FI117894B - Förfarande för fogning och/eller tätning av termoplaströr - Google Patents

Description

117894 Förfarande för fogning och/eller tätning av termoplaströr Menetelmä kestomuoviputkien liittämiseksi ja/tai tiivistämiseksi

Denna uppfinning avser ett förfarande för fogning och/eller tätning av termoplaströr 5 medelst en omslutande termoplastskiva eller -holk, genom att placera termoplaströ-ren ände mot ände, rengöra och mekaniskt bearbcta de delar av termoplaströrens ytor som är avsedda att komma i kontakt med nämnda termoplastskiva eller -holk, vilken är rengjord och mekaniskt bearbetad pä samma sätt, tillföra värme tili nämnda partier medelst ett kring termoplastskivan eller -holken spänt värmeelement för 10 ästadkommande av en fastsvetsning av termoplastskivan eller -holken ti 11 de om-slutna rörytoma, vilket värmeelement kvarhälls kring röret tills den bildade fogen svalnat. Ett dylikt förfarande ärtidigarekänt frän US patentskriften 5 181 747, vil-ket förfarande avser framställning av ett T-stycke och utnyttjar komponenter som endast lämpar sig för en viss dimension pä de rör som skall sammanfogas.

15

Uppfmningen har som mäl att ästadkomma ett enkeli förfarande som lämpar sig för fogning av alla typer av termoplaströr, dvs. bade rör med solida rörväggar säsom tryckrör och gravitationsrör, lättviktsrör säsom rör framställda genom spirallind- • · · '...· ning av en hälprofil, korrugerade dubbelväggsrör, flerskiktsrör med skummad *· * · • " 20 väggkäma och av isolerade rör med ett yttre skyddshölje av termoplast, samt dess- • · * * ·[ utom för fogar mellan rör av ovannämnda typer och rörsystemskomponenter säsom . ] brunnar eller tankar.

• · · • »· • · • ·* • · • ·

Ovannämnda mäl uppnäs med ett förfarande som kännetecknas av att som värme- . 25 element används ett bandvärmeelement som fastspäns kring termoplastskivan eller • * · • · · .**·. -holken och kopplas tili en styrenhet, vilken är programmerbar tili önskad tempera- • ♦ · . tur, för uppvärmning av termoplastmaterialet i termoplastskivan eller -holken samt i .

• · #. de av nämnda skiva eller holk omslutna ytoma av rören tili smält tillständ. Uppfin- ningen utgörs säledes av ett enkelt svetsningsförfarande, i vilket man med hjälp av • ·*· ' } • · ' t„ *..* 30 en termoplastskiva eller-holk och ett bandvärmeelement kan ästadkomma ett med • · • · rörväggama sammansmält svetsat ”svep” över en rörskarv.

2 117894

Uppfinningen utgörs säledes av ett enkelt svetsningsförfarande, i vilket man med hjälp av en termoplastskiva eller-holk och ett bandvärmeelement kan ästadkomma ett med rörväggarna sammansmält svetsat ”svep” över en rörskarv.

Plastmaterialet i termoplaströret och i den skiva eller holk som används vid förfaran-5 det bör vara av samma typ. Det kan t.ex. vara en polyolefin, säsom polyeten eller polypropen eller nägon annan svetsbar termoplast. Materialet i termoplastskivan eller -holken kan vara sträckt sä, att det fiingerar som ett krympmaterial och/eller fömätat, säsom PEX, för att ge ökad draghällfasthet. Plastmaterialet kan ocksä vara modifierat med nägot tillsatsmedel, som förbättrar dess värmeledningsformaga eller 10 ökar dess volymutvidgning.

Längden pä den termoplastskiva som skall appliceras över en rörskarv anpassas efter rörets omkrets sä, att dess ändar efter appliceringen nägot överlappar varandra, var-vid termoplastskivans överlappande partier är avfasade sä, att tjockleken pä termo-15 plastskivan är huvudsakligen konstant utöver rörets hela periferi.

Enligt en annan utforingsform ges termoplastskivan en sadan längd att endast ett mycket kort överlapp erhälles, varvid skivans ändar är tvärt avkapade. Detta utfö-: rande kan utnyttjas om tjockleken pa termoplastskivan är relativt liten sä, att ingen • 1 : **· 20 märkbar ojämnhet uppstär i det svetsade svepet.

