichten.

Durch axiale Bewegung des Trägergliedes 3 in einer von dem Rohrende 18 wegweisenden Richtung tritt in demje- ; nigen Spalt ein niedrigerer Luftdruck auf, welch ersterer zwin sehen dem Trägerglied und dem Formelement 2 liegt. Dieser ! Luftdruck ist kleiner als der Atmosphärendruck, welcher auf \ das Rohr von außen einwirkt. Als Folge der Öffnungen 10a, 10b ; des Schlitzes 9 unterhalb des Formelementes 2 wird der gleiche Druck auf beiden Seiten des letzteren erhalten. Die O-Ringe _: 3a, 3b und 19 stellen sicher, daß der niedrigere Druck keineswegs durch Leckagen auf Atmosphärendruck erhöht wird. Der niedrigere Druck in den Öffnungen 10a, 10b auf beiden Seiten des Formelementes kann - falls erwünscht - dadurch noch weiter verstärkt werden, daß über Bohrungen in dem Dorn mJtbels einer Vakuumpumpe (nicht gezeigt) Luft abgesaugt wird. Dies ist bereits früher gesagt worden. Trotz dieses niedrigeren Druckes in dem Spalt auf beiden Seiten des Formelementes macht es der auf das heiße Rohrende einwirkende Atmosphärendruck möglich, daß sich das Rohrende um das Formelement und um den Dorn herum schneller und auch fester zusammenzieht und dabei anlegt.

Die Formgebung des Rohrendes - während das Material noch hinreichend genug erhitzt ist - erlaubt einen Abbau der

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inneren elastischen Spannungen im Material, welche gegenüber dem Formelement 2 als Folge der radialen Ausdehnung des Materials entstehen; dabei wird gleichzeitig das Material des Rohrendes in radialer Richtung nach innen gegen die Außenfläche 7 des Domes gedrückt. Mit Hilfe dieser Schlitze 9 unter-; halb des Formelementes 2 kann eine zufällige Verschiebung oder Bewegung des Formelementes als Folge der Vakuumbildung ver- ; hindert werden, wobei das Vakuum durch die Axialbewegung des _; Trägergliedes und eine mögliche Vakuumpumpe gebildet wird. j

Die Fig. 4 zeigt das endgültig fertiggestellte : Muffenende, nachdem das Trägerglied aus dem Rohrende vollstän-t dig herausgezogen wurde. Mit 13 ist eine außenliegende Leitung zur Wasserspülung dargestellt, wobei diese Leitung 13 Düsen- ; Öffnungen 14 besitzt, die in geeigneter Weise um das Muffenende herum angeordnet und nach innen in Richtung des letzte- ; ren gerichtet sind. Nachdem das Muffenende in geeigneter Wei-j se in einen formbeständigen Zustand abgekühlt wurde, kann das' Formglied 3 - wie durch einen Pfeil 17 angedeutet - eine gegen das Muffenende gerichtete Schubkraft ausüben und letzeres zusammen mit dem zugeordneten Formelement in axialer Richtung] von dem Dorn 1 abschieben. Das Formelement in der dargestellten Ausführungsform kann - falls erwünscht - als Dichtglied für die Muffenverbindung ausgebildet sein. .

Die Vorrichtung nach Fig. 5 der Zeichnung bildet den Hauptteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, während die zusätzlichen Geräte in den Figuren 6 und 7 dargestellt sind.

Der Dorn 20 besitzt eine am vorderen Ende angeordnete Spitze 21, welche in einen ersten, kurzen und zylindrischen Gewindeteil 22 übergeht. Von diesem Gewindeteil 22 geht der Dorn 20 über einen schrägen Teil 23 in den zylindrischen Hauptteil 24 über. Der Dorn 20 ist hohl ausgebildet und besteht aus zwei Teilen oder Abschnitten 20a, 20b, welche an der Stelle 22 am Anfang des Hauptteiles 24 miteinander verbunden sind. Im Inneren dieses Teiles 20a oder Abschnittes ist eine in Querrichtung verlaufende Trennwand 25 vorgesehen,

