EP0855955A1 - Verfahren und vorrichtung zum spiegelschweissen von rohrstücken aus kunststoff - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum spiegelschweissen von rohrstücken aus kunststoff

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EP0855955A1
EP0855955A1 EP96929162A EP96929162A EP0855955A1 EP 0855955 A1 EP0855955 A1 EP 0855955A1 EP 96929162 A EP96929162 A EP 96929162A EP 96929162 A EP96929162 A EP 96929162A EP 0855955 A1 EP0855955 A1 EP 0855955A1
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EP
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pipe
intermediate piece
welding
pipe pieces
clamping
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP96929162A
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Inventor
Bernhard Ulrich
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Individual
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Publication of EP0855955A1 publication Critical patent/EP0855955A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D3/00—Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor
    • B26D3/16—Cutting rods or tubes transversely
    • B26D3/162—Cutting rods or tubes transversely cutting tubes obliquely
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    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
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    • F16L59/16—Arrangements specially adapted to local requirements at flanges, junctions, valves or the like
    • F16L59/18—Arrangements specially adapted to local requirements at flanges, junctions, valves or the like adapted for joints
    • F16L59/20—Arrangements specially adapted to local requirements at flanges, junctions, valves or the like adapted for joints for non-disconnectable joints

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a connection between two pieces of pipe made of a weldable plastic by means of mirror welding and a device for carrying out the method.
  • weld pieces of pipe made of a weldable plastic for example polyethylene
  • the pipe pieces are aligned at least approximately axially to one another, their ends lying opposite one another at a small distance.
  • a so-called welding mirror a coated metal plate with a built-in heating element, is inserted between these ends. The welding mirror is heated and the ends of the pipe pieces are pressed against the welding mirror on both sides, so that they reach one that is necessary for welding
  • pipe pieces to be connected are often rigidly installed and can no longer be moved axially.
  • a sleeve is pushed over the separation point and connected to the pipe pieces.
  • the pipe pieces consist, for example, of polyethylene
  • the sleeve advantageously also consists of polyethylene, so that these parts can be welded together.
  • sleeves with a built-in heating element in order to heat up to the welding temperature.
  • Sleeves made of sheet metal are also known, which can be pulled together by means of screws, the sealing between the sleeve and the pipe sections being effected by ring seals made of an elastomeric material, for example rubber.
  • Plastic pipes made of a weldable plastic are also available for district heating pipes.
  • District heating pipes generally contain an inner pipe, called a medium pipe, through which the heat transporting medium, e.g. Water flows.
  • the medium pipe is made of steel, with pipes made of plastic also recently being used at water temperatures below 90 ° C.
  • the medium pipe is arranged in a jacket pipe made of plastic, usually polyethylene, held centered by spacers, and the space between the medium pipe and the jacket pipe is filled with a heat-insulating material, for example with a rigid foam.
  • a district heating line is composed of individual pipe sections which are connected to one another and which generally have lengths of 6-24 meters.
  • the individual pipe sections are laid axially aligned directly in the ground in a sand bed.
  • the jacket pipe is made at both ends about 15-20 cm shorter than the inner pipe, whereby the insulation is also shortened to the length of the jacket pipe.
  • the socket pipe which usually consists of polyethylene, like the casing pipes, is pushed over one of the casing pipes before the medium pipes are welded and over the gap after the welding been pushed and connected to the casing pipes.
  • the insulating foam is introduced through an opening in the socket pipe into the still existing empty space, after which this opening is closed.
  • the connection between the socket pipe and the casing pipes must be absolutely watertight. As a rule, a leak warning system is foamed into the insulation.
  • a known method for producing the seal between the sleeve pipe and the two adjacent casing pipes is the attachment of a shrink sleeve which is heated for shrinking by means of a flame or a heating register built into the shrink sleeve.
  • an adhesive is applied to the inside of the Schrum diaphragm, which brings about the final, firm connection between the socket pipe and the casing pipe.
  • the aim of the invention is to remedy the disadvantages mentioned.
  • the invention as it is characterized in claim 1, achieves the object of creating a method and a device for producing a connection between two pipe pieces made of a weldable plastic by means of mirror welding, in which there is no axial relative movement of the pipe pieces to be welded necessary is.
  • FIG. 1 shows two pipe pieces during the known mirror welding
  • FIG. 2 shows the pipe pieces of FIG. 1 welded to one another in a known manner
  • FIG. 3 shows a simplified illustration to explain the invention
  • FIG. 4 shows a connection point of a district heating line according to the prior art
  • FIG. 5 shows a side view of a clamping and guiding unit
  • FIG. 6 shows a view of the clamping and guiding unit in the direction of arrow A in FIG. 5,
  • FIG. 7 shows a side view of clamping and guide units arranged on a support for obliquely cutting the pipe ends of the jacket pipes and the intermediate piece
  • FIG. 8 shows a side view of the device for carrying out the method according to the invention of oblique mirror welding with clamping and guide units arranged on a carrier and the supporting members,
  • FIG. 9 is a view in the direction of arrow B of FIG. 8 of the support members for the intermediate piece
  • FIG. 10 shows a side view of the holding device for the intermediate piece
  • Figure 11 is a view in the direction of arrow C of Figure 10 on the holding device.
  • the two pipe pieces 1 and 2 to be welded to one another are aligned with one another and held at a distance which is somewhat greater than the thickness of the welding mirror.
  • a welding mirror 4 for example a coated metal plate with a built-in heating element, is introduced into the gap thus existing and the two pipe sections 1 and 2 are pressed against the welding mirror 4 in the direction of arrows 5 and 6.
  • the two pipe pieces 1 and 2 consist of a welded ed plastic, e.g. polyethylene.
  • the welding mirror 4 is heated and thus the ends of the pipe pieces 1 and 2 touching the welding mirror 4 are heated up to the necessary welding temperature.
  • Figure 4 shows a section through a district heating line at the junction of two pipe sections of the district heating line.
  • the district heating line has an inner medium pipe.
  • This inner medium pipe like the entire district heating line in general, is made up of individual pieces of pipe connected to one another, the connection point of two pipe pieces 10, 11 being shown in FIG. 4.
  • the heat carrier usually hot water, flows through the medium pipe 10, 11.
  • the medium pipe 10, 11 can be made of steel, for example, more recently also of a plastic at water temperatures below 90 °.
  • the carrier pipe 10, 11 is surrounded by a casing pipe, which is also constructed from individual pipe pieces 12, 13, so-called casing pipe pieces 12, 13, which consist of polyethylene.
  • the space between the medium pipe pieces 10, 11 and the casing pipe pieces 12, 13 is filled with an insulating material 14, a rigid foam. It can be seen from FIG. 4 that in each section of the district heating line the respective jacket pipe piece 12, 13 with the iso- liermaterial 14 is dimensioned shorter than the respective medium pipe piece 10, 11.
  • the protruding inner medium pipe pieces 10, 11 are first welded to one another, as is indicated by the weld seam 15. It should be noted that the individual sections of the district heating pipe are delivered with the space between the medium pipe section and the casing pipe section already filled with foam. Before the medium pipe pieces 10, 11 (made of steel) are welded, the sleeve pipe 16 made of polyethylene has been pushed onto one of the jacket pipe pieces 12, 13. There are also two shrink sleeves 17, 18. After the medium pipe pieces 10, 11 have been welded together, the sleeve pipe 16 is pushed over the gap between the jacket pipe pieces 12, 13 and the shrink sleeves 17, 18 are placed over the ends of the sleeve pipe 16.
  • the shrink sleeves 17, 18, which is indicated by the reference numbers 19, 19a.
  • the shrink sleeves 17, 18, are shrunk onto the sleeve pipe 16 and the jacket pipe pieces 12, 13 in a known manner.
  • the space under the sleeve pipe 16 is filled with an insulating material, a foam 20.
