DE3720523C2 - Verfahren zum Steuern einer Vorrichtung zum Stumpfschweißen von Kunststoffrohren - Google Patents

Verfahren zum Steuern einer Vorrichtung zum Stumpfschweißen von Kunststoffrohren

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DE3720523C2 DE19873720523 DE3720523A DE3720523C2 DE 3720523 C2 DE3720523 C2 DE 3720523C2 DE 19873720523 DE19873720523 DE 19873720523 DE 3720523 A DE3720523 A DE 3720523A DE 3720523 C2 DE3720523 C2 DE 3720523C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Vor­ richtung zum Stumpfschweißen von Kunststoffrohren.
Es gibt zahlreiche Einsatzgebiete, in denen fortlaufende Längen von Kunststoffrohren zu einer Rohrleitung für den sicheren Transport von Flüssigkeiten oder Gasen unbedingt dicht miteinander verbunden sein müssen. Besonders wichtig ist dies bei Gasleitungen.
Als Alternative zu einer Verbindung der einzelnen Rohrlängen durch besondere Verbindungsorgane ist es bereits bekannt, aneinander anstoßende Längen von Kunststoffrohren durch Stumpfschweißverfahren miteinander zu verschweißen, wobei es Maschinen gibt, durch welche Kunststoffrohre manuell oder auch automatisch stumpf verschweißt werden können.
Die Reihenfolge der Arbeitsgänge ist bei manuellen und automatischen Maschinen im wesentlichen gleich. Dabei werden die Kunststoffrohre zunächst in geeignete Rohrklemmen ein­ gespannt, wobei die Rohrenden aus diesen Rohrklemmen um ein vorgegebenes Stück herausragen, woraufhin die Rohrklemmen dann gegeneinander gedrückt werden, um die Rohrenden gegen beide Seiten einer umlaufenden Trimmplatte zu pressen und alle Beschädigungen am Rohrende zu entfernen und um sicher­ zustellen, daß die Rohrenden rechtwinklig und parallel zueinander verlaufen. Anschließend werden die Rohrklemmen und damit die Rohrenden auseinandergezogen, wird die Trimm­ platte entfernt und werden die getrimmten Rohrenden visuell kontrolliert und dann gegeneinander gedrückt, um feststellen zu können, ob die Rohrenden über ihren gesamten Umfang genau aneinander anliegen. Alsdann werden die Rohrklemmen mit den Rohrenden auseinandergezogen und wird zwischen die Rohrenden eine Heizplatte geschoben, woraufhin die Rohrklemmen wieder zusammengefahren werden, um die Rohrenden in Kontakt mit den beiden Seiten der Heizplatte mit einem Druck zu bringen, welcher ausreicht, um die Rohrenden zu verformen und rund um ihren Umfang Wülste zu erzeugen, welche eine vorgegebene zulässige Abmessung besitzen müssen. Anschließend wird der Druck einige Zeit verringert, um sicherzustellen, daß die Rohrenden ausreichend erhitzt werden. Anschließend werden die Rohrklemmen wieder auseinandergezogen und wird die Heiz­ platte entfernt, woraufhin die Rohrklemmen wieder zusammen­ gedrückt werden, so daß die Rohrenden aneinander anstoßen, und zwar mit einem derartigen Druck, daß eine erforderliche gegenseitige Durchdringung der Rohrenden erfolgt, und zwar für eine derartige Zeitspanne, daß eine effektive gegen­ seitige Verschweißung der Rohrenden garantiert werden kann.
In jeder der drei Stufen ist der Druck der Rohrenden zunächst gegen die Trimmplatte, dann gegen die Heizplatte und schließlich gegeneinander ein wichtiger Faktor. Für die abschließende Schweißstufe liefert der Rohrhersteller gewöhnlich Daten, die sich aus der Art des Kunststoffes, dem Durchmesser der Rohre und ihrer Wandstärke ergeben und den Druck festlegen, mit welchem die Rohrenden zusammengehalten werden müssen, damit die gegenseitige Verschweißung tatsäch­ lich wirksam ist. Bei manuellen und bei hydraulisch angetriebenen automatischen Maschinen muß ein Zuschlag für den in der Rohrleitung innewohnenden Widerstandsbeiwert gegeben werden, welcher möglicherweise auch jeglichen Reibungseffekt in den mechanisch und hydraulisch sich bewegenden Bauteilen der Maschine kompensieren soll. Die Berechnung dieses Beiwertes und des Ausgleiches der Reibwirkungen ist besonders schwierig und, während ver­ schiedene Leitlinien für das Bedienungspersonal für eine spezielle Maschine ausgegeben werden, um den vom Rohrher­ steller empfohlenen Schweißdruck entsprechend zu modifi­ zieren, bleibt doch noch viel Fachwissen des Bedienungs­ personals nötig, um sicherzustellen, daß eine manuelle Maschine korrekt betätigt wird und ein Überdruckventil in der Hydraulikleitung einer automatischen Maschine korrekt eingestellt wird, damit eine effektive und einwandfreie Verschweißung zwischen den Rohrenden erzielt wird.
