NL2005306C2

NL2005306C2 - Koppelstuk voor meerlaagse leidingen, lasapparaaat voor het verbinden van het koppelstuk met meerlaagse leidingen, werkwijze van koppelen en een samenstel verkregen via de werkwijze.

Info

Publication number: NL2005306C2
Application number: NL2005306A
Authority: NL
Inventors: Cornelis Augustinus Donk
Original assignee: Tersia Nederland B V
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2012-03-05
Also published as: CN105179860A; EP2612063B1; CN103180652B; EP2612063A1; US20130234430A1; BR112013005061A2; RU2016114147A; CN105179860B; WO2012030221A1; ES2504979T3; EP2784365B1; PL2784365T3; RU2013114458A; CN103180652A; RU2709896C2; BR112013005061B1; US20170198851A1; ES2627312T3; US9631758B2; EP2784365A1

Description

Koppelstuk voor meerlaagse leidingen, lasapparaat voor het verbinden van het koppelstuk met meerlaagse leidingen, werkwijze van koppelen en een samenstel verkregen via de werkwijze.

5

De uitvinding heeft betrekking op een koppelstuk voor meerlaagse leidingen, in het bijzonder op een koppelstuk voor meerlaagse leidingen, dat geschikt is voor moflassen (internationale term: polyfusielassen).

10 Meerlaagse leidingen voor kunststof leiding systemen (KLS) zijn bekend als alternatief voor staal en koper, voor vele toepassingen, zoals afvoer van water, aanvoer van water, gas en chemische stoffen. De meerlaagse leidingen kunnen verschillende types kunststoffen omvatten, met een 15 basis van bijvoorbeeld in kunststof ingebed aluminium ter verbetering van de drukbestendigheid. Meestal worden thermoplastische kunststoffen gebruikt, zoals polypropyleen (pp), polyethyleen (pe), polybutyleen (pb) en soms pvc. Het aanleggen van een systeem omvat het vormen van combinaties 20 van buis en verbindingstukken, koppelingen en/of fittingen. Het soort fitting bepaalt ook de aard van gereedschap dat gebruikt dient te worden. Veel gebruikt zijn meerlaags buizen die zijn opgebouwd uit PE buizen met aluminium basislaag. De basislaag is daarbij aan de buitenzijde en aan 25 de binnenzijde bekleed met de kunststof.

Deze systemen zijn met een geschat marktaandeel van 60% het meest gebruikt in de gebouwde omgeving. Het grote voordeel van deze systemen is dat ze vormvast te buigen zijn, net als koperen leidingen, terwijl ze in vergelijking 30 veel lichter zijn in gewicht, en goedkoper.

De meest interessante ontwikkeling betreft polyethyleen buizen die voorzien zijn van een aluminium binnenlaag, die aan weerszijden een laag polyethyleen bevat. Dergelijke 2 buizen zijn buigzaam, en hebben een bewezen sterkte voor de beoogde toepassingen. Bijzonder interessant zijn buizen gebaseerd op PE-RT (PE-raised temperature, product van Dowlex), welke bestand zijn tegen temperaturen van 90-95 °C 5 en tot drukken van 10 bar kunnen worden toegepast.

Het nadeel van deze bekende systemen is dat de fittingen of koppelingen kostbaar zijn, of bewerkelijk in het tot stand brengen van de koppeling.

Bijvoorbeeld wordt een afdichting gebruikt die wordt 10 verkregen door middel van een o-ring op het koppelstuk. Het koppelstuk wordt in de leiding of buis gestoken of geschoven. Daarna wordt het koppelstuk met grote kracht dichtgeknepen over de leiding of buis door middel van een huls .

15 Als alternatieve koppeling, zijn ook pushverbindingen verkrijgbaar voor de leidingen of buizen met een aluminium basis. Deze zijn weliswaar handig, maar zijn daarentegen kostbaar en vertonen een niet te verwaarlozen risico, als gevolg van de o-ring, op lekkage in combinatie met het 20 schijnbare gemak.

