DE69907650T2

DE69907650T2 - Verfahren und gerät zum formen eines rohrstutzens aus thermoplastischem material

Info

Publication number: DE69907650T2
Application number: DE69907650T
Authority: DE
Inventors: William George Waterhouses HUTCHINSON; Hans Boer
Original assignee: Wavin BV
Current assignee: Wavin BV
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2019-02-17
Also published as: ATE239604T1; BR9908093A; WO1999042279A1; ES2199582T3; EP1064141A1; NZ506248A; US6540955B1; PL188598B1; EP1064141B1; AU3278499A; DE69907650D1; CA2320265A1; AU746800B2; PL342850A1; JP2002503568A; NL1008360C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anformen einer Muffe an einem Rohr aus thermoplastischem Kunststoffmaterial.
Im Zusammenhang mit der Herstellung von Kunststoffrohren mit einer Muffe ist es allgmein bekannt, eine Produktionsanlage zu verwenden, die eine Heizstation und eine dieser nächstfolgend angeordnete Muffenformstation umfaßt. Ein Beispiel hierfür ist in US 4 113 813 beschrieben, worauf der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert.
Im Falle dieser bekannten Anlage wird der Rohrendbereich, der mit einer Muffe zu versehen ist, zunächst in der Heizstation erwärmt, so daß der Endbereich weich und leicht verformbar wird. Dann wird das Rohr mit dem weichen Endbereich an die benachbarte Muffenformstation übergeben, wo der Muffenformdorn in den weichen Endbereich eingeführt und der Endbereich zu der gewünschten Form der Muffe verformt wird. Nach dem Abkühlen der Muffe ist das Rohr gebrauchsfertig.
In WO 97/33739 beschreibt die vorliegende Anmelderin eine Produktionsanlage, die zum Anformen einer Muffe an ein Rohr aus biaxial gerecktem thermoplastischem Kunststoffmaterial verwendet wird. Diese bekannte Anlage hat keine gesonderte Heiz- und Muffenformstationen, sonderm hat stattdessen eine einzige Station, in der sowohl das Erwärmen des Endbereichs als auch das Anformen der Muffe stattfinden. Zu diesem Zweck ist das vorderste Ende des Muffenformdorns als vorstehender zylindrischer Bereich ausgebildet, der einen Stützbereich des Muffenformdorns bildet, der in das Rohr hineinpaßt. Im Verfahrensverlauf wird das Rohr auf den Stützbereich aufgeschoben und dann wird der Endbereich des Rohres auf eine geeignete Muffenformtemperatur erwärmt. Als nächstes wird der Muffenformdorn weiter in das Rohr hineingeschoben, so daß der erwärmte Endbereich des Rohres über den Muffenformbereich des Muffenformdorns gleitet.
Einen Nachteil der Produktionsanlage der in US 4 113 813 gezeigten Art besteht darin, daß der warme und weiche Endbereich des Rohres, wenn das Rohr an die Muffenformstation übergeben wird, leicht beschädigt oder verformt, z. B. eingekerbt werden kann. Es ist in diesem Zusammenhang zu vermerken, daß selbst eine Beschädigung, die beim ersten Hinsehen nur eine geringe Bedeutung zu haben scheint, die Ursache sein kann für eine nicht-gleichförmige Wanddicke oder Festigkeit der geformten Muffe.
Im Falle der Produktionsanlage gemäß WO 97/33739 findet eine Übergabe des Rohres mit einem erwärmten Endbereich an eine Muffenformstation nicht statt, so daß der oben erwähnte Nachteil damit überwunden scheint. Ein Nachteil besteht jedoch darin, daß die Muffen, die unter Verwendung dieser Anlage geformt worden sind, eine unadäquate Qualität aufweisen und daß die Produktionskapazität geringer ist als es wünschenswert wäre. Was die Qualität angeht, so wurde gefunden, daß bei einer großen Anzahl von Fällen Rißbildungen in den Muffen auftraten. Bisweilen wurden diese Risse schon während der Produktion gebildet, jedoch auch dann, wenn die Rohre anschließend einer (Schlag)-Belastung ausgesetzt wurden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch die Rohre aus thermoplastischem Kunststoffmaterial, insbesondere aus biaxial gerecktem thermoplastischem Kunststoffmaterial, mit Muffen von hoher Qualität versehen werden können. Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung mit hoher Produktionskapazität zu schaffen. Zu diesem Zweck sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß Anspruch 1 vor.
