DE3939570C2 - Anbohrschelle für Kunststoffrohre - Google Patents

Anbohrschelle für Kunststoffrohre

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Description

Die Erfindung betrifft eine Anbohrschelle für Kunst­ stoffrohre, bestehend aus einem geteilten, das Kunst­ stoffrohr umfassenden Ring mit einem radial abzweigen­ den Rohrstutzen und einer an der Innenwandung des Rin­ ges anzulegenden Leitermatte, deren elektrische Leiter parallel zueinander verlaufende Teilstücke aufweisen, die jeweils durch eine 180° Umkehrschleife miteinander verbunden sind, wobei alle Leiterteilstücke durch einen einzigen zusammenhängenden Leiter gebildet sind, die Leitermatte mittig am Ort unter dem Rohrstutzen ein leiterfreies Gebiet aufweist, am Rand der Leitermatte einige von einem Ende der Matte zum anderen Ende der Matte parallel verlaufende Leiterteilstücke angeordnet sind und zwischen diesen Leiterteilstücken zu beiden Sei­ ten des leiterfreien Gebietes parallel verlaufende Lei­ terteilstücke angeordnet sind, die vom leiterfreien Ge­ biet bis zum jeweiligen Mattenende verlaufen.
Eine solche Anbohrschelle ist aus der DE-OS 22 42 369 be­ kannt.
Anbohrschellen werden an aus Kunststoffrohren aufge­ bauten Versorgungsleitungen in Anwendung gebracht, wenn Abzweigungen z. B. für Hausanschlüsse oder Rohrabsper­ rungen, eventuell unter Herstellung eines Bypasses herzu­ stellen sind. Die aus Kunststoff gefertigte Anbohr­ schelle wird an ihrer Innenwandung mit einer Leitermat­ te versehen, dann an der gewünschten Anbohrstelle um das Kunststoffrohr herumgelegt und befestigt und an­ schließend durch Einbringen von elektrischer Energie in die Leitermatte am Kunststoffrohr angeschweißt. Dabei erhitzt die elektrische Energie den Leiter so stark, daß der Kunststoff sowohl der Anbohrschelle als auch des Kunststoffrohres an der Oberfläche schmelzflüssig wird, wodurch nach Ende der Einspeisung der elektri­ schen Energie sich der Kunststoff der Anbohrschelle mit dem Kunststoff des Kunststoffrohres verschweißt. Zu­ nächst wurden die Leitermatten aus parallel zueinander verlaufenden Leiterteilstücken aufgebaut, die am Ende der Matten durch 180° Umkehrschleifen miteinander ver­ bunden sind, wobei jeweils ein Leiterteilstück mit dem unmittelbar benachbarten Leiterteilstück verbunden ist. Derartige Leitermatten werden dadurch hergestellt, daß meist ein einziger durchgehender Leiter in Zick-Zack-Schleifen gelegt und anschließend in dieser Lage durch eine mattenförmige Kunststoffbeschichtung stabi­ lisiert wird. Bei dieser Ausführungsform einer Leiter­ matte hat der Bohrer zur Herstellung der Anbohrung des Kunststoffrohres eine Vielzahl von Leiterteilstücken zu durchschneiden. Dieses läßt den Bohrer vorzeitig stumpf werden. Stumpfe Bohrer sind oftmals nicht in der Lage, Leiterteilstücke zu durchschneiden, sie schleppen diese bei ihrer Bewegung mit und ziehen sie aus der Schweiß­ stelle heraus, was zu Undichtigkeiten ebenso wie zu einer erheblichen Schwächung der Schweißstelle führen kann.