Das gleiche gilt für die Stufe, in welcher die Rohrenden gegen eine Heizplatte gebracht werden. Der Druck, mit welchem die Rohrenden an die Heizplatte anstoßen, beeinflußt die Abmessung eines rund um den Umfang der Rohrenden ausgebildeten Wulstes, wobei dieser Wulst besonders wichtig ist bei der nachfolgenden Schweißstufe und gewöhnlich innerhalb bestimmter Abmessungsgrenzen liegen muß, welche vom Endbenutzer der Rohrleitung auferlegt sind. Auch in diesem Fall muß der vom Rohrhersteller empfohlene Druck, mit welchem die Rohrenden gegen eine Heizplatte gebracht werden müssen, um einen Wulst spezieller Abmessung zu erzielen, modifiziert werden, um den Widerstandswert der Maschine, ob es sich nun um eine manuelle oder automatische Maschine handelt, mit den Eigenschwierigkeiten, die bereits vor­ stehend erwähnt wurden, in Übereinstimmung zu bringen. Bei einer manuellen Maschine bleibt auch hier viel Fachwissen des Bedienungspersonals nötig. Bei einer automatischen Maschine wurde die korrekte Wulstbildung bereits dadurch verursacht, daß ein Überdruckventil in der hydraulischen Leitung auf den Druck eingestellt wird, welcher anschließend für die Schweißstufe erforderlich ist, und daß eine Zeit­ steuerung eingesetzt wird, um die Zeitdauer einzustellen, während welcher die Rohrenden an der Heizplatte mit dem Druck festgehalten werden, welcher nötig ist, um einen Wulst der geforderten Abmessung zu erzielen.
Aus der GB-PS 2 172 947 ist ein Verfahren zum Steuern einer Vorrichtung zum Stumpfschweißen von Kunststoffrohren bekannt. Dabei weist die entsprechende Vorrichtung gegen­ überliegende Rohrklemmen zum Einspannen jeweils eines Kunst­ stoffrohres auf. Außerdem sind ein hydraulischer Antrieb und eine Heizplatte vorgesehen, gegen welche die Kunststoffrohre gedrückt werden. Dazu ist die Heizplatte zusammen mit den Rohrklemmen auf einem Rahmen und relativ zum Rahmen und zu den Enden der Kunststoffrohre beweglich geführt. Zusätzlich ist ein hydraulisches Steuerventil mit einer Steuerspule vorgesehen, welches über den anliegenden Steuerstrom zur Messung und Einstellung des Hydraulikdruckes geeignet ist. Ein Endschalter registriert die Aufeinanderzubewegung der Kunststoffrohre. Sobald dieser Endschalter geöffnet ist, wird der Steuerstrom zur Ansteuerung der Spule der Steuer­ ventile gemessen, aus welchem sich der Druck PD ermitteln läßt. Diesem Druck PD wird nun ein zusätzlicher Druck PB zugeschlagen, um die Schweißwülste an der Heizplatte auszu­ bilden. Nach Auseinanderziehen der Kunststoffrohre mit aus­ gebildeten Schweißwülsten und Entfernen der Heizplatte werden die Rohrenden anschließend mit einem Druck PD + PF miteinander verschweißt. Der Druck PD ist dabei in einem System zwischengespeichert worden.
Insgesamt versucht man, bei der GB-PS 2 172 947 die Ausbil­ dung der Schweißwülste und eine effektive Stumpfschweißung lediglich über eine Drucksteuerung zu erreichen. Auch wird auf eine Messung der Linearbewegung der Kunststoffrohre zueinander verzichtet. Ein entsprechender Ausgleich bei unterschiedlichem Vorkragen der Rohrenden der Kunststoff­ rohre aus den Rohrklemmen findet nur in der Weise statt, daß die Heizplatte relativ zu den Enden der Kunststoffrohre beweglich gelagert ist. Insgesamt muß bezweifelt werden, ob durch das bekannte Verfahren einwandfreie Schweißwülste und eine effektive Stumpfschweißung erreicht werden.
Gleiches gilt auch in bezug auf die DD-PS 2 04 879, welche ein Verfahren zum Heizelement-Stumpfschweißen von Plast­ werkstoffen lehrt. Dabei werden die zwischen Heizelement und Schweißteil wirkende Kraft und/oder die Spannschlittenwege, ausgehend von einer Nullstellung, während des gesamten Prozesses gemessen und mit diesen Meßgrößen eine optimale Kraft zwischen Heizelement und Schweißteil eingesteuert. Die Steuerung erfolgt derart, daß eine vorbestimmte Kraft zwischen Heizelement und Schweißteil durch eine prozeß­ abhängige Spannschlittenbewegung entsprechend des art­ spezifischen Abschmelz-Ausdehnungs- und Viskositätsver­ haltens der jeweils zu verschweißenden Plasttypen auf­ rechterhalten wird. Dabei ist die Volumenzunahme durch die Energiezufuhr vom Heizelement mit einem Kraftanstieg verbunden, so daß der Schlitten zum Kraftausgleich in Etappen zurückgeführt wird. Nach Ablauf der Anwärmzeit und Ausschwenken des Heizelementes erfolgt das Schweißen. Insofern werden also die Rohrklemmen während der Ausbildung der jeweiligen Schweißwülste schrittweise zurückgezogen, um die Effekte der Expansion des Kunststoffmaterials auszu­ gleichen, während die Schweißwülste ausgebildet werden. Auf diese Weise soll bei geringem Energieeintrag und kleiner Schweißwulst eine maximale Nahtfestigkeit erzielt werden.
Auch die US-PS 4 263 084 beschäftigt sich mit einer Vorrichtung zum Stumpfschweißen von Kunststoffrohren, jedoch soll hier erreicht werden, daß die Druckkräfte gleichmäßig groß über die Schweißverbindung sind. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß bei der bekannten Ausführungsform exzentrisch angreifende Druckkräfte mittels einer Zylinder­ kolbenanordnung kompensiert werden, wenn die Rohrklemmen bzw. Kunststoffrohre mittels einer Zylinderkolbenanordnung gegeneinander verfahren und die Rohrenden gegeneinander angedrückt worden sind. Das automatische Erzeugen ein­ wandfreier Schweißwülste im Zuge der Herstellung einwand­ freier Schweißverbindungen wird nicht angesprochen.
