DE2263677A1

DE2263677A1 - Waermedehnbares rohranschlusselement und verfahren zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE2263677A1
Application number: DE19722263677
Authority: DE
Inventors: Finn Hannover
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1971-12-27
Filing date: 1972-12-27
Publication date: 1973-07-05
Also published as: NL180040B; CA978224A; GB1417728A; NL180040C; DE2263677C2; NL7216939A

Description

Wärme dehnbares' Eohransohlusselement und Verfahren zur Herstellung desselben

Die vorliegende Erfindung betrifft Produkte aus organischem polymeren Material und ein Herstellungsverfahren für dieselben. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Rohrunschlusr.eleEionte aus organischem polymeren! Material und ein Herste! lungs'verfahren zur Herstellung derartiger Ansohlusaelemente.

li'oruitci Ie, wie Rohre und Rohrancchlusselemente aus organischen; polmyorers Material, wie beispielsweise Polyäthylen, sinö sehr behannt und werden für verschiedene Anwendungen-, Leiijpiolßveiiie für die Jb'ortleitun.g von Ii¹Iuiden verwendet. Rohr.systerne aus organischem polymerem Material haben sich im h'inblick auf die Einfachheit,mit welcher derartige Systeme

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hergestellt werden können, als sehr wünschenswert erwiesen. Beispielsweise können Rohranschlusselemente und das Rohr leicht mit Hilfe chemischer Lösungsmittel, Klebstoffe oder einer Wärmebehandlung zusammengefügt werden; beispie3.cweise können Kohranschlusselemente aus Polyäthylen mit einem Polyäthylenrohr durch Erhitzen des Anschlusselements und den Rohres vor dem Zusammenbau zwecks Schmelzens des Polyäthylens an der Oberfläche eines Jeden zu kontaktierenden Teils hergestellt werden, worauf die erwärmten Oberflächen eines jeden Teils zusammengefügt und die erwärmten Teile abgekühlt werden und ein Schmelzen des Polyäthylens erfolgt, um eine einteilige Anordnung zu erhalten.

Rohranschluscelemente aus organischem polyniercm Material werden gewöhnlich durch Formverfahren hergestellt. Die US-Patentschrift Z> 312 76b beschreibt ein Verfahren zur Herstellung geformter Polyäthylen-Rohranschlusselemente, beispielsweise T-Stücke, bei welchen Abschnitte des PoIyäthylen-Hohres derart abgeschnitten werden, dass sie zusammen einen Rohlins bilden^, welcher im wesentlichen die Gestalt des geminschten Anschlusselementes, beispielsweise eines T-Stücks aufweisen, worauf der zusammengefügte Rohling in eine Form eingesetzt wird, welche die Gestalt des gewünschten An se hl us se 3. era ent s besitzt und der Rohling in. der Form einem Formdruck von mindestens etwa 13& at bsi einer Temperatur von mindestens 138° C ausgesetzt wird, und zwar ausreichend lange, um die Eohrabschnitte miteinander zu verschmelzen. Das erhaltene geformte Anschluscelemeiit kann anschliessend mit einem Polyäthylen-Rohrsystem verbunden werden, indem jeder Abzweig des Anschlussoleraentes mit den entsprechenden Abschnitten eines Polyäthylenrohrs verbunden wird. Derartige Anschlusseleciente und Verbindungsverfahron sind zufriedenstellend, wenn die Anschlusselemento und das Rohr in offenen unbehinderten Ortlichkeiten zusammengefügt v/erden können, sind jedoch nachteilig, wenn die Anschlusßelemente und das Rohr 'in beengten Räumen zusammengefügt wer-

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den müssen, wie dies beispielsweise bei der Erneuerung von Abwasserrohren der Fall ist.

Vorhandene Abwasser-Hauptleitungen, die beispielsweise aus Beton-, Hon- oder Gusseisenrohren bestehen, werden oft un- · brauchbar, weil ein Rohrabschnitt entweder korrodiert oder mechanisch beschädigt wird, beispielsweise infolge auf ihn einwirkender dynamischer Spannungen im Boden. Die Viiederherstellung von unbrauchbaren Abwasseranlagen mittels Erneuerung schafthafter Beiteile ist äusserst schwierig und kostspielig. Diese Nachteile können vex^nieden werden, indem vorhandene Wasserhauptleitungen mit einem Polyäthylenrohr ausgekleidet werden. Dies lässt sich leicht durchführen, indem lediglich einige wenige Ausgrabungen an weit auseinanderliegenden Punkten längs einer Abwasserhauptleitung vorgenommen werdon, und der Eingriff in die Hauptleitung an diesen Punkten erfolgt, wobei in die Hauptleitung ein kontinuierliches Polyäthylenrohr eingesetzt wird. Diese Polyäthylenrohr-Abschiiitte können an ihren jeweiligen Enden durch bekannte SfehmeIzverfahren verbunden werden, um ein kontinuierliches Rohr zu ergeben, welches von der vorhandenen Abwasserhauptleitung umgeben ist.