Dazu wurden an einer Seite der Leitermatte dicht neben­ einander Anfang und Ende des Leiters angeordnet, so daß die Anschlußklemmen unmittelbar nebeneinander zu lie­ gen kamen. Diese Leitermatte weist nur einen einzigen in parallelen Schleifen gelegten Leiter auf, der über vier (gedachte) Felder der Leitermatte geführt ist; zwei an den Längsrändern liegende langgestreckte Fel­ der, auf denen der Leiter bis zu beiden Enden der Lei­ termatte geführt ist, und zwei sich jeweils von dem mittigen leiterfreien Gebiet zu den Enden der Leiter­ matte erstreckenden kurzen Feldern, auf denen der Lei­ ter ebenfalls in parallelen Schleifen gelegt zuerst über das eine dieser beiden kurzen Felder zum am Längs­ rand den Anschlußklemmen gegenüberliegenden langge­ streckten Feld und dann zurück über das andere der bei­ den kurzen Felder zum Längsfeld mit den Anschlußklem­ men zurückgeführt ist.
Die Leitermatte wird am ehesten und am stärksten dort erhitzt, wo die Anschlußklemmen angeordnet sind. Da die beiden Anschlußklemmen der den Kunststoff zum Schmelzen bringenden Leitermatte bei der DE 22 42 369 A auf einer Seite der Leitermatte dicht nebeneinander liegen, er­ hitzt sich diese Stelle der Matte am ehesten und beson­ ders stark. Die Erhitzung der Matte führt dazu, daß die Kunststoffmasse der Matte und der angrenzenden Teile der Anbohrschelle schmelzen. Dieser Schmelzvorgang ist für die herzustellende Schweißverbindung von hoher Wichtigkeit, besteht doch das Verschweißen darin, daß die verflüssigten Kunststoffteile miteinander in Berüh­ rung kommen, sich miteinander vermischen und dann nach dem Erkalten eine homogene Einheit bilden. Die frühzei­ tige und besonders intensive Aufschmelzung der Kunst­ stoffmasse im Bereich der Anschlußklemmen hat bei der Ausführungsform der DE 22 43 369 A dazu geführt, daß die in der Schmelze liegenden Leiterteile sich berührt und einen Kurzschluß hervorgerufen haben. Dieser Kurzschluß trat, da das Gebiet nahe den Anschlußklemmen zuerst aufschmolz, immer in diesem Gebiet auf. Das führte dazu, daß die übrigen Gebiete nicht mehr beheizt wurden und daher in diesen Gebieten keine Verschweißung mehr erfolgte. In solchen Fällen einer verunglückten Verschweißung mußte die bereits im Gebiet der Anschluß­ klemmen erfolgte Verschweißung wieder zerstört werden, um die Schweißung mit einer neuen Matte zu wiederholen. Die Zerstörung dieser Verschweißung ist mit erheblichen Mühen und auch Gefahren verbunden, denn diese Ver­ schweißungen werden fast ausnahmslos an gasführenden und daher unter Druck stehenden Gasleitungen ausge­ führt.
Diese Nachteile treten bei einer Heizvorrichtung, wo die Anschlußklemmen weit auseinanderliegen, wie z. B. gemäß der EP 0 170 844, nicht auf. Bei dieser kommen Leiterbündel zur Anwen­ dung, die durch quer zur Leiterlaufrichtung angeordnete Bänder zusammengehalten werden, was es erforderlich macht, ringsum isolierte Leiter zu verwenden. Diese sind dicker als unisolierte Leiter, benötigen eine bei Erhitzung nicht schmelzende Isolierung und haben einen wesentlich schlechteren Wärmeübergang als nicht iso­ lierte Leiter. Das führt zu einem erschwerten und mehr Zeit in Anspruch nehmenden Schweißvorgang. Zudem ver­ bleiben in Bereichen zwischen den Bändern Luftein­ schlüsse an der Schweißstelle, die zur Blasenbildung und Undichtigkeiten an der Schweißstelle und auch zu verringerter mechanischer Festigkeit an diesem Ort füh­ ren.
Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Mög­ lichkeit zu schaffen, um am Ort unter dem Rohrstutzen ein leiterfreies Gebiet zu haben und trotzdem eine ein­ wandfrei homogene Verschweißung der Anbohrschelle mit dem Kunststoffrohr zu erreichen.
