DE3808229A1 - Muffe zum verschweissen von kunststoffrohren und -profilen - Google Patents

Muffe zum verschweissen von kunststoffrohren und -profilen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Muffe zum Verschweißen von Kunst­ stoffrohren oder -profilen, wobei in der Muffe aus Kunststoff Heizdrähte eingelagert sind.
Es ist bekannt, eine Kunststoffmuffe mit eingelagerten Heiz­ drähten über zwei stirnseitig aneinander liegenden Kunst­ stoffrohren anzuordnen, worauf durch Stromzufuhr zu den Heiz­ drähten das Kunststoffmaterial der Muffe und der daran an­ liegenden Kunststoffrohre, die aus dem gleichen Material be­ stehen, soweit angeschmolzen wird, daß durch die Muffe eine feste Verbindung zwischen den Rohrenden erreicht wird. Damit die Muffe auf die Rohrenden aufgeschoben werden kann, muß ein geringer Unterschied zwischen Außendurchmesser des Kunst­ stoffrohres und Innendurchmesser der Muffe vorhanden sein, der aber den Wärmeübergang auf das Kunststoffmaterial des Rohrs beim Aufheizen der Muffe behindert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Muffe der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß der Wärmeübergang zwischen Muffe und Kunststoffrohr bzw. -profil verbessert sowie der Schweißdruck erhöht und dadurch insgesamt die Schweißzeit verkürzt und der Kunststoff weniger abge­ baut wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des An­ spruchs 1 gelöst. Durch die radial außerhalb der Heizdrähte in der Muffe ausgebildete geschlossene Kammer wird beim Auf­ heizen der Heizdrähte erreicht, daß das geschlossene Volumen in der Kammer sich erwärmt, wodurch der durch die Heizdrähte erweichte innere Umfangsabschnitt der Muffe durch die sich aufgrund der Erwärmung ausdehnende Luft in der Kammer auf dem Außenumfang der Rohre angedrückt wird. Zudem wird durch die die Heizdrähte umgebende Kammer der Wärmeübergang während des Aufheizens nach außen reduziert, so daß die beim Ver­ schweißen erzeugte Wärme verstärkt an den zu verschweißenden Bereichen zur Wirkung kommt. Dadurch wird eine zuverlässige Verbindung zwischen Muffe und Kunststoffrohren gewährleistet und es kann die Energiezufuhr auf ein Minimum reduziert und die Schweiß­ zeit verringert werden, wobei gleichzeitig der Abbau des Kunststoffs ver­ mindert wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der fol­ genden Beschreibung und in den weiteren Ansprüchen angegeben.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nach­ folgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in einem Schnitt eine über zwei Rohrenden angeordnete Muffe,
Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung der Muffe wäh­ rend des Aufheizvorganges,
Fig. 3 eine Ausführungsform einer Muffe mit neben­ einanderliegenden Kammern, und
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Muffe.
In Fig. 1 sind mit 1 und 2 die Enden von stirnseitig aneinan­ derliegenden Kunststoffrohren bezeichnet, die durch eine Muf­ fe 3 miteinander verbunden und verschweißt werden sollen, die aus dem gleichen Kunststoffmaterial wie das der Rohre be­ steht. Die Muffe 3 weist einen in der Ausgangsstellung zy­ lindrischen Innenumfangsabschnitt 4 auf, in dem Heizdrähte 5 eingelagert sind. Der Innendurchmesser des Innenumfangsab­ schnitts 4 ist nur wenig größer als der Außendurchmesser der Rohre 1, 2, so daß die Muffe 3 auf die Rohrenden aufgeschoben werden kann.
Im Bereich der Heizdrähte 5 ist an der Muffe 3 eine radial außerhalb der Heizdrähte liegende Kammer 6 ausgebildet, die allseitig geschlossen ist. Diese Kammer 6 wird auf der Außen­ seite durch einen etwa zylindrischen Umfangsabschnitt 7 be­ grenzt, der aus dem gleichen Material wie dem der Muffe 3 be­ stehen kann. Wenn die Heizdrähte 5 durch nicht dargestellte Zuführungsleitungen aufgeheizt werden, wird der Innenumfangs­ abschnitt 4 der Muffe 3 erwärmt und erweicht, während gleich­ zeitig die Luft in der geschlossenen Kammer 6 aufgeheizt wird, wodurch sie sich zwangsläufig ausdehnt. Dabei wird der er­ weichte Innenumfangsabschnitt 4 radial nach innen gedrückt, wie dies in Fig. 2 schematisch wiedergegeben ist. Auf diese Weise wird während des Verschweißens der Innenumfang der Muf­ fe 3 an die zu verbindenden Rohrenden 1, 2 angedrückt, so daß sich eine sehr innige Verschweißung des Materials der Muffe 3 mit dem der Rohrenden 1 und 2 ergibt.