Ein sehr schwieriges Problem liegt vor, vjenn Zweigleitungen, beispielsweise Speiseleitungen.mit der erneuerten Abwasserhauptleitung verbunden werden müssen. Gegenwärtig ist es dabei notwendig, Ausgrabungen im gesamten Bereich bis zur Abwasncrhauxrfcleitung in der Nachbarschaft der Speiseleitung durchzuführen und etwa Λ m der alten Abvraöserhauptleitunr; auszubauen, um das darin liegen.de Polyäthylenrohr freizulegen. Ansoiiliescend wird eine sattolartig aufgebaute Armatur am freigelegten Abschnitt des Polyäthylenrohrs befestigt und mit einer· Abzweigleitung befestigt, worauf die ,

Speiseleitung mit der Abzweigleitung verbunden wird, welche von der erneuerten Abwasserhauptleitung· abgeht.

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Im Einklang mit dem Vorausgehenden liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein neues Rohranschlusselement zu schaffen, welches mit einem polymeren Rohr innerhalb einer vorhandenen Abwasserhauptleitung und durch eine vorhandene Abzweigleitung hindurch verbunden v/erden kann, wobei die Notwendigkeit eines Ausgrabens bis zur Abwasserhauptleitung in der Nachbarschaft der Verbindung der Zweigleitung mit derselben entfällt.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein wärmedehnbares Rohranschlusselement aus organischem, polymerem Material geschaffen, welches einteilig ausgebildet ist und einen ersten rohrförmigen Abschnitt mit im wesentlichen gleichförmigen Innen- und Aussendurchmesser aufweist, v/elcher einstückig mit einem wärmedehnbareii rohrförmigen Abschnitt verbunden ist. Der wärmedehnbare rohrförmige Abschnitt des Rohranschlusselementes weist vorzugsweise an seinem Ende einen Aussendurchmesser auf, welcher geringer ist als der Aussendurchmesser des ersten rohrförmigen Abschnitts.

Durch die vorliegende Erfindung wird ferner ein Verfahren zur Herstellung eines wärme dehnbaren RohranschlusGelements aus organischem polymerem Material geschaffen, gemäss welchem eine Rohranordnung des polymerem Materials in eine Form gebracht wird, dessen Formfläche der Aussenflache des vorausgehend beschriebenen Rohranschlusselements entspricht, wobei die Rohranordnung durch Verschieben und Pressen in der Form kaitverformt viird. Gemäss einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfah rens wird eine Rohranordnung aus organischem polymerem Material, welche im wesentlichen gleichmässigen Innen- und Aussendurchmesser aufweist, in eine Form eingegeben, welche einen ersten rohrförmigen Formabschnitt aufweist, dessen im wesentlichen gleichmässi- _{ ger Innendurchmesser grosser als der Aussendurchmesser der Rohranordnung ist, sowie einen zweiten rohrförmigen Formabschnitt mit im wesentlichen gleioh.mässigen Innendurchmesser,

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welcher kleiner als der Innendurchmesser des genarm ten ersten rohrförmigen Formabschnittes ist, und einen sich verjüngenden Formabschnitt, welcher den ersten und zweiten rohrförmigen Formabschnitt verbindet, um eine einteilige Form mit einem sich verjüngenden rohrförmigen Übergangsteil zu ergeben, dessen Innendurchmesser an einem Ende im wesentlichen dem Innendurchmesser des ersten rohrförmigen Formabschnitts entspricht, und dessen Innendurchmesser am anderen Ende im wesentlichen dem Innendurchmesser des zweiten rohrförmigen Formabschnitts entspricht, wobei die Rohranordnung in der Form mittels Bewegung eines Endes der Rohranordnung vom ersten rohrförmigen Abschnitt in den sich verjüngenden rohrförmigen Formabschnitt und gegen den zweiten rohrförmigen Formabschnitt kaltverformt wird. Die Kaltverformung der Rohranordnung wird vorzugsweise bei einer Temperatur ausgeführt, öle unterhalb der Herstellungstemperatur des organischen polymeren Materials liegt.