Dies gilt auch für die aus dem DE-GM 73 23 569 bekannte Vorrichtung zum Stumpfschweißen von Kunststoffrohren, weil in diesem Fall lediglich eine einzige Zylinderkolben­ anordnung zum Gegeneinanderfahren der Rohrklemmen bzw. Kunststoffrohre verwirklicht ist. Mit Hilfe der Zylinder­ kolbenanordnung als Stelleinrichtung soll erreicht werden, daß ein wesentlich höherer Anpreßdruck als bisher erzeugt wird und der Abfall des Anpreßdruckes während des Erkal­ tungsprozesses kompensiert wird. Dazu ist die Kolbenstange der Zylinderkolbenanordnung über Federelemente an dem Schlitten mit der Rohrklemme für das Kunststoffrohr abgestützt. Auch mit dieser Vorrichtung ist nur ein manueller Betrieb möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern einer Vorrichtung zum Stumpfschweißen von Kunst­ stoffrohren anzugeben, welches auf automatischem Wege das Erzeugen einwandfreier Schweißwülste an den gegen eine Heizplatte vorgefahrenen Rohrenden ebenso gewährleistet wie eine einwandfreie Schweißverbindung im Bereich der nach dem Entfernen der Heizplatte in kontrollierter Weise gegen­ einander gefahrenen Schweißwülste.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer Vorrichtung zum Stumpfschweißen von Kunststoffrohren, mit zwei sich gegenüberliegenden Rohr­ klemmen zum Einspannen jeweils eines Kunststoffrohres mit um ein vorgegebenes Maß aus seiner Rohrklemme vorkragendem Rohrende, mit einem hydraulischen Antrieb zum Aufeinander­ zubewegen und Voneinanderfortbewegen der Rohrklemmen, mit Bewegungsfühlern zum Ermitteln des Maßes der Linearbewegung der Rohrklemmen oder der vorkragenden Rohrenden zueinander und mit in einer Hydraulikleitung des hydraulischen Antriebs vorgesehenen Druckmeßfühlern, wobei die von den Druckmeß­ fühlern und den Bewegungsfühlern ermittelten Meßwerte einem Mikroprozessor übermittelt werden und der Mikroprozessor ein Ausgangssignal zum Einstellen eines Überdruckventils in der Hydraulikleitung auf einen vorgegebenen Druck erzeugt, und wobei der Mikroprozessor als erstes ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruckventils erzeugt, um die Rohrklemmen aufeinanderzuzubewegen und die vorkragenden Rohrenden in Kontakt zu bringen, während die Bewegungsfühler das Maß der Linearbewegung der Rohrklemmen oder der vorkragenden Rohr­ enden zueinander ermitteln und entsprechende Meßwerte dem Mikroprozessor übermitteln, welcher mit einem zusätzlich benötigten Maß der Linearbewegung vorprogrammiert ist, danach eine vom Mikroprozessor gesteuerte Bewegungsumkehr des hydraulischen Antriebs erfolgt, um die Rohrklemmen oder vorkragenden Rohrenden voneinanderfortzubewegen, darauf folgend eine Heizplatte zwischen die vorkragenden Rohrenden eingefahren wird. - Bei einem derartigen Verfahren wird als erste Alternative weiter vorgeschlagen, daß dann der Mikro­ prozessor wiederum ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruckventils erzeugt, um die Rohrklemmen und die vor­ kragenden Rohrenden gegen die Heizplatte aufeinanderzu­ zubewegen, und im Anschluß an den Beginn der Aufeinanderzu­ bewegung der Rohrklemmen oder vorkragenden Rohrenden die Druckmeßfühler den tatsächlichen Anpreßdruck in der Hydraulikleitung des hydraulischen Antriebes ermitteln und einen entsprechenden Meßwert dem Mikroprozessor übermitteln, welcher mit einem zusätzlich benötigten Anpreßdruck vor­ programmiert ist, und dann der Mikroprozessor sofort ein Ausgangssignal zum Einstellen des Überdruckventils auf den Summendruck aus tatsächlichem und vorprogrammiertem Anpreß­ druck erzeugt, um die vorkragenden Rohrenden mit dem Summen­ druck gegen die Heizplatte anzupressen, und zwar um ein erstes Maß der Linearbewegung, welches auf der zuerst gemessenen Linearbewegung beruht und dann um ein zusätz­ liches Maß der im Mikroprozessor vorprogrammierten Linear­ bewegung, um die Ausbildung eines Schweißwulstes vorgege­ bener Größe auf jedem vorkragenden Rohrende zu bewirken, wobei nach der Ausbildung der Schweißwülste auf den vor­ kragenden Rohrenden die Rohrklemmen oder vorkragenden Rohrenden voneinanderfortbewegt werden, die Heizplatte ent­ fernt und die vorkragenden Rohrenden von dem hydraulischen Antrieb in Kontakt zueinander gebracht werden, um die Stumpfschweißung der vorkragenden Rohrenden zu bewirken. - Als zweite Alternative schlägt die Erfindung bei einem derartigen Verfahren vor, daß dann der Mikroprozessor wiederum ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruckventils erzeugt, um die vorkragenden Rohrenden gegen die Heizplatte aufeinanderzuzubewegen und den tatsächlichen Anpreßdruck von dem Druckmeßfühler zu ermitteln, der in der Hydraulikleitung während der Bewegung der vorkragenden Rohrenden zur Heiz­ platte abgetastet wird, damit es an den vorkragenden Rohrenden jeweils zur Ausbildung des vorgesehenen Schweiß­ wulstes kommt, wobei danach die Rohrklemmen oder vor­ kragenden Rohrenden voneinanderfortbewegt werden und die Heizplatte entfernt wird, dann der