  • the two pipe pieces 23, 24 to be connected to one another are formed at their end faces at an oblique angle to the longitudinal axis 25, e.g. cut at an oblique angle.
  • an intermediate piece 26 the diameter of which is at least approximately the same as that of the pipe pieces 23, 24, and which also has end faces which run at an oblique angle.
  • the intermediate piece 26 is placed laterally displaced between the pipe pieces 23, 24.
  • Two welding mirrors 27, 28 connected in the example according to FIG. 3 are arranged between the intermediate piece 26 and the pipe pieces 23, 24. After the regions to be joined have been heated, the welding mirrors 27, 28 are removed and the intermediate piece 26 is moved in a direction transverse to the axis against the pipe pieces 23, 24 in order to carry out the welding of the three parts mentioned.
  • no axial movement of the pipe sections 23, 24 is necessary, and after welding has taken place there are no flat areas which would cause undesired forces in the radial direction of a possible movement of the intermediate piece.
  • the reference number 29 denotes an elongated support, for example a steel splined shaft.
  • Two see FIGS. 7 and 8) gill and guide units 30, 31 are arranged on the carrier 29.
  • Each clamping and guiding unit is connected to the carrier 29 via a connecting member 32 or 33, the connecting members 32, 33 being guided in a longitudinally displaceable manner on the carrier 29.
  • the connecting members 32, 33 can be locked on the carrier 29, as indicated by the handles 34, 35.
  • clamping and guiding units 30, 31 formed in mirror image to one another on the carrier 29 and only the clamping and guiding unit 30 is described with reference to FIGS. 5 and 6, it being noted that the clamping - And guide unit 31 has the same structure.
  • the clamping and guiding unit 30 has two upper ring halves 36, 37 and two lower ring halves 38, 39.
  • the ring halves 36 and 38, or 37 and 39 are hinged to one another at one end by means of a hinge 40 and releasably connected to one another by a quick-release fastener 41 at the other end.
  • the ring halves 36-39 thus form clamping jaws for clamping the jacket tube piece 12.
  • the ring halves 36-39 can also be used for clamping and machining the intermediate piece 26.
  • the inner circumferential surfaces 42 of these inclined ring halves 36-39 run parallel to the longitudinal center axis of the tubular casing piece 12.
  • the ring half 36 runs parallel to the ring half 37 at a small distance and accordingly runs
  • Ring half 38 at a small distance parallel to ring half 39.
  • the surfaces of the ring halves facing each other thus form guide surfaces for a cutting tool, for example a fine-toothed saw or a knife, for obliquely cutting off the ends of the casing tubes.
  • a cutting tool for example a fine-toothed saw or a knife
  • One of the guide surfaces is identified in FIG. 5 as an example with the reference number 43.
  • a positioning member 44 or 45 is arranged on the carrier 29 so that it can be locked.
  • the reference numerals 46 and 47 denote the handles for clamping or releasing the positioning members 44 and 45.
  • a support device for the intermediate piece 26 is further arranged on the support 29, which is composed of two support members 48, 49 which are mirror images of one another. These support members 48, 49 have a plurality of sections 50, 51 and 52 which are connected to one another via hinges 53, 54. There is a quick release 55 at the top again.
  • the support devices thus have clamping jaws for the intermediate piece 26.
  • At the end of the support members 48, 49 is at an oblique angle to their longitudinal central axis, corresponding to the inclined position of the clamping and guide members.
  • support arms 56, 57 for a ring welding mirror 58 are to be arranged, the upper support arms being designed to be hinged by means of hinges 59 for inserting or removing the belt welding mirror.
  • Each support member 48, 49 is supported by a connecting device 60 or 61 with a bearing member 62 or 63 on the support 29.
  • the connecting devices 60, 61 are arranged on the carrier 29 so as to be longitudinally displaceable and lockable, as indicated by the handles 64, 65.
  • the bearing members 62, 63 are used to carry out a movement of the support members 48, 49 perpendicular to the support 29.
  • Each support member 48, 49 has an adjustable spacer 79 or 80 to limit its downward movement.
  • FIGS. 10 and 11 show a holding device 66 to be used separately for the intermediate piece 26.
  • This holding device 66 has two jaws 68, 69 articulated to one another by means of a hinge 67.
  • the upper end sections of the jaws 68, 69 are designed as guide strips 70, 71 for a cutting tool. det.
  • the holding device 66 also includes four clamping tools 72, 73, for example screw clamps, and two counter strips 81, 82.
  • the individual pipe sections are laid in a trench so that the ends of the inner steel tube, i.e. of the medium pipes 10 and 11 are at a correct distance for carrying out the welding. Thereafter, the medium pipes 10 and 11 are welded together.
  • the jacket pipes 12, 13 made of polyethylene have end faces running perpendicular to their longitudinal central axis.
  • the carrier 29 with the gasket and guide units 30, 31 arranged thereon, which contain the pivotable belt halves 36, 37, 38 and 39, is shown in the gap between the men- tele tubes 12, 13 placed.
  • the halves 36, 37, 38 and 39 are closed by means of the quick fastener 41.
  • the oblique position of the half halves corresponds to the desired oblique position of the end faces of the casing tubes 12, 13.
  • the lower half halves 38, 39 are not necessarily rigidly connected to the respective connecting members 32 or 33, as shown must.
  • the connection can also be such that the angular position of the clamping and guide units 30, 31 relative to the carrier 29 and thus to the longitudinal central axis of the tubular casing pieces 12, 13 changes, i.e. can be adjusted.
  • the ends of the tubular casing pieces 12, 13 are now cut off with a cutting tool, for example, a serrated saga.
  • the saga is guided in the gap between the ring halves 36, 37 and 38, 39, for example or at least the inner surface 43 of the ring halves 36, 38 serving as a guide surface for the saga.
  • a cutting tool for example, a serrated saga.
  • the saga is guided in the gap between the ring halves 36, 37 and 38, 39, for example or at least the inner surface 43 of the ring halves 36, 38 serving as a guide surface for the saga.
  • an intermediate piece 26 can also be clamped and cut off at both ends at an oblique angle.
  • the longitudinal expansions of the parts to be welded must be somewhat oversized for welding, because during the formation of the weld seam the tubes in the weld seam region become compressed and thus become shorter, the connecting members 32, 33 of the clamp become the oblique cut off of the ends of the intermediate piece 26 - and guide units 30, 31 pushed against the previously positioned positioning members 44, 45 for stop.
  • the carrier 29 can be provided with a scale marking for fixing the positions of the connecting members 32, 33 and positioning members 44, 45.
  • the intermediate piece 26 can, of course, also be cut before the casing pipe pieces 12, 13 are cut.
  • the intermediate piece 26 In order to insert the intermediate piece 26 into the gap between the casing pipe pieces 12, 13, which gap is bridged by the medium pipe pieces 10, 11 which have already been welded together, the intermediate piece 26 must be cut open along a jacket line in order to use the medium pipe pieces 10, 11 and. the jacket tubes 12, 13 to be slipped. To perform this step, the
  • Holding device 66 (FIGS. 10 and 11) is placed around the intermediate piece 26 and the holding device 66 is clamped to the intermediate piece by means of the clamping tools 72, 73 and the counter strips 81, 82.
  • the intermediate piece is cut lengthways by means of a cutting tool, a knife or a sag, which is guided along the end sections of the two jaws 68, 69 serving as guide strips 70, 71.
  • the intermediate piece 26 can be opened due to the hinge 67 between the jaws 68, 69, to which the intermediate piece 26 is held clamped, and can be placed around the medium or jacket pipe piece in the gap.
  • a conventional mirror welding is carried out while retaining the clamping in the holding device 66, the predetermined force for compressing the edges to be welded being generated in a known manner by means of tensioning bands, springs, etc.