Die Erfindung wird anschliessend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben^ es zeigen:

Fig. 1 und 2 Querschnitte von unterschiedlichen Ausführungsformen des erfindungsgemässen Rohranschlusselements,

Fig. 5 und 4 Querschnitte, welche in grösserer Einzelheit die Anordnung der Roliranschlusselemente der Fig. 1 und 2 in Verbindung; mit einem Rohr vor ihrer Verbindung mit demnelben angeben,

J'i{> *? einen Querschnitt, aus welchem die Anordnung des RohriincchlUKßcleiaentii und des Rohres der Fig. 4 nach ihrer Verbindung ei'tii'-.ht'J j"li ist,

j.i l_v. u ein fin Quor.S'-hnil/t einer HeiKvorrichturig zum Erv/ärraen (io.·; \:^: ιν..·.ύ'·).ιΛι:ιΐ·'.:α ly.o}:>-;:ny.c.\i±\.u;f>cXe'.avatti gemlifjG der vor-

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Fig. 7 eine schematische Darstellung im Querschnitt, welche eine erneuerte Abwasserhauptleitung und eine Speiseleitung zeigt, welche mit der Hauptleitung mittels des erfindungsgemässen Rohranschlusselements verbunden ist,

Fig. 8 und 9 Querschnitte, aus welchen- eine Form und das Kaltverformen des erfindungsgemässen Rohranschlusselements ersichtlich ist.

Geraäcs Fig. 1 ist das Rohranschlüsseleraent 10 als einstückiges Bauteil ausgebildet und besteht aus einem im wesentlichen rohrförmigen Körper 11, welcher zwischen seinen Enden 12 und 13 im wesentlichen gleichmässige Wandstärke aufweist. Der rohrförmige Körper 11 des Rohranschlusselements 10 weist einen Abschnitt 14 mit im wesentlichen gleich massigen Innen- und Aussendurchmesser auf, welcher einstückig mit einem sich verjüngenden Abschnitt 15 verbunden ist. Der sich verjüngende Abschnitt 15 des rohrförmigen Körpers 11 besitzt eine glatte und im wesentlichen gleichförmige Aussenfläche 16, Vielehe sich, ausgehend von ihrem Berührungspunkt der Aussenfläche 17 des Abschnitts 14 des rohrförmigen Körpers 11 allmählich nach innen zu verjüngt. Gemäss Fig. 1 verringert sich der Aussendurclimesser des Abschnitts 15 allmählich, ausgehend von einem Aussendurchmesser des Abschnitts 14 zu jenem am Ende 13 des Rohranschlusselements Das Ende 13 des Rohranschlusselementes 10 weist einen Aussendurchmesser auf, welcher kleiner ist als der Aussendurchmesser des Abschnitts 14 des Rohranschlusselements.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgenmssen Rohranschlusselementes ist in Fig. 2 dargestellt. Das Rohranschlusselement 10 gemäss Fig. 2 besitzt einen rohrförmigen Abschnitt 11', welcher zwischen seinen Enden 12' und 13' im wesentlichen gleichförmige V/andstärke besitzt. Der rohrfönnige Abschnitt 11' des KolmmschlusKolemeutes 10 weist einen Abschnitt 14' mit im wc^entlirhon glcirhM.v··' i;v:i Jn-

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nen- und Aussendurchmesser auf, welcher mit einem sich verjüngenden Abschnitt 15' verbunden ist. Der eich verjüngende Abschnitt 15' besitzt eine im wesentlichen sich gleich massig verjüngende Aussenflache 16', welche sich von ihrer Berührung mit der Aussenf lache 17' des Abschnitts 14¹ des Abschnitts 11' ausgehend gleichmässig nach innen verjüngt. Der Grad der Verjüngung im Abschnitt 15¹ wird in Fig. 2 durch den Winkel α dargestellt : Der Winkel α'muss kleiner als 90° sein und beträgt vorzugsweise etwa 45°· Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, verringert sich der Aussendurchmesser des Abschnitts 15' gleichmässig, ausgehend von einem Aussendurchmesser des Abschnitts 14' , bis zu jenem des rohrförmigen Ansatzes 15"» der einteilig am Ende des sich verjüngenden Abschnitts 15' angeordnet ist. Der rohrförmige Ansatz 15" kann entweder verjüngend oder gemäss Fig. 2 im wesentlichen rohrförmig ausgebildet sein, wobei in beiden Fällen das Ende 1J¹ des Eohranschlusselementes 10 einen Aussendurchmesser aufweist, welcher geringer ist als der Aussendurchmesser des Abschnitts 14' des Rohranschlusselements.

Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemässen Eohranschlusselements besteht darin, dass es ein Wärmedehnbarkeitsverniögeri aufweist, so dass fUr das Rohranschlussel ement lediglich eine Erwärmung desselben auf eine unterhalb des Schmelzpunkts des polymeren Materials liegende Temperatur genügt, um es in ein Bohrsystem einzusetzen. Bei einem Rohranschlusselement aus Polyäthylen, beispielsweise dem Anschlusselement 10 gemäss den Fig. 1 und 2, können die Enden 1J oder 13' des Anschlusselementes in eine Öffnung oder öffnungen entsprechender Grosse in der Rohrwand eingesetzt werden, vjobei sich beim Erwärmen des Rohranschlusselementes durch eine entsprechende Vorrichtung der sich verjüngende Abschnitt des Rohranschlusselementes ausdehnt und sich mit dem Rohr mechanisch verriegelt; dies ist in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellt.

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Gemäss Fig. 3 kann das Rohranschlusselement 10 in eine öffnung 18 der Wand 19 des Rohres 20 eingesetzt werden. Anschliessend wird der sich verjüngende Abschnitt des Eohranschlüsselements 10 erhitzt. Wird insbesondere Polyäthylen verwendet, so kann das Eohranschlucselement auf eine unterhalb des Kristallschmelzpunkts des Polyäthylens cbs Rohranschluss eleincntes 10 liegende Temperatur durch eine entsprechende Vorrjäl erhitzt werden, beispielsweise auf etwa 110° C. Dies kann erfolgen, indem eine Heizvorrichtung, beispielsweise ein sich verjüngender Hetallblock mit einem Widerstandshoizeleraent ausreichender Grosse, beispielsweise mit 500 Watt, eingesetzt wird, um den sich verjüngenden Absclmitt des Rohranschl usseleraents 10 zu erhitzen. Ilar-h ausreichender Erhitzung dehnt sich der sich verjüngende wärmedehnbare Abschnitt des Rohranschlusselements 10 aus und drückt gegen der* Rand der Öffnung 10 im Rohr 20, um eine mechanische Verriegelung mit dem Rohr 10 herzustellen. Gemäss Fig. 4 dehnt sich beim Erhitzen der sich verjüngende Abschnitt 15' und der rohrförmige /,nsatz 15" aus und drücken kräftig gegen den Rand der Öffnung 18 im Rohr 20, wodurch sie mit demselben in der in I¹Xg. 5 dargestellten V/eise fest verriegele werden. Zur Verdeutlichung des erfindungsgemässen Verfahrens wurde ein kultgeformtes, wannedehnbares Rohranschlusselement, welches aus einem Aldyl (eingetragenes Warenzeichen)-Rohr hergestellt wurde und welches einen rohrförmigen Abschnitt mit 11,4 cm (4 1/2 Zoll,) Aussenäurchrae^ser und einen sich verjüngenden wärmedehnbaren rohrförmigen Abschnitt mit 9>5 ¹^ (3 3/4 Zoll) aufwies, in au.frieden σ teilender Weise mit einem Aldyl-Rohr von 20 cm AuKHcndurcbmescer verbunden, indem zuerst eine kreisförmige Öffnung mit einem Durchmesser von 9₅Q cm (3-7/8 Zoll) durch die V/and des Aldyl-Eohres gebohrt wurde und in diese der sich verjüngende, wärmedehribare, rohrförmige Abschnitt des Rohranschlusseleinentes eingeführt wurde, bis das Rohranschlussolcinent die Öffnung völlig ausfüllte und am umfangsseitigen Rand der Rohröffnung anlag. Anschliessend wurde ein Heizelement