Die Maßnahme gemäß Anspruch 12, wonach die Endfläche des Endbereichs thermisch abgeschirmt wird, beruht auf der Erkenntnis, daß in der Zone der Endfläche des Rohres das Verhältnis zwischen dem äußeren Rohroberflächenbereich, der ohne die Abschirmung der Wärmewirkung der äußeren Heizmittel ausgesetzt wäre, und dem Volumen der Rohrwand größer ist als in dem Bereich des Rohres, der von der Endfläche weiter entfernt liegt. Ohne die Abschirmung würde dann mehr Wärme pro Masseneinheit Rohrmaterial in die Endbereichzone abgegeben als weiter weg. Dieses würde eine deutlich höhere Temperatur am äußersten Rand des Endbereichs, direkt nächstliegend an und in der Endfläche, hervorrufen als in den angrenzenden Rohrwandbereichen. Einer der eine Rolle spielenden Faktoren ist die schlechte Wärmeleitung des Kunststoffes. Des weiteren zeigt sich immer, daß die Endfläche eine rauhe Oberfläche hat, insbesondere als Ergebnis des Arbeitsgangs, durch den das Rohr auf die gewünschte Länge gekürzt worden ist. In Verbindung mit der örtlich erhöhten Temperatur führt dieses Rauhigkeit zu Haarrissen, die in der Zone der Endlfäche des Rohres gebildet werden. Wenn die Muffe geformt wird, weiten sich diese Haarrisse zu beträchtlichen Rissen aus. Die thermische Abschirmung verhindert diese Überhitzung und demgemäß die Gefahr von Rißbildungen.
Die vorliegende Erfindung sieht auch eine Vorrichtung zum Anformen einer Muffe an ein Rohr aus thermoplastischem Kunststoffmaterial vor.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung sind in den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 in schematischer Darstellung, zum großen Teil im Schnitt, eine Anlage zum Anformen einer Muffe an einem Rohr aus biaxial gerecktem Kunststoffmaterial nach der Erfindung,
2a und 2b die Vorheizstation nach 1,
3 die Muffenformstation nach 1 vor dem Einsetzen des Rohres,
4 die Muffenformstation nach 1 beim Aufschieben des Rohres auf den Muffenformdorn,
5 die Muffenformstation nach 1 beim Kühlen der angeformten Muffe.
Die folgende Beschreibung geht aus von einem vorgefertigten Rohr aus biaxial gerecktem Polyvinylchlorid mit einer glatten zylindrischen Wand, die mit einer Gleitverbindungsmuffe mit einem inneren elastischen Dichtungsring zu versehen ist.
Die in 1 gezeigte Anlage ist dafür eingerichtet, biaxial gereckte Rohre 1 mit Muffen bei hoher Produktionskapazität zu versehen. Die Anlage umfaßt drei Stationen, d. h. eine erste Heizstation 10, im nachfolgenden als Vorheizstation 10 bezeichnet, eine zweite Heizstation 20 und eine Muffenformstation 30. Die Vorheizstation 10 und die zweite Heizstation 20 haben die gleiche Ausbildung und demgemäß wird lediglich die Ausgestaltung der Vorheizstation 10 unter Bezugnahme auf die detaillierte Darstellung in den 2a und 2b beschrieben.