Mikroprozessor ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruckventils erzeugt, um die vorkragenden Rohrenden um das zu Anfang gemessene Maß der Linearbewegung aufeinanderzuzubewegen und die vorkra­ genden Rohrenden in Kontakt zu bringen, und bei Kontakt der vorkragenden Rohrenden der Mikroprozessor sofort ein Aus­ gangssignal zum Einstellen des Überdruckventils auf den Summendruck aus tatsächlichem und vorprogrammiertem zusätz­ lichem Anpreßdruck erzeugt, um eine gegenseitige Durch­ dringung der vorkragenden Rohrenden und eine Stumpf­ schweißung dieser Rohrenden zu bewirken. - Als dritte Alternative wird bei einem Verfahren der vorbeschriebenen Art vorgeschlagen, daß dann der Mikroprozessor wiederum ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruckventils erzeugt, um die vorkragenden Rohrenden gegen die Heizplatte aufeinanderzuzubewegen, damit ein Schweißwulst gewünschter Größe an jedem vorkragenden Rohrende entsteht, wobei im Anschluß daran die Rohrklemmen oder vorkragenden Rohrenden voneinanderfortbewegt werden und die Heizplatte entfernt wird, anschließend der Mikroprozessor ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruckventils erzeugt, um die Rohrklemmen oder vorkragenden Rohrenden aufeinanderzuzubewegen, und zwar um das zu Anfang gemessene erste Maß der Linearbewegung, um die vorkragenden Rohrenden in Kontakt zu bringen und dann um das zusätzlich benötigte Maß der vorprogrammierten Linear­ bewegung, wobei nach Beendigung der gesamten Linearbewegung die Druckmeßfühler den zu diesem Zeitpunkt herrschenden Druck in der Hydraulikleitung des hydraulischen Antriebs ermitteln, und entsprechende Meßwerte dem Mikroprozessor übermitteln, welcher sofort ein Ausgangssignal zum Ein­ stellen des Überdruckventils auf den gemessenen Druck erzeugt, um die vorkragenden Rohrenden lange genug aneinander festzuhalten, so daß eine vollständige Stumpf­ schweißung der vorkragenden Rohrenden erreicht wird. - Als vierte und letzte Alternative wird bei einem derartigen Verfahren vorgeschlagen, daß dann der Mikroprozessor wiederum ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruckventils erzeugt, um die vorkragenden Rohrenden gegen die Heizplatte aufeinanderzuzubewegen, damit ein Schweißwulst gewünschter Größe an jedem vorkragenden Rohrende entsteht, wobei während dieser Bewegung die Druckmeßfühler den tatsächlichen Anpreß­ druck in der Hydraulikleitung des hydraulischen Antriebs ermitteln und einen entsprechenden Meßwert dem Mikro­ prozessor übermitteln, danach die Rohrklemmen oder vorkra­ genden Rohrenden voneinanderfortbewegt werden, und dann der Mikroprozessor ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruck­ ventils erzeugt, um die Rohrklemmen oder vorkragenden Rohr­ enden aufeinanderzuzubewegen, und zwar um das zu Anfang ge­ messene erste Maß der Linearbewegung, um die vorkragenden Rohrenden in Kontakt zu bringen und dann um das zusätzlich benötigte Maß der vorprogrammierten Linearbewegung, wobei am Ende der zusammengesetzten Bewegung der Mikroprozessor sofort ein Ausgangssignal zum Einstellen des Überdruck­ ventils auf den Summendruck aus tatsächlichem und vorpro­ grammierten Anpreßdruck erzeugt, um die vorkragenden Rohr­ enden mit diesem Druck lange genug aneinander festzuhalten, so daß die vollständige Stumpfschweißung erreicht wird.
Dabei werden insgesamt zunächst die Kunststoffrohre derart in die Rohrklemmen eingespannt, daß die Rohrenden etwas über die Rohrklemmen hinausragen. Anschließend wird eine verdreh­ bare Trimmplatte zwischen die voneinander entfernt liegenden Rohrenden gebracht. Alsdann wird die Hydraulikpumpe einge­ schaltet, werden weiter die Rohrklemmen mit dem hydrau­ lischen Antrieb aufeinanderzubewegt und dadurch die Rohr­ enden mit beiden Seiten der Trimmplatte in Kontakt gebracht, um dadurch die Rohrenden so weit zu trimmen, daß die Rohr­ enden aus den Rohrklemmen um ein vorgegebenes Maß heraus­ stehen. Hierzu wird zweckmäßigerweise das Überdruckventil in der Hydraulikleitung auf einen derartigen Wert eingestellt, daß die Rohrenden gegen die Trimmplatte nicht mit einem übermäßigen, unzulässigen Druck gepreßt werden können. Im Anschluß an das Trimmen werden die Rohrklemmen aus­ einandergezogen, so daß die getrimmten Rohrenden inspiziert werden können. Wenn die Rohrenden einwandfrei getrimmt wurden, wird die Trimmplatte entfernt und werden die Rohr­ klemmen wieder gegeneinandergefahren, um die Rohrenden aneinander anstoßen zu lassen, so daß geprüft werden kann, ob ein einwandfreier Kontakt zwischen ihnen über ihren gesamten Umfang erreicht ist. Dabei wird das Maß der Linear­ bewegung der Rohrklemmen bzw. der Rohrenden aus ihrer Aus­ gangsposition bis zum Kontakt miteinander durch Bewegungs­ fühler festgestellt, um für die nachfolgende Heizstufe eine Datenkontrolle zu erhalten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Vorrichtung, welche lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert.
