DE69613583T2 - Verfahren zum herstellen einer muffe am ende eines rohres - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Muffe an einem Rohr aus orientiertem Kunststoff mit einer Ringnut im Inneren der Muffe. Die Nut dient dem Aufnehmen einer elastischen Dichtung zum Abdichten zwischen der Muffe und einem Stutzenende eines anderen Rohrs, wenn zwei Rohre miteinander verbunden werden sollen.
• Das herkömmliche Verfahren zur Herstellung einer Muffe an einem Rohr aus nicht orientiertem Kunststoff bei gleichzeitiger Bildung einer Ringnut im Inneren der Muffe umfaßt das Erwärmen eines Endbereichs des Rohres auf eine im wesentlichen über dem Umwandlungspunkt zweiter Ordnung von amorphem Kunststoff oder über dem Kristallschmelzpunkt von kristallinem Kunststoff liegende Temperatur und das Schieben des erwärmten Endbereichs des Rohres auf einen Dorn mit einem zusammenklappbaren Kern, um die Nut zu bilden. Nach dem Abkühlen des Endbereichs wird der Kern zusammengeklappt und das mit einer Muffe versehene Rohr wird vom Dorn abgezogen. Dieses Verfahren ist zum Beispiel in DE-B-22 42 923 offenbart.
• Es ist ferner bekannt, einen Dichtring oder eine Dichtung auf den Dorn zu schieben und die Nut im Endbereich des Rohrs über dem Dichtungsring auszubilden, der in der Nut belassen wird und vom Dorn zusammen mit dem Rohr abgezogen wird.
• Wenn die Muffe an einem Rohr aus orientiertem Kunststoff, insbesondere aus MOPVC (molekular orientiertes Polyvinylchlorid), gebildet werden soll, treten zwei Probleme auf, die bei Rohren aus nicht orientiertem Kunststoffmaterial nicht existieren:
• 1) Vermeiden von Belastungskonzentrationen im Kunststoffmaterial während der Muffenbildung im Bereich, in dem die Nut ausgebildet werden soll (das Material neigt um den Umfang eher zum Reißen als normal, da die Zugkraft in radialer Richtung normalerweise größer ist als in axialer Richtung), und 2) genaues Regeln des Grades des möglichen Schrumpfens während der Muffenherstellung, wodurch unnötige Kompression vermieden wird, welche die Längung beim Bruch reduzieren kann.
• Diese Probleme werden durch das erfindungsgemäße Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
• Andere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche definiert.
• Wenn der orientierte Kunststoff weit über den Umwandlungspunkt zweiter Ordnung oder den Kristallschmelzpunkt erwärmt wird, schrumpft er auf den Dorn, wodurch die Reibung zwischen dem Rohr und dem Dorn erhöht wird. Das erwärmte Material ist ferner weicher und durch die Kombination aus weicherem Material und erhöhter Reibung wird der Kunststoff zusammengedrückt, wenn der erwärmte Endbereich auf den Dorn geschoben wird. Das Erwärmen des Endbereichs des Rohres ist erforderlich, da die Kräfte, die zum Schieben des Endbereichs über den aufgeweiteten zusammenklappbaren Kern, den Dichtungsring oder einen vorgefertigten Nutkern erforderlich sind, zu groß sind, wenn die Temperatur des Kunststoffs unter dem Umwandlungspunkt zweiter Ordnung oder dem Kristallschmelzpunkt liegt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist jedoch die Kompression des Kunststoffs gut geregelt und hauptsächlich auf den Bereich des Endbereichs des Rohres beschränkt, in dem die Nut in der Innenseite der Muffe angeordnet sein soll, und somit können die zum Bewegen des Endbereichs des Rohres über den Kern oder den Dichtungsring erforderlichen Kräfte auf einem niedrigen und akzeptablen Wert gehalten werden. Wenn das Rohr mit axialem Zug hergestellt wird, bewirkt das Erwärmen des Endbereichs des Rohres eine Verringerung des axialen Zugs des Rohres, wodurch eine Zunahme der Wanddicke in diesem Bereich erzeugt wird, die ausreicht, die radiale Streckung der Rohrwand nicht nur dort zu kompensieren, wo sich die Nut befindet, sondern auch im zylindrischen Teil des Rohres.
• Indem der Kunststoff nur in dem Bereich, in dem sich die Nut in der Muffe befinden soll, über den Umwandlungspunkt zweiter Ordnung oder den Kristallschmelzpunkt erwärmt wird, werden die beiden zuvorgenannten Probleme überwunden.