Die Vorheizstation 10 hat ein Gehäuse 11 mit einer Einsetzöffnung 12 für das Kunststoffrohr, die zu einer inneren Kammer 13 zur Aufnahme des zu erwärmenden Endbereichs des Rohres 1 führt. In der Kammer 13 ist gegenüber der Einsetzöffnung 12 ein Abschirmelement 14, hier in Form einer ebenen Platte, angeordnet, das derart angebracht ist, daß das Rohr 1 daran mit seiner Endfläche zu liegen kommt. Die Platte 14 kann mit Kühlmitteln zum Kühlen der Platte 14 versehen sein, z. B. mit Innenkanälen, durch die ein Kühlmittel zirkuliert. Zusätzlich befinden sich rund um die Außenseite der Stelle für den zu erwärmenden Endbereich des Rohres 1 mehrere Infrarotheizvorrichtungen 15 in der Kammer 13, wobei dieses Heizvorrichtungen zur Mitte der Kammer 13 hin ausgerichtet und in der Lage sind, den Endbereich des Rohres von der Außenseite zu bestrahlen. Schließlich sind eine oder mehrere Infrarotheizvorrichtungen 17 in der Mitte der Kammer 13 an einem stangenförmigen Träger 18 angebracht, wobei diese Heizvorrichtungen 17 in der Lage sind, den Endbereich des Rohres 1 von der Innenseite zu erwärmen.
Zur Ausführung des Verfahrens wird zuerst eine lose Abstützungshülse 3 im Endbereich eines Rohres 1 aus biaxial gerecktem thermoplastischem Kunststoffmaterial, im vorliegenden Beispiel aus PVC, positioniert. Die Abstützungshülse 3 hat eine dünne zylindrische Umfangswand 4 aus Metall mit einem Außendurchmesser, der etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des nicht erwärmten Rohres 1, und einer Länge, die zumindest gleich derjenigen des zu erwärmenden Endbereichs des Rohres 1 ist. Obschon die Umfangswand 4 dünn ist, hat sie eine solche mechanische Festigkeit, daß sie keine oder praktisch keine Verformung als Folge des beim Erwärmen schrumpfenden Rohres 1 zeigt. Die Abstützungshülse 3 ist ferner mit Handhabungsmitteln versehen, um die Abstützungshülse 3 in das Rohr einbringen und später wieder aus diesem entfernen zu können. Bei dem vorliegenden Beispiel ist die Abstützungshülse 3 mit einer Querwand 5 mit einer mittleren Muffe 6 versehen, die mit einem Innengewinde versehen ist. Die Umfangswand 4 ist vorzugsweise dünn, damit der Wärmeinhalt der Abstützungshülse 3 niedrig gehalten wird, und besteht vorzugsweise aus Metall, so daß, mittels einer guten Wärmeleitung, Temperaturunterschiede in der Umfangswand 4 vermieden werden.
Die Hülse 3 wird vorzugsweise in einem gesonderten Ofen vorgewärmt und dann in den Endbereich des Rohres 1 eingebracht, woraufhin der Endbereich des Rohres 1 in die Kammer 13 der Vorheizstation 10 eingeführt wird. Der Betrieb der Heizvorrichtungen 15 bewirkt, daß der Endbereich des Rohres 1 von außen erwärmt wird, während zusätzlich Vorkehrung getroffen werden kann, daß die Heizvorrichtungen 17 die Hülse 3 von innen erwärmen und somit der Innenseite des Rohres 1 Wärme zuführen. Im Verfahrensverlauf rotiert das Rohr 1 vorzugsweise um seine Längsachse, um eine gleichmäßige Erwärmung zu erhalten. Die Stationen 10 und 20 sind mit Rohrhandhabungsmitteln (hier nicht gezeigt) versehen, die das Rohr 1 in Längsrichtung zurück- und vorbewegen und vorzugsweise das Rohr mit einem gewissen Druck gegen das Abschirmungselement 14 halten und gleichzeitig die Drehung des Rohres 1 bewirken können.
Gegebenenfalls kann die Platte 14 so angebracht sein, daß sie frei drehbar ist und so mit dem Rohr 1 mit umläuft.