  • the intermediate piece 26 is now in a position approximately according to FIG. 3 and in particular according to FIG. 8.
  • the holding device 66 can now be removed from the intermediate piece 26 and the two support members 48, 49 placed around the intermediate piece 26.
  • the clamping and guiding units 30, 31 and the support members 48, 49 on the support 29 can be pushed away from the gap and released from the casing tube 12, 13 in order not to hinder the described process.
  • support arms 56, 57 and 75, 76 for the separable welding mirrors 58 and 74 to be used.
  • the upper support arms 56 and 75 are due to the hinges 59, 78 for inserting the separable ones Rmg ⁇ welding mirror 58, 74 hinged.
  • the clamping and guiding units 30, 31 are pushed away to the left or right for contact with the positioning members 44, 45, so that the ends of the tubular casing pieces 12, 13 are brought into contact with and to the Warm by means of the ring welding mirrors 58, 74 protrude somewhat freely over the clamping and guide units 30, 31. Accordingly, the support members 48, 49 are placed around the intermediate piece 26 such that both ends of the intermediate piece 26 protrude there for welding.
  • the Rmgschweiss Spiegel 58, 74 are loosely inserted into the support arms 56, 57 and 75, 76 and the ends of the tubular casing pieces 12, 13 and the intermediate piece 26 by em lowering the support members 48, 59 brought into contact with the ring welding mirrors 58, 74.
  • the welding mirrors 58, 74 are removed and the welding of the pipe ends is effected by further lowering the support members 48, 49, the extent of the lowering being determined by the spacers 79, 80.
  • the structural units arranged on the carrier 29 are opened and brought to the next gap to be welded.
  • foam e.g. Polyurethane foam
  • the foam e.g. Polyurethane foam
  • insulation foam is introduced through an opening (not shown) and the opening is then closed.
  • a foamed insulation material is introduced into the space between the medium pipe and the casing pipe, usually a polyurethane foam. This process causes a high pressure and an increased temperature in the jacket pipe pieces. Consequently, they are in the
  • the intermediate piece is cut open in the longitudinal direction and then welded back on. As a result, its diameter becomes smaller. In order not to create an impermissible shoulder on the outside at the transition from the casing pipe piece to the socket pipe piece, the intermediate piece will originally have a larger diameter and / or a larger wall thickness.
  • the pipe pieces which form the jacket pipes in the example described, can also be delivered diagonally cut from the factory.
  • the exemplary embodiment described above relates to district heating conduction, in particular with the inner medium pipe.
  • the invention is not limited to the embodiment shown. It could just as well have been a simple polyethylene pipe, in which the individual pipe pieces are delivered from the factory cut off at an angle. In such a case, the oblique cutting off of the pipe ends was omitted on site, but the device shown is still used, instead of cutting off the pipe ends only checking and possibly reworking using the device. The further procedural steps became the same.
  • the intermediate piece is moved transversely against the pipe pieces to be connected to one another by means of a mirror weld.

Abstract

Zum Spiegelschweissen von zwei Rohren (23, 24) aus Kunststoff werden die Rohrenden schiefwinklig zur Rohrlängsmittelachse (25) abgeschnitten. Ein zwischen den zwei Rohren (23, 24) einzusetzendes Zwischenstück (26) wird ebenfalls bei den Enden schiefwinklig abgeschnitten. Zum Verschweissen wird das Zwischenstück (26) in einer radial verschobenen Stellung zwischen die Rohrenden plaziert und quer zu den Rohren (23, 24) zum endgültigen Verschweissen bewegt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Spiegel- schweissen von Rohrstucken aus Kunststoff
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ver¬ fahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen zwei Rohrstucken aus einem schweissbaren Kunststoff mittels einem Spiegelschweissen und eine Vorrichtung zur Durch¬ fuhrung des Verfahrens . Ein Verschweissen von Rohrstucken aus einem schweissbaren Kunststoff, beispielsweise Polyethylen, mittels einem Spiegelschweissen ist allgemein bekannt. Dazu werden die Rohrstucke mindestens annähernd axial zu¬ einander ausgerichtet, wobei ihre Enden in einem kleinen Abstand einander gegenüberliegen. Zwischen diesen Enden wird ein sogenannter Schweissspiegel, eine beschichtete Metallplatte mit einem eingebauten Heizelement, hineinge¬ schoben. Der Schweissspiegel wird erhitzt und die Enden der Rohrstucke beidseits an den Schweissspiegel ange- drückt, so dass sie auf eine zum Schweissen notwendige
Temperatur erhitzt bzw. angeschmolzen werden. Danach wird der Schweissspiegel entfernt und die Rohrenden axial zu- sammengepresst, um die Verschweissung derselben durchzu¬ fuhren. Dieses Schweissverfahren setzt voraus, dass mindestens eines der zu verschweissenden Rohrstucke axial verschiebbar ist.
Bei Rohranlagen im Sanitarbereich sind mit¬ einander zu verbindende Rohrstucke oft starr eingebaut und nicht mehr axial verschiebbar. In solchen Fallen wird eine Muffe über die Trennstelle geschoben und mit den Rohrstucken verbunden. Bestehen die Rohrstucke z.B. aus Polyethylen, besteht die Muffe vorteilhaft ebenfalls aus Polyethylen, so dass diese Teile miteinander verschweisst werden können. Es ist beispielsweise bekannt, zu diesem Zweck Muffen mit einem eingebauten Heizelement zu verwen¬ den, um ein Aufheizen zur Schweisstemperatur durchzufuh- ren. Ebenfalls sind Muffen aus Blech bekannt, welche mit¬ tels Schrauben zusammengezogen werden können, wobei die Abdichtung zwischen der Muffe und den Rohrstücken durch Ringdichtungen aus einem elastomeren Material, z.B. Gum- mi, erfolgt.
Kunststoffröhre aus einem schweissbaren Kunststoff sind auch bei Fernwärmeleitungen vorhanden. Fernwärmeleitungen enthalten allgemein ein inneres Rohr, Mediumrohr genannt, durch welches das Wärme transportie- rende Medium, z.B. Wasser strömt. Das Mediumrohr besteht in den meisten Fällen aus Stahl, wobei bei Wassertempera¬ turen unter 90°C neuerdings auch Rohre aus Kunststoff verwendet werden. Das Mediumrohr ist in einem Mantelrohr aus Kunststoff, üblicherweise Polyethylen, angeordnet, durch Distanzstücke zentriert gehalten, und der Zwischen¬ raum zwischen dem Mediumrohr und dem Mantelrohr ist mit einem wärmeisolierenden Material gefüllt, beispielsweise mit einem Hartschaum. Eine Fernwärmeleitung ist aus ein¬ zelnen Rohrabschnitten zusammengesetzt, die miteinander verbunden sind und die in der Regel Längen von 6-24 Meter aufweisen.
Beim Bau der Fernwärmeleitungen werden die einzelnen Rohrabschnitte axial ausgerichtet direkt im Erdreich in einem Sandbett verlegt. Dabei wird das Man- telrohr bei beiden Enden um je etwa 15-20 cm kürzer als das innere Mediumrohr ausgeführt, wobei die Isolation ebenfalls auf die Länge des Mantelrohres gekürzt ist.
Danach werden vorerst nur die inneren Medium¬ rohre miteinander verschweisst. Beim Bereich der Schweissstellen liegt nun ein etwa 30 bis 40 Zentimeter langer Abschnitt des Mediumrohres frei, ohne Isolation und Mantelrohrabschnitt. Es ist also eine Lücke vorhan¬ den. Diese Lücke wird nun durch ein sogenanntes Muffen¬ rohr überbrückt'. Dazu ist das Muffenrohr, das üblicher- weise wie die Mantelrohre aus Polyethylen besteht, vor dem Verschweissen der Mediumrohre über eines der Mantel¬ rohre geschoben und nach dem Verschweissen über die Lücke geschoben worden, und mit den Mantelrohren verbunden. Da¬ nach wird durch eine Oeffnung im Muffenrohr der Isolier¬ schaum in die noch vorhandene Leerstelle eingebracht, wo¬ nach diese Oeffnung verschlossen wird. Die Verbindung zwischen dem Muffenrohr und den Mantelrohren muss absolut wasserdicht sein. In der Regel ist in der Isolation ein Leckwarnsystem einge- schaumt.
Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung der Abdichtung zwischen dem Muffenrohr und den zwei anliegen¬ den Mantelrohren ist das Anbringen einer Schrumpfman¬ schette, welche zum Schrumpfen mittels einer Flamme oder einem in der Schrumpfmanschette eingebautem Heizregister erwärmt wird. Dabei ist auf der Innenseite der SchrumDi- manschette ein Klebstoff aufgetragen, der die endgültige feste Verbindung zwischen dem Muffenrohr und dem Mantel¬ rohr bewirkt.
Bei anderen bekannten Verfahren bei Fernwär¬ meleitungen wird ein Verschweissen zwischen dem Muffen- röhr und dem Mantelrohr durch zwischen dieselben angeord¬ nete Heizdrahte durchgeführt.
Diese Vorgehen sind jedoch äusserst unbefrie¬ digend, die Klebstoffe losen sich allenfalls nach länge¬ rer Zeit und es ergeben sich so Leckagen; damit werden Schaden in der Hohe von Millionen von Franken verursacht.
Ein weiterer Grund der bisher unbefriedigen¬ den Situation ist, dass das Muffenrohr, wie aus der obi¬ gen Beschreibung hervorgeht, einen grösseren Durchmesser als die Mantelrohre aufweist. Bei Temperaturanderungen der Rohrleitungen entstehen thermisch bedingte Axialbewe¬ gungen. Aufgrund des grösseren Durchmessers der Muffen¬ rohre weisen sie bei beiden über den Mantelrohren gelege¬ nen Enden radial Stirnflachen auf.
Bei thermischen Dehnungen können sich die Rohrleitungen wohl dehnen, jedoch bleiben die Muffenrohre sozusagen im Boden verankert und es werden grosse Krafte vom Sandbett auf diese Stirnflachen übertragen. Diese Si- tuation fuhrt auch zu den Beschädigungen beim Verbin¬ dungsbereich zwischen dem jeweiligen Muffenrohr und den Mantelrohren mit den oben genannten katastrophalen Fol¬ gen. Es ist schon versucht worden, ein Zwischen¬ rohr stumpf zwischen den zwei Mantelrohren einzuschweis- sen. Um über die bereits verschweissten Mediumrohre ge¬ stülpt zu werden, sind die Zwischenrohre in Längsrichtung aufgeschnitten worden. Nach dem Plazieren zwischen den Mantelrohren wurden dann mittels einer manuell durchzu¬ führenden sogenannten Extruderschweissung der Längs¬ schnitt wieder zugeschweisst und die zwei Schweissungen zwischen dem Zwischenrohr und den Mantelrohren durchge¬ führt. Dieses Verfahren verursacht jedoch einen sehr gro- ssen Aufwand, verursacht sehr hohe Kosten und wird nur selten und nur bei äusserst grossen Fernwärmerohren ange¬ wendet.
Ziel der Erfindung ist, die angeführten Nach¬ teile zu beheben. Die Erfindung, wie sie im Anspruch 1 gekenn¬ zeichnet ist, löst die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verbindung zwischen zwei Rohrstücken aus einem schweissbaren Kunststoff mit¬ tels einem Spiegelschweissen zu schaffen, bei welchen keine axiale Relativbewegung der zu verschweissenden Rohrstücke notwendig ist.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass Rohrleitungen aus stoffschlüssig miteinander verbundenen, also ver- schweissten Rohrabschnitten hergestellt werden können, die zur Herstellung der Verbindung nicht bewegt werden müssen, und bei denen bei thermischen Verschiebungen kei¬ ne Scherkräfte bei den Verbindungsstellen auftreten und daselbst Schäden verursachen können. Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand an¬ hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt: Figur 1 zwei Rohrstucke wahrend dem bekannten Spiegelschweissen,
Figur 2 die miteinander in bekannter Art ver- schweissten Rohrstucke der Figur 1, Figur 3 eine vereinfachte Darstellung zur Er¬ klärung der Erfindung,
Figur 4 eine Verbindungsstelle einer Fernwär¬ meleitung nach dem Stand der Technik,
Figur 5 eine Seitenansicht einer Klemm- und Fuhrungsemheit,
Figur 6 eine Ansicht auf die Klemm- und Fuh¬ rungsemheit in Richtung des Pfeiles A der Figur 5,
Figur 7 eine Seitenansicht von auf einem Tra¬ ger angeordneten Klemm- und Führungseinheiten zum schra- gen Schneiden der Rohrenden der Mantelrohre und des Zwi¬ schenstuckes,
Figur 8 eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens der schrägen Spiegelschweissungen mit auf einem Träger ange- ordneten Klemm- und Führungseinheiten und den Tragglie¬ dern,
Figur 9 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles B der Figur 8 der Tragglieder für das Zwischenstuck,
Figur 10 eine Seitenansicht der Haltevorrich- tung für das Zwischenstück, und
Figur 11 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles C der Figur 10 auf die Haltevorrichtung.
Beim bekannten Spiegelschweissen werden die zwei miteinander zu verschweissenden Rohrstücke 1 und 2, wie in der Figur 1 gezeigt ist, miteinander ausgerichtet und in einem Abstand, welcher etwas grösser als die Dicke des Schweissspiegels ist, gehalten. In die somit vorhan¬ dene Lücke wird ein Schweissspiegel 4, z.B. eine be¬ schichtete Metallplatte mit einem eingebauten Heizelement eingebracht und die zwei Rohrstücke 1 und 2 in Richtung der Pfeile 5 und 6 gegen den Schweissspiegel 4 gedrückt. Die zwei Rohrstucke 1 und 2 bestehen aus einem schweiss- baren Kunststoff, z.B. Polyethylen. Der Schweissspiegel 4 ist erhitzt und damit werden die Enden der den Schweiss¬ spiegel 4 berührenden Rohrstucke 1 und 2 bis zur notwen¬ digen Schweisstemperatur erwärmt. Ist diese Temperatur erreicht, wird der Schweissspiegel 4 weggezogen und die Rohrstucke 1 und 2 m Richtung der Pfeile 7 und 8 nach Figur 2 axial gegeneinander gepresst, so dass sie mitein¬ ander verschweisst werden, womit eine Schweissnaht 9 ge¬ bildet wird. Eine Voraussetzung eines solchen Spiegel- schweissens ist offensichtlich, dass eine axiale Relativ¬ bewegung zwischen den Rohrstucken 1 und 2 durchgeführt werden kann.
Bei vielen Installationen ist diese Relativ- bewegung nicht möglich, und dann müssen andere Verbin¬ dungsverfahren gewählt werden, von welchen ein Verfahren als Beispiel anhand der Figur 4 erläutert werden soll. Figur 4 zeigt einen Schnitt durch eine Fernwärmeleitung bei der Verbindungsstelle von zwei Rohrabschnitten der Fernwärmeleitung.