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während am hinteren Ende des Hauptteiles 24 ein in radialer Richtung nach innen sich erstreckender Flansch 26 mit einem Dichtring 27 vorgesehen ist, welch letzterer von einer Ringnut 28 aufgenommen wird. Der Dichtring bildet eine gegen die Außenfläche des Endteiles 29a einer Hohlwelle 29 wirkende Dichtung. Der Dorn 20 wird von einer Führung 30 verschiebbar aufgenommen, welche an der Welle 29 zwischen einem mittleren, ringförmigen Vorsprung 31 oder Nase und einer Mutter 32 auf dem anderen Endteil 29b der Welle 29 befestigt ist. In die Führung 30 ist eine in axialer Richtung sich erstreckende Nut 33 eingearbeitet, welche die Verbindung zwischen einer hintenliegenden Kammer 34 und einer vorneliegenden Kammer 35 zwischeu dem Dorn 20 und der Welle 29 darstellt. An der Endfläche der Mutter 32 ist eine Gummidichtung 36 befestigt, welche in der Stellung nach Fig. 5 einen Anschlag für die Trägerwand 25 oder Stützwand bildet. Der Anschlag kann erforderlichenfalls die Verbindung zwischen der Kammer 35 und der Bohrung 32a der Mutter 32 sowie der Bohrung 29a der Welle 29 in der dargestellten Lage unterbrechen. Die Bohrung 29a der Welle 29 steht über eine Bohrung 37a in einer zweiten Mutter 37 mit einem Nippel 38 in Verbindung, an welchen eine Leitung 39 angeschlossen ist, welche im Bedarfsfalle mit einer Vakuumquelle (nicht gezeigt) verbunden werden kann.

Die Welle 29 steht mit einer Halterung 40 in Verbindung, und zwar über die Endwand 41 der Halterung, welche zwischen einem Schulterteil 42 auf dem Endteil 29b der Welle 29 und dem Flanschteil 37b der Mutter 37 festgeklemmt ist. Die Halterung 40 ist mit einem hülsenförmigen Teil 43 verbunden, welcher eine innenliegende zylindrische Fläche 43a besitzt. In dem Spalt zwischen dem Dorn 20 und dem hülsenförmigen Teil 43 der Halterung 40 ist ein Träger 44, 45 gelagert. Das erste Glied 44 des Trägers 44, 45 ist mit Schraubenbolzen 46 über einen hinteren Flanschteil 47 an dem hülsenförmigen Teil 43 der Halterung 40 andauernd festgeschraubt. Der Träger 44 ist auf dem Dorn 20 in axialer Richtung verschiebbar und besitzt im Bereich des Flanschteiles 47 eine Innennut 48, in welcher ein Dichtring 49 liegt, der eine Abdichtung

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- Inzwischen dem Dorn und dem Träger bildet» Über den Flanschteil: 47 erstreckt sich eine Drosselbohrung 50., welche eine Verbin- ■, dung zwischen einer Kammer 51 - die zwischen dem Dorn 20, der; Innenseite der Halterung 40 und dem Flanschteil 47 des Trä- | gers 44 liegt - und der Kammer 52 herstellt, die zv/ischen der j Innenfläche 43a des hülsenförmigen Teiles 43, dem Träger 44 i und der hinteren Fläche des Trägers 45 liegt. Der Träger 45 j ist auf dem Träger 44 längs eines Hauptteiles 44a in axialer i Richtung in begrenztem Umfang verschiebbar, und zwar zwischen . der in Fig. 5 gezeigten Stellung und einem den Anschlag bildenden Vorsprung 53 am äußeren Ende des Trägers 44. Die Verschiebung erügt dabei entgegen der Rückstellkraft der Feder 54, welche mit ihrem einen Ende an dem hülsenförmigen Teil 43 der Halterung 40 und mit dem anderen Ende mit dem den Anschlag! bildenden Flanschteil 55 des Trägers 45 verbunden ist. Eine innere Ringnut 56 in dem Träger 45 nimmt einen Dichtring 57 auf, v/elcher eine Dichtung gegen das Trägerglied 44 bildet. Darüber hinaus nimmt eine außenliegende Ringnut 58 einen Dichtn ring 59 auf, welcher eine Dichtung gegen den hülsenförmigen Teil 43 der Halterung bildet. In dem hülsenförmigen Teil 43 der Halterung ist ein Nippel 60 angebracht, welcher eine zugeordnete Leitung 61 mit einer Verbindung zu einer Druckluftquelle (nicht gezeigt) besitzt. Der Nippel 60 ist in eine Boh-j rung 62 in dem hülsenförmigen Teil 43 eingesetzt und die Bohrung steht mit der Kammer 52 zwischen den Trägergliedern 44 und 45 in Verbindung.