Die einzige Zeichnung zeigt zwei Rohrklemmen 1 zum Ein­ spannen jeweils eines Kunststoffrohres mit um ein vorge­ gebenes Maß aus der Rohrklemme 1 vorkragendem Rohrende 2. Zusätzlich sind zwei hydraulische Antriebe 3 dargestellt, um die Rohrklemmen 1 aufeinanderzuzubewegen und voneinander­ fortzubewegen.
Zwischen den Rohrklemmen 1 ist ein Bewegungsfühler 4 angeordnet, dessen Ausgangssignal dem Speicher eines Mikro­ prozessors 5 zugeleitet werden kann. In einer Hydraulik­ leitung des hydraulischen Antriebs 3 ist ein Druckmeßfühler 7 vorgesehen, dessen Signale ebenfalls dem Mikroprozessor 5 zugeleitet werden. Dabei verlaufen die Hydraulikleitungen von einer hydraulischen Versorgungseinrichtung 6 zu den Zylindern des hydraulischen Antriebes 3.
In der von einer Hydraulikpumpe 8 für den hydraulischen Antrieb 3 abgehenden Hydraulikleitung befindet sich ein vom Mikroprozessor 5 gesteuertes Umschaltventil 9 und zwischen der Hydraulikpumpe 8 und diesem Umschaltventil 9 ist zusätzlich ebenfalls ein vom Mikroprozessor 5 gesteuertes Überdruckventil 10 angeordnet.
Zu Beginn der Arbeitsgänge wird das Überdruckventil 10 so weit geschlossen, daß die Rohrklemmen 1 mit den Rohrenden 2 gegen eine zwischen ihnen liegende Trimmplatte 11 mit einem Druck gepreßt werden, welcher verhindert, daß die Rohrenden 2 die Trimmplatte 11 mit unnötiger Kraft berühren. Die Rohrklemmen 1 werden dann auseinandergezogen, die Trimmplatte 11 wird entfernt und nach Sichtkontrolle werden die Rohrenden 2 gegeneinander gefahren, um sicherzustellen, daß sie über ihren gesamten Umfang dicht aneinander anliegen. Das Maß der Linearbewegung der Rohrklemmen 1 von ihrer Ruhelage bis in die Lage, in welcher die Rohrenden 2 einander berühren, wird festgestellt und als Information in den Mikroprozessor 5 eingespeist. Dabei ist der Mikro­ prozessor 5 mit einem zusätzlich benötigten Maß der Linear­ bewegung vorprogrammiert, wie noch zu erläutern sein wird.
Die Rohrklemmen 1 mit ihren Rohrenden 2 werden dann aus­ einandergefahren und eine Heizplatte 12 zwischen die vor­ kragenden Rohrenden 2 eingefahren. Hierbei ist das Über­ druckventil 10 geöffnet und wird langsam geschlossen, bis sich die Rohrklemmen 1 mit einer vorgegebenen Geschwindig­ keit aufeinanderzubewegen. Danach ermittelt der Druckmeß­ fühler 7 - es können auch mehrere Druckmeßfühler 7 vorge­ sehen sein - den tatsächlichen Anpreßdruck in der Hydraulik­ leitung des hydraulischen Antriebs 3 und übermittelt einen entsprechenden Meßwert dem Mikroprozessor 5, welcher mit einem zusätzlich benötigten Anpreßdruck vorprogrammiert ist. Der tatsächliche Anpreßdruck, d. h. der Druck, welcher bei der vorgegebenen Geschwindigkeit der Rohrklemmen 1 erreicht wird, wird nun diesem vorprogrammierten zusätzlichen Anpreßdruck bzw. vom Kunststoffrohrhersteller empfohlenen speziellen Schweißdruck zugeschlagen und das Überdruckventil 10 auf diesen Summendruck eingestellt. Dies geschieht, um zu verhindern, daß die Rohrenden 2 mit übermäßiger Kraft gegen die Heizplatte 12 gepreßt werden. Sobald die Rohrenden 2 die Heizplatte 12 berühren und der Bewegungsfühler 4 signalisiert, daß die Rohrklemmen 1 den gleichen Weg zurückgelegt haben, welcher vorher festgelegt wurde, läßt man die Rohrklemmen 1 sich um eine im Mikroprozessor 5 vorprogrammierte weitere Linearbewegung vorwärtsbewegen, um die Ausbildung eines Schweißwulstes mit den erforderlichen Abmessungen an den Rohrenden 2 zu ermöglichen. Sobald diese weitere erforderliche Linearbewegung abgeschlossen ist, werden die Rohrklemmen 1 angehalten und die Rohrenden 2 an der Heizplatte 12 für eine geeignete Erweichungsperiode festgehalten. Die Rohrklemmen 1 werden dann auseinander­ gezogen, die Heizplatte 12 wird entfernt und die Rohrklemmen 1 werden gegeneinander gefahren, während das Überdruckventil 10 durch Steuerung des Mikroprozessors 5 auf seinen Maximalwert eingestellt wird. Wenn der Bewegungsfühler 4 signalisiert, daß sich die Rohrklemmen 1 so weit auf­ einanderzubewegt haben, daß sich die Rohrenden 2 gegenseitig berühren, läßt man die Rohrklemmen 1 und damit die Kunststoffrohre diese Linearbewegung um ein im Mikro­ prozessor 5 vorprogrammiertes zusätzliches Maß fortführen, um eine adäquate Durchdringung der Rohrenden 2 ineinander zu ermöglichen. Nach Abschluß dieser zusätzlichen Linear­ bewegung ermittelt der Druckmeßfühler 7 den Druck in der Hydraulikleitung in diesem Augenblick und bewirkt ein Einstellen des Überdruckventils 10 auf den ermittelten Anpreßdruck, um die Rohrenden 2 so lange mit diesem Anpreß­ druck aneinander festzuhalten, bis eine korrekte Stumpf­ schweißung erreicht ist.