Die Erfindung besteht darin, daß die Leiterführung an der einen Außenseite der Leitermatte mit den von einem Ende zum anderen Ende der Leitermatte reichenden Lei­ terteilstücken beginnt und an der anderen Außenseite mit den von einem Ende zum anderen Ende der Leitermatte reichenden Leiterteilstücken endet, daß auf der einen Seite des leiterfreien Gebietes die jeweils unmittelbar benachbarten Leiterteilstücke durch eine Umkehrschleife in bekannter Weise miteinander verbunden sind und daß auf der anderen Seite des leiterfreien Gebietes von vier benachbarten Leiterteilstücken jeweils zwei un­ mittelbar benachbarte Leiterteilstücke durch eine Um­ kehrschleife und zwei beidseitig zu diesen beiden Lei­ terstücken liegende Leiterteilstücke durch eine Um­ kehrschleife miteinander verbunden sind.
Auf diese Weise läßt sich der Leiter in der Leitermatte überall mit gleichem Abstand voneinander verlegen, ob­ wohl Anfang und Ende des Leiters an gegenüberliegenden Seiten der Matte angeordnet sind, so daß eine homogene Verschweißung überall dort erreicht wird, wo die Leiter liegen, während mittig am Ort unter dem Rohrstutzen ein leiterfreies Gebiet befindlich ist, welches problemlos von Bohrern durchschnitten werden kann. Auf diese Weise läßt sich eine hervorragend dichte und homogene Ver­ schweißung erzielen.
Zur Erzielung größerer Verbindungsflächen im Bereich der beiden langgestreckten seitlichen (gedachten) Fel­ der kann es zweckmäßig sein, wenn der Ring im Bereich des Rohrstutzens nach außen weisende Ansätze, z. B. in Form von Kreis- oder Vielecksegmenten aufweist und wenn die am Rande der Leitermatte befindlichen, von einem Ende der Matte zum anderen Ende verlaufenden Leiter­ teilstücke mittig nach außen gekrümmt sind.
Eine zweckmäßige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leiterführung besteht darin, daß die vier benachbarten Leiterteilstücke so gelegt sind, daß an ihrem einen En­ de zwei Leiterteilstücke durch eine Umkehrschleife mit­ einander verbunden sind, während an ihrem anderen Ende ein Leiterteilstück mit denjenigen Leiterteilstücken verbunden ist, die sich auf einer Seite des leiter­ freien Gebietes zwischen den Rändern der Leitermatte erstrecken und ein benachbartes Leiterteilstück am Ran­ de des leiterfreien Gebietes verlaufend in das erste Leiterteilstück auf der anderen Seite des leiterfreien Gebietes übergeht.
Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein mit einer An­ bohrschelle versehenes Rohr,
Fig. 2 eine Ansicht von oben auf das Rohr mit Anbohrschelle,
Fig. 3 eine Ansicht von oben auf das Rohr mit einer Anbohrschelle, die beidseitig Ansätze aufweist,
Fig. 4 die Leiterverlegung in einer rechteckigen Leitermatte,
Fig. 5 die Leiterverlegung in einer mit Ansätzen versehenen Leitermatte.
Auf das Kunststoffrohr 1 ist eine Anbohrschelle 2 aufgesetzt, die ebenfalls aus Kunststoff hergestellt ist und durch eine Befestigungszwinge 3 mechanisch fest am Kunststoffrohr 1 befestigt ist. Die Anbohrschel­ le 2 weist einen Rohrstutzen 4 auf, der für den Anbohrvorgang notwendig ist und durch den der Bohrer geführt wird, wenn das Kunststoffrohr 1 angebohrt wird. Dieser Rohrstutzen 4 ist nach Ausführung der Anbohrung mit einer Kappe 5 verschlossen. Von dem Rohrstutzen 4 zweigt ein Abzweigrohr 6 ab, welches im Falle eines Hausanschlusses zu dem zu versorgenden Haus führt oder welches im Falle einer Rohrreparatur als Bypass dient.