• US-A-4 276 010 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Muffen an Kunststoffrohren, die durch Verbinden eines Stutzenendes eines Rohres mit dem Muffenende eines anderen Rohres mittels Haftung oder Klebens verbunden werden, wobei keine Nut in der Muffe vorgesehen ist. Der Endbereich des mit einer Muffe zu versehenden Rohres wird auf einen zylindrischen Dornbereich geschoben, der im wesentlichen denselben Innendurchmesser wie das Rohr hat, und wird auf eine Temperatur erwärmt, bei der es sich wenigstens um die Formgedächtnistemperatur des Kunststoffs handelt (bei Polyvinylchlorid beträgt die Formgedächtnistemperatur ungefähr 180ºC), jedoch nicht über die Temperatur, bei der sich die physikalischen Eigenschaften oder gar die chemische Zusammensetzung verändert (bei Polyvinylchlorid beträgt diese Temperatur ungefähr 250ºC). Nach dem Erwärmen des Endbereichs des Rohres auf die gewünschte Temperatur wird der Endbereich axial auf einen breiteren zylindrischen Dornbereich über einen konischen Übergangsbereich zwischen den Dornbereichen geschoben, wobei der breitere Dornbereich und der Übergangsbereich die Form der herzustellenden Muffe definieren. Da auf der Innenseite der Muffe keine Nut ausgebildet wird, weist der breitere Dornbereich keinen Kern oder aufgeschobenen Dichtungsring auf, und daher ist das extreme Aufweiten des Endbereichs des Rohres durch das Pressen des Endbereichs über einen solchen Kern oder Dichtungsring kein Bestandteil dieses Muffenherstellungsverfahrens. Ferner betrifft dieses Dokument des Standes der Technik nicht das Herstellen von Muffen an einem Rohr aus orientiertem Kunststoff, so daß die damit einhergehenden Probleme nicht erwähnt oder gar angegangen werden.
• Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche illustrative Beispiele der Erfindung offenbaren, im einzelnen beschrieben, welche zeigen:
• Fig. 1-3 und 4A Seitenansichten eines Dorns mit einem Rohr in axialem Querschnitt zur Darstellung aufeinanderfolgender Schritte eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
• Fig. 4B und 4C Teilansichten des Dorns der Fig. 1-3 und 4A zur Darstellung eines modifizierten Aufbaus des Dorns,
• Fig. 5-9 Ansichten ähnlich den Fig. 1-3 und 4A zur Darstellung aufeinanderfolgender Schritte eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens und
• Fig. 10-14 Ansichten ähnlich den Fig. 1-3 und 4A zur Darstellung aufeinanderfolgender Schritte eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
• Der in den Fig. 1-3 und 4A dargestellte Dorn, der bei dem offenbarten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens Verwendung findet, besteht aus einem harten verschleißfesten Material wie Stahl oder einem anderen auf diesem Gebiet bekannten geeigneten Material. Der Dorn hat ein konisches Endelement 10, das die Spitze des Dorns bildet, ein zylindrisches erstes Dornelement 11, ein konisches Übergangselement 12 und ein zweites zylindrisches Dornelement 13. Der Dorn kann Unterdruckdurchlässe und (nicht dargestellte) Einrichtungen zum eventuell erforderlichen Erwärmen und/oder Kühlen des Dorns aufweisen. Am Dornelement 13 ist ein zusammenklappbarer Kern 14 vorgesehen, der von bekanntem Aufbau sein kann. Der zusammenklappbare Kern kann durch nicht dargestellte Einrichtungen zwischen einem in den Fig. 1-3 dargestellten aufgeweiteten Zustand, in dem der Kern einen ringförmigen Steg bildet, dessen Form der Ringnut entspricht, die in der auf dem Dorn zu bildenden Rohrmuffe oder -glocke geformt wird, und einem in Fig. 4A dargestellten zusammengeklappten Zustand eingestellt werden, in dem der Kern mit der zylindrischen Fläche des Dornelements 13 fluchtet. Das Dornelement 13 und das Übergangselement 12 definieren die Form der zu bildenden Muffe.