In den Figuren 6 und 7 ist ein Gehäuse 63 angedeu-j tet, welches über eine Haltemuffe 64 das äußere Ende des hülsenförmigen Teiles 43 trägt. Das Gehäuse 63 ruht auf einer Grundfläche auf, welche eine Rahmenkonstruktion 65 besitzt, und ist an der vorderen Seite mit einer kreisförmigen Öffnung 66 versehen (Fig. 6). Von der Öffnung 66 in axialer Richtung nach innen in das Gehäuse gesehen, sind drei voneinander getrennte Kammern 67 bis 69 vorgesehen, welche über Kanäle 70, 71 relativ frei miteinander verbunden sind. In der ersten Kammer 67, welche als Entleerungskammer für die Warmluft und eine Kammer zum Einsetzen des zu behandelnden Rohrendes bildet,

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ist eine ringförmige Kaltwasserleitung 72 gelagert, welche an der Stelle 73 beaufschlagt wird und Entleerungsdüsen 74 besitzt. Mit 75 sind Entwässerungsbohrungen bezeichnet, welche zu einem Sammeltrog oder Sammelbehälter 76 führen, dem eine Entleerungsleitung 77 zugeordnet ist. Zwischen der Kammer 68 und der Kammer 67 sind zwei scharnierartig gelagerte Lappen oder Klappen 78, 79 vorgesehen, welche mit Stützfedern ausgerüstet sind, die sie in der gezeigten Stellung halten, in welcher sie sich gegen die Grundglieder 84 anlegen. Die ganz innenliegende Kammer 69 steht über die Zuführleitung mit einer Warmluftquelle (nicht gezeigt) in Verbindung. Der Weg der V/armluftströmung durch das Gehäuse 63 hindurch ist mit den Pfeilen 81 angedeutet.

Die Figuren 10 bis 14 zeigen im Detail die Wirkungsweise einer ersten Ausführungsform der Trägermittel während des Herstellungsvorganges.

Die Fig. 15 zeigt einen Querschnitt des fertigen Rohrendes mit einem zugeordneten Dichtelement, welches mittels einer Keilwirkung mit dem fertigen Rohrende verbunden ist. Das, Material des Rohrendes wird nach innen in Richtung des Dornes | aus der Stellung in Fig. 14 heraus in die in Fig. 15 dargestellte Lage gezogen. Diese Zugkraft erfolgt mittels Vakuumeffektes, welcher auf den gegenüberliegenden Seiten des Elementes 82 durch die Bohrungen 84 hindurch erzeugt wird.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die folgende:

Die Fig. 7 zeigt die Vorrichtung in der Anfangsstellung (durchgehender Linienzug). Das Vakuum in der Leitung 39 wird zurückgewiesen, wobei die Druckluftzufuhr über die Leitung 61 unterbrochen wird. Auch der Kühlwasserstrom in der Leitung 72 wird unterbrochen ebenso wie die Warmluftzufuhr über die Leitung 80.

1. Zunächst wird ein einen Dichtring bildendes

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Formelement 82 auf den Dornteil 22 aufgesetzt und nach innen ; auf letzterem durch Anschrauben auf dem Rohrende 83 des Dornteiles 22 geschoben, nachdem eine Einführung über die Öffnung 66 in dem Gehäuse 63 erfolgt ist. Das Rohrende wird mit einer gewissen Schubkraft·gegen den Dorn gesichert, und zwar-in einer nicht weiter dargestellten Weise. Die Bewegung erfolgt außerhalb des Gehäuses 63. : ;