Die Fernwärmeleitung weist em inneres Medi¬ umrohr auf. Dieses innere Mediumrohr ist, wie die gesamte Fernwärmeleitung im allgemeinen, aus einzelnen, miteinan¬ der verbundenen Rohrstucken aufgebaut, wobei m αer Figur 4 die Verbindungsstelle von zwei Rohrstücken 10, 11 ge¬ zeichnet ist. Durch das Mediumrohr 10, 11 strömt der War¬ metrager, üblicherweise heisses Wasser. Das Mediumrohr 10, 11 kann z.B. aus Stahl bestehen, neuerdings bei Was¬ sertemperaturen unter 90° auch aus einem Kunststoff. Das Mediumrohr 10, 11 ist von einem Mantelrohr umgeben, das ebenfalls aus einzelnen Rohrstucken 12, 13 aufgebaut ist, sogenannte Mantelrohrstucke 12, 13 die aus Polyethylen bestehen. Der Raum zwischen den Mediumrohrstucken 10, 11 und den Mantelrohrstucken 12, 13 ist mit einem Isolierma- terial 14, einem Hartschaum, ausgefüllt. Aus der Figur 4 ist ersichtlich, dass bei jedem Abschnitt der Fernwärme¬ leitung das jeweilige Mantelrohrstuck 12, 13 mit dem Iso- liermaterial 14 kürzer als das jeweilige Mediumrohrstuck 10, 11 bemessen ist.
Zum Verbinden von jeweils zwei Abschnitten beim Zusammenbauen einer Fernwärmeleitung werden vorerst die hervorstehenden, inneren Mediumrohrstücke 10, 11 mit¬ einander verschweisst, wie dies mit der Schweissnaht 15 angedeutet ist. Dazu ist zu bemerken, dass die einzelnen Abschnitte der Fernwärmeleitung mit bereits ausgeschaum- tem Raum zwischen dem Mediumrohrstuck und Mantelrohrstuck angeliefert werden. Vor dem Verschweissen der (aus Stahl bestehenden) Mediumrohrstücke 10, 11 ist das aus Polye¬ thylen bestehende Muffenrohr 16 auf einem der Mantelrohr¬ stucke 12, 13 aufgeschoben worden. Weiter sind zwei Schrumpfmanschetten 17, 18 vorhanden. Nachdem die Mediumrohrstucke 10, 11 zusammen- geschweiεst worden sind, wird das Muffenrohr 16 über die Lücke zwischen den Mantelrohrstücken 12, 13 geschoben und die Schrumpfmanschetten 17, 18 über den Enden des Muffen¬ rohres 16 plaziert. Je nach Ausführung befindet sich un- ter den Schrumpfmanschetten 17, 18 ein Klebstoff, was mit den Bezugsziffern 19, 19a angedeutet ist. Durch ein Er¬ hitzen der Schrumpfmanschetten 17, 18 werden diese in be¬ kannter Weise auf das Muffenrohr 16 und die Mantelrohr¬ stücke 12, 13 aufgeschrumpft. Schliesslich wird der Raum unter dem Muffenrohr 16 mit einem Isoliermaterial, einem Schaumstoff 20 gefüllt.
Es ist nun ersichtlich, dass bei den Enden des Muffenrohres 16 mehr oder weniger in radialer Rich¬ tung verlaufende Oberflächenbereiche 21, 22 vorhanden sind.
Es ist nun auch diese absatzförmige Struktur bei den Enden der Muffenrohre, die bei z . B . thermischen Dehnungen des Rohrleitungssystems durch ein Verhaken im umgebenden Grund Beschädigungen bei den Verbindungsstel- len verursachen kann . Erfindungsgemäss wird nun eine Losung vorge¬ schlagen, deren Grundgedanke aus der Figur 3 ersichtlich
Die zwei miteinander zu verbindenden Rohr- stucke 23, 24 werden bei ihren Endflachen schiefwinklig zur Langsachse 25 ausgebildet, z.B. schiefwinklig ge¬ schnitten. Anstelle des Muffenrohres 16 mit einem grösse¬ ren Durchmesser als der Durchmesser der zwei Rohrstucke ist ein Zwischenstuck 26 vorhanden, dessen Durchmesser mindestens annähernd gleich demjenigen der Rohrstucke 23, 24 ist, und welches ebenfalls schiefwinklig verlaufende Endflachen aufweist.
Zur Durchführung der Schweissung wird das Zwischenstuck 26 seitlich verschoben zwischen die Rohr- stucke 23, 24 plaziert. Zwei in Beispiel nach Figur 3 miteinander verbundene Schweissspiegel 27, 28 werden zwi¬ schen dem Zwischenstuck 26 und αen Rohrstucken 23, 24 an¬ geordnet. Nach erfolgtem Erwarmen der miteinander zu ver¬ bindenden Bereiche werden die Schweissspiegel 27, 28 ent- fernt und das Zwischenstuck 26 in einer Richtung quer zur Achse gegen die Rohrstucke 23, 24 bewegt, um das Ver¬ schweissen der genannten drei Teile durchzufuhren. Somit ist keine axiale Bewegung der Rohrstücke 23, 24 notwendig und nach erfolgtem Verschweissen gibt es keine Flachenbe- reiche, die in radialer Richtung einer möglichen Bewegung des Zwischenstuckes unerwünschte Krafte verursachen wür¬ den.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 5-10 werden nun das Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens als Ausführung im Zusammenhang mit einer Fernwärmeleitung naher erläutert.
Bezugnehmend auf Figur 5 wird davon ausgegan¬ gen, dass das Ende des Mantelrohrstuckes 12 des Ver¬ bundrohres (Mantelrohr, Mediumrohr, Isolation) vom Her- Stellwerk radial abgeschnitten ausgebildet worden ist. (Es ist jedoch auch möglich, das schon im Herstellerwerk die Enden der Mantelrohre schiefwinklig ausgebildet wer- den.) Die Bezugsziffer 29 bezeichnet einen langgestreck¬ ten Träger, beispielsweise eine Vielkeilwelle aus Stahl. Auf dem Träger 29 sind zwei (siehe Fig. 7 und 8) Kiemm¬ und Führungseinheiten 30, 31 angeordnet. Jede Klemm- und Führungseinheit ist über ein Verbindungsglied 32 bzw. 33 mit dem Träger 29 verbunden, wobei die Verbindungsglieder 32, 33 auf dem Träger 29 längsverschiebbar geführt sind. Zudem können die Verbindungsglieder 32, 33 auf dem Träger 29 arretiert werde, wie mit den Handgriffen 34, 35 ange- deutet ist.
Es sind zwei spiegelbildlich zueinander aus¬ gebildete Klemm- und Führungseinheiten 30, 31 auf dem Träger 29 angeordnet und mit Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 wird nur die Klemm- und Führungseinheit 30 be- schrieben, wobei zu bemerken ist, dass die Klemm- und Führungseinheit 31 denselben Aufbau aufweist.
Die Klemm- und Führungseinheit 30 weist zwei obere Ringhälften 36, 37 und zwei untere Ringhälften 38, 39 auf. Die Ringhälften 36 und 38, bzw. 37 und 39 sind bei einem Ende mittels eines Scharniers 40 aneinander an¬ gelenkt und beim anderen Ende über einen Schnellver- schluss 41 miteinander lösbar verbunden. Damit bilden die Ringhälften 36-39 Klemmbacken zum Festklemmen des Mantel¬ rohrstückes 12. Wie noch gezeigt sein wird, lassen sich die Ringhälften 36-39 auch zum Festklemmen und Bearbeiten des Zwischenstückes 26 verwenden. Die Innenumfangsflachen 42 dieser schräggestellten Ringhälften 36-39 verlaufen parallel zur Längsmittelachse des Mantelrohrstückes 12. Die Ringhälfte 36 verläuft in einem kleinen Abstand par- allel zur Ringhälfte 37 und entsprechend verläuft die
Ringhälfte 38 in einem kleinen Abstand parallel zur Ring¬ hälfte 39. Die damit einander zugekehrten Oberflächen der Ringhälften bilden somit Führungsflächen für ein Schnei¬ dewerkzeug, z.B. eine feinzahnige Säge oder ein Messer zum schiefen Abschneiden der Enden der Mantelrohre. Eine der Führungsflächen ist in der Figur 5 als Beispiel mit der Bezugsziffer 43 identifiziert. Neben den Verbindungsgliedern 32, 33 ist je¬ weils ein Positionierglied 44 bzw. 45 auf dem Trager 29 arretierbar angeordnet. Die Bezugsziffern 46 und 47 be¬ zeichnen die Handgriffe zum Festklemmen bzw. Losen der Positionierglieder 44 und 45.