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in das Rohranschlusselement eingeführt und während etwa 15 Minuten betrieben, ua den sich verjüngenden rohrförmigen Abschnitt des Rohranschlusselements auf eine Temperatur von etwa 110° C zu erhitzen. Am Ende des Erhitzungszyklusses hatte süi der sich verjüngende rohrförmige Abschnitt des Rohranschlusseleinents gedehnt und durch eine Verriegelung üb or die kreisförmige Öffnung im Wand der Rohranordnung fest mit dieser verbunden; der Aussendurchmesser jenes Teils des sich verjüngenden rohrförmigen Abschnitts des Rohranschlusselementes, welches in das Aldyl-Rohr hineinragte, betrug etwa 10,3 r-ia (4 »05 Zoll). Somit hatte sich dsr sich verjüngende rohrförmige Abschnitt des Rohranschlusaölenientes an seinem Ende von einem Durchmesser von 9 »5 ^c'^m C3 3/4- Zoll) auf einen Durchmesser von 10,3 cm-(3»05 Zoll),d. h. etwa urn 8 %, erhöht. Die Verbindung des Rohranschlusselements iait dem Rohr entsprach der in I'ig. 5 dargestellten Anordnung. Anordnungen von Rohranschlusselementen und Rohren, die in der vorausgehend beschriebenen V/eise hergestellt wurden, haben sich leckdicht bis zu Fluiddrücken von mehreren at erwiesen, so dass sich derartige Verbindungen in Rohranordnungeii zur Weiterleitung von KLuiden, beispielsweise l'Tüssigkeiten bzw. Abwässern eignen.

Eino Heizvorrichtung zum Erwärmen des sich verjüngenden, rohrförmigen ΑΊ.-L-chnitts des erfindungsgemässen Rohranschlusselements ist in den Fig. 6 und 6a dargestellt. Die Heizvorrichtung gemäßs l^?ig. 6 weist einen Körper 21 aus wärmeleitendem Material, vorzugsweise aus Metall, auf, welcher einen zylindrischen Abschnitt 22 und sich verjüngende Abschnitte 23 und 24 aufweist, die einstückig mit dem Abschnitt 22 verbunden sind. Der Körper 21 der Heizvorrichtung ist mit einer mittig angeordneten Bohrung 25 versehen, welche ein Heizelement, beispielsweise ein Widerstands- oder Induktioriselement mit ausreichender Leistung aufnimmt, um die Masse des Körpers 21 zu erwärmen, welche ihrerseits Wärme auf den «ich verjüngenden, rohrförmi^eji Abschnitt des Kohranschlur:-.

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elements überträgt, wenn sie darin eingesetzt wird. Der Körper 21 der Heizvorrichtung ist vorzugsweise am Ende eines nichtdargestellten Ansatzeleaents befestigt, welches auch die notwendigen Leitungen zum Anschluss des Heizelements im Körper 21 an eine äussere Energiequelle aufweisen kann. Die in Fig. 6a dargestellte Ausführungsform der Heizvorrichtung v/eist eine etwas unterschiedliche Formgebung gegenüber jener der Fig. 6 auf und besitzt einen Körper 21' und eine Anzahl zylindrischer Abschnitte 22', 22" und 22 '" , welche mittels sich verjüngender Abschnitte PA' und 24" einstückig-piiteinander verbunden rand. Die Heizvorrichtung nach Fig. 6a besitzt ebenfalls eine mittige Bohrung 25' uncl einen sich verjüngenden Abschnitt 2J' und wird in der gleichen Weise eingesetzt, wie vorausgehend in Verbindung mit der Vorrichtung nach Fig. 6 beschrieben wurde.

Das erfindungsgemässe Rohranschlusselement kann zur Verbindung 'Von Speiseleitungcn an erneuerte Abwasserhauptleitungeri verwendet v/erden. Dementsprechend zeigt Fig. 7 eine alte Abwasserhauptleitung 26, Vielehe mit einem Polyäthylen-Rohr 27 ausgekleidet wurde. Eine Speiseleitung 28 ist mit der alten Abwascerhauptleitung 26 verbunden. Hit Hilfe der vorliegenden Erfindung kann eine neue Speiseleitung 29 aus organischem polymerem Material, beispielsweise Polyäthylen, mit der Leitung 27 verbunden v/erden, ohne dass der Boden bis zur Abwasserhauptleitung 26 aufgegraben werden muss und ohne dass Teile der alten Hauptleitung 26 zur Gewinnung eines Zugangs zur Leitung 27 entfernt v/erden müssen. Zu diesem Zweck kann eine flache Öffnung ausgehoben werden, um die Speiseleitung 28 in der Nähe des Bodens freizulegen. Die Speiseleitimg 28 wird anschliessend durch Ausbau eines Abschnitts derselben geöffnet und eine fernbediente Lochsäge wird in die Speiseleitung 28 eingesetzt und zum Aus- ^N schneiden einer (vorzugsweise kreisförmigen) Öffnung durch die Wand des Rohrs27 in der alten Abwas.serhauptleitung 26 verwendet. Eine neue Speiseleitung 29, welche an ihrem einen