• Ein Kunststoffrohr, dessen Endbereich bei 15 dargestellt ist, weist eine gleichmäßig zylindrische Form auf und soll mit einer Muffe oder Glocke in dem Endbereich und mit einer Ringnut in der Innenseite der Muffe zum Aufnehmen einer elastischen Dichtung, normalerweise einer Gummidichtung, versehen werden, die eine Abdichtung zwischen der Muffe und dem Stutzenende eines anderen, in die Muffe eingesetzten Rohres bilden soll. In einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Rohrendbereich 15 auf eine Temperatur vorgewärmt werden, die einer Temperatur T&sub0;, bei der es sich um den Umwandlungspunkt zweiter Ordnung Tg eines amorphen Kunststoffmaterials oder den Kristallschmelzpunkt Tm eines kristallinen Kunststoffmaterials handelt, nahekommt, jedoch noch darunterliegt, obwohl ein derartiges Vorwärmen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht erforderlich ist. Nach dem Vorwärmen wird der Rohrendbereich 15 auf den Dornbereich 11 geschoben, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des Rohres entspricht, Fig. 1. Die Außenfläche des Dorns kann z. B. durch eine Chrom-Tetrailuorethylenbeschichtung glatt und gleitfähig gemacht werden. Darüber hinaus kann ein Schmiermittel wie Silikonöl auf die Oberfläche des Dorns aufgebracht werden, um die Reibung zwischen dem Rohr und dem Dorn einzustellen, wenn das Rohr auf den Dorn aufgeschoben wird. Eine Länge I&sub1; des Rohrendbereichs an der Öffnung des Rohres wird auf eine Temperatur T&sub1; oberhalb der Temperatur T&sub0; erwärmt, wenn sich der Rohrendbereich auf dem Dornelement 11 befindet. Dieses Erwärmen kann durch aufgesprühtes heißes Wasser, Strahlungswärme oder durch in einer das Rohr umgebenden Hülse zirkulierende Warmluft erfolgen. Das beste Ergebnis wird jedoch durch Infraroterwärmung erreicht, da der Erwärmungseffekt in diesem Fall leicht auf einen vorbestimmten Bereich des Rohrendes fokussierbar ist. Die normale Infrarotstrahlung umfaßt Wellenlängen, die Absorptionsspitzen in dem Material entsprechen, wodurch eine Überhitzung der Außenfläche des Rohres bewirkt wird. Wenn jedoch diese Wellenlängen durch ein Filter, beispielsweise ein Quarzglasfilter, ausgefiltert werden, kann eine gleichmäßige Erwärmung des Teils 11 des Rohrendbereichs erreicht werden, was zur Regelung der Orientierung des Materials wichtig ist. Bei Polyethylenmaterial liegen die auszufilternden Wellenlängen beispielsweise im Bereich von 2-10 um und die effektive Heizwellenlänge sollte im wesentlichen 1,2 um betragen. Die Oberfläche des erwärmten Bereichs des Rohres kann durch ein Schutzgas geschützt werden. Der Rest des Endbereichs des Rohres wird unterhalb der Temperatur T&sub0; gehalten. Die Temperatur T&sub1; sollte unterhalb der Bruchtemperatur des Kunststoffs liegen, d.h. unterhalb der Temperatur, bei der ein weiterer Temperaturanstieg eine zunehmende Gefahr des Brechens des Rohres mit sich bringt.