Wie in 2b gezeigt ist, liegt die Endfläche des Endbereichs des Rohres 1 an der Abschirmplatte 14 an, so daß gewährleistet ist, daß die Endfläche des Rohres 1 im Sinne einer thermischen Isolierung optimal gegen die Heizwirkung der Heizvorrichtungen 15 abgeschirmt ist. Selbst wenn ein kleiner Spalt zwischen der Endfläche des Rohres 1 und der Abschirmplatte 14 vorhanden wäre, wird die Wirkung einer thermischen Isolierung der Endfläche erreicht, obgleich nicht so wirkungsvoll, wie in dem hier beschriebenen Fall, wo sie vollständig aneinander anliegen. Für das hier genannte PVC-Rohr 1 wird die Vorwärmstation 10 so einreguliert, daß eine Vorwärmtemperatur des Endbereichs erreicht wird, die grob der Glasübergangstemperatur von Polyvinylchlorid (etwa 80 bis 85°C) entspricht. Bei Erwärmung auf eine derartige Temperatur neigt das biaxial gereckte PVC-Kunststoffmaterial des Rohres 1 bereits zum Schrumpfen, aus welchem Grunde die Abstützungshülse 3 durch das Rohr 1 fest eingespannt wird.
Sobald der Endbereich des Rohres auf etwa die genannte Vorwärmtemperatur erwärmt worden ist, wird das Rohr aus der Vorheizstation 10 herausgenommen und an die zweite Heizstation 20 übergeben. Bei diesem Vorgang bleibt die Abstützungshülse 3 eingespannt in dem leicht geschrumpften Endbereich des Rohres 1. Während der Überführung des Rohres 1 aus der einen Station in die andere wird dem Rohr 1 keine Wärme zugeführt, so daß ein, als vorteilhaft an gesehener, Temperaturausgleich im Endbereich des Rohres 1 stattfinden kann. Insbesondere erwärmt sich nun die Endfläche des Rohres 1, die von den Heizvorrichtungen durch die Platte 14 abgeschirmt gewesen ist.
Um zu gewährleisten, daß der Endbereich des Rohres 1 so weit wie möglich gleichmäßig die Muffenformtemperatur erreicht, wird der Endbereich nun zunächst von den Heizvorrichtung der zweiten Heizstation 20, genau wie unter Bezugnahme auf die 2a und 2b beschrieben, weiter erwärmt. In dieser Erwärmungsstufe ist die Endfläche des Rohres 1 in gleicher Weise thermisch isolierend von den um das Rohr 1 auf der Außenseite positionierten Heizvorrichtungen mittels der Platte 14 oder eines ähnlichen Abschirmungselements abgeschirmt. Außerdem rotiert das Rohr 1 wieder um seine Längsachse während der Erwärmung. Wenn das Rohr 1 an die nächste, die Muffenformstation 30, übergeben wird, findet ein weiterer Temperaturausgleich statt.
Die abschließend zu erreichende Muffenformtemperatur des Endbereichs des PVC-Rohres 1 entspricht hier vorzugsweise etwa der Orientierungstemperatur von Polyvinylchlorid (etwa 110°C), vorzugsweise etwas höher, z. B. 120°C. Während das Rohr 1 erwärmt wird, wird vorzugsweise ein leichter axialer Druck auf das Rohr 1 ausgeübt, um seine Endfläche an der Platte 14 zu halten, wobei in diesem Zusammenhang zu vermerken ist, daß das Rohr 1 etwas Schrumpfung in axialer Richtung zeigt, was eine bekannte Eigenschaft von Rohren aus biaxial gerecktem Kunststoffmaterial ist.