2. In das Innere des Gehäuse 63 wird über die Leitung 80 Warmluft eingeführt, welche dem Weg des Pfeiles 81 folgt. Dabei wird das Rohrende bis auf eine Temperatur von etwa 170° C erhitzt. ■

3. Über die Leitung 61 wird Druckluft in die Kam- ; mer 52 eingeführt, wobei die Kammer 51 über die Bohrung 50 mit Druckluft beaufschlagt wird. Der auf das rückwärtige Ende des Flansches 26 wirkende Druck bewegt den Dorn in der Zeichnung nach links in eine Stellung, welche in Fig. 7 mit einem gestrichelten Linienzug angedeutet ist. Auf diese Weise wird I der Hauptteil 24 auf dem Dorn 20 nach innen in das Forme lementj 82 und das Rohrende 83 geschoben, und zwar während einer er- ^! sten radialen Ausdehnung des Rohrendes (Fig. 8) entgegen der : Schubkraft des Rohrendes. In dieser Stellung bildet der Flansch 26 einen Anschlag für den Vorsprung 31 über die Gummiabdichtung 31a. Die Druckluftzufuhr wird in der in Fig. 8 dargestellten : Außenstellung unterbrochen. ^ :

4. Mittels der vorgenannten Schubkraft gegen den : Dorn von dem Rohrende wird der Dorn 20 nunmehr nach hinten bewegt; dabei wird das Rohrende auf den Dorn in axialer Richtung maximal ,aufgeschoben, und zwar in Richtung der in Fig. 7 ; mit einem durchgehenden Linienzug dargestellten Stellung. Auf ! diese Weise wird der Träger 45 bezüglich des hülsenförmigen ■ ;■ Teiles 43 mittels der Rückstellkraft der Feder 54 in einer j Anschlagstellung gehalten, so daß eine Ringnut 45a (Fig. 10) ; zwischen den Trägergliedern der Träger 44, 45 gebildet wird. Diese sind nunmehr zur Aufnahme des Formelementes 82 bereit. Während der nach hinten gehenden Führung des Dornes 20 ist dasj

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Formelement 82 von der Endkante des Röhrendes 83 festgelegt, und während der elastischen Dehnung des Formelementes wird letzteres längs einer schrägen Fläche 53a.auf der Vorderseite des.VorSprunges'53 des Trägers 44 nach oben gehoben (Fig. 10), um sich schließlich in elastischer Form nach unten in diese Ringnut 45a einzulegen. Das wärme Rohrende 83 wird ferner über das Formelement 82 geführt, so daß schließlich ein Anschlag gegen den Flanschteil 55 auf den Träger 45 gebildet wird (Fig. 11).

5. Die Einwirkung der Schubkraft des Rohres in Richtung des Dornes hört auf und es wird über die Leitung 61 erneut Druckluft zugeführt. Die Druckluft baut sich zunächst hinter dem beweglichen Glied 45 des Trägers auf, so dai3 sich der Träger 45 auf dem Träger 44 in axialer Richtung nach vorne bewegt und demzufolge das Formelement 82 gegen die ihm innewohnende Elastizität nach außen, also aus der Ringnut 45a zwischen den Trägergliedern heraus bev/egt, wobei eine zeitweilige örtliche dritte radiale Ausdehnung des ilohrendes entsprechend der Darstellung nach Fig. 12 erfolgt.

6. Die Druckluft strömt ferner an der Drosselbohrung 50 vorbei und baut einen neuen Überdruck hinter dem Dorn auf, so daß letzterer sich in axialer Richtung aus dem Gehäuse 63 heraus nach außen bewegt und dabei das Rohrende ohne Vorschubkraft mitnimmt. Der sich am stärksten ausdehnende Teil des Rohrendes arbeitet in der Weise, daß das Formelement 82 in dem Rohrende an Ort und Stelle gehalten wird, während letzteres aus dem Träger 45 und dem Vorsprung 53 des Trägers 44 herausgezogen wird und gegen den Hauptteil 24 des Domes 20 gleitet. Die Luft im Inneren des Domes 20 wird nun über die Vakuumleitung 39 nach außen abgesaugt. Über die Querbohrungen 84 in der Zylinderwand des Domes erfolgt in dem Spalt zwischen der Außenseite des Dornes und dem Rohrende ein Druckabfall, wobei ein entsprechender Druckanstieg auf der Außenseite des Rohrendes zu verzeichnen ist, so daß das Rohrende das Forraelement dicht umgreift und für den Dorn einen Anschlag auf bei-

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den Seiten des Formelementes bildet (Fig. 15).

