DE60003208T2

DE60003208T2 - Multifunktionale presse zum schweissen von kunststoffrohren

Info

Publication number: DE60003208T2
Application number: DE2000603208
Authority: DE
Inventors: Giovanni Meirana
Original assignee: Meirana Giovanni Borghetto Santo Spirito
Current assignee: Meirana Giovanni Borghetto Santo Spirito
Priority date: 1999-10-22
Filing date: 2000-10-16
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2020-10-17
Also published as: DE60003208D1; ITRM990648A1; US6688362B1; ES2200966T3; AU1299101A; ITRM990648A0; ATE242111T1; IT1306729B1; EP1222067B1; WO2001028758A1; EP1222067A1; CN1379711A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Multifunktionspresse zum Verschweißen von Plastikrohren und Verbindungsstücken, insbesondere Polyethylen PE, Polypropylen PP, Polybuten PB und Polyvinyldifluorid PVDF Röhren- und Verbindungsstücken.
Spezieller betrifft die Erfindung eine Presse der o.g. Art, die auf einer Werkbank entweder in einer Werkstatt oder unmittelbar auf dem Baugelände benutzt werden kann und sowohl für Abflusssysteme wie auch für Drucksysteme nützlich ist.
Bekanntermaßen wird das Problem des Verschweißens von Plastikrohren, speziell von Abzweigungen und speziellen Stücken einer Hauptleitung unabhängig von den Dimensionen als extrem empfunden, weil der Handwerker immer wünscht, optimale und perfekt ausgerichtete und konzentrische Verschweißungen einfach durchzuführen.
In der Praxis gibt es auf dem Markt für die Werkbank geeignete Geräte, diese Art von Verschweißungen durchzuführen, jedoch ist keine in der Lage, auf einfache Weise eine koaxiale und perfekt ausgerichtete Schweißung zu garantieren.
Bis zu einem gewissen Zeitraum sah man diese Art von Ungenauigkeit, die teilweise durch die Erfahrung des Handwerkers ausgeglichen werden kann, aber selbst dann einen Nachteil darstellt, als nicht lösbar an, insbesondere bei kurzen Abzweigungen, die direkt auf den Flansch eines Rohres gesetzt werden, weil die Verschweißungen von Haus aus fehlerhaft waren.
In der Tat hatten vor der Einreichung des italienischen Patentes Nr. 1,231,685 vom 18. Mai 1989, welches ursprünglich im Namen desselben Anmelders eingereicht worden war, Reduktionsabzweigungen einen kreisförmigen Querschnitt, so dass die erhaltenen Schweißungen in jedem Fall Fehler aufwiesen.
Durch die Struktur der neuen Verbindungen, welche in diesem italienischen Patent beschrieben und beansprucht sind, und welche derzeit von MKM S.r.l. vertrieben werden, ist es möglich geworden, strukturell perfekte Schweißungen zu erhalten, aber in diesem Fall erlauben es die derzeit verfügbaren Geräte nicht, die Verbindungsmerkmale bestmöglich auszunutzen.
Andererseits gibt es auf dem Markt Geräte, die nur darauf gerichtet sind, Kopfschweißungen herzustellen, die ein festes Spannblech und ein auf einer Basis bewegliches Spannblech bilden, zwischen denen der Fusionsspiegel (fusion mirror) und die Fräsmaschine eingeführt werden, entsprechend dem Bearbeitungsschritt.
Diese Geräte, die nur für Kopfschweißungen verwendbar sind, haben funktionelle Grenzen, u.a., dass sie die beiden (koaxial und konzentrisch) zu verschweißenden Enden nicht perfekt konzentrisch oder ausgerichtet halten.
Ein weiteres Problem bei diesen Geräten besteht darin, dass sowohl der Spiegel (mirror) als auch die Fräsmaschine innerhalb des Aktionsradius des Gerätes bleiben und damit ein freies Arbeiten nicht erlauben, was besonders von Bedeutung ist, wenn die bereits mit den Abzweigungen versehenen Rohre bearbeitet werden, speziell im Fall mehrfacher und/oder entgegengesetzter und nahe beieinander befindlicher Abzweigungen und mit Teilen bereits abgelängter Abschnitte.