In Fig. 8 ist auf dem Trager 29 weiter eine Trageinrichtung für das Zwischenstuck 26 angeordnet, wel¬ ches aus zwei zueinander spiegelbildlich ausgebildeten Traggliedern 48, 49 zusammengesetzt ist. Diese Tragglie- der 48, 49 weisen mehrere Abschnitte 50, 51 und 52 auf, die über Scharniere 53, 54 miteinander verbunden sind. Oben ist wieder ein Schnellverschlusε 55 vorhanden. Damit weisen die Trageinrichtungen Klemmbacken für das Zwi¬ schenstuck 26 auf. Em Ende der Tragglieder 48, 49 verlauft schiefwinklig zu deren Langsmittelachse, entsprechend der Schragstellung der Klemm- und Fuhrungsglieder. Bei diesem Ende sind Tragarme 56, 57 für einen Ringschweissspiegel 58 anzuordnen, wobei die oberen Tragarme mittels Schar- niere 59 zum Einsetzen bzw. Entfernen des Rmgschweiss- spiegels aufklappbar ausgebildet sind. Jedes Tragglied 48, 49 ist über eine Verbindungsvorrichtung 60 bzw. 61 mit einem Lagerglied 62 bzw. 63 auf dem Trager 29 abge¬ stutzt. Die Verbindungsvorrichtungen 60, 61 sind langs- verschiebbar auf dem Trager 29 angeordnet und arretier¬ bar, wie mit den Handgriffen 64, 65 angedeutet ist. Die Lagerglieder 62, 63 dienen zur Durchfuhrung einer senk¬ recht zum Trager 29 erfolgenden Bewegung der Tragglieder 48, 49. Jedes Tragglied 48, 49 weist einen verstellbaren Abstandhalter 79 bzw. 80 zur Begrenzung seiner Abwartsbe¬ wegung auf.
In der Figur 10 und 11 ist eine separat zu verwendende Haltevorrichtung 66 für das Zwischenstuck 26 dargestellt. Diese Haltevorrichtung 66 weist zwei mittels einem Scharnier 67 aneinander angelenkte Backen 68, 69 auf. Die oberen Endabschnitte der Backen 68, 69 sind als Führungsleisten 70, 71 für em Schneidewerkzeug ausgebil- det. Zur Haltevorrichtung 66 gehören noch vier Klemmwerk¬ zeuge 72, 73, z.B. Schraubzwingen sowie zwei Gegenleisten 81, 82.
Zur Herstellung der Verbindung zwischen zwei Rohrabschnitten der beispielsweisen Fernwärmeleitung mit¬ tels den beschriebenen Bauteilen wird folgendermassen vorgegangen.
Die einzelnen Rohrabschnitte werden in einem Graben verlegt, so dass sich die Enden der inneren Stahl- röhre, d.h. der Mediumrohre 10 und 11 in einem zur Durch¬ fuhrung der Schweissung korrekten Abstand befinden. Da¬ nach werden die Mediumrohre 10 und 11 miteinander ver¬ schweisst. Die Mantelrohre 12, 13 aus Polyethylen weisen senkrecht zu ihrer Langsmittelachse verlaufende Stirnfla- chen auf. Nach dem Verschweissen der Mediumrohre 10 und 11 wird der Trager 29 mit den darauf angeordneten Kiemm¬ und Fuhrungseinheiten 30, 31, welche die schwenkbaren Rmghalften 36, 37, 38 und 39 enthalten, entsprechend der Darstellung nach Figur 7 bei der Lücke zwischen den Man- telrohren 12, 13 plaziert. Die Rmghalften 36, 37, 38 und 39 werden mittels dem Schnellverschluss 41 geschlossen. Die Schiefstellung der Rmghalften entspricht der er¬ wünschten Schragstellung der Stirnflachen der Mantelrohre 12, 13. Der guter Ordnung halber soll bemerkt werden, dass die unteren Rmghalften 38, 39 nicht, wie gezeichnet ist, unbedingt starr mit dem jeweiligen Verbindungsglied 32 bzw. 33 verbunden sem müssen. Die Verbindung kann auch derart sein, dass die Winkelstellung der Klemm- und Fuhrungseinheiten 30, 31 relativ zum Trager 29 und damit zur Langsmittelachse der Mantelrohrstucke 12, 13 verän¬ dert, d.h. eingestellt werden kann.
Die Enden der Mantelrohrstücke 12, 13 werden nun mit einem Schneidewerkzeug, z.B. einer femzahnigen Sage, abgeschnitten. Dabei wird die Sage im Spalt zwi- sehen den Rmghalften 36, 37 bzw. 38, 39 gefuhrt, wobei beispielsweise oder mindestens die Innenflache 43 der Rmghalften 36, 38 als Fuhrungsflache für die Sage dient. Mit denselben Bauteilen, d.h. Trager 29 mit Klemm- und Fuhrungseinheiten 30, 31 kann auch aas Zwi¬ schenstuck 26 geklemmt und bei beiden Enden schiefwinklig abgeschnitten werden. Da zum Schweissen, wie bekannt, die Langsausdehnungen der zu verschweissenden Teile etwas überdimensioniert sem müssen, weil bei der Schweissnaht- bildung die Rohre im Schweissnahtbereich gestaucht und damit kurzer werden, werden zum schrägen Abschneiden der Enden des Zwischenstuckes 26 die Verbindungsglieder 32, 33 der Klemm- und Fuhrungseinheiten 30, 31 zum Anschlag an die vorher entsprechend positionierten Positionier- glieder 44, 45 geschoben. Offensichtlich kann der Trager 29 zum Festsetzen der Stellungen der Verbindungsglieder 32, 33 und Positionierglieder 44, 45 mit einer Skalenmar- kierung versehen sein. Das Schneiden des Zwischenstuckes 26 kann natürlich auch vor dem Schneiden der Mantelrohr¬ stucke 12, 13 erfolgen.
Um das Zwischenstuck 26 in die Lücke zwischen den Mantelrohrstucken 12, 13 einzusetzen, welche Lücke durch die schon zusammengeschweissten Mediumrohrstucke 10, 11 überbrückt ist, muss das Zwischenstuck 26 entlang einer Mantellmie aufgeschnitten werden, um über die Me- diumrohrstucke 10, 11 resp. die Mantelrohre 12, 13 ge¬ stülpt zu werden. Zur Durchführung dieses Schrittes wird die
Haltevorrichtung 66 (Fig. 10 und 11) um das Zwischenstuck 26 gelegt und die Haltevorrichtung 66 mittels der Klemm¬ werkzeuge 72, 73 und den Gegenleisten 81, 82 mit dem Zwi¬ schenstuck verspannt. Mittels einem entlang der als Fuh- rungsleisten 70, 71 dienenden Endabschnitte der zwei Bak- ken 68, 69 geführten Schneidewerkzeug, em Messer oder eine Sage, wird das Zwischenstuck längs aufgeschnitten. Somit kann das Zwischenstuck 26 aufgrund des Scharniers 67 zwischen den Backen 68, 69, an welchen das Zwischen- stuck 26 geklemmt gehalten ist, aufgeklappt und um das Medium-, bzw. Mantelrohrstuck in der Lücke herumgelegt werden. Um den Längsschnitt des Zwischenstuckes wieder zu schliessen wird unter Beibehaltung der Einspannung in die Haltevorrichtung 66 eine herkömmliche Spiegelschweissung durchgeführt, wobei die vorgegebene Kraft zum Zusammen¬ pressen der zu verschweissenden Rander m bekannter Weise mittels Spannbandern, Federn, etc. erzeugt wird.