Das Formelement ist so ausgebildet, daß es nach der Fertigung des Rohrendes in. dem fertigen Rohrende in Form eines innenliegenden Dichtelementes zurückbleibt. Die Ausführungsformen nach den Figuren 5 bis 15 zeigen ein Formelement 82 einer Spezialkonstruktion, welche so ausgebildet ist, daß sie in der Lage ist, andauernd in dem geformten Rohrende in einer selbstverriegelnden Weise zu verbleiben. Hierdurch wird . ein zufälliges und unbeabsichtigtes Lösen des Dichtungselemerites von dem Rohrende verhindert. In diesem Zusammenhang ist ein Formelement dargestellt, welches einen im wesentlichen tra pezförmigen Querschnitt aufweist. Durch Hinterschneiden des Querschnittes und der zugeordneten Keilform kann eine wirksame feste Verbindung des Formelementes erreicht werden, so daß eine Dauerdichtung gebildet wird (Fig. 15).

7. In der vollausgestoßenen Stellung des Dornes wird die Warmluftzufuhr unterbunden, wobei die Wasserkühlung in der Kammer 67 in Betrieb gesetzt wird. Hierdurch wird das endgültig geformte Rohrende auf eine Temperatur abgekühlt, die ein formbeständiges Muffenende sicherstellt. Der Kühlvorgang wird beendet, nachdem das Muffenende in geeigneter Weise abge-> kühlt wurde und die gewünschte, endgültige formbeständige Gestalt angenommen hat.

8. Die Druckluftzufuhr in dem Dorn wird nun un- ΐ terbrochen, wobei der Dorn in die Ausgangsstellung zurückge- . zogen wird. Dies erfolgt mittels des Vakuums über die Leitung 39· Die nunmehr formbeständige Muffe schlägt gegen die einen Anschlag bildenden Lappen oder Klappen 78, 79 an, welche in '. entgegengesetzter Richtung verschwenkbar sind, und wird während der Bewegung an diesen Klappen ?8, 79 vorbei von dem ■ Dorn gelöst. Das gelöste Rohr wird dann aus dem Gehäuse 63 herausgezogen und in einem Gestell abgesetzt, wo bereits fer- ; tiggestellte Muffen gelagert sind.

Die Formelemente und die hierfür erforderliche Vor-

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richtung arbeiten wie folgt:

Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform wird als Formelement und Dichtelement 82 ein elastomerer Ring verwendet, welcher einen trapezförmigen Querschnitt besitzt. Die Träger 44, 45 - welche vorstehend näher beschrieben sind sind so ausgebildet, daß sie für Formelemente mit einem speziellen Querschnitt geeignet und bestimmt sind; sie können aber wahlweise auch für andere Querschnittsformen eingesetzt werden.

Die Neuheit des Muffensystems liegt in erster Linie in dem schnellen Einsetzen von willkürlich geformten elastomeren Elementen in beheizte Rohrenden. Dabei wurden die besonderen Eigenschaften von thermoplastischen Kunststoffen als Werkstoff für Rohre ausgenutzt, bei welchen eine sehr kräftige Ausdehnung mit nachfolgender Kontraktion möglich ist.

Die Fig. 16 zeigt eine Vorrichtung, welche im wesentlichen der Vorrichtung nach Fig. 5 entspricht. Der einzige Unterschied liegt darin, daß die Träger 44, 45 durch Trägermittel ersetzt worden sind, welche lediglich einen einziger^ Träger 144 besitzen. Das Trägerglied 1.44 ist zur Aufnahme ei- j nes gespaltenen Ringes 182 ausgebildet, welcher aus einem Aze tal oder einem ähnlichen festen Werkstoff besteht. Dieser Ri 182 dient keineswegs als Dichtungselement, sondern wird viel- ! mehr nach seiner Verwendung entfernt. Das Trägerglied ist mit ■ dem Trägerglied 44 nach Fig. 5 verbunden und steht darüber ! hinaus mit dem hülsenförmigen Teil 43 der Halterung 40 über ] Schraubenbolzen 46 in Verbindung. Diese Verbindung erfolgt " ^! über den hinteren Flanschteil 47 und im Bereich des Flansch- i teiles 47 des Trägers 144, welcher mit einer Innennut 48 ver-j sehen ist, die einen die Abdichtung zwischen dem Dorn und dem: Trägerglied bildenden Dichtring 49 aufnimmt.