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Ende einstückig mit einem wärmedehnbaren Rohranschlusselement 10 verbunden ist, wird in die alte Speiseleitung 28 eingesetzt und darin ausreichend weiterbewegt, so dass der sich verjüngende wärmedehnbare rohrförmige Abschnitt des Rohranschlusselementes 10 in und durch die Öffnung JO in der Wand des Rohres 27 eindringt. Anschliessend wird eine Heizvorrichtung, wie sie beispielsweise in den Fig. 6 oder 6a dargestellt ist, in die neue Speiseleitung 29 eingesetzt und wird durch die Speiseleitung bewegt, bis sie indem sich verjüngenden kreisförmigen Abschnitt des Rohranschlusseleiaents 10 liegt. Me Heizvorrichtung wird darm eingeschaltet, um den sich verjüngenden Abschnitt des Rohranschlussolementes 10 zu erwärmen, so dass dieser sich ausdehnt und sich fest mit der Öffnung JO im Rohr 27 in der vorausgehend beschriebenen Weise verbindet. Ein Heiszyklus von etwa 15 Hinuten hat sich als ausreichend erwiesen, um das Rohrenschlusneleiaent 10 und das Rohr 27 richtig miteinander zu verbinden. Die Heizvorrichtung wird darauf entfernt und die neue Speiseleitung 29 kann an ihrem anderen Ende mit dem übrigen Teil der Sp ei se zwei gleitung verbunden v/erden, um den Abwasseran Schluss zu vollenden.

Das Rohranschlußselement gemäss der vorliegenden Erfindung kann durch. Kaltformen einer Rohranordnimg hergestellt werden. Zu diesem Zweck kann eine Rohranordnung, beispielsweise ein Rohr, ausreichender Länge,in eine Form zur Kaltverformung,wie sie in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist. eingesetztwerden, wobei durei¹ Andrücken oder Bewegen des einen Endes der Rohr anordnung in die Fora ein Ende der Rohranordnung, welches ε.Ή) vreiter.ton in die Form hineinragt, die Gestalt der Form annimmt. In Fig. 8 ist eine Forin 51 dargestellt, welche einen ersten rohrförmigen Forraabcchnitt 52 mit im wesentlichen gleichmässigen Innen- und Aussendulrchisesser sov.de einen zweiten rohrförmigen Abschnitt 55 auf v/eist, der mittels eines sich verjüngenden Forrnabschnitts JA- einstückig mit dem ersten rohrförmigen Foruiabschnitt 52 verbunden ist. Der sich ver-

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Jungende Formabschnitt 3^- stellt einen Ubergangsbereich dar, dessen Innendurchmesser an einem Ende im wesentlichen dem Innendurchmesser des rohrförmigen Formabschnitts 32 entspricht und dessen Innendurchmesser am anderen Ende im wesentlichen dem Innendurchmesser des rohrförmigen Formabschnitts 33 entspricht. Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird eine Rohranordnung 35 aus organischem, polymeren Material, beispielsweise aus Polyäthylen, mit einem Durchmesser, der geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des rohrförmigen Formabschnitts 32 ist, in den rohrförmigen Formabschnitt 32 eingesetzt. Die Rohranordnung 35 wird in die Form 31 geschoben oder gedrückt, so dass das vorderste Ende der Rohranordnung verformt wird und an ihrer Aussenfläche die Gestalt der Innenfläche der Form 31 gemäss Fig. 9 annimmt. Die· Kaltverformung der Rohranordnung 35 erfolgt vorzugsweise unter Verwendung eines Pressdoms 36, welcher zylindrisch ausgebildet ist und einen Endabschnitt besitzt, der in das Innere der Rohranordnung 35 passt und welcher mit einer Schulter endet, welche an der Wand der Rohranordnung 35 aufliegen kann, so dass der nach unten wirkende Druck gleichniässig auf den rohrförmigen Körper 35 zur Bewegung desselben in die Form 31 verteilt wird. Die Rohranordnung 35 kann auf eine unterhalb ihrer Herstellungstemperatur liegende Temperatur erwämrt werden, welche im Falle von Polyäthylen unterhalb des Kri';.;'talls.chmelzpunktes desselben liegen kann; ν orzugsweise wird die Rohranordnung vor dem Kaltverformen auf etwa 100° C erhitzt. Die Herstellungstemperaturen von in Frage kommenden organischen polymeren Materialien sind auf den Seiten 739 bis 740 in "Handbook of Chemistry", von Lange, 7· Ausgabe, September i9''+9, aufgeführt. Die geformte Rohranordnung wird vorzugsweise gekühlt, bevor sie der Form 31 entnommen wird. Beispielsweise kann Wasser durch die geformte Rohranordnung zirkuliert werden oder die Gesamtanordnung von Form und Rohranordnung kann in ein Wasserbad gegeben werden, bevor die Rohranordnung aus der Form y\ entnommen wird. Die kalt-