Das Zwischenstuck 26 befindet sich nun in ei¬ ner Stellung etwa gemäss Figur 3 und insbesondere gemäss Figur 8. Die Haltevorrichtung 66 kann nun vom Zwischen¬ stuck 26 entfernt und die zwei Tragglieder 48, 49 um das Zwischenstuck 26 gelegt werden. Wahrend dem Einsetzen des Zwischenstückes 26 können die Klemm- und Fuhrungseinhei¬ ten 30, 31 und die Tragglieder 48, 49 auf dem Trager 29 von der Lücke weggeschoben werden und vom Mantelrohr 12, 13 gelost werden, um den beschriebenen Vorgang nicht zu behindern.
Bei den schräg verlaufenden Enden der Trag¬ glieder 48, 49 befinden sich Tragarme 56, 57 bzw. 75, 76 für einzusetzende teilbare Rmgschweissspiegel 58 bzw. 74. Die oberen Tragarme 56 bzw. 75 sind aufgrund der Scharniere 59, 78 zum Einsetzen der teilbaren Rmg¬ schweissspiegel 58, 74 aufklappbar.
Vor dem Einsetzen der Rmgschweissspiegel 58, 74 werden die Klemm- und Fuhrungseinheiten 30, 31 zur Be¬ rührung mit den Positioniergliedern 44, 45 nach links bzw. rechts weggeschoben, so dass die Enden der Mantel¬ rohrstucke 12, 13 zur Berührung mit und zum Erwarmen mit¬ tels der Ringschweissspiegel 58, 74 über die Klemm- und Führungseinheiten 30, 31 etwas frei hervorstehen. Ent¬ sprechend werden die Tragglieder 48, 49 derart um daε Zwischenstuck 26 plaziert, dass auch dort beide Enden des Zwischenstuckes 26 zum Verschweissen hervorstehen.
Die Rmgschweissspiegel 58, 74 werden lose in die Tragarme 56, 57 bzw. 75, 76 eingesetzt und die Enden der Mantelrohrstücke 12, 13 und des Zwischenstuckes 26 durch em Absenken der Tragglieder 48, 59 zur Berührung mit den Ringschweissspiegeln 58, 74 gebracht. Durch an sich bekannte Spannbänder, Federn, etc. werden die not- wendigen Anpresskrafte erzeugt. Nach dem Erreichen der Schweisεtemperatur werden die Rmgschweissspiegel 58, 74 entfernt und das Verschweissen der Rohrenden durch em weiteres Absenken der Tragglieder 48, 49 bewirkt, wobei das Ausmass der Absenkung durch die Abstandhalter 79, 80 bestimmt ist.
Nach dem Verschweissen werden die auf dem Trager 29 angeordneten Baueinheiten aufgeklappt und zur nächsten zu verschweissenden Lücke gebracht. Zum Verhindern, dass der Schaum, z.B. Poly¬ urethanschaum, beim Anschmelzen der Schnittflache des Mantelrohrstuckes nicht verbrannt wird, wird er nach dem schrägen abschneiden des Mantelrohreε 12, 13 um em klei¬ nes Mass, z.B. 1 cm hinter der Schnittflache entfernt. Um diesen Isolationsschaum wieder zu vervollständigen und auch den Innenraum des Zwischenstuckes 26 auszuschaumen, wird durch eine Oeffnung (nicht gezeigt) Isolationsschaum eingebracht und danach die Oeffnung verschlossen.
In bezug auf die Durchmesser der Rohre ist folgendes zu bemerken: Beim Herstellen des Verbundmantel¬ rohres wird em geschäumtes Isolationsmaterial m dem Raum zwischen dem Mediumrohr und dem Mantelrohr einge¬ bracht, üblicherweise ein Polyurethanschaum. Dieser Vor¬ gang bewirkt einen hohen Druck und eme erhöhte Tempera- tur m den Mantelrohrstucken. Folglich werden sie im
Durchmesser gedehnt. Das Zwischenstuck wird in Längsrich¬ tung aufgeschnitten und danach wieder zugeschweisst . Da¬ mit wird sein Durchmesser kleiner. Um nun beim Uebergang vom Mantelrohrstück zum Muffenrohrstuck an der Aussensei- te keine unzulässige Schulter zu erzeugen, wird das Zwi¬ schenstuck ursprünglich einen grösseren Durchmesser und/ oder eme grossere Wandstarke aufweisen.
Es ist im beschriebenen Ausführungsbeispiel em Schneiden der Enden des Zwischenstuckes 26 mit Hilfe der Fuhrung durch die Klemm- und Fuhrungseinheiten 30, 31 beschrieben worden. Es ist nun beispielsweise auch mög¬ lich, dass die Zwischenstucke 26 schon vom Werk schragge- schnitten zur Baustelle geliefert werden. In einem sol¬ chen Fall konnte der Verlauf der zu verschweissenden En¬ den des Zwischenstuckes im eingespannten Zustand durch die schraggestellten Endflachen der Tragglieder 48, 49 nachgeprüft und gegebenenfalls, indem diese Endflachen als Fuhrungsflachen benutzt werden, nachgearbeitet wer¬ den.
Auch die Rohrstucke, welche im beschriebenen Beispiel die Mantelrohre bilden, können schon vom Werk schraggeschnitten angeliefert werden. Es ist zu bemerken, dass das oben beschriebene Ausfuhrungsbeispiel eine Fern¬ wärmeleitung betrifft, insbesondere mit dem inneren Medi¬ umrohr. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die gezeigte Ausfuhrung beschrankt. Ebensogut konnte nur em einfaches Polyethylenrohr vorliegen, bei dem die einzelnen Rohr¬ stucke schon schief abgeschnitten vom Werk angeliefert werden. In einem solchen Fall wurde das schiefe Abschnei¬ den der Rohrenden an Ort wegfallen, jedoch wird die ge¬ zeichnete Vorrichtung immer noch verwendet, wobei anstel- le des Abschneidens der Rohrenden lediglich em Kontrol¬ lieren und gegebenenfalls Nacharbeiten mit Verwendung der Vorrichtung durchgeführt wird. Die weiteren Verfahrens¬ schritte wurden dieselben sem.