Das Trägerglied 144 ist an seinem vorderen Rand mit einem Trägerteil 144a versehen, welcher sich nach unten ι und nach innen in schräger Richtung erstreckt. Mit anderen

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Worten: das Trägerglied 144 besitzt eine Gestalt, welche im j wesentlichen ähnlich ist der Seitenfläche 182a auf dem zugeordneten elastomeren Ring oder dem Formelement 182, so daß die Kantenfläche oder Randfläche während der Vorschubbewegung des erhitzten Röhrendes zusammengepreßt wird und der Ring mit dem Dorn nach Art eines Anschlages in Berührungjgebracht wird. Das Trägerglied 144 liegt unmittelbar hinter dem Trägerteil 144a und besitzt eine Führungsfläche 144b, welche durch eine in radialer Richtung nach außen sich erstreckende Trägerfläche 144c für die Endfläche des Rohrendes ihren Abschluß findet.

Die Wirkungsweise und Betriebsweise des Trägergliedes 144 folgen aus der Betriebsweise der Träger 44, 45, indem das Formelement - nachdem es gegen die Hauptfläche 24 des Domes angeschlagen hat - unmittelbar mit der Stirnfläche I44ä des Trägergliedes in Berührung gebracht wird und hierdurch gegen den Dorn anschlägt, und zwar als Folge der Keilwirkung an der anschlagenden Fläche I44a.

Die vorstehend erläuterten Äusführungsformen haben folgende vorteilhafte Merkmale;

1. Das Muffenende wird um einen Formkörper herum vollständig geformt, so daß eine optimale Konstruktion und optimale Abmessungstoleranzen erreicht werden.

2 * Es können mit ein und derselben Vorrichtung

Rohrenden mit Muff eh versehen werden, welche unwillkürliche Wanddicke haben, ohne daß eine ι rnmaschinelle Umstelltmg hierzu erforderlich wäre, - . ...

3. Es können mit ein und derselben Vorrichtung

Rohrenden mit Muffen versehen werden, welche : ringförmige Nuten unterschiedlichen Querschnit tes aufweisen» indem lediglich das Forraelement

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ausgewechselt zu werden braucht.

4. Das Muffenende kann unmittelbar um das Dich-
- tungselement herum geformt werden.

5. Die Muffe kann um das Dichtungselement herum
geformt werden, so daß letzteres in dem Muffen·+ ende fest verankert ist. Hierdurch ergibt sich' ein erheblicher technischer Fortschritt hin- j

sichtlich der Montage.

j j

6. Die Fertigung von Muffen an Rohrenden kann un-|

ter völliger visueller Kontrolle erfolgen, und: zwar aufgrund des Fortfalles von außen angeordf

i neten Backen. ■

7. Die Muffen sind nicht der Gefahr ausgesetzt,

ι daß sie von den außen angeordneten, sie erfas-^:

senden Backen beschädigt werden.