Es gibt also verschiedene Arten von Schweißungen, die auf Grundlage der derzeit verfügbaren Techniken unter Verwendung verschiedener Geräte ausgeführt werden können. Tatsächlich sind außer der Durchführung von Kopfschweißungen bei vorgepressten Röhren oder Spezialstücken und außer der Durchführung von Abzweigungsschweißungen unter Verwendung der oben erwähnten MKM-Verbindungen schräge Schweißungen und Teile von Sektoren zur Bildung von Krümmungen realisiert worden, und bei der Polyfusionstechnik die sogenannten Füll- und -Tasche-Schweißungen (socket and pocket weldings).
Um diese zu realisieren, sollte der Handwerker eine Mehrzahl von Geräten haben, was außer dem Kostenproblem unpraktisch ist, insbesondere, wenn die Verschweißungen unmittelbar auf der Baustelle durchgeführt werden sollen.
In der EP 0453903 ist eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben. Im Hinblick auf das oben Gesagte hat der Anmelder eine Mehrfunktions-Universalpresse realisiert, welche alle die oben genannten Tätigkeiten mit der gleichen Vorrichtung durchzuführen erlaubt.
Eine spezielle Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Multifunktionspresse zum Verschweißen von Plastikrohren und Verbindungen, wie in Anspruch 1 definiert ist.
Gemäß der Erfindung kann auf der Führung parallel zu einer ersten und einer zweiten Basis in gleicher Weise wie das erste Element. eine Fräsmaschine vorgesehen sein Vorzugsweise sind gemäß der Erfindung Mittel vorgesehen, welche die Orientierung der Spannvorrichtungsgruppen zur relevanten Basis angeben.
Weiterhin umfassen erfindungsgemäß die Spannvorrichtungsgruppen jeweils ein Paar Spannvorrichtungen, wobei die Spannvorrichtungen jeder Gruppe gegeneinander bewegbar sind, um den Abstand zwischen zwei Spannvorrichtungen jeder Basis zu verändern.
Erfindungsgemäß kann die auf den beweglichen Basen montierte Spannvorrichtung eine einzelne Spannvorrichtung bilden, und eine rückseitig bezüglich der Spannvorrichtung vorgesehene Bohrmaschine dient zum Bohren des Hauptrohres, auf dem eine Abzweigung anzuschweißen ist.
Jede Spannvorrichtung der Gruppe bildet erfindungsgemäß zwei asymmetrische Teile, die sich öffnen und schließen lassen, und in jedem dieser Halbteile ist ein exzentrischer Adapter vorgesehen zur Anpassung an das spezifische gerade bearbeitete Rohr, um dessen Oberfläche in konstanter und gut ausgerichteter Position zu halten.
Weiterhin ist erfindungsgemäß im Fall der Durchführung einer Fassungsschweißung ein Adapter zum Halten des Fassungs- oder Taschenelementes an der inneren Spannvorrichtung der Spannvorrichtungsgruppe vorgesehen, die sich auf der beweglichen Basis befindet.
Erfindungsgemäß sind auf der festen Basis auch Teile vorgesehen, die aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind zum Bewegen der beweglichen Basis, und es sind ebenfalls Befestigungsmittel vorgesehen, um die bewegliche Basis in der richti gen Position zu fixieren, ferner sind an der beweglichen Basis elastische Biegemittel vorgesehen, welche den Belastungsdruck für die Kopfschweißung bestimmen, und Stifte, um die elastischen Biegemittel auszuschalten, wenn Fassungs- oder Taschenschweißungen ausgeführt werden.
Gemäß der Erfindung kann das Thermoelement ein Spiegel- oder Polifusionselement sein, das mit einer elektronischen Thermoelementsteuerung versehen ist, und das Thermoelement kann austauschbar sein, ohne dass notwendigerweise das Halte- und Steuersystem ausgetauscht werden müsste.
Auch kann die Presse erfindungsgemäß eine Schublade zur Aufnahme von Anpassungsstücken bilden.
Die Erfindung sei nun beispielhaft aber nicht beschränkend anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben, welche in den Figuren der beiliegenden Zeichnungen gezeigt sind. Es zeigen:
1 eine Frontansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Presse;
2 eine Seitenansicht der Presse nach 1 mit um 90° gedrehten Spannvorrichtungen;
3 eine zweite Seitenansicht der Presse nach 1;
4 eine dritte Seitenansicht der Presse nach 1;
5 eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Presse;
6 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Presse;
7 eine Spannvorrichtung der erfindungsgemäßen Presse; und
8 eine Spannvorrichtung der erfindungsgemäßen Presse in einer weiteren Ausführungsform.