Als mögliche Alternative können die Rohrenden 2 bei auf Maximalwert eingestelltem Überdruckventil 10 sehr nahe aneinander angenähert werden, wobei der Bewegungsfühler 4 dem Mikroprozessor 5 signalisiert, daß die Rohrklemmen 1 die entstehende Linearbewegung vollführt haben, worauf der Mikroprozessor 5 das Überdruckventil 10 aktiviert, um es auf den Summendruck aus in der Hydraulikleitung festgestelltem tatsächlichen und vorprogrammierten zusätzlichen Anpreß­ druck, d. h. vom Hersteller empfohlenen Schweißdruck, einzustellen, wobei sich die Rohrklemmen 1 mit der vorge­ gebenen Geschwindigkeit vorwärtsbewegen. Die gegenseitige Durchdringung der Rohrenden 2 wird durch den tatsächlichen Anpreßdruck und die Einstellung des Überdruckventils 10 bestimmt, wobei die Rohrenden 2 so lange aneinander festgehalten werden, bis ein korrektes Verschweißen bzw. eine vollständige Stumpfschweißung erreicht wird. In diesem Fall kann der Bewegungsfühler 4 dazu verwendet werden, das Maß der gegenseitigen Durchdringung der Rohrenden 2 festzu­ stellen, um zu gewährleisten, daß diese Durchdringung inner­ halb vorgegebener Grenzwerte liegt.

Claims (4)

1. Verfahren zum Steuern einer Vorrichtung zum Stumpf­ schweißen von Kunststoffrohren, mit zwei sich gegenüberlie­ genden Rohrklemmen (1) zum Einspannen jeweils eines Kunst­ stoffrohres mit um ein vorgegebenes Maß aus seiner Rohrklemme (1) vorkragendem Rohrende (2), mit einem hydraulischen An­ trieb (3) zum Aufeinanderzubewegen und Voneinanderfortbewegen der Rohrklemmen (1), mit Bewegungsfühlern (4) zum Ermitteln des Maßes der Linearbewegung der Rohrklemmen (1) oder der vorkragenden Rohrenden (2) zueinander und mit in einer Hydraulikleitung des hydraulischen Antriebs (3) vorgesehenen Druckmeßfühlern (7), wobei die von den Druckmeßfühlern (7) und den Bewegungsfühlern (4) ermittelten Meßwerte einem Mikroprozessor (5) übermittelt werden und der Mikroprozessor (5) ein Ausgangssignal zum Einstellen eines Überdruckventils (10) in der Hydraulikleitung auf einen vorgegebenen Druck erzeugt und wobei der Mikroprozessor (5) als erstes ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruckventils (10) erzeugt, um die Rohrklemmen (1) aufeinanderzuzubewegen und die vorkra­ genden Rohrenden (2) in Kontakt zu bringen, während die Bewegungsfühler (4) das Maß der Linearbewegung der Rohr­ klemmen (1) oder der vorkragenden Rohrenden (2) zueinander ermitteln und entsprechende Meßwerte dem Mikroprozessor (5) übermitteln, welcher mit einem zusätzlich benötigten Maß der Linearbewegung vorprogrammiert ist, danach eine vom Mikroprozessor (5) gesteuerte Bewegungsumkehr des hydrau­ lischen Antriebs (3) erfolgt, um die Rohrklemmen (1) oder vorkragenden Rohrenden (2) voneinanderfortzubewegen, darauf folgend eine Heizplatte (12) zwischen die vorkragenden Rohr­ enden (2) eingefahren wird, dann der Mikroprozessor (5) wiederum ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruckventils (10) erzeugt, um die Rohrklemmen (1) und die vorkragenden Rohrenden (2) gegen die Heizplatte (12) aufeinanderzuzubewe­ gen, und im Anschluß an den Beginn der Aufeinanderzubewe­ gung der Rohrklemmen (1) oder vorkragenden Rohrenden (2) die Druckmeßfühler (7) den tatsächlichen Anpreßdruck in der Hydraulikleitung des hydraulischen Antriebs (3) ermitteln und einen entsprechenden Meßwert dem Mikroprozessor (5) übermitteln, welcher mit einem zusätzlich benötigten Anpreß­ druck vorprogrammiert ist, und dann der Mikroprozessor (5) sofort ein Ausgangssignal zum Einstellen des Überdruckventils (10) auf den Summendruck aus tatsächlichem und vorprogram­ miertem Anpreßdruck erzeugt, um die vorkragenden Rohrenden (2) mit dem Summendruck gegen die Heizplatte (12) anzupres­ sen, und zwar um ein erstes Maß der Linearbewegung, welches auf der zuerst gemessenen Linearbewegung beruht und dann um ein zusätzliches Maß der im Mikroprozessor (5) vorprogram­ mierten Linearbewegung, um die Ausbildung eines Schweiß­ wulstes vorgegebener Größe auf jedem vorkragenden Rohrende (2) zu bewirken, wobei nach der Ausbildung der Schweißwülste auf den vorkragenden Rohrenden (2) die Rohrklemmen (1) oder vorkragenden Rohrenden (2) voneinanderfortbewegt werden, die Heizplatte (12) entfernt und die vorkragenden Rohrenden (2) von dem hydraulischen Antrieb (3) in Kontakt zueinander gebracht werden, um die Stumpfschweißung der vorkragenden Rohrenden (2) zu bewirken.