• · · • · • · ’ 1 Det bandvärmeelement som används i förfarandet uppvisar lämpligen tili styrenheten • · * · ♦ / kopplade temperatursensorer, vilka är anordnade att konstant avkänna bandvärme- * 1 *·1 elementets temperatur och med vilkas hjälp styrenheten är anordnad att reglera den , . 25 tili bandvärmeelementet utgäende effekten enligt pä förhand inställda värden.

• · · • · · « · • · · • »

Vid förfarandet fordras i mänga fall, i synnerhet om termoplastskivan eller-holken • · *... som används är relativt tunn, att man använder ett inre rotstöd för att centrera rör- • · • · ‘I1 ändama i linje med varandra, vilket rotstöd sedan avlägsnas da den svetsade rörskar- • · • · · *· 1· 30 venärfärdig.

• 9 · 3 117894

Vid hopfogning av rör framställda genom spirallindning av en hälprofil, kan man däremot utnyttja de i röret spirallinjigt löpande radiella mellanväggama som ett gängförband efter det att i den inre väggen av röret avlägsnas pä ett avsnitt i den ena röränden och ett lika längt avsnitt av den yttre väggen i den andra röränden. För att 5 hindra att det medium som skall transporteras i röret inte skall tränga in i den av hälprofilens hälighet bildade, spiralformigt genom hela röret löpande kanalen, mäste profilöppningen i vardera röränden tillslutas pä lämpligt sätt, t.ex. med termoplast-material pä det ställe, där röret fortfarande uppvisar bade en yttre och en inre vägg.

10 I det följande skall uppfinningen beskrivas mera i detalj under hänvisning tili ritning-en, där

Fig. 1 visar en schematisk perspektivbild av en rörskarv enligt uppfinningen under upphettningsstadiet av termoplastmaterialet, 15 .

Fig. IA visar en detaljförstoring av avsnittet A i figur 1,

Fig. 2 visar ett bandvärmeelement i hopsatt läge sett i axiell riktning, • a ·.·.,· * · • · : 20 Fig. 2B visar en detaljförstoring av avsnittet B i figur 2, ·· · • · • · a-

Fig. 3 visar en första utföringsform av en termoplastskiva i hopfogat läge • ♦ · • *· sett i axiell riktning, • · • * • · · . 25 Fig. 3C visar en detaljförstoring av avsnitt C i figur 3, • * φ • · • * « a · * • · *

Fig. 4 visar en andra utföringsform av en termoplastskiva i hopfogat läge, • · a · a *... sett i axiell riktning, och • * aa a · * a • a • a a *·’| 30 Fig. 4D visar en detaljförstoring av avsnitt D i figur 4.

• a 4 117894

Vid hopfogning av tvä av en hälprofil av spirallindade rör la och Ib avlägsnas den inre rörväggen pä ett avsnitt i änden av röret la och den yttre rörväggen pä ett lika langt avsnitt i änden av röret Ib. Profilöppningen i gränsytan mellan det avskalade partiet och den del av respektive rör la, Ib med dubbla rörväggar tillslutets pä lämp-5 ligt sätt med termoplastmaterial av samma typ som själva rörväggen eller med en termoplastelastomer som pressas in i öppningen och svetsas fast. De genom avskal-ningen blottade spiralformigt löpande radiella mellanväggarna i vardera röränden används nu som gängförband mellan rörändama, sä att de avskalade partiema skru-vas in i varandra. Tili foljd av denna lösning behövs inget inre rotstöd för centrering 10 av rörändarna vid de fortsatta arbetsskedena.