Entscheidend ist, dass das Zwischenstuck in emer Richtung quer gegen die mittels einer Spiegel- schweissung miteinander zu verbindenden Rohrstucke bewegt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen zwei Rohrstucken (12, 13;23, 24) aus einem schweissbaren Kunststoff mittels einem Spiegelschweissen, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrstucke (12, 13;23, 24) bei ihren Endflachen schiefwinklig zu ihren Langsachsen ausgebildet werden und zwischen den zu verbindenden End- flachen em rohrformiges Zwischenstuck (26) mit ebenfalls schiefwinklig zu seiner Längsachse ausgebildeten Endfla¬ chen eingesetzt wird, und dass zum Verschweissen das Zwi¬ schenstuck (26) in einer Richtung quer zu den Langsachsen der Rohrstucke (12, 13;23, 24) zur Erstellung der zum Ver- schweissen notwendigen Druckberuhrung bei den jeweiligen Endflachen bewegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei im Zeit¬ punkt der Herstellung der Verbindung die Rohrstucke (12, 13;23, 24) mindestens annähernd miteinander axial ausge- richtet sind, in einem axialen Abstand einander gegen¬ überliegen und axial unverschiebbar angeordnet sind, da¬ durch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegen¬ den Endflächen der Rohrstucke (12, 13;23, 24) im gleichen, jedoch gegensmnnigen Winkel schiefwinklig zur Langsachse der Rohrstücke (12, 13;23, 24) ausgebildet werden, um mit¬ einander einen Winkel einzuschliessen, dass die Endfla¬ chen des zwischen den Rohrstucken (12, 13;23, 24) einzuset¬ zenden Zwischenstückes (26) im selben Winkel wie die End¬ flachen der Rohrstücke (12, 13;23,24) schiefwinklig zur Langsachse ausgebildet werden und das Zwischenstück (26) derart zwischen die miteinander zu verbindenden Rohrstük- ke (12, 13;23,24) eingesetzt wird, dass die Endflächen des Zwischenstückes (26) parallel zu und in einem Abstand von den ihnen jeweils gegenüberliegenden Endflächen der Rohr- stucke (12,13/23,24) verlaufen und je em Schweissspiegel (27,28; 58,74) zwischen die parallelen Endflächen ange¬ ordnet wird, um dieselben zum Verschweissen zu erwarmen, und dass das Zwischenstuck (26) bei unbeweglich gehalte¬ nen Rohrstucken (12, 13;23, 24) und entfernten Schweiss¬ spiegel (27,28; 58,74) quer zu den Rohrstucken (12,13; 23,24) gegen dieselben verschoben wird, um unter Ausübung von Druck das Verschweissen an den jeweiligen Endflachen durchzufuhren.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die aus Kunststoff bestehenden Rohrstucke (12,13) Teil einer aus miteinander verschweissten Abschnitten beste- henden Rohrleitung (10, 11; 12, 13) zur Uebertragung eines Mediums sind, bei der jeder Abschnitt em inneres, vom Medium zu durchströmendes Mediumrohr (10,11) und ein koa¬ xial dazu verlaufendes ausseres Mantelrohr (12,13) aus einem der schweissbaren Rohrstucke aus Kunststoff auf- weist, welches innere Mediumrohr (10,11) axial beidseitig über das Mantelrohr (12,13) hervorsteht, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die einzelnen Abschnitte der Rohrleitung beim Einbauort verlegt und die inneren Mediumrohrstucke (10,11) miteinander verschweisst werden, dass die m ei- nem Abstand einander gegenüberliegenden Endabschnitte der Mantelrohre (12,13) schiefwinklig geschnitten werden, dass das Zwischenstuck (26) mit den schiefwinklig vorge¬ schnittenen Endflächen in Längsrichtung aufgeschnitten und im Bereich der Schweissstelle über die Mantelrohren- den und die miteinander verschweissten Rohrstucke (10,11) gestülpt und danach der Längsschnitt bei einer relativ zur Rohrleitung radial verschobenen Stellung des Zwi¬ schenstückes (26) wieder zugeschweisst wird, dass zwi¬ schen den jeweils einander gegenüberliegenden Endflächen des Zwischenrohrstückes (26) und der Mantelrohrabschnitte (12,13) jeweils ein teilbarer Schweissspiegel (58,74) eingefügt wird, um bei den Endflächen eine Erwärmung bis zur Schweisstemperatur des Kunststoffes zu bewirken, und dass nach dem Entfernen der Schweissspiegel (58,74) das Zwischenstück (26) in radialer Richtung gegen die Mantel¬ rohrabschnitte (12,13) verschoben und an dieselben ange- presst wird, um die Verschweissung bei den Endflachen durchzuführen.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsausdehnung der längsten Mantellinie des schraggeschnittenen Zwi¬ schenstückes (26) grösser als die Lange des grössten Ab¬ standes zwischen den Endflächen der unverschiebbar ange¬ ordneten Rohrstücke (12,13/23,24) ist und dass das Zwi¬ schenstuck (26) vor dem Einsetzen und längs Aufschneiden einen grösseren Durchmesser und/oder eine grossere Wand¬ stärke als die zu verschweisεenden Rohrstücke (12,13/23,24) aufweist.
5. Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfah¬ rens nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeich- net durch einen langgestreckten Trager (29) , zwei auf dem Träger (29) langsverschiebbar und arretierbar angeordnete Klemm- und Führungseinheiten (30,31), und durch eine auf dem Träger längsverschiebbar und quer zu dessen Längsaus¬ dehnung verschiebbare Trageinrichtung (48,49) für das Zwischenstück (26) .
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass jede Klemm- und Führungseinheit (30, 31) ein Ringglied (36-39) mit mindestens einer Führungs¬ fläche (43) für ein Schneidewerkzeug für das schiefwink- lige Ausbilden einer jeweiligen Endfläche eines Rohrstük- kes (12,13/23,24) oder eines Rohrstückes (12,13/ 23,24) und des damit zu verbindenden Zwischenstückes (26) und für das Kontrollieren der Stellung einer jeweiligen schiefwinklig verlaufenden Endfläche aufweist, welches Ringglied (36-39) mindestens zwei miteinander schwenkbar verbundene Klemmbacken (36,38/37,39) zum Festklemmen ei¬ nes Rohrstückes (12,13/23,24) oder Zwischenstückes (26) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, da- durch gekennzeichnet, dass jede Klemm- und Führungsein¬ heit (30,31) mittels einem Verbindungsglied (32,33) mit dem Träger (29) verbunden ist, dass in einem Abstand vom Verbindungsglied (32,33) jeweils ein Positionierglied (44,45) auf dem Träger (29) angeordnet ist, welches als verstellbarer Anschlag für das längsverschiebbare Verbin¬ dungsglied (32,33) dient, derart, dass nach erfolgtem Schneiden und/oder Kontrollieren der schiefwinklig ver¬ laufenden Endfläche des betreffenden Rohrstückes (12,13; 23,24) die Klemm- und Führungseinheit (30,31) beim Ver¬ bindungsglied (32,33) zur Berührung mit dem Positionier¬ glied (44,45) gebracht werden kann, um einen bei der End- fläche vorhandenen Endabschnitt des Rohrstückes (12,13; 23,24) zum Verschweissen freizulegen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, dasε die Trageinrichtung für das Zwischenstück zwei zueinander spiegelbildlich ausgebilde¬ te Tragglieder (48,49) aufweist, wovon jedes eine ent¬ sprechend einer schiefwinkligen Endfläche des Zwischen¬ stückes (26) schief stehende Fläche aufweist, wobei jedes Tragglied (48,49) beim Bereich seiner schief stehenden Stirnfläche Tragarme (56, 57;75, 76) zum Tragen eines par- allel zur schiefwinkligen Endfläche verlaufenden Ring- schweissspiegels (58,74) aufweist, eine Verbindungsvor¬ richtung (60,61) mit einem Lagerglied (62,63) aufweist, mittels welcher Verbindungsvorrichtungen (60,61) die Tragglieder (48,49) auf dem langgestreckten Träger (29) längsverschiebbar und arretierbar angeordnet ist, und mittels welchen Lagergliedern (62,63) die Traglieder in einer Richtung quer zum langgestreckten Träger (29) ver¬ schiebbar gelagert sind, und welche Tragglieder (48,49) mindestens zwei aneinander angelenkte Klemmbacken (50,52) zum Festklemmen des Zwischenstückes (26) aufweisen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-8, gekennzeichnet durch eine zwei miteinander schwenkbar verbundene Backen (68,69) aufweisende Haltevorrichtung (66) für das Zwischenstück (26), welche Haltevorrichtung (66) mindestens eine Führungsleiste (70,71) für ein
Schneidewerkzeug zur Durchtrennung des Zwischenstückes (26) in dessen Längsrichtung aufweist, vier Klemmwerkzeu- ge (72,73) und zwei Gegenleisten (81, 82) aufweist, mit¬ telε welchen die entlang der Durchtrennung verlaufenden Endrander des durchschnittenen Zwischenstückes (26) an die Backen (68,69) der Haltevorrichtung (66) anklemmbar sind, so dass durch ein Aufspreizen der Backen (68,69) das Zwischenstück (26) aufgespreizt wird.
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