Daarnaast is het gebruik van lasfittingen bekend, waarbij met behulp van een lasapparaat een koppelstuk en een uiteinde van een te koppelen leiding worden verwarmd, zodat de te koppelen delen plastisch worden. De techniek wordt 25 aangeduid als polyfusielassen of moflassen. In plastische toestand worden vervolgens de delen met elkaar versmolten door de te koppelen delen tegen elkaar te drukken of in elkaar te schuiven en te laten afkoelen.

Het lasapparaat is doorgaans een handgereedschap 30 voorzien van een lans als warmtebron, met op het uiteinde opzetbare verwarmingselementen, ook wel bekend als lasdoorn en lasbus. De lasdoorn en lasbus zijn dusdanig vormgegeven dat deze aansluiten op de contactoppervlakken van resp. het 3 koppelstuk; en het leidinguiteinde die met elkaar versmolten moeten worden. Na verwarmen worden de twee delen in plastische toestand in elkaar geschoven zodat overlappende contactoppervlakken met elkaar versmelten waarbij een 5 verbindende las of lasril wordt gevormd. Na afkoeling is een duurzame las verkregen. De techniek heeft de voordelen dat eenvoudig gereedschap gebruikt kan worden, en dat de handelingen snel kunnen worden uitgevoerd (elke handeling duurt slechts enkele seconden).

10 Uit het octrooischrift JP 07301374 is een koppelstuk bekend dat gebruikt kan worden voor het koppelen van meerlaagse leidingen d.m.v. moflassen. Hierbij wordt het uiteinde van een leiding in een ringvormige ruimte van een koppelstuk geschoven waarbij het uiteinde van de leiding 15 versmolten wordt met het koppelstuk. Van tevoren wordt het uiteinde van de leiding aangepast om in de ringvormige ruimte te kunnen steken. Daartoe wordt de dikte van het leidinguiteinde geringer gemaakt door een deel van het buitenoppervlak en van het binnenoppervlak te verwijderen.

20 Een belangrijk nadeel van deze werkwijze hangt samen met de opbouw van de meerlaagse leidingen: deze zijn doorgaans voorzien van een dikkere binnenlaag, een dunne buitenlaag en daartussen een metalen laag, deze lagen worden door elkaar verbonden door twee lijmlagen. De gehele buis is 25 opgebouwd uit 5 lagen: buitenlaag, lijmlaag, aluminium, lijmlaag en binnenlaag. Al deze lagen verzorgen de bestendigheid tegen druk en temperatuur. De buitenlaag is dunner dan de binnenlaag. De buitenlaag kan dunner uitgevoerd worden door de binnenlaag omdat de belasting aan 30 de buitenzijde van een leiding minder groot is dan aan de binnenzijde, waar bijvoorbeeld bij PE-RT temperaturen van 90-95 °C en tot drukken van 10 bar worden toegepast. Door de buitenlaag dun te houden, is het product minder kostbaar, 4 minder volumineus en lager in gewicht. Een functie van de buitenlaag is een beschermlaag te vormen tegen zuurstof vanuit de atmosfeer zodat geen corrosie van de metaallaag optreedt.

5 Bij nieuw ontwikkelde PE buizen wordt derhalve gestreefd naar een zo dun mogelijke laag PE aan weerszijden van de aluminium laag. Bijvoorbeeld kan een PE-RT buis met aluminium basislaag een buitenlaag PE-RT toestaan van 0,3 mm bij een diameter van 16 mm. De binnenlaag is PE-RT is 1,2 10 mm, en de totale wanddikte van de buis inclusief lijmlagen is 2,0 mm.

Bij het koppelen van dergelijke meerlaagse leidingen met een koppelstuk volgens JP'374, is gebleken dat de integriteit van de buitenlaag verloren gaat: het is 15 technisch niet goed mogelijk om een deel van de buitenlaag te verwijderen en tegelijkertijd nog voldoende buitenlaag over te houden om de metaallaag af te dekken. Daardoor is er een verhoogd risico dat delen van de metaallaag van de leiding bloot komen te liggen waardoor ongewenste corrosie 20 van de metaallaag kan optreden.