Vorzugsweise wird der Innenumfangsabschnitt 4 dünner ausge­ führt als der äußere Abschnitt 7, der zur Erzielung einer Form­ stabilität der Muffe 3 während des Schweißvorganges mit einer größeren Dicke versehen oder steifer ausgeführt wird, damit der Druck, der sich durch die Volumenvergrößerung ent­ wickelt, radial nach innen gerichtet zur Wirkung kommt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind über die Länge der Muffe 3 zwei Kammern 6 nebeneinanderliegend angeordnet, die durch eine quer zur Muffenachse liegende Wand 8 voneinander getrennt sind. Bei einer solchen Ausgestaltung kann der An­ preßdruck der Muffe 3 beim Verschweißen gezielter auf be­ stimmte Umfangsabschnitte der Rohrenden 1, 2 gerichtet werden. In entsprechender Weise ist es möglich, mehrere nebeneinander­ liegende Kammern 6 über die Länge einer Muffe vorzusehen, wo­ bei die Kammern auch unterschiedliche Größen bzw. Querschnit­ te haben können.
Der äußere Umfangsabschnitt 7 der Muffe 3 kann aus einem an­ deren Material bestehen und in Form eines Einsatzes ausge­ bildet sein, der auf dem Außenumfang der Muffe 3 zur Ausbil­ dung der Kammer 6, beispielsweise durch Preßsitz oder dergl., aufgebracht wird. Dadurch kann sowohl ein Material für den äußeren Umfangsabschnitt 7 gewählt werden, das kein guter Wärmeleiter ist, damit während des Verschweißens die Wärme der dabei aufgeheizten Luft in der Kammer 6 nicht wesentlich radial nach außen geleitet wird und bzw. oder ein Material (z.B. Aluminium) gewählt werden, das eine höhere Festigkeit als der zu verschweißende Kunststoff hat, so daß die Gesamt­ festigkeit der Schweißverbindung erhöht wird, was zu einer weiteren Minimierung des notwendigen Kunststoffmaterials genutzt werden kann.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform einer Muffe 3, die aus einem zylindrischen Innenumfangsabschnitt 4 und einem darauf aufge­ schobenen, im Querschnitt etwas U-förmigen äußeren Umfangsab­ schnitt 7 besteht, der bei diesem Ausführungsbeispiel mit mehreren Stegen 9 auf dem Innenumfang versehen ist, die sich über den Innenumfang erstrecken. Diese Stege 9 bilden einer­ seits eine Versteifung des äußeren Abschnitts 7 der Muffe, und andererseits tragen sie zur Formstabilität der Muffe vor dem Verschweißen bei, insbesondere wenn der Innenumfangsabschnitt 4 relativ dünn ausgeführt wird. Auch bei dieser Ausführungs­ form ergibt sich durch die Elastizitätsänderung des Innenum­ fangsabschnitts 4 beim Aufheizen der Heizdrähte 5 eine radial nach innen gerichtete Volumenexpansion der Kammern 6.
Die beschriebene Muffe kann auch zum Verbinden von Kunst­ stoffprofilen Anwendung finden.
Die Kammer 6 wird im wesentlichen gasdicht ausgebildet.
Die Heizdrähte können im axialen Bereich neben den darge­ stellten Ausführungen und bis zu jedem Muffenende als auch mit unterschiedlichem Wickelabstand (Steigung) verlaufen.

Claims (4)

1. Muffe zum Verschweißen von stirnseitig einander gegenüberliegen­ den Kunststoffrohren oder -profilen, wobei in der Muffe aus Kunststoff Heizdrähte eingelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Heizdrähten (5) versehene Bereich der Muffe (3) von wenigstens einer radial außen liegenden, ge­ schlossenen Kammer (6) umgeben ist.
2. Muffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Länge der Muffe mehrere Kammern (6) ausgebil­ det sind.
3. Muffe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenumfangsabschnitt (4) eine geringere Wand­ stärke aufweist als der äußere Umfangsabschnitt (7).
4. Muffe nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Ausbildung der Kammer oder Kammern (6) aus zwei oder mehr Teilen zusammengesetzt ist.
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