Im Folgenden sei mit Bezug auf die Figuren der beiliegenden Zeichnungen eine Multifunktionswerkbank gemäß der Erfindung beschrieben, welche sich insbesondere zur Verwendung an der Baustelle zum Verschweißen von Plastikrohren und Verbindungen eignet, speziell von PE-, PP-, PB- und PVDF-Rohren und -Verbindungselementen.
Auch wenn es die Figuren nicht zeigen, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Schublade zur Aufnahme von Anpassungsteilen und einer elektronischen Thermoelement-Temperatursteuerung versehen sein. Weiterhin ist eine schnelle Austauschbarkeit von Art und Modell des Thermoelementes entsprechend der jeweiligen Benutzung möglich, ohne dass das Halterungs- und Steuersystem dafür ausgetauscht werden müsste, was bei den bisherigen Geräten nicht möglich ist.
Wie im Folgenden in näheren Einzelheiten beschrieben wird, hat die erfindungsgemäße Presse eine bewegliche Basis mit. einem Gestellsystem, einer Halterung für das Thermoelement auf einer Führung, auf welcher es in Längs- und Querrichtung gleiten kann und in verschiedene Positionen einstellbar ist, sowie eine Bohrmaschine für zwei Geschwindigkeiten, die längs eines Quersupports gleiten kann, wobei es möglich ist, sie in verschiedene Zentrierpositionen bezüglich der Rohr- und Verbindungsachsen zu justieren.
Es seien nun im Einzelnen die 1 bis 4 betrachtet, welche insbesondere die erfindungsgemäße Presse 1 in einer ersten Ausführungsform zeigen, nämlich zum Verschweißen von Seitenanschlüssen speziell, wenn auch nicht ausschließlich, der MKM-Art mit einem Hauptrohr.
Die Presse 1 hat zwei Basen 2, 3, auf welchen ein Paar Spannvorrichtungen 4 bzw. 5 montiert sind, wobei die letztere um 90° gegenüber der ersteren verdreht ist.
Der Support 6 für eine (nicht dargestellte) Bohrmaschine befindet sich rückseitig von der Spannvorrichtung 5 und kann längs einer Führung 7 gleiten, damit er immer wenn möglich in eine Arbeitsposition gebracht werden kann.
Die Basis 2 ist fest, während die Basis 3 bezüglich der Basis 2 entlang Führungen 8 verschiebbar ist. Es sind ein Bewegungsknopf 9 und ein Blockierknopf 10 für die Arbeitsposition vorgesehen.
Das (nicht gezeigte) Hauptrohr wird an der Spannvorrichtung 4 fixiert, während das (ebenfalls nicht dargestellte) Verbindungsstück an der Spannvorrichtung 5 befestigt ist.
Wie im Einzelnen aus den 1 und 4 ersichtlich ist, hat jede Spannvorrichtung 4, 5 exzentrische Adapter 11', 11", welche eine Anpassung der Presse an jegliche Kombination der Durchmesser von Hauptrohr und Verbindungsstück erlauben, welche ferner die Achse des Rohres in unterschiedlichen Positionen 12, 12' versetzen und die Seite des Rohres an derselben Schweißlinie 12" halten (bei dem System mit exzentrischen Adaptern wird für seitliche Schweißabweichungen das Zentrum, nicht aber die Schweißlinie versetzt, wie speziell bei A in 1 gezeigt), und zwar ohne Modifikation der Schweißachse der Spannvorrichtung 5, wie in 4 mit der Bezugsziffer 12" gezeigt ist. Die Spannvorrichtungen 4, 5 bestehen jeweils aus zwei Teilen 4', 4" und 5', 5", welche sich mit den Handgriffen 13 bzw. 14 öffnen und schließen lassen.
Auf der in den 1 bis 4 gezeigten Presse 1 ist ferner eine Halterung 15 für das Heizelement 16' vorgesehen, welches in den 2 und 3 in unterschiedlichen Ausführungen dargestellt ist, um zu zeigen, dass die erfindungsgemäße Lösung eine Änderung des Elements 16' entsprechend den speziellen Erfordernissen erlaubt. Das Heizelement 16' ist mit einem Steuersystem 17 versehen, welches beim Austausch des Heizelementes 16 nicht ausgetauscht werden müsste.
Nahe der Halterung 15 ist weiterhin ein (nicht gezeigtes) Halterungssystem für eine (ebenfalls nicht gezeigte) Fräsmaschine montiert.