Een tweede probleem treedt op aan de uitgangen van de koppelbuis tijdens het polyfusielassen met een leidinguiteinde. Hierbij steken de uitgangen van de koppelbuis in het leidinguiteinde, waarbij de uitgangen in 25 enige mate plastisch worden. Hierdoor hebben de uitgangen van de koppelbuis de neiging om naar binnen te buigen binnen de leidinguiteinden waarin ze gestoken zijn. Dit leidt tot kiervorming tussen de uitgang van de koppelbuis en de binnenzijde van de leiding, waardoor de hechting onvolledig 30 is. Dit kan zover gaan dat de uitgang naar binnen dichtklapt en aldus de doorgang door de koppelbuis blokkeert. Dit probleem treedt vaak op in geval van een kleine 5 buitendiameter van de koppelbuis (bijvoorbeeld kleiner dan 25 mm) of bij een lange verwarmingstijd van de koppelbuis.

In elk geval wordt door de kiervorming een imperfecte las verkregen met de binnenwand van een leiding, waarbij de 5 leiding ter hoogte van de las aan verstopping onderhevig kan raken door ophoping van vuil in een gevormde kier, waardoor deze geheel of gedeeltelijk kan dichtslaan.

Een derde probleem is dat de verkregen koppeling tussen een koppelstuk met twee leidinguiteinden, ter hoogte van het 10 koppelstuk mechanisch kwetsbaar is t.a.v. diverse trek- of axiaalkrachten, en torsiekrachten. Bijvoorbeeld kan de koppeling ter hoogte van de verbreding inscheuren en breken wanneer hoge torsiekrachten worden uitgeoefend door de leidinguiteinden die met de het koppelstuk zijn verbonden.

15 De uitvinding beoogt de nadelen van de bekende koppelstukken uit de stand van de techniek geheel of gedeeltelijk weg te nemen, en eventuele aanvullende voordelen te bieden door te voorzien in een koppelstuk dat geschikt is om op eenvoudige en snelle wijze een duurzame en 20 betrouwbare koppeling te maken met een leidinguiteinde door polyfusielassen.

Daartoe voorziet de uitvinding in een eerste aspect in een koppelstuk voor een uiteinde van een meerlaagse leiding, omvattende een koppelbuis die aan de buitenzijde voorzien is 25 van een radiaal opstaande wand, waarbij de wand op een radiale afstand van de buitenzijde van het lichaam, verbreed is in axiale richting, waarbij de buitenzijde van koppelbuis, de opstaande wand en de verbreding een ringvormige insteekruimte omgeven, waarin het uiteinde van 30 de leiding direct kan worden ingestoken, en waarbij ter hoogte van de toegang tot de insteekruimte de radiale afstand tussen de verbreding van de wand en de buitenzijde 6 van de koppelbuis zodanig is dat deze groter of gelijk is dan de wanddikte van de leiding, waarbij de binnenwand van de koppelbuis is verstevigd met een aanliggende verstevigingslaag van versterkte kunststof 5 of van metaal, dat een grotere sterkte heeft dan het materiaal van de koppelbuis, en welke laag voorzien is van axiale aangrijpelementen, terwijl de binnenwand van axiale aansluitelementen is voorzien die corresponderen met en aansluiten op de aangrijpelementen.

10 Een dergelijke versteviging van de binnenwand geeft een grotere mechanische sterkte aan het koppelstuk hetgeen van belang is voor de toepassing ervan, waarbij het koppelstuk nadat deze gekoppeld is aan leidinguiteinden, aan diverse trek-, buig- en torsiekrachten wordt blootgesteld. In het 15 bijzonder is de axiale oriëntatie effectief tegen buig- en torsiekrachten. Met axiaal wordt hier bedoeld dat de aansluitelementen en aangrijpelementen zich in axiale richting uitstrekken t.o.v. de centrale as van de koppelbuis. Dit leidt ertoe dat de twee wederzijdse 20 elementen zodanig in elkaar grijpen, dat een buig- of torsiekracht op de koppelbuis via deze elementen eveneens wordt uitgeoefend op de verstevigingslaag. Daardoor geeft de verstevigingslaag een extra weerstand tegen deze krachten.