Efter det att rörändama skruvats in i varandra rengörs rörytoma kring skarvstället pä ett ca 400 mm (vid rördimensionen DN 1200) brett omräde med ett fettlösande rengöringsmedel. Det rengjorda rörsegmentet bearbetas sedan maskinellt med slip-15 dukellerstälborsteförattavlägsnaeventuelltoxidskiktfränrörytan.Entermoplast-skiva 2 av samma plastmaterial som nämnda rör la, Ib, t.ex. vid polyetenrör en HD-polyetenskiva med en tjocklek av ca 6-10 mm, skärs tili en bredd av ca 300 mm och en längd som överstiger omkretsen pä röret med ca 50-100 mm för att bilda ett • överlapp, dä termoplastskivan 2 appliceras kring det rengjorda och bearbetade rör- · ; "· 20 segmentet kring skarvstället. Före appliceringen behandlas ytan av termoplastskivan • · · * '.* 2 pä samma sätt som rörytan. Altemativt kan termoplastskivan 2 vara förbearbetad, * * dvs. rengjord, slipad och valsad tili rörets ytterdiameter, samt förpackad, sä att den * · • · · ’; ’' är färdig för applicering sä fort den tas ut frän förpackningen. En annan möjlighet är i t *** att använda en uppslitsad termoplastholk vars inre diameter överensstämmer med . . 25 rörets yttre diameter. De överlappande partierna av termoplastskivan 2 är lämpligen 5 *#* försedda med en fasning, säsom framgär ur figur 3C, för att erhälla en möjligast • · * M' jämn omkrets pä det svep som termoplastskivan 2 bildar kring rörskarven. Enligt en • · • · · *... altemativ utföringsform är görs de överlappande partierna av termoplastskivan 2 * * '·* mycket kort, säsom visas i fig. 4 och 4D. Härvid är mängden överloppsmaterial i • · ♦ ** " 30 överlappningsomrädet sä liten, att den lätt kan jämnas ut under den fortsatta behand- 5 117894 lingen. Den kring skarvstället applicerade termoplastskivan 2 kan hällas pä plats t.ex. med en over skivändarna fast tejpremsa.

Pä den kring skarvstället applicerade termoplastskivan 2 läggs nu ett bandvärmeele-5 ment 3 och spännes at, sä att termplastskivan pressas jämnt mot rörytan. För ett spirallindat rör med dimensionen DN 1200 används ett bandvärmeelement 3 av di-mensionen DN 1350 mm och med en bredd av 300 mm. Detta bandvärmeelement 3 är uppbyggt av tre med spännorgan 4 sammankopplade segment 3a, 3b, 3c. Band-värmeelementet 3 samtliga segment 3a, 3b, 3c är kopplade tili en styrenhet 5, vilken 10 är programmerbar sä, att den tillför bandvärmeelementet 3 den energi som erfordras för att det skall uppvärmas tili och hällas vid en pä förhand bestämd temperatur. För ändamälet uppvisar varje segment 3a, 3b, och 3c ett värmeorgan 6, som via ett ka-belfäste 7 och en separat elkabel 8 är kopplad tili styrenheten 5, och en temperatur-givare 9, vilken via en annan elkabel 10 är kopplad tili styrenheten 5, för att ständigt 15 avkänna respektive segments 3a, 3b, 3c temperatur och via elkabeln 10 sända ifräga-varande signal till styrenheten 5, som pä basen av den mottagna signalen är anordnad att reglera eltillförseln tili respektive segments värmeorgan 6. Den sida av bandvärmeelementet 3 som är avsedd att anligga mot termoplastskivan 2 är försedd med en ··· ·. 1 lämplig ytbeiäggning 11, t.ex. teflon, för att hindra bandvärmeelementet 3 frän att • · ·· • ” 20 klibba fast vid termoplastrnaterialet i termoplastskivan 2.

***·! , . Uppvärmnmgen av termoplastskivan 2 sker sä länge att plastmaterialet i denna helt • · ·

• · I

* smälter och samtidigt smälter upp plastmaterialet i den angränsande ytan av rören • · la, Ib. Temperaturen pä rörytan bör uppgä tili ca 200°C innan värmeelementet 3 ,·. · 25 släs frän. En svetsning mellan termoplastskivan 3, som ocksä är av polyeten, och • · · • · .·1·. rören la, Ib äger dä rum. Erforderligt svetstryck erhälls dels genom den mekaniska ··« 1 spänningen av bandvärmeelementet 3 och dels genom den av värmeutvidgningen • · # förorsakade volymökningen av det smälta polyetenet, vilken ytterligare kan effekti- • · veras genom att tillföra plastmaterialet i termoplastskiktet lämpliga tillsatsmedel.

• · · • ·« * · 30 · 6 117894

Efter det värmeelementet 3 slagits frän skall det ännu hällas kvar kring rörskarven till dess att temperaturen sjunkit under 100°C, dä termoplastmaterialet igen ätergätt i fast form. Da avlägsnandet av bandvärmeelementet 3 avlägsnas erhälles en siat och fullständigt tät svetsad rörskarv.

5

Ovannämnda utföringsexempel har endast tili uppgift att klargöra uppfinningen och inte begränsa densamma, utan skyddsomfanget bestams av bifogade patentkrav. En fackman inser tydligt att förfarandet enligt uppfinningen lika bra gär att tillämpa vid fogning av andra typer av termoplaströr och fogning mellan rör och rörsystemskom-10 ponenter av termoplast.