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verformte Rohranordnung besitzt die in Fig. 2 dargestellte Formgebung. Zufriedenstellende Ergebnisse wurden beim Kaltverformen entsprechender Längen eines Aldyl-Rohrs Güteklasse A aus Polyäthylen erzielt, welches einen Innendurchmesser von 10,2 cm (4 Zoll) und einen Aussendurchmesser von 11, 4 cm (4,5 Zoll) aufwies, wobei die Rohre im Bereich zwischen etwa 90° C und etwa 100° C erhitzt wurden und" das erhitzte Rohr in eine Form eingelegt wurde, welche einen rohrförmigen Formabschnitt aufwies, der den Abschnitt 33 in den Fig. 8 und 9 mit einem Durchmesser von 8,3 cm C3 1/4 Zoll) entspricht, worauf ein Verformungsdruck von 6 t ausgeübt wurde, welcher an der Rohranordnung während etwa 1 Minute nach der Verformung aufrechterhalten wurde. Nach Entnahme des geformten Rohranschlusselementes aus der Form tritt im gewissen Umfang eine Rückbildung auf, so dass der Enddurchmesser des Rohrabschnittes, welcher dem Rohrabschnitt 15" gemäss Fig. 2 entspricht, zwischen etwa 8,9 cm (3 1/2 Zoll) und etwa 9,5 cm (3 5/4 Zoll) liegt.

Im Einklang mit den vorausgehend beschriebenen Verfahren wurden wärme dehnbare Rohranschlusselemente aus organischen polymeren Materialien gemäss der folgenden Tabelle I hergestellt j in jeden in der Tabelle I angegebenen Fall bestand der Rohling für das Rohranschlusselement aus einem Rohr mit 10,2 cm Innendurchmesser (4- Zoll) und einer Länge von 20,4 cm (8 Zoll), welches in einer Form gemäss den Fig. 8 und 9 kaltverformt wurde, und zwar unter Verwendung einer Pressengeschwindigkeit (Pressdorn ⁷Jo in Fig. 8 und 9) von 32 cm pro Minute (12 Zoll pro Minute) und einer Presseneinwirkdauer in der Form von 15 Sekunden nach der Kaltverformung, wobei jedes kaltverformte Rohranschlusselement für eine Zeitdauer von 3 Minuten in einem Eiswasserbad unmittelbar nach dem Kaltverformen gekühlt wurde. Die Dehnbarkeit eines jeden kaltverformten Rohranschlusselementes wurde ermittelt, indem Probestücke der Rohranschlusselemente für eine Zeitspanne von 15 Minuten in kochendes Wasser einge-

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taucht wurden und während 1 Stunde in einem mit Heissluft betriebenen Ofen bei 140° C gehalten wurden, worauf der Mindestdurchmesser des dehnbaren Abschnitts des Rohranschlusselements gemessen wurde:

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T a t> e 1 1 e

Polymerprobe

Nominelle Tempera-

Wanddicke, tur des

in cm Rohlings

(in.) ⁱ °^C

Nomineller Mindestdurch-Rohiing messer des Rohr-

Durchmesser ans^.hlusselein es menιs nach dem

(in.) Kaltverformen

in cm (in.)

hindestdurchmesser des Rohranschlusselements nach Prüfung In kochendem in Luft von Wasser 140° C