Sobald die geeignete Muffenformtemperatur des Rohres 1 erreicht worden ist, wird das Rohr 1, mit der Abstützungshülse 3 in seinem Inneren, in die Muffenformstation 30 eingeführt. Bevor der Arbeitsablauf in dieser Station 30 beschrieben wird, wird zunächst ihre Konstruktion unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Die Muffenformstation 30 hat ein Gehäuse 31 mit einer Einsetzöffnung 32 für das Rohr 1, die zu einer inneren Kammer 33 zur Aufnahme des Endbereichs des Rohres 1 führt. Um die Einsetzöffnung 32 vorhanden ist eine Dichtung 34, die eine luftdichte Abdichtung mit der Außenseite des Rohres herbeiführen kann. Gegenüber der Einsetzöffnung 32 hat das Gehäuse 31 einen Durchgang 35 für einen Muffenformdorn 40. Um den Durchgang 35 vorhanden ist ein Dichtungsring 36, der eine luftdichte Abdichtung mit dem Außenumfang des Dorns 40 bildet, wenn letzterer in der Kammer 33 vorhanden ist, wie es in 3 gezeigt ist. Ein Translationsmechanismus (nicht gezeigt), der z. B. einen linearen Hydraulikzylinder aufweist, ist vorgesehen, um den Dorn 40 zurück und vor zwischen der in der Kammer 33 (3) gelegenen Position und einer Position außerhalb der Kammer 33 (nicht gezeigt) zu bewegen.
Die Kammer 33 ist ferner mit einer Kühlmittelleitung 37 ausgestattet, die mit Sprühöffnungen und einer Verbindung 38 für die Zuführung von Kühlwasser oder dgl. versehen ist. Die Kühlmittelleitung 37 ist hier schraubenlinienförmig und umgibt den Endbereich des Rohres 1, wenn letzteres in der Kammer 33 in Position gebracht worden ist. Vorhanden am Boden der Kammer 33 ist ein Kühlwasserablauf mit einem zugehörigen Absperrventil 39. Ferner ist eine Verbindung 50 mit einer vom Bedienungspersonal zu betätigenden Schließvorrichtung 50 vorgesehen, um Druckluft oder ein anderes, vorzugsweise gasförmiges, Druckmedium der Kammer 33 zuzuführen.
Der Muffenformdorn 40 hat an seinem der Einsetzöffnung 32 zugewandtem Ende einen Aufnahmebereich 41 für die Abstützungshülse 3, gefolgt von einem Abstützungsbereich 42 mit dem gleichen Außendurchmesser wie die Abstützungshülse 3. Der Dorn 40 hat ferner einen konischen Übergangsbereich 43, der den Übergang vom Abstützungsbereich 42 zum Muffenformbereich 45 bildet, der einen größeren Durchmesser als der Abstützungsbereich 42 hat. Im Nahbereich des Muffenformbereichs 45 befinden sich Mittel (hier nicht gezeigt) zum zeitweiligen Aufnehmen und Halten eines elastischen Dichtungsringes 46, der so ausgelegt ist, daß er einen Teil der an das Rohr 1 anzuformenden Muffe bildet. Solche Mittel umfassen z. B. einen beweglichen Halter zum Halten des Dichtungsrings 46 fest am Platz, wenn das Rohr 1 über ihn gleitet, wie beschrieben in NL 94 00 894.
Zum Anformen der Muffe an dem Rohr 1 wird der auf die Muffenformtemperatur erwärmte Endbereich des Rohres 1 zusammen mit der darin eingespannten Abstützungshülse 3 in die Muffenformstation 30 über die Einsetzöffnung 32 eingeführt. Im Verfahrensablauf gelangt der Aufschiebebereich 41 des Dorns 40 in die Abstützungshülse 30 und bewirkt damit eine Zentrierung der Abstützungshülse 3 und demgemäß des Rohres 1 in Bezug auf den Dorn 40. Dann wird, wie 4 zeigt, das Rohr 1 weiter über den Dorn 40 geschoben und bewegt sich dann, über den Übergangsbereich 43, auf den Muffenformbereich 45 des Dorns 40. Dann bewegt sich das Ende des Rohres 1 an dem auf dem Dorn 40 plazierten Dichtungsring 46 vorbei.