2. Verfahren zum Steuern einer Vorrichtung zum Stumpfschweißen von Kunststoffrohren, mit zwei sich gegenüberliegenden Rohrklemmen (1) zum Einspannen jeweils eines Kunststoff­ rohres mit um ein vorgegebenes Maß aus seiner Rohrklemme (1) vorkragendem Rohrende (2), mit einem hydraulischen Antrieb (3) zum Aufeinanderzubewegen und Voneinanderfortbewegen der Rohrklemmen (1), mit Bewegungsfühlern (4) zum Ermitteln des Maßes der Linearbewegung der Rohrklemmen (1) oder der vor­ kragenden Rohrenden (2) zueinander und mit in einer Hydraulikleitung des hydraulischen Antriebs (3) vorgesehenen Druckmeßfühlern (7), wobei die von den Druckmeßfühlern (7) und den Bewegungsfühlern (4) ermittelten Meßwerte einem Mikroprozessor (5) übermittelt werden und der Mikroprozessor (5) ein Ausgangssignal zum Einstellen eines Überdruckventils (10) in der Hydraulikleitung auf einen vorgegebenen Druck erzeugt und wobei der Mikroprozessor (5) als erstes ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruckventils (10) erzeugt, um die Rohrklemmen (1) aufeinanderzuzubewegen und die vorkragenden Rohrenden (2) in Kontakt zu bringen, während die Bewegungsfühler (4) das Maß der Linearbewegung der Rohrklemmen (1) oder der vorkragenden Rohrenden (2) zueinander ermitteln und entsprechende Meßwerte dem Mikroprozessor (5) übermitteln, welcher mit einem zusätzlich benötigten Maß der Linearbewegung vorprogrammiert ist, danach eine vom Mikroprozessor (5) gesteuerte Bewegungs­ umkehr des hydraulischen Antriebs (3) erfolgt, um die Rohrklemmen (1) oder vorkragenden Rohrenden (2) voneinander­ fortzubewegen, darauffolgend eine Heizplatte (12) zwischen die vorkragenden Rohrenden (2) eingefahren wird, dann der Mikroprozessor (5) wiederum ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruckventils (10) erzeugt, um die vorkragenden Rohrenden (2) gegen die Heizplatte (12) aufeinanderzuzu­ bewegen und den tatsächlichen Anpreßdruck von dem Druck­ meßfühler (7) zu ermitteln, der in der Hydraulikleitung während der Bewegung der vorkragenden Rohrenden (2) zur Heizplatte (12) abgetastet wird, damit es an den vorkra­ genden Rohrenden (2) jeweils zur Ausbildung des vorgesehenen Schweißwulstes kommt, wobei danach die Rohrklemmen (1) oder vorkragenden Rohrenden (2) voneinanderfortbewegt werden und die Heizplatte (12) entfernt wird, dann der Mikroprozessor (5) ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruckventils (10) erzeugt, um die vorkragenden Rohrenden (2) um das zu Anfang gemessene Maß der Linearbewegung aufeinanderzuzubewegen und die vorkragenden Rohrenden (2) in Kontakt zu bringen, und bei Kontakt der vorkragenden Rohrenden (2) der Mikro­ prozessor (5) sofort ein Ausgangssignal zum Einstellen des Überdruckventils (10) auf den Summendruck aus tatsächlichem und vorprogrammierten zusätzlichem Anpreßdruck erzeugt, um eine gegenseitige Durchdringung der vorkragenden Rohrenden (2) und eine Stumpfschweißung dieser Rohrenden (2) zu bewirken.
3. Verfahren zum Steuern einer Vorrichtung zum Stumpf­ schweißen von Kunststoffrohren, mit zwei sich gegenüberlie­ genden Rohrklemmen (1) zum Einspannen jeweils eines Kunst­ stoffrohres mit um ein vorgegebenes Maß aus seiner Rohrklemme (1) vorkragendem Rohrende (2), mit einem hydraulischen An­ trieb (3) zum Aufeinanderzubewegen und Voneinanderfortbewegen der Rohrklemmen (1), mit Bewegungsfühlern (4) zum Ermitteln des Maßes der Linearbewegung der Rohrklemmen (1) oder der vorkragenden Rohrenden (2) zueinander und mit in einer Hydraulikleitung des hydraulischen Antriebs (3) vorgesehenen Druckmeßfühlern (7), wobei die von den Druckmeßfühlern (7) und den Bewegungsfühlern (4) ermittelten Meßwerte einem Mikroprozessor (5) übermittelt werden und der Mikroprozessor (5) ein Ausgangssignal zum Einstellen eines Überdruckventils (10) in der Hydraulikleitung auf einen vorgegebenen Druck erzeugt und wobei der Mikroprozessor (5) als erstes ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruckventils (10) erzeugt, um die Rohrklemmen (1) aufeinanderzuzubewegen und die vorkra­ genden Rohrenden (2) in Kontakt zu bringen, während die Bewegungsfühler (4) das Maß der Linearbewegung der Rohr­ klemmen (1) oder der vorkragenden Rohrenden (2) zueinander ermitteln und entsprechende Meßwerte dem Mikroprozessor (5) übermitteln, welcher mit einem zusätzlich benötigten Maß der Linearbewegung vorprogrammiert ist, danach eine vom Mikroprozessor (5) gesteuerte Bewegungsumkehr des hydrau­ lischen Antriebs (3) erfolgt, um die Rohrklemmen (1) oder vorkragenden Rohrenden (2) voneinanderfortzubewegen, darauf