De verstevigingslaag kan als een apart of een geïntegreerd 25 element een samenstel vormen met de koppelbuis.

Voorts heeft de verstevigingslaag het voordeel dat tijdens polyfusielassen, het naar binnen buigen van de uitgangen van de koppelbuis wordt tegengegaan. Dit leidt derhalve tot voorkoming van kiervorming en een probleemloze 30 doorstroming van de leidingen ter hoogte van de koppelstukken.

Wat betreft de materiaalkeuze voor de verstevigingslaag, kan de versterkte kunststof bijvoorbeeld 7 PVDF, POM, PPSU of θθπ vergelijkbaar materiaal zijn, als metaal kan bijvoorbeeld messing, staal, etc. worden toegepast.

Verder is gebleken dat voor meerlaagse buizen een 5 eenvoudige koppeling mogelijk is wanneer een koppelstuk volgens de uitvinding wordt gebruikt. De leiding wordt over het koppelstuk geschoven tot aan de opstaande wand, en past direct binnen de ringvormige ruimte. Een aanpassing van de dikte van het uiteinde van de leiding is daarbij niet nodig, 10 waardoor een zeer eenvoudige wijze van polyfusielassen wordt mogelijk gemaakt door de uitvinding.

Gebleken is dat bij het koppelen, de metalen laag niet bloot komt te liggen door te veel vervorming van de buitenwand van de leiding, en dat een sterke koppeling wordt 15 bereikt tussen de buitenzijde van het koppelstuk en de binnenlaag van de leiding. Deze smeltverbinding wordt verder versterkt doordat het uiteinde van de leiding versmelt met de opstaande wand en de binnenzijde van de verbreding. Zodoende onstaan er drie hechtingsoppervlakken.

20 De verkregen smeltverbinding is bestand tegen de omstandigheden waarbij PE-RT wordt toegepast (90-95°C en 10 bar). Verder vormt de smeltverbinding een afsluitende laag voor de metalen tussenlaag van het leidinguiteinde, zodat deze niet bereikbaar is voor zuurstof uit de atmosfeer. Deze 25 omsluitende smeltverbinding is bovendien repareerbaar vanaf de buitenzijde indien nodig. Daarmee is bescherming tegen corrosie van de metaallaag verzekerd.

In een speciale uitvoering van het koppelstuk volgens de uitvinding, zijn de aansluitelementen aan de binnenwand 30 uitgevoerd als langwerpige richels die parallel lopen met de centrale as van de koppelbuis. De corresponderende aangrijpelementen van de verstevigingslaag zijn als langwerpige groeven uitgevoerd. Ook de omgekeerde 8 uitvoering, waarbij de aangrijp- en aansluitelementen als resp. richels en groeven zijn uitgevoerd, is onderdeel van de uitvinding.

Bij een volgende variant van de uitvinding, vernauwt de 5 ringvormige ruimte zich in de richting van de wand, op zodanige wijze dat de radiale afstand tussen de verbreding van de wand en de buitenzijde van de koppelbuis afneemt tot een waarde kleiner dan de wanddikte van de leiding.

Een dergelijk ontwerp maakt het mogelijk dat het 10 uiteinde van de buis goed in de ringvormige ruimte van het koppelstuk wordt geklemd en een optimale smeltverbinding wordt verkregen. Belangrijker nog is het bijkomend effect dat de smeltverbinding of lasril die tijdens het koppelen door polyfusielassen wordt gevormd, door de vernauwende 15 ruimte wordt vervormd op bijzondere wijze. Als gevolg van de vernauwende ruimte wordt de lasril die tussen buitenwand en verbreding wordt gevormd enigszins naar buiten gedwongen, waardoor een uitstulpende lasril wordt verkregen. Het grote voordeel hiervan is dat het voor een gebruiker eenvoudig is 20 om aan de hand van de uitstulpende lasril visueel vast te stellen of de verkregen lasverbinding voldoende van kwaliteit is. In de praktijk is dus mogelijk om direct een visuele controle uit te voeren op de verkregen verbinding, hetgeen tijd bespaart.