Beide Halterungen für das Heizelement 16' und die Fräsmaschine sind erfindungsgemäß so an der Presse 1 angebracht, dass sie verschwinden, wenn sie nicht gebraucht werden (siehe 2) und in eine Betriebsposition gebracht werden können, wo sie mit dem zu verschweißenden, in der Spannvorrichtung 5 bzw. der Spannvorrichtung 4 befindlichen Rohr- oder Verbindungsstück genau ausgerichtet sind, um einer Dezentrierung der Rohre entsprechend den Durchmessern zu folgen, wenn die Spannvorrichtung 4 um 90° gedreht wird, um eine Kopfschweißung durchzuführen (5) und/oder zum Sektorschweißen (6). Die Halterung 15 und die nicht gezeigte Halterung für die Fräsmaschine sind weiterhin mit einer Justiervorrichtung 18 für die Position des speziellen Werkzeugs bezüglich dem Zentrum des zu schweißenden Rohres versehen.
Die bewegliche Basis 3 weist ferner ein System 19 auf, das längs seines Weges in Richtung auf die Basis 2 die Federwirkung des Einsetzen des Stiftes 20 (1 und 4) eliminiert, um das System 19 für die Durchführung einer Fassungs- oder Taschenschweißung auszuschalten.
Die (nicht gezeigte) Fräsmaschine und das Thermoelement 16' sind auch längs der Achsversetzung bezüglich der Gleitschienen 8 einstellbar, und wenn sie nicht benötigt werden, werden sie auf der Rückseite der Presse 1 abgesenkt, ohne die Arbeitszone zu stören.
In 5 ist die erfindungsgemäße Presse in einer Ausführung gezeigt, welche eine Kopfschweißung erlaubt.
In diesem Fall ist auf der beweglichen Basis 3 ein zweites Paar Klemmbacken 21 montiert, die im Wesentlichen identisch mit den Klemmbacken 4 sind. Sowohl die Klemmbacken 4 wie auch die Klemmbacken 21 können so bewegt werden, dass sie an unterschiedliche Längen des zu schweißenden Rohres (nicht dargestellt) angepasst werden können.
Die erfindungsgemäße Presse 1 erlaubt dank der Doppelklemmbacken 4 und 21 auf den beiden Arbeitsbasen 2, 3 der Maschine die Ausführung von Kopfschweißungen mit präzise ausgerichteten und zentrierten Schweißenden.
Wie bereits vorstehend gesagt wurde, kann bei jedem Paar Klemmbacken 4, 21 eine von ihnen (diejenige, die bezüglich der Arbeitsflächen außen liegt) in einen Abstand gebracht und dort blockiert werden, der bezüglich der anderen unterschiedlich ist. Diese Möglichkeit sowie das Blockieren des Rohres und der Verbindungsstücke bei exzentrischen Reduktionen erlaubt es, Schweißungen leichter auszuführen, die üblicherweise mit konzentrischen Spannsystemen nur schwer durchzuführen sind.
Wie aus 6 ersichtlich ist, sind die Supports 22 der Klemmvorrichtungen 4, 5 oder 21 mit einer Gradskala versehen und können zwischen Positionen von 0 bis 90° verdreht werden, um Schweißungen für Sektorkurven oder andere abgewinkelte Schweißungen sehr genau durchzuführen. Diese Möglichkeit erlaubt auch die Ausführung von 45°-Abwinklungen oder solchen mit anderen Winkeln.
In 7 ist eine Spannvorrichtung 4, 5 oder 21 im geöffneten Zustand ohne Adapter gezeigt, wobei die beiden Klemmbacken 4', 4" geöffnet sind.
Es sei nun 8 betrachtet, bei welcher die Federwirkung des Systems 19 auf die bewegliche Basis durch den Stift 20 (1 und 4) aufgehoben ist und geeignete Reduzierstücke 23', 23" auf der inneren Spannvorrichtung, die auf der Basis 3 montiert ist, verwendet werden, um eine Fassung- oder Taschenschweißung durchführen zu können. In diesem Fall bilden die Reduzierstücke 23', 23" eine Schulter 24 zur Anlage der Fassung, auf welcher die beiden (nicht gezeigten) Rohre verschweißt werden sollen.