folgend eine Heizplatte (12) zwischen die vorkragenden Rohr­ enden (2) eingefahren wird, dann der Mikroprozessor (5) wiederum ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruckventils (10) erzeugt, um die vorkragenden Rohrenden (2) gegen die Heizplatte (12) aufeinanderzuzubewegen, damit ein Schweiß­ wulst gewünschter Größe an jedem vorkragenden Rohrende (2) entsteht, wobei im Anschluß daran die Rohrklemmen (1) oder vorkragenden Rohrenden (2) voneinanderfortbewegt werden und die Heizplatte (12) entfernt wird, anschließend der Mikroprozessor (5) ein Ausgangssignal zum Öffnen des Über­ druckventils (10) erzeugt, um die Rohrklemmen (1) oder vor­ kragenden Rohrenden (2) aufeinanderzuzubewegen, und zwar um das zu Anfang gemessene erste Maß der Linearbewegung, um die vorkragenden Rohrenden (2) in Kontakt zu bringen und dann um das zusätzlich benötigte Maß der vorprogrammier­ ten Linearbewegung, wobei nach Beendigung der gesamten Linearbewegung die Druckmeßfühler (7) den zu diesem Zeitpunkt herrschenden Druck in der Hydraulikleitung des hydraulischen Antriebs (3) ermitteln, und entsprechende Meßwerte dem Mikro­ prozessor (5) übermitteln, welcher sofort ein Ausgangssignal zum Einstellen des Überdruckventils (10) auf den gemessenen Druck erzeugt, um die vorkragenden Rohrenden (2) lange genug aneinander festzuhalten, so daß eine vollständige Stumpf­ schweißung der vorkragenden Rohrenden (2) erreicht wird.
4. Verfahren zum Steuern einer Vorrichtung zum Stumpf­ schweißen von Kunststoffrohren, mit zwei sich gegenüberlie­ genden Rohrklemmen (1) zum Einspannen jeweils eines Kunst­ stoffrohres mit um ein vorgegebenes Maß aus seiner Rohrklemme (1) vorkragendem Rohrende (2), mit einem hydraulischen An­ trieb (3) zum Aufeinanderzubewegen und Voneinanderfortbewegen der Rohrklemmen (1), mit Bewegungsfühlern (4) zum Ermitteln des Maßes der Linearbewegung der Rohrklemmen (1) oder der vorkragenden Rohrenden (2) zueinander und mit in einer Hydraulikleitung des hydraulischen Antriebs (3) vorgesehenen Druckmeßfühlern (7), wobei die von den Druckmeßfühlern (7) und den Bewegungsfühlern (4) ermittelten Meßwerte einem Mikroprozessor (5) übermittelt werden und der Mikroprozessor (5) ein Ausgangssignal zum Einstellen eines Überdruckventils (10) in der Hydraulikleitung auf einen vorgegebenen Druck erzeugt und wobei der Mikroprozessor (5) als erstes ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruckventils (10) erzeugt, um die Rohrklemmen (1) aufeinanderzuzubewegen und die vorkra­ genden Rohrenden (2) in Kontakt zu bringen, während die Bewegungsfühler (4) das Maß der Linearbewegung der Rohr­ klemmen (1) oder der vorkragenden Rohrenden (2) zueinander ermitteln und entsprechende Meßwerte dem Mikroprozessor (5) übermitteln, welcher mit einem zusätzlich benötigten Maß der Linearbewegung vorprogrammiert ist, danach eine vom Mikroprozessor (5) gesteuerte Bewegungsumkehr des hydrau­ lischen Antriebs (3) erfolgt, um die Rohrklemmen (1) oder vorkragenden Rohrenden (2) voneinanderfortzubewegen, darauf folgend eine Heizplatte (12) zwischen die vorkragenden Rohr­ enden (2) eingefahren wird, dann der Mikroprozessor (5) wiederum ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruckventils (10) erzeugt, um die vorkragenden Rohrenden (2) gegen die Heizplatte (12) aufeinanderzuzubewegen, damit ein Schweiß­ wulst gewünschter Größe an jedem vorkragenden Rohrende (2) entsteht, wobei während dieser Bewegung die Druckmeßfühler (7) den tatsächlichen Anpreßdruck in der Hydraulikleitung des hydraulischen Antriebs (3) ermitteln und einen entspre­ chenden Meßwert dem Mikroprozessor (5) übermitteln, danach die Rohrklemmen (1) oder vorkragenden Rohrenden (2) vonein­ anderfortbewegt werden und dann der Mikroprozessor (5) ein Ausgangssignal zum Öffnen des Überdruckventils (10) erzeugt, um die Rohrklemmen (1) oder vorkragenden Rohrenden (2) aufeinanderzuzubewegen, und zwar um das zu Anfang gemes­ sene erste Maß der Linearbewegung, um die vorkragenden Rohr­ enden (2) in Kontakt zu bringen und dann um das zusätzlich benötigte Maß der vorprogrammierten Linearbewegung, wobei am Ende der zusammengesetzten Bewegung der Mikroprozessor (5) sofort ein Ausgangssignal zum Einstellen des Überdruck­ ventils (10) auf den Summendruck aus tatsächlichem und vor­ programmiertem Anpreßdruck erzeugt, um die vorkragenden Rohrenden (2) mit diesem Druck lange genug aneinander fest­ zuhalten, so daß die vollständige Stumpfschweißung erreicht wird.
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