Es ist notwendig, die Anbohrschelle 2 fest mit dem Kunststoffrohr 1 zu verbinden. Das geschieht durch eine Verschweißung, die durch eine Leitermatte 7 ausgeführt wird, indem durch den bzw. die Leiter dieser Leitermatte 7 elektrischer Strom hindurchgeführt wird, der die Leiter dieser Matte so hoch erhitzt, daß sowohl die Oberfläche des Kunststoffrohres als auch die Oberfläche der Anbohrschelle schmelzflüssig wird, wodurch sich diese beiden geschmolzenen Massen miteinander verbinden und nach dem Erkalten eine feste Verschweißung darstellen. Die Leiter in dieser Leitermatte 7 sind an ihren Enden zu den Anschlußklem­ men 8 herausgeführt.
Besonders wirkungsvoll ist die Verschweißung dann, wenn sie mit Hilfe einer Leitermatte hergestellt ist, die nur einen einzigen Leiter, nämlich einen Draht aus homogenem Material mit gleichbleibendem Querschnitt aufweist. Ein Ausführungsbeispiel ist in der Fig. 4 gezeigt: Der Leiter besteht aus einem einzigen Draht, der durch seine Verlegung in eine Vielzahl von Leiter­ teilstücken gelegt ist, und zwar an beiden Rändern Leiterteilstücke 9A, die von einem Ende 7A der Leiter­ matte zum anderen Ende 7B der Leitermatte verlaufen und dabei parallel zu den Seiten 7X und 7Y der Leiter­ matte 7 liegen. Miteinander verbunden sind diese Leiterteilstücke 9A miteinander durch 180° Umkehrschlei­ fen 9X, 9Y, 9Z. Damit in der Mitte der Leitermatte 7 ein leiterfreies Gebiet 10 verbleibt, sind zwischen den Rändern 7A, 7B der Leitermatte 7 und dem leiter­ freien Gebiet 10 zwischen den Gebieten mit den Leiter­ teilstücken 9A parallel zueinander verlaufende Leiter­ teilstücke 9B, 9C, 9D angeordnet. Die Leiterteilstüc­ ke 9B bilden ein Feld für sich, das auf der einen Seite des leiterfreien Gebietes 10 liegt. Hier sind jeweils unmittelbar benachbarte Leiterteilstücke 9B durch Umkehrschleifen 9X miteinander verbunden.
Das auf der anderen Seite des leiterfreien Raumes 10 liegende Gebiet mit den Leiterteilstücken 9C, 9D ist in anderer Weise mit den Leiterteilstücken 9C, 9D belegt: Hier sind von vier benachbarten Teilstücken 9C, 9D jeweils zwei unmittelbar benachbarte Leiterteil­ stücke 9C durch eine Umkehrschleife 9Y miteinander verbunden, während beidseitig zu diesen Leiterteil­ stücken 9C angeordnete weitere Leiterteilstücke 9D ihrerseits durch eine Umkehrschleife 9Z miteinander verbunden sind. Auf diese Weise ist zu der einen Seite des leiterfreien Gebietes 10 eine Anordnung der Leiterteilstücke 9B erhalten, in der diese Leiter­ teilstücke 9B einlagig nebeneinander angeordnet sind, während auf der anderen Seite des leiterfreien Gebietes 10 die Leiterteilstücke 9C, 9D doppellagig gelegt sind.
Mit dieser Leitermatte läßt sich eine hervorragend homogene Verschweißung erzielen, weil sämtliche Leiter gleichen Abstand voneinander aufweisen.
Mit geringerer Leiterlänge läßt sich auskommen, wenn der Leiter gemäß Fig. 5 verlegt wird: Hier sind die von den Leiterteilstücken 9A gebildeten Randbereiche der Leitermatte neben dem leiterfreien Gebiet 10 in nach außen gekrümmter Form gelegt, was sich insbeson­ dere dann günstig ausführen läßt, wenn die Anbohrschel­ le 2 beidseitig kreissegmentartige Ansätze 11 aufweist.