Obgleich das Kunststoffmaterial des biaxial gereckten Rohres 1 eine ausgesprochene Tendenz zum Schrumpfen bei der Muffenformtemperatur hat, erweist sich ein guter Sitz des Rohres 1 am Dichtungsring 46 und demjenigen Bereich 47 des Dorns 40, der hinter dem Dichtungsring 46 gelegen ist, als schwierig zu erreichen. Um einen guten Sitz des Dichtungsrings 46 zu erreichen und dadurch zu gewährleisten, daß er eingeschlossen ist, sieht das Verfahren vor, daß die Kammer 33 unter Druck gesetzt wird, nachdem das Rohr 1 vollständig auf den Dorn 40 aufgeschoben worden ist, gegebenenfalls in Verbindung mit einem reduziertem Druck, der auf der äußeren Oberfläche des Dorns 40 zwischen dem Dorn 40 und dem Rohr 1 erzeugt wird. Die Kammer 33 kann druckbeaufschlagt werden, weil sie durch die Dichtungen 34 und 36 abgedichtet ist. Es wurde gefunden, daß ein Außendruck von etwa 2,5 bar auf den erwärmten Endbereich des Rohres 1 gute Ergebnisse bei einem Rohr aus biaxial gerecktem PVC mit einem Durchmesser von 160 mm und einer Wanddicke von 4 mm ergibt. Beiläufig sei erwähnt, daß in 4 die Kühlleitung aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen worden ist.
Sobald der Endbereich des Rohres 1 vollständig über den Dorn 40 geschoben und, gegebenenfalls mit Hilfe des Außendrucks auf dem Rohr 1, der ge wünschte Sitz erreicht worden ist und die Muffe ihre beabsichtigte Form hat, wird sodann Kühlwasser auf den Endbereich gesprüht, der im Ergebnis abkühlt und abmessungsstabil wird. Dieses ist schematisch in 5 angezeigt. Das Kühlwasser kann aus der Kammer 33 über das dann offene Absperrventil 39 ausfließen. Sodann wird der Dorn 40 aus dem Rohr 1 herausgezogen, woraufhin das Rohr aus der Muffenformstation entfernt werden kann. Schließlich kann ein Zugelement an die Muffe 6 der Abstützungshülse 3 angeschraubt werden, die sich an diesem Punkt noch im Inneren des Rohres 1 befindet, und die Abstützungshülse 3 kann aus dem Rohr 1 entfernt werden. Offensichtlich ist es auch möglich, daß Kupplungsmittel vorgesehen werden, die zeitweilig die Abstützungshülse 3 am Dorn 40 festlegen, so daß die Abstützungshülse 3 aus dem Rohr 1 zusammen mit dem Dorn 40 herausgezogen werden kann.
Als Ergebnis des hier beschriebenen Verfahrens ist das Rohr 1 mit einer Hochqualitätsmuffe ausgestattet, während gleichzeitig eine hohe Produktionskapazität erreicht werden kann.
Als Ergebnis dessen, daß die Endfläche des Endbereichs des Rohres 1 an der Abschirmplatte 14 anliegt, wird diese Endfläche thermisch von den äußeren Heizmitteln isoliert. Im Ergebnis wird eine übermäßige Erwärmung der Endfläche und insbesondere ihres äußersten Randes vermieden.
Bei einer Abwandlung des Erfindungsgedankens kann Vorkehrung in der Weise getroffen sein, daß das Rohr 1 mittels eines Umlaufs von Warmluft erwärmt und dabei die Endfläche von einem Abschirmungsring umgeben wird, der die Strömung der Warmluft von der Endfläche des Rohres fernhält.
Bei einer weiteren Abwandlung ist vorstellbar, daß die Abschirmungsplatte 14 fehlt und eine Luftblasring in einem Abstand von der Endfläche des Rohres 1 angeordnet ist, wobei ein derartiger Ring eine Mehrzahl von Luftdüsen aufweist, die gegen die Endfläche des Rohres 1 gerichtet sind und Kühlluft auf die Endfläche blasen.