• Der nächste Schritt des Verfahrens umfaßt das Aufschieben des Endbereichs des Rohres weiter in axialer Richtung auf dem Dorn auf das Dornelement 13 über das Übergangselement 12, wobei Endbereich des Rohres über den aufgeweiteten Kern 14 in die Position gemäß Fig. 2 gedrückt wird. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist das Stück 11 derart bemessen, daß es sich von der Öffnung des Rohres symmetrisch zu beiden Seiten des Kerns 14 erstreckt, so daß die Nut in der Innenseite der Muffe in diesem Stück des Rohres gebildet wird. Der weiche Kunststoff des Stücks 11 wird in radialer Richtung über den Kern 14 gestreckt und kann durch die zum Bewegen des Rohres über den Kern erforderliche Kraft geringfügig axial zusammengedrückt werden. Durch das Erwärmen des Endbereichs des Rohres wird der mögliche axiale Zug des Rohres verringert, wodurch die Wanddicke ausreichend vergrößert wird, um die Verringerung der Wanddicke auszugleichen, die durch das Strecken in radialer Richtung bewirkt wird. Ausgewählte Oberflächen des Dorns können rauh oder gerieft sein, um die Reibung zwischen Dorn und Rohr zu erhöhen. Die angerauhte oder geriefte Oberfläche in Verbindung mit Unterdruck im Dorn und/oder Druck in einem Raum um den Dorn und das darauf befindliche Rohr stellen Mittel zum Regeln des axialen Schrumpfens des Rohrs dar. Bei in dieser Position auf dem Dorn befindlichen Rohr kann ein Stück 12 des Endbereichs des Rohres, Fig. 3, auf eine Temperatur T&sub2; erwärmt werden, die über der Temperatur T&sub0; liegt und gleich der Temperatur T&sub1; sein kann, jedoch nicht notwendigerweise sein muß. Durch dieses Erwärmen, das ebenfalls durch Strahlungserwärmung in einer Hülse erfolgen kann, die um das Rohr vorgesehen ist, paßt sich die Form des Stücks I&sub2; des Rohres eng anliegend an die Form des Kernelements 13, des Übergangselements 12 und des Kerns 14 an, d. h. dieses Stück des Rohrs bildet die gerillte Muffe und die Rohrwand kann aufgrund des Formgedächtnisses des Kunststoffs wieder die selbe Wanddicke wie der Rest des Rohres annehmen. Es ist in dieser Phase möglich, eine Druckkammer, Unterdruck, oder mechanische Klammern zu verwenden, um das Rohr unter voller Kalibrierung der Rohrmuffe und der Innennut derselben gegen die Dornoberfläche zu drücken, wie auf diesem Gebiet der Technik bekannt.
• Nach dem Abkühlen des Endbereichs des Rohrs, beispielsweise durch Aufsprühen von Wasser, wird der Kern 14 zusammengeklappt, Fig. 4A, und anschließend wird das mit der Muffe versehene Rohr vom Dorn abgezogen. Wenn es sich bei dem Kunststoff des Rohres um orientiertes Polyvinylchlorid (MOPVC) handelt, beträgt die Temperatur T&sub0; ungefähr 80ºC, und die Temperaturen T&sub1; und T&sub2; können denselben Wert oder unterschiedliche Werte haben, sollten jedoch höchstens 105ºC betragen, welches die Bruchtemperatur von MOPVC ist. Vorzugsweise beträgt T&sub1; 95ºC und T&sub2; 90ºC. Entsprechende Temperaturen für PEX können sein: T&sub0; = 135ºC, T&sub1; = 150ºC und T&sub2; = 140ºC, jedoch nicht höher als 190ºC.
• Anstelle der Verwendung eines zusammenklappbaren Kerns, wie zuvor beschrieben, kann die Nut über einem Dichtungsring ausgebildet werden, der auf den Dorn aufgeschoben und zusammen mit dem Rohr vom Dorn abgezogen wird, so daß der Dichtungsring einen festen Bestandteil des Rohres bildet. In diesem Fall kann die Tiefe der Nut verringert werden und der Krümmungsradius am Boden der Nut kann im Vergleich mit dem Bodenradius einer Nut, die zur Aufnahme eines separaten Dichtungsrings oder einer Dichtung dient, vergrößert werden, was bedeutet, daß Belastungskonzentrationen in dem Material verringert werden und daß die zum Schieben des Rohres über den Dichtungsring auf den Dorn erforderliche Kraft verringert wird. In diesem Zusammenhang ist eine Dichtung des Typs mit einem Stahl- oder Kunststoffrückhaltering besonders nützlich, der eine weitere Verringerung des Innendurchmessers der Nut ermöglicht, ohne daß die Gefahr eines unbeabsichtigten Herausrutschens der Dichtung aus der Nut besteht. Das beste Profil für eine Dichtung dieses Typs wäre symmetrisch mit einem stumpfen Flankenanstieg, d. h. weniger als 30º, so daß das Rohr leichter über die Dichtung geschoben werden kann. Ein sehr großer Krümmungsradius an der Oberseite der Dichtung oder gar eine gerade Oberseite verringert die gegen die Muffennut wirkenden Belastungen. Ein separater Kern mit einer vorgeformten Nut für einen Dichtungsring kann auf den Dorn aufgeschoben werden. Das Rohr wird über den Kern geschoben, der in dem Rohr verbleibt, wenn dieses vom Dorn abgezogen wird. Dieses Merkmal ist besonders Zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet, da ein radiales Schrumpfen der Orientierung vorliegt, welches den Kern in Position hält. Diese auf dem Gebiet von leichtgewichtigen Abwasserrohren bekannte Ausbildung stellt eine neue interessante Möglichkeit auf dem Gebiet des Verbindens orientierter Polyolefindruckrohre dar.