Die Erfindung ist anhand von Beispielen bevorzugter Ausführungsformen, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein, zur Veranschaulichung beschrieben worden, jedoch versteht es sich, dass Abwandlungen und/oder Änderungen vom Fachmann vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang, wie er in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims

Multifunktionspresse (1) zum Verschweißen von Plastikrohren mit Verbindungsstücken, insbesondere Polyethylen(PE), Polypropylen-(PP), Polybuten-(PB) und Polyvinyldifluorid-(PVDF)Rohren und -Verbindungsstücken, mit einer ersten festen Basis (2) und einer zweiten Basis (3), welche gegenüber der ersten Basis- (2) längs Gleitführungen bewegbar ist, mit einer auf der ersten Basis (2) montierten ersten Spannvorrichtungsgruppe (4) und einer auf der zweiten Basis (3) montierten zweiten Spannvorrichtungsgruppe (5; 21), und mit einem Heizelement (16'), welches an einer zu der ersten und der zweiten Basis (2 bzw. 3) parallelen Führung angeordnet und mit dieser derart verbunden ist, dass es in eine Arbeitsposition zwischen den Spannvorrichtungsgruppen (4; 5; 21) gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (16') mit der Führung derart gekoppelt ist, dass es in eine Ruheposition gebracht werden kann, die völlig außerhalb und in einer Position unterhalb des Arbeitsbereichs der Spannvorrichtungsgruppen (4; 5; 21) liegt, und dass die Spannvorrichtungsgruppen (4; 5; 21) auf der jeweiligen festen bzw. beweglichen Basis (2 bzw. 3) auch drehbar montiert sind, derart, dass sie jede Orientierung zur Achse der Basen einnehmen können.
Multifunktionspresse (1) zum Verschweißen von Plastikrohren und Verbindungsstücken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Führung parallel zur ersten und zweiten Basis (2, 3) in gleicher Weise wie das erste Heizelement eine Fräsmaschine angeordnet ist.
Multifunktionspresse (1) zum Verschweißen von Plastikrohren und Verbindungsstücken nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigevorrichtung für die Orientierung der Spannvorrichtungsgruppe gegenüber der jeweiligen Basis vorgesehen sind.
Multifunktionspresse (1) zum Verschweißen von Plastikrohren und Verbindungsstücken nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtungsgruppen (4; 5; 21) jeweils ein Paar von Spannvorrichtungen (4', 4"; 5', 5") aufweisen, und dass die Spannvorrichtungen (4', 4"; 5', 5") jeder Gruppe gegeneinander beweglich sind, um den Abstand zwischen den beiden Spannvorrichtungen jeder Basis zu verändern.
Multifunktionspresse (1) zum Verschweißen von Plastikrohren und Verbindungsstücken nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der beweglichen Basis (3) montierte Spannvorrichtungsgruppe (5) durch eine einzige Spannvorrichtung gebildet wird und dass rückwärts von ihr eine Fräsmaschine vorgesehen ist, um das Hauptrohr mit dem angeschweißten Abzweig zu fräsen.
Multifunktionspresse (1) zum Verschweißen von Plastikrohren und Verbindungsstücken nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spannvorrichtung (4', 4"; 5', 5") zwei asymmetrische Teile, die geöffnet und geschlossen werden können, aufweist, wobei jedes der Halbteile mit einem exzentrischen Adapter zur Anpassung an das gerade bearbeitete spezielle Rohr versehen ist, um die Oberfläche des Rohres in einer konstanten und genau ausgerichteten Position zu halten.
Multifunktionspresse (1) zum Verschweißen von Plastikrohren und Verbindungsstücken nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Flanschverschweißung ein zum Halten des Flansches oder Taschenelementes geeigneter Adapter an der inneren Spannvorrichtung der auf der beweglichen Basis angeordneten Spannvorrichtungsgruppe vorgesehen ist.
Multifunktionspresse (1) zum Verschweißen von Plastikrohren und Verbindungsstücken nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bewegung der beweglichen Basis an der festen Basis Mittel zum Nähern und Entfernen vorgesehen sind, dass ferner zur Fixierung der bewegliche Basis in einer geeigneten Position Fixiermittel vorgesehen sind, und dass auf der beweglichen Basis elastische Federmittel, welche den Belastungsdruck für Kopfschweißungen bestimmen, sowie eine Stiftanordnung zur Ausschaltung der elastischen Federmittel, wenn Flansch- oder Taschenverschweißungen durchgeführt werden, vorgesehen sind.
Multifunktionspresse (1) zum Verschweißen von Plastikrohren und Verbindungsstücken nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermoelement ein Spiegel- oder ein Polifusionselement ist, das mit einer elektronischen Thermoelementsteuerung versehen ist, und dass das Heizelement ohne Ersetzen des Halterungs- und Steuersystems austauschbar ist.
Multifunktionspresse (1) zum Verschweißen von Plastikrohren und Verbindungsstücken nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Presse eine Schublade zur Platzierung der Adapterteile aufweist.