Wenn das Rohr 1 über den Dorn 40 geschoben wird, wird die Abstützungshülse 3, wie sie ist, weiter in das Rohr 1 hineingeschoben. Es sollte in diesem Zusammenhang vermerkt werden, daß die Abstützungshülse 3 einen geringfügig kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser des nicht erwärmten Bereichs des Rohres 1 hat. Da die Abstützungshülse 3 in diesem Moment noch warm ist, ist es notwendig zu verhindern, daß die Abstützungshülse 3 am unteren Teil des Rohres 1 zu liegen kommt und das Rohr 1 dort überhitzt wird. Die Zentrierung der Abstützungshülse 3 auf dem Dorn 40 verhindert diesen Effekt. Wahlweise kann Vorkehrung dafür getroffen werden, daß die Abstützungshülse 3 in dem Augenblick gekühlt wird, in dem sie in das Rohr 1 eingedrückt wird.
Die Verwendung der Abstützungshülse, die vom Muffenformdorn getrennt ist, ermöglicht es, daß die Erwärmung in einer oder mehreren getrennten Heizstationen stattfindet, so daß es nicht notwendig ist, daß eine verhältnismäßig lange dauernde Erwärmung des Rohres in der Muffenformstation stattfindet.
Wahlweise kann im Falle einer einzigen Muffenformstation Vorkehrung für eine Mehrzahl von Vorheizstationen und nachfolgenden Heizstationen getroffen werden, um so eine optimale Ausnutzung der Kapazität der Muffenformstation zu haben. Ein gesonderter Vorheizofen kann zum Vorwärmen der Abstützungshülsen vorgesehen sein.
Offensichtlich kann das Anformen der Muffe nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auch die Verwendung anderer Dornausbildungen beinhalten, wobei z. B. ein aufweitbarer Dorn in diesem Zusammenhang vorstellbar ist.

Claims

Verfahren zum Anformen einer Muffe an einem Rohr (1) aus thermoplastischem Kunststoffmaterial, mit den folgenden Schritten: – ein mit einer Muffe zu versehender Endbereich des Rohres (1) wird in einer Heizstation (20) erwärmt, – das Rohr mit dem erwärmten Endbereich wird an eine Muffenformstation (30) überführt, die einen Muffenformdorn (40) umfaßt, wobei die Muffenformstation so eingerichtet ist, daß ein Rohr in dieser mit einer Muffe versehen werden kann, während der Endbereich eines anderen Rohres gleichzeitig in der Heizstation (20) erwärmt werden kann, – der Muffenformdorn (40) wird in den auf eine geeignete Muffenformtemperatur erwärmten Rohrendbereich eingeführt und der Endbereich wird zu einer Muffe geformt, – das Rohr wird im Bereich der Muffe gekühlt und – der Muffenformdorn (40) wird aus dem Rohr (1) herausgenommen, dadurch gekennzeichnet. – daß, bevor der Rohrendbereich in der Heizstation erwärmt wird, eine Abstützung (3) in den Endbereich des Rohres eingeführt wird, wobei sich die Abstützung im wesentlichen über die Länge des Endbereichs erstreckt, um den Endbereich innen abzustützen, – und daß, wenn das Rohr (1) mit dem erwärmten Endbereich zur Muffenformstation (30) überführt wird, die Abstützung (3) im Endbereich verbleibt, woraufhin der Muffenformdorn (40) in das Rohr eingeführt und im Verfahrensverlauf die Abstützung tiefer in das Rohr hineingeschoben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Endbereich des Rohres (1) mit der in diesem in Position gebrachten Abstützung (3) in einer Vorheizstation vorgewärmt wird, so daß eine Vorwärmtemperatur erreicht wird, das Rohr sodann mit seinem vorgewärmten, innen von der Abstützung abgestützten Endbereich zu einer nachfolgenden Heizstation (20) überführt und der Endbereich in der nachfolgenden Heizstation weiter erwärmt wird, vorzugsweise derart, daß die Muffenformtemperatur im wesentlichen erreicht wird, woraufhin das Rohr mit seinem erwärmten, innen von der Abstützung abgestützten Endbereich zu der Muffenformstation (30) überführt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem während der Überführung des Rohres von der einen Station zur nächsten dem Rohr keine zusätzliche Wärme zugeführt wird, so daß ein Ausgleich der Temperatur des Endbereichs stattfindet.