• Um das Zusammendrücken des Rohrs beim Aufschieben auf den Dorn zu verringern, kann die Ausbildung gemäß der Fig. 4B und 4C verwendet werden. Wie in diesen Figuren dargestellt, weist das Dornelement zwischen dem Übergangselement 12 und dem Kern 14 (oder einem auf den Dorn aufgeschobenen Dichtungsring) Segmente 13' auf, die schwenkbar an den rechten Enden derselben angebracht sind, wie in den Figuren dargestellt, und beispielsweise durch hydraulische Einrichtungen angehoben werden können, so daß ihre linken Enden im wesentlichen auf derselben Höhe oder auf einer größeren Höhe als die Oberseite des Kerns 14 (Dichtungsring) liegen, wie in Fig. 4B dargestellt. In dieser Position bilden die Segmente einen ansteigenden Pfad für das Rohr 15, wenn dieses auf den Dorn aufgeschoben wird, so daß das Rohr sanft auf einen Innendurchmesser aufgeweitet wird, der dem Durchmesser des Kerns (Dichtungsrings) entspricht, und die zum Schieben des Rohres über den Kern (Dichtungsring) erforderliche Kraft erheblich reduziert wird. Wenn das Rohr die gewünschte Position auf dem Dorn erreicht hat, werden die Segmente in die Stellung gemäß Fig. 4C geschlossen.
• Wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5-9 dargestellt, werden zwei verschiedene Dorne bei der Ausführung des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet. Ein erster Dorn A ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt und weist Dornelemente 10A bis 13A auf, die den Elementen 10 bis 13 in dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 bis 3 und 4A entsprechen. Jedoch ist der Kern durch eine zylindrische Erweiterung 16A des Dornelements 13A ersetzt, welche eine Schulter 17A am linken Ende desselben bildet und sich an das Dornelement 13A an einem konischen Übergang 18 A am rechten Ende desselben anschließt. Die Erweiterung 16A hat einen Durchmesser, der dem Durchmesser der zu bildenden Nut an deren Boden entspricht. Der zweite Dorn B ist mit dem Dorn gemäß den Fig. 1 bis 3 und 4A identisch, wobei seine Elemente mit 10B bis 14B bezeichnet sind.
• Der erste Schritt des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Fig. 5 dargestellt und ist mit dem in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Schritt identisch, obwohl er mit einem Dorn von anderer Form, nämlich dem Dorn A und insbesondere dem Dornelement 11A, ausgeführt wird. Wenn das Stück 11 auf die Temperatur T&sub1;, welche über T&sub0; liegt, erwärmt ist, wird es auf dem Dorn A axial verschoben, um über das Übergangselement 12A auf das Dornelement 13A und über das Übergangselement 18 A auf die Aufweitung 16A in die Position gemäß Fig. 6 geschoben. Das Stück 11 wird an der Öffnung des Rohres somit auf den Durchmesser der Aufweitung 16A aufgeweitet, d. h. auf den maximalen Durchmesser des Kerns 14, Fig. 1 bis 3. Der Endbereich des Rohres wird abgekühlt, während er sich noch auf dem Dorn A befindet, beispielsweise durch Aufsprühen von Wasser, und wird sodann vom Dorn A abgezogen.
• Das derartig vorgeformte Rohr wird sodann auf den Dorn B in die Position gemäß Fig. 7 geschoben und über das Stück 12 auf die über der Temperatur T&sub0; liegende Temperatur T&sub2; erwärmt. Der Kunststoff des Rohres schrumpft sodann auf den Dorn und dem Stück 12 wird die Form der Muffe mit der auf der Innenseite befindlichen Nut verliehen, Fig. 8. Nach dem Abkühlen und dem Zusammenklappen des Kerns 14B wird das mit der Muffe versehene Rohr in der im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4A beschriebenen Weise vom Dorn abgezogen.
• Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung beinhaltet einen zusätzlichen Schritt gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel, nämlich das Vorformen des Endbereichs des Rohres, jedoch kann auf der anderen Seite das Aufweiten des Rohres im Schritt gemäß Fig. 6 eine geringere axiale Kraft auf das Rohr erfordern, was zu einer verbesserten Qualität des Rohres führen kann. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 10 bis 14 kann als Modifizierung des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 bis 3 und 4A angesehen werden, bei der das erste Dornelement 10 eine geringere axiale Länge hat und mit einer aufweitbaren Hülse 19 versehen ist, welche dem konischen Übergangselement 12 benachbart angeordnet ist. Die Hülse 19 besteht aus einem elastischen Material und kann beispielsweise eine Gummihülse mit axialen Verstärkungen umfassen, und sie kann durch druckbeaufschlagtes Fluid aufgeweitet werden. Wie in Fig. 11 dargestellt, in welcher die Hülse 19 aufgeweitet ist, weist die Hülse im aufgeweiteten Zustand einen zylindrischen Mittelbereich 19A, dessen Durchmesser dem Durchmesser des zusammenklappbaren Kerns entspricht, und konische Endbereiche 19B und 19C auf, die neben dem Dornelement 11 bzw. dem Übergangsbereich 12 liegen. Jedoch kann der Mittelbereich 19A sich auch geringfügig vom Endbereich 19B zum Endbereich 19C konisch aufweiten, wie im folgenden erläutert.
• Bei dem in Fig. 10 dargestellten Schritt wird die Hülse 19 zusammengeklappt und der Außendurchmesser derselben entspricht dem Außendurchmesser des Dornelements 11, so daß der Kern mit dem Dornelement fluchtet. Das Rohr 15 wird auf das Dornelement 11 und die Hülse 19 aufgeschoben, wie in Fig. 10 dargestellt, und wird über das Stück 11 auf die Temperatur T1 erwärmt, wobei dieses Stück über der Hülse 19 angeordnet ist, welche zur gleichen Zeit durch druckbeaufschlagtes Fluid unter innerem Druck steht. Wenn das Kunststoffmaterial während des Erwärmens weich wird, dehnt sich die Hülse 19 aus und dehnt ihrerseits das Rohr 15 aus, so daß dieses sich der Form der Hülse 19 anpaßt. Wenn die Hülse 19 konisch ist und ihre Oberfläche gleitfähig ist, kann eine kontrollierte axiale Kompression auf das Kunststoffmaterial des Rohrs aufgebracht werden, wenn das Rohr auf der Hülse 19 aufgeweitet wird. Der Druck der Hülse 19 wird aufgehoben und das Rohr wird weiter axial entlang des Dorns über das Übergangselement 12 auf das Dornelement 13 geschoben, wobei der Endbereich des Rohrs auf den aufgeweiteten Kern 14 in die Position gemäß Fig. 12 gedrückt wird. Der nächste Schritt, Fig. 13, entspricht demjenigen der Fig. 3, und der Vorgang endet gemäß dem Schritt der Fig. 14, welcher dem Schritt der Fig. 4A entspricht.

Claims (20)

1. Verfahren zur Herstellung einer Muffe an einem Kunststoffrohr mit einer ringförmigen Nut in Inneren der Muffe, wobei der Endabschnitt (15) des Rohres auf einen Dorn geschoben wird und die Nut beim Erwärmen mit Hilfe eines Kernes (14) im Endabschnitt geformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass

beim Herstellen einer Muffe an einem Rohr aus einem orientierten Kunststoff der Endabschnitt (15) des Rohres zuerst auf ein erstes Dornelement (11; 11A) geschoben wird, das zylindrisch ist und einen Durchmesser hat, der dem Innendurchmesser des Rohres entspricht,

der Endabschnitt auf dem zylindrischen Dornelement im Bereich (11) des Endabschnittes des Rohres, in dem sich die Nut befinden soll, auf eine Temperatur (T&sub1;) erwärmt wird, die über dem Umwandlungspunkt zweiter Ordnung (Tg) von amorphem Kunststoff bzw. über dem Kristallschmelzpunkt (Tm) von kristallinem Kunststoff liegt, wobei sich dieser Bereich an der Öffnung des Endabschnittes des Rohres befindet, wobei der Rest des Endabschnittes des Rohres bei einer Temperatur unter dem Umwandlungspunkt zweiter Ordnung bzw. dem Kristallschmelzpunkt gehalten wird,