Wesentlich für die Leiteranordnung in den beiden Ausführungsbeispielen der Fig. 4 und 5 ist es, daß die vier benachbarten Leiterteilstücke so gelegt sind, daß an ihrem einen Ende zwei Leiterteilstücke durch eine Umkehrschleife miteinander verbunden sind, während an ihrem anderen Ende ein Leiterteilstück mit denjenigen Leiterteilstücken verbunden ist, die sich auf einer Seite des leiterfreien Gebietes zwischen den Rändern der Leitermatte erstrecken und ein benach­ bartes Leiterteilstück am Rande des leiterfreien Gebietes verlaufend in das erste Leiterteilstück auf der anderen Seite des leiterfreien Gebietes übergeht.
Bezugszeichenliste
1 Kunststoffrohr
2 Anbohrschelle
3 Befestigungszwinge
4 Rohrstutzen
5 Kappe
6 Abzweigrohr
7 Leitermatte
8 Anschlußklemme
9 Leiterteilstücke
10 Leiterfreies Gebiet
11 Ansatz

Claims (3)

1. Anbohrschelle für Kunststoffrohre, bestehend aus einem geteilten, das Kunststoffrohr umfassenden Ring mit einem radial abzweigenden Rohrstutzen und einer an der Innenwandung des Rin­ ges anzulegenden Leitermatte, deren elektrische Leiter parallel zueinander verlaufende Teilstücke aufweisen, die jeweils durch eine 180° Umkehr­ schleife miteinander verbunden sind, wobei
alle Leiterteilstücke durch einen einzigen zusammen­ hängenden Leiter gebildet sind,
die Leitermatte mittig am Ort unter dem Rohrstut­ zen ein leiterfreies Gebiet aufweist,
am Rand der Leitermatte einige von einem Ende der Matte zum anderen Ende der Matte parallel verlau­ fende Leiterteilstücke angeordnet sind und
zwischen diesen Leiterteilstücken zu beiden Seiten des lei­ terfreien Gebietes parallel verlaufende Leiter­ teilstücke angeordnet sind, die vom leiterfreien Gebiet bis zum jeweiligen Mattenende verlaufen dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiterführung an der einen Außenseite (7X) der Leitermatte (7) mit den von einem Ende (7A) zum anderen Ende (7B) der Leitermatte (7) reichen­ den Leiterteilstücken (9A) beginnt und an der an­ deren Außenseite (7Y) mit den von einem Ende (7A) zum anderen Ende (7B) der Leitermatte (7) reichen­ den Leiterteilstücken (9A) endet,
daß auf der einen Seite des leiterfreien Gebietes (10) die jeweils unmittelbar benachbarten Leiter­ teilstücke (9B) durch eine Umkehrschleife (9X) in bekannter Weise miteinander verbunden sind
und daß auf der anderen Seite des leiterfreien Ge­ bietes (10) von vier benachbarten Leiterteilstüc­ ken (9C, 9D) jeweils zwei unmittelbar benachbarte Leiterteilstücke (9C) durch eine Umkehrschleife (9Y) und zwei beidseitig zu diesen beiden Leiter­ stücken (9C) liegende Leiterteilstücke (9D) durch eine Umkehrschleife (9Z) miteinander verbunden sind.
2. Anbohrschelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ring der Anbohrschelle (2) im Bereich des Rohrstutzens (4) nach außen weisende Ansätze (11) aufweist
und daß die am Rande der Leitermatte (7) befindli­ chen, von einem Ende (7A) der Matte (7) zum ande­ ren Ende (7B) verlaufenden Leiterteilstücke (9A) mittig nach außen gekrümmt sind.
3. Anbohrschelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die vier benachbarten Leiterteilstücke (9C, 9D) so gelegt sind,
daß an ihrem einen Ende zwei Leiterteilstücke (9C, 9D) durch eine Umkehrschleife (9M) miteinander verbunden sind,
während an ihrem anderen Ende ein Leiterteilstück (9D) mit denjenigen Leiterteilstücken (9A) verbun­ den ist, die sich auf einer Seite des leiterfreien Gebietes (10) zwischen den Rändern (7A, 7B) der Leitermatte (7) erstrecken und
ein benachbartes Leiterteilstück (9C) am Rande des leiterfreien Ge­ bietes verlaufend in das erste Leiterteilstück (9B) auf der anderen Seite des leiterfreien Gebie­ tes (10) übergeht.
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