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Rohr aus biaxial gerecktem thermoplastischen Kunststoffmaterial hergestellt ist und bei dem die Abstützung, infolge einer aus dem Erwärmen des Endbereiches resultierenden Schrumpfung, im Rohr eingespannt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Abstützung vorgewärmt wird, bevor sie in das Rohr eingesetzt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Erwärmung des Endbereiches des Rohres insgesamt oder teilweise mittels einer Heizeinrichtung erfolgt, die die in den Endbereich eingeführte Abstützung von der Innenseite erwärmt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Abstützung verwendet wird, die eine dünne Umfangswand aufweist, welche, wenn das Rohr abgestützt wird, innen in das Rohr eingefügt ist und aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit besteht.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Abstützung gekühlt wird, wenn sie durch die Einführung des Muffenformdorns tiefer in das Rohr eingeschoben wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Rohr aus biaxial gerecktem Polyvinylchlorid hergestellt ist und der Endbereich vorgewärmt wird, während er innen von der Abstützung abgestützt wird, so daß der Endbereich die Glasübergangstemperatur des Polyvinylchlorids im wesentlichen homogen erreicht, und dann, während er durch die Abstützung innen abgestützt wird, weiter erwärmt wird, so daß der Endbereich im wesentlichen homogen eine Temperatur erreicht, die nahe der Orientierungstemperatur von Polyvinylchlorid, vorzugsweise gerade darüber, liegt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Rohr, während es erwärmt wird, um seine Längsachse bezüglich der Heizeinrichtung der Heizstation gedreht wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem, zur Formung des Rohres zu einer Muffe in der Zone des erwärmten Endbereichs, nachdem der Muffenformdorn in den Endbereich hineinbewegt worden ist, ein äußerer Gasdruck auf den Endbereich ausgeübt wird, um den Endbereich gegen den Muffenformdorn zu pressen.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Heizstation äußere Heizmittel umfaßt und bei dem die Endfläche des Endbereichs des Rohres abgeschirmt wird, um sie so gegenüber den äußeren Heizmitteln thermisch zu isolieren.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem, während der innen abgestützte Endbereich des Rohres erwärmt wird, die Endfläche dieses Endbereichs gekühlt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Abstützung und der Muffenformdorn mit zusammenwirkenden Zentriermitteln versehen sind, die das Rohr, wenn es in die Muffenformstation eingesetzt wird, in bezug auf den Muffenformdorn zentrieren.
Vorrichtung zum Anformen einer Muffe an einem Rohr (1) aus thermoplastischem Kunststoffmaterial, insbesondere zur Ausführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einer oder mehreren Heizstationen (10,20), die für eine ein- oder mehrstufige Erwärmung eines Endbereiches des Rohres (1) ausgebildet sind, und mit einer Muffenformstation (30), die einen Muffenformdorn (40) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenformdorn (40) an seinem äußersten Stirnende für eine Verbindung mit einer gesonderten inneren Abstützung (3) für den Endbereich des Rohres ausgebildet ist, welche innere Abstützung, bevor der Endbereich erwärmt wird, im Endbereich in Position gebracht worden sein kann.
Vorrichtung nach Anspruch 15, mit: – einer Vorheizstation (10), die ferner mit einer Einrichtung zum Drehen des Rohres um seine Achse während des Erwärmungsvorgangs versehen ist, – einer oder mehreren nachfolgenden Heizstationen, die jeweils mit einer Einrichtung zum Drehen des Rohres (1) um seine Achse während des Erwärmungsvorgangs versehen sind, und – einer Muffenformstation (30), die ferner mit Mitteln zum Einschieben des Muffenformdorns (40) in das Rohr und mit Mitteln zum Ausüben eines Außendrucks auf den Rohrendbereich, der über den Muffenformdorn geschoben worden ist, versehen ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 16, mit einer Vorheizstation zum Vorwärmen von Innenabstützungen, bevor diese im Endbereich eines Rohres in Position gebracht werden.