8. Die Muffen können durch unmittelbares Wassersprühen intensiv abgekühlt werden.

- Patertansprücher

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Claims

P ATE N TANSP RÜ CHE

Verfahren zur Herstellung von in radialer Richtung sich erweiternden Muffenenden an Rohren aus Kunststoff durch Formgebung eines in geeigneter V/eise beheizten Rohrendes auf einem formgebenden Mittel, welches ein Formelement zur Bildung einer innenliegenden, in radialerfRichtung expandierten Umfangsnut in diesem Muffenende und einen im wesentlichen zylindrischen Dorn besitzt, auf welchem das Formelement relativ zu diesem Dorn verschiebbar gelagert ist, wobei das Formjelement und das geformte Rohrende vor dem gemeinsamen Lösen von dem Dorn einem Abkühlvorgang unterworfen wird, d a durch gekennzeichnet, daß das erhitzte Rohrende auf diesem formgebenden Mittel (1, 2, 3; 2.0, 82, 44, 45· 24, 182, 144) gebildet wird, welche auch auf dem Dorn angeordnete Trägermittel (3 J 44* 45ί 144) besitzen, die relativ axial verschiebbar sind, daß der Dorn, das Formelement und die Trägerglieder in das erhitzte Rohrende eingeführt werden, während das Formelement von den Trägermitteln gegen die Einwirkung einer Schubkraft dieses Rohres gehaltert wird und daß nach dem Einführen des Formelemeiiteö an einer bestimmten Stelle in das Rohrende die Trägermittel in axialer Richtung nach außen aus dem Rohrende herausgezogen werden derart, daß das in radialer Richtung erweiterte Rohrende durch radiale Innenanlage gegen den Dorn gebildet und dieses Röhrende in die gewünschte Form gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermittel (3J 144) anfänglich zur Äüfreunterhaltung des Formelementes (2; 182) in einer unverschiebbaren Anschlagstellung entgegen der von dem erhitzten Rohrende (18, 83) ausgeübten Vorschubkraft verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermittel (3) dazu verwendet wird, die in radialer Richtung erweiterte Muffe nach dem Abkühlen des geformten Rohrendes (18) von dem Dorn abzu-

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schieben.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß in einem jeden "beliebigen Zeitpunkt während der Fertigung der in dem Raum zwischen dem Rohrende (18) und dem Dorn (1) auf beide Seiten des unverschiebbaren Formelementes (2) wirkende Luftdruck der gleiche ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß nach dem Einsetzen der Axialbewegung des Trägermittels(3) relativ zu dem Dorn (1) die Luft aus dem Raum über eine Vakuumpumpe abgesaugt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Formelement (2j82) als Dichtungsglied in dem Muffenende zurückgehalten wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Trägermittel (44, 45) zusammen mit dem Formelement (82) in aner Ringnut (45a) auf der in axialer Richtung sich erstreckenden Außenfläche der Trägermittel zwischen zwei in axialer Richtung verschiebbaren Teilen der Trägermittel in die gewünschte Lage in dem erhitzten Rohrende eingeführt werden, und daß anschließend das Formelement (82) radial nach außen aus der Nut durch axiale Verschiebung eines der Trägermittelteile relativ zu dem anderen Teil und in das thermoplastische Material am Rohrende gezwungen wird, bevor die Trägermittel (44, 45) ■ von dem Rohrende abgezogen werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Trägermittel (3; 44, 45, 144) und das Formelement (2, ü2, 102) auf der Innensci-

• te des ganz außenliegenden Teiles des Rohrendes aufgenommen v/erden, während der Rest des Rohrendes ohne Relativbewegung auf dem Dorn (1, 20) gehaltert wird.

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BAD ORIGfNAl.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eh aiii Umfang geschlitztes Formelement aus festem elastischen Material mit einer keilförmigen, seitlichen Führungsflache verwendet wird, welche mit einer entsprechend ausgebildeten Anschlagfläche und dem Trägerglied so zusammenarbeitet, daß dieses Formelement während des Einflusses der von dem erhitzten Rohrende ausgeübten Schubkraft gegen den Dorn in Anschlag gebracht wird.
10. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem formgebenden Mittel, welches ein Formelement zur Bildung einer innenliegenden, in radialer Richtung expandierten Umfangsnut in diesem Muffenende und einen im wesentlichen zylindrischen Dorn besitzt, auf welchem das Formelement relativ zu diesem Dorn verschiebbar ■ gelagert ist, wobei diese formgebenden Mittel einem System zum Erhitzen des thermoplastischen Materials des Rohrendes zugeordnet sind und dabei eine radiale Ausdehnung des letz- . teren zugelassen wird, und das in radialer Richtung erwei- ; terte heiße Rohrende abgekühlt wird, so daß dieses Rohrende in einen formbeständigen Zustand überführt wird, und anschließend daran das Formelement und das geformte Rohrende von dem Dorn gemeinsam gelöst werden, dadurch gekennzeichnet , daß die formgebenden Mittel (1, 2, 3; 20, 82, 44, 45; 24, 182-, 144) auch Trägermittel (3; 44, 45; 144) enthalten, welche auf dem Dorn (1; 2Oj 24) in axi- ; aler Richtung relativ verschiebbar sind, und daß die Form der Trägermittel so ausgebildet ist, daß das Formelement ; (2; 82; 182) in der gewünschten Stellung in dem Rohrende ; sein kann.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn -^; zeichnet , daß eine Vakuumpumpe vorgesehen ist, welche die in dem zwischen dem Rohrende (83a) und dem Dorn (20); auf beiden Seiten des Formelementes (82) liegenden Spalt befindliche Luft absaugt, nachdem die Axialbewegung der Trägermittel (44, 45) relativ zu dem Dorn eingesetzt hat» ·