der Endabschnitt (15) dann, wenn der Bereich bei einer Temperatur über dem Umwandlungspunkt zweiter Ordnung bzw. dem Kristallschmelzpunkt ist, auf ein zweites, mit dem ersten Dornelement axial ausgerichtetes Dornelement (13; 13A) geschoben wird, wobei der untere Abschnitt der Muffe von diesem zweiten Dornelement (13; 13A) geformt wird, und die Nut mit Hilfe des Kerns (14), der auf dem zweiten Dornelement (13; 13A) vorgesehen ist, in dem Bereich des erweiterten Endabschnittes geformt wird, wenn er sich bei einer Temperatur über dem Umwandlungspunkt zweiter Ordnung bzw. dem Kristallschmelzpunkt befindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut mit einem zusammenklappbaren Kern (14) geformt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut mit einem Dichtungsring geformt wird, der auf das zweite Dornelement (13; 13A) geschoben ist, um den Kern zu bilden, wobei der Dichtungsring in der geformten Nut verbleibt, wenn der Endabschnitt (15) von diesem zweiten Dornelement abgezogen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut mit einem separaten Kern geformt wird, der auf den zweiten Dorn geschoben ist und eine darin vorgeformte Nut hat, wobei der Kern im Rohr bleibt, wenn der Endabschnitt vom zweiten Dornelement abgezogen wird, um in der darin vorgeformten Nut einen Dichtungsring aufzunehmen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (15), wenn dieser Bereich bei einer Temperatur über dem Umwandlungspunkt zweiter Ordnung bzw. dem Kristallschmelzpunkt ist, bis zu einem Innendurchmesser gedehnt wird, der dem Innendurchmesser an der Unterseite der zu formenden Nut entspricht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut in dem Bereich des Endabschnittes geformt wird, wenn sich dieser auf dem zweiten Dornelement (13) befindet, das mit dem Kern (14) versehen ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Muffe, nachdem sie über das zweite Dornelement (13) geschoben ist, auf eine Temperatur über dem Umwandlungspunkt zweiter Ordnung (T9) bzw. dem Kristallschmelzpunkt (Tm) erwärmt wird, so dass sie durch Schrumpfen mit der Form des zweiten Dornelementes übereinstimmt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt des Rohres abgekühlt wird und dann vom ersten und zweiten Dornelement (I 1, 11A; 13, 13A) abgezogen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (15) nach dem Abziehen vom ersten und zweiten Dornelement (11A. 13A) auf ein drittes Dornelement (13B) geschoben wird und erneut auf eine Temperatur über dem Umwandlungspunkt zweiter Ordnung (Tg) bzw. dem Kristallschmelzpunkt (Tm) erwärmt wird, so dass er durch Schrumpfen mit der Form des dritten Dornelementes zum Formen des restlichen Teils der Muffe auf dem dritten Dornelement übereinstimmt, das einen zusammenklappbaren Kern (14B) zum Formen der Nut im Inneren der Muffe hat, wobei der Endabschnitt abgekühlt und dann von dem dritten Dornelement abgezogen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (15) beim Erwärmen auf dem ersten Dornelement (11) gedehnt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (15) mit einer Druckbuchse (19) auf dem ersten Dornelement gedehnt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt auf der Buchse (19) gedehnt wird, wodurch eine konische Muffe geformt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (15) des Rohres, bevor er auf das erste Dornelement (11; 11A) geschoben wird, auf eine Temperatur nahe, jedoch noch unter dem Umwandlungspunkt zweiter Ordnung (T9) erwärmt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Rohres Polyvinylchlorid ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass irgendeine Temperatur über dem Umwandlungspunkt zweiter Ordnung (Tg) bzw. dem Kristallschmelzpunkt höchstens 105ºC beträgt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Rohres vernetztes Polyethylen ist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass irgendeine Temperatur über dem Umwandlungspunkt zweiter Ordnung (Tg) bzw. dem Kristallschmelzpunkt (Tm) höchstens 190ºC beträgt.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt des Rohres zusammen mit einer zusammenklappbaren Bahn (13') über den Kern (14) auf dem zweiten Dornelement (13) geschoben wird, die im ausgebreiteten Zustand zur Spitze des Kerns allmählich ansteigt, wobei die Bahn dann zusammengeklappt wird, wenn sich der Endabschnitt auf dem zweiten Dornelement befindet.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Erwärmen des Rohres durch Sprühen eines heißen Fluids, IR-Strahlung oder ein zirkulierendes heißes Gas erfolgt.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die IR- Strahlung, wenn sie zum Erwärmen des Rohres verwendet wird, eine Wellenlänge hat, die von den Wellenlängen abweicht, bei denen das Material des Rohres IR-Absorptionspeaks hat.