**· ·» ·· .

• · 1 ·· · • · « « ····1 • » ·♦·' • ·1 • · • # · « · • 1 • « « • · * 1 · * · · • » • · · · • · · • · ••e,'·· * ··· t 1 • · • · · • 1 • · · • · · ·

Claims (10)

117894

1. Förfarande for fogning och/eller tabling av termoplaströr (la, Ib) medelst en om-slutande termoplastskiva (2) eller -holk, genom att placera termoplaströren ände mot ände, rengöra och mekaniskt bearbeta de delar av termoplaströrens ytor som är 5 avsedda att komma i kontakt med nämnda termoplastskiva (2) eller -holk, vilken är rengjord och mekaniskt bearbetad pä samma sätt, tillföra värme tili nämnda partier medelst ett kring termoplastskivan (2) eller -holken spänt värmeelement for ästad-kommande av en fastsvetsning av termoplastskivan (2) eller -holken tili de omslut-na rörytoma, vilket värmeelement kvarhälls kring röret tills den bildade fogen sval-10 nat, kännetecknat därav, att, som värmeelement används ett bandvärmeelement (3) som fastspäns kring termoplastskivan (2) eller -holken och kopplas tili en styrenhet (5), vilken är programmerbar tili önskad temperatur, för uppvärmning av termo-plastmaterialet i termoplastskivan (2) eller -holken sanat i de av nämnda skiva eller holk omslutna ytoma av rören (la, lb) tili smält tillständ. 15

2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att rören (la, Ib) som fogas samman är termoplaströr med solida rörväggar.

··· « · [;*** 3. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att rören (la, Ib) som * · * 1 2 . 20 fogas sarmnan är lättviktsrör formade genom spirallindning av en hälprofil. • 1 · • · * · m m · · 2 • 1

4. Förfarande enligt patentkravet 3, kännetecknat därav, att i de tvä rörändar som • · · * t . · · ·. skall sammanfogas har den yttre rörväggen avlägsnats frän den ena röränden och « 2 * 1 · den inre rörväggen frän den andra röränden och profilöppningama i de tvä rörän- • 25 dama har tillslutits med termoplastmaterial eller termoplastelastomer, varvid de • · · 2 :***: blottade, spiralformigt löpande radiella mellanväggama i rörändama utnyttjas som « · · . gängförband mellan de tvä rören innan fogstället omslutes med termoplastskiva (2) i · · • · 1 .·2. eller-holk och bandvärmeelementet (3) för ästadkommande av ett svetsat svep kring fogstället. 30 ; 2 • 1 1 117894

5. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att fogningen sker mellan ett termoplaströr och en rörsystemskomponent, säsom en brunn eller en tank.

6. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat därav, att 5 termoplastmaterialet är en polyolefin, säsom polyeten eller polypropen eller en annan svetsbar termoplast.

7. Förfarande enligt patentkravet 6, kännetecknat därav, att plastmaterialet i ter-moplastskivan (2) eller -holken är sträckt för att ge krympningseffekt och/eller för- 10 nätat för att öka draghällfastheten.

8. Förfarande enligt patentkravet 6, kännetecknat därav, att plastmaterialet i ter-moplastskivan (2) eller -holken är modifierat med tillsatsmedel för att förbättra dess väimeledningsegenskaper eller för att öka dess volymutvidgning. 15

9. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat därav, att termoplastskivan (2) skärs tili en längd som motsvarar rörets (la, Ib) omkrets med ett litet Överlapp, varvid materialet i vardera änden av skivan (2) avfasas pä de över- • · ]·**" lappande omrädena sä, att skivans (2) tjocklek vid omslutningen av röret (la, Ib) • · . 20 förblir huvudsakligen konstant över hela periferin. • 1 · • · • · * » · #·.

. 10. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att styrenheten (5) är • · · • · .···, kopplad tili temperatursensorer (9) pä bandvärmeelementet (3) vilka konstant kän- • * • · · ner av elementets temperatur och med vilkas hjälp styrenheten (5) är anordnad att j .1. 25 reglera den tili bandvärmeelementet (3) utgäende effekten enligt pä förhand inställ- »»» · ;***· davärden. ·«· • · · • 1 « • · · ··· • · * ♦ • · · 1 · • · « • · ··'.·· • · · • « ···- 117894