	A	Aldyl^R	1,03 ( (0,405)	100	11,4 (4,5)	8,82	(3,484)
	B	Aldyl^{R 1}	1,03 (0,405)	100	11,4	9,21	(3,633)
O	C	Polyprop ylen^	0,96 (0,377)	100	11,4-	8,71	(3,430)
OO NJ	D	cpvc 5	0,96 (0,377)	100	11,4·	8,52	(3,360)
7/0	E	PVC⁴	0,95 _N (0,375)	80	11,4·	8,50	(3,355)
456	F	ABS⁵	0,67 _N (0,265)	100	11,4-	8,45	(3,335)
	G	Delrin^{R 6}	0,33 _N (0,130)	100	11,4-	9,07	(3,580)
	H	Acryl⁷	0,64·- (0,250)	120	11,4· .	8_V51	(3,357)

10,47 (4,105) 10,75 (4,232) 10,88 (4-,28O) 10,14 (3,993) 8,57 (3,385) 11,21 (4-,405) 10,05 (3,975) 9,74 (3,833) 8,56 (3,370)

10,37 (4·,070⁸)

11,4-1 (4-,485)

11,35 (4-,465⁸)

11,37 (4-,47O⁸)

9,98 (3,930)

11,19 (4-,40O)

1 Aldyl, ein Markenrohr, welches mit einer Dosis von 20 "bis 30 M rad bestrahlt wurde,

Hergestellt von Cabot Corporation

3 Chloriertes Polyvinylchloridrohr, hergestellt von Harvel Plastics, Inc. 4- Polyvinylchloridrohr, hergestellt von Earve1 Plastics, Inc.

5 A^rylnitril-Eutadien-Styrolrohr, hergestellt von Yardley Products, Inc.

6 Polyo:xymethyienrohr, hergestellt von E. I. au Pent de Nemours and Company 7. Methylmsthacrylatrohr, hergestellt von A. L. Hyde Co.

Die Heissluftteraperatur betrug 120° C.

Claims

AD 4631R 27. Dezember I972

Patentansprüche

Wärmedehnbares Rohranschlusselement aus organischem polymerem liaterial, welches einteilig ausgebildet und einen ersten rohrförmigen Abschnitt mit im wesentlichen gleichmässigen Innen- und Aussendurchmesser aufweist, welcher einstückig mit einem wärmedehnbaren rohrförmigen Abschnitt verbunden ist.
2. Element na<~h Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische polymere Material Polyäthylen ist.
3. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische polymere Material Polyvinylchlorid ist.
4-. Element nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten rohrförmigen Abschnitt, welcher einstückig mit dem Ende eines sich verjüngenden rohrförmigen Abschnitts verbunden ist.
5. Element nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, dass das organische polymere Material Polyäthylen ist.
6. Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das organische polymere Material Polyvinylchlorid ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines wärmedehnbaren Rohranschlusselementes aus organischem polymerem Material, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rohranordnung polymeren Materials in eine Form eingesetzt wird, welche eine Formflache besitzt, die der Aussenflache des Eohranschlusselements nach Anspruch 1 entspricht und dass die Rohranordnung durch Pressen der Rohranordnung in der Form kaltverformt wird.

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8. Verfahren nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, dass die Rohranordnung vor dem Kaltverformen auf eine Temperatur unterhalb der Herstellungstemperatur'des organischen polymeren Materials erhitzt wird.
9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohranordnung aus Polyäthylen besteht.
.10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohranordnung aus Polyvinylchlorid besteht.
11. Verfahren nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, dass die Rohranordnung aus Polyäthylen auf eine Temperatur bis zu etwa 100° C erhitzt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 7i dadurch gekennzeichnet, dass' die Rohranordnung in eine Form eingesetzt wird, welche eine Foraif lache aufweist, die der Aussenf lache des Rohranschlusselements gemäss Anspruch 3 entspricht.
1J. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohranordnung vor dem Kaltverformen auf eine Temperatur unterhalb der Herstellungstemperatur des organischen polymeren Materials erhitzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1J, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohranordnung aus Polyäthylen besteht.
15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohranordnung aus Polyäthylen auf eine Temperatur bis etwa 100° C erhitzt wird.
16. Verfahren zur Verbindung eines wärmedehnbaren Rohranschlusselementes aus organischem polymerem Material mit einer i'ormanordnung, dadurch gekennzeichnet, dass in der Formanordnung eine kreisförmige Öffnung vorgese-

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hen wird und der wärmedehnbare Abschnitt des Rohranschlusselementes in diese Öffnung eingesetzt wird und ferner der wärmedehnbare Abschnitt des Rohranschlusselementes erhitzt wird, wodurch das Rohranschlusselement sich ausdehnt und über die kreisförmige Öffnung in der Formanordnung in fester Anlage mit der Formanordnung verriegelt wird.

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