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12. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Form der Trägermittel (3) so ausgebildet ist, daß das Formelement (2) in einer unterschiebbaren Anschlagstellung auf dem Dorn entgegen der Schubkraft des erhitzten Rohres (18) aufrechterhalten wird.
13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß als System zur gemeinsamen Entfernung des Formelementes (2) und des geformten Rohrendes (18) von dem Dorn (1) die Trägermittel (3) gewählt werden.
14. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Dornes (1) eine Reihe parallel zueinander und in axialer Richtung sich erstreckenden Längsschlitze (S) aufweist und daß ein jeder Schlitz (9) unmittelbar vor und unmittelbar hinter dem Formelement Öffnungen (10a, 1Ob) besitzt, so daß der Druck der auf beiden Seiten des Formelementes wirkenden Luft der gleiche ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vakuumpumpe vorgesehen ist, welche nach dem Einsetzen der Axialbewegung der Trägermittel (3) relativ zu dem Dorn (1) aus dem Bereich der Öffnungen Luft absaugt.
16. Einrichtung nach Anspruch 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß das Formelement (2; 82; 182) als Dichtungselement des Endproduktes dient.
17. Einrichtung nach Anspruch 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermittel (44, 45) ein erstes Glied (45) besitzen, welches auf einem zweiten stationären Glied (44) verschiebbar gelagert ist, wobei die Axialbewegung dieses ersten Gliedes (45) eine in der Mitte liegende Nut (45a) zur Aufnahme des Formelementes (G2) relativ zu dem Rohrende bildet und daß die Anordnung so getroffen

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ist, daß die zweigliedrigen Trägermittel (44, 45) eine Verschiebung des Rohrendes über die die Nut bildenden Teile des ersten und zweiten Gliedes hinweg zulassen, wobei die Nut das Formelement aufnimmt, und daß ein Zusammenschieben dieser Glieder das Formelement relativ zu diesen Gliedern nach außen zwingt.
18. Einrichtung nach Anspruch 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die die Nut bildenden Teile der Trägerglieder (44, 45) sich von der Nut ausgehend schräg nach oben und nach außen erstrecken.
19· Einrichtung nach Anspruch 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (20) den Kolben einer Druckzylinder-Anordnung bildet, während der Zylinder von einer gemeinsamen Halterung (40) für diesen Dorn und für die Trägermittel (44, 45) gebildet wird.
20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekenn-* zeichnet , daß der Dorn (20) auf einem innenliegenden, hohlen Führungsglied (30) verschiebbar gelagert ist,, welches an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist.
21. Einrichtung nach Anspruch 17 bis 20, dadurch gekenn ζ e i c h ne t , daß das erste Glied (45) der Trägermittel (44, 45) einen besonderen Kolben auf der Druckzylinder anordnung bildet.
22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21 _r d a -durch gekennzeichnet, daß der Dorn (20) einen zylindrischen Hohlraum bildet, welcher über eine Drosselbohrung (50) mit.einer Druckluftquelle verbunden ist, und da:J· diese Drosselbohrung (50) zwischen diesem Hohlraum und einem zylinderförmigen Hohlraum liegt, v/elcher von dem ersten Glied (45) und den Trägermitteln (44, 45) gebildet wird.

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