25 Met voordeel omvat het koppelstuk volgens de uitvinding in de verbreding een doorgaande opening. De functie hiervan is een kijkgat te verschaffen voor het controleren van de lasverbinding die in de ringvormige ruimte is gevormd. Dit heeft een additioneel voordelig effect naast de 30 bovengenoemde uitstulpende lasril, of kan een alternatief hiervoor zijn. Bovendien kan een deel van de smeltverbinding in de doorgaande opening dringen, wat de verbinding verder versterkt.

9

Bij verdere voorkeur is bij het koppelstuk volgens de uitvinding, de verbreding in axiale richting kleiner dan de axiale lengte van de koppelbuis gemeten vanaf de opstaande wand tot een uiteinde van de koppelbuis, en bij voorkeur 5 kleiner met een factor 4 of meer. Feitelijk vormt de verbreding het contactoppervlak met de buitenwand van de leiding, en de buitenzijde van de koppelbuis vormt het contactoppervlak met de binnenwand van de leiding. Aangezien tijdens het insteken van het uiteinde van de leiding in de 10 ringvormige ruimte van het koppelstuk, de buitenwand en binnenwand van de leiding onderhevig zijn aan afschuifkrachten is het gunstig om het contactoppervlak aan de buitenwand van de leiding relatief klein te laten zijn, en het contactoppervlak van de binnenwand met het koppelstuk 15 relatief groot. Aldus wordt een optimale sterkte van de verbinding verkregen, waarbij de buitenwand van de leiding zo min mogelijk aan afschuifkrachten wordt blootgesteld, waardoor de afscherming van de metaallaag door de buitenwand intact blijft. Bij voorkeur is de lengte van het deel van de 20 koppelbuis dat in de leiding steekt enkele centimeters, terwijl de lengte van de verbreding slechts enkele millimeters is.

Bij voorkeur heeft bij het koppelstuk volgens de uitvinding, de opstaande wand en de verbreding in 25 dwarsdoorsnede een T-vorm. Een koppelstuk met een dergelijke vorm van de opstaande wand en de verbreding ervan, is vrij eenvoudig te produceren door spuitgieten en creëert een geschikte ringvormige ruimte waarbinnen het uiteinde van een leiding kan worden opgenomen. Een dergelijk ontwerp staat 30 toe dat over beide axiale einden van de koppelbuis, een leiding wordt geschoven tot aan de wand, waarbij de twee verbonden leidinguiteinden slechts gescheiden zijn door de dikte van de wand van het koppelstuk. Dit leidt tot een 10 koppeling van twee uiteinden die zeer sterk is doordat de uiteinden zo kort van elkaar verwijderd zijn, terwijl beide uiteinden goed omsloten zijn door de verbredingen.

Bij voorkeur is het koppelstuk volgens de uitvinding in 5 hoofdzaak uit één stuk gevormd. Dit vereenvoudigt het produceren, bijvoorbeeld door spuitgieten, van het koppelstuk. De kosten van het koppelstuk kunnen daarmee relatief laag worden gehouden. Daarbij kan de verstevigingslaag van versterkte kunststof bijvoorbeeld door 10 twee-componenten (2K) spuitgieten worden gevormd.

Bij verdere voorkeur is het koppelstuk, maar niet de verstevigingslaag ervan, in hoofdzaak uit materiaal gevormd dat PE, versterkt PE, of PE-RT omvat. Dergelijke materialen worden ook voor meerlaagse leidingen gebruikt, zodat gekozen 15 kan worden voor een combinatie van koppelstuk en leidingen die hetzelfde materiaal bevatten. Dit is voordelig bij het koppelen, omdat het lasapparaat op één temperatuur kan worden ingesteld voor het plastisch maken van de contactoppervlakken van de leiding resp. het koppelstuk.

20 Dezelfde voordelen gelden, wanneer de meerlaagse leidingen gebaseerd zijn op een binnenwand en buitenwand van PP-R, PB, PP, PVDF, PVC, en dergelijke. In het bijzonder is dan ook te overwegen het koppelstuk van een overeenkomstig plastic te maken als de wanden van de leidingen.

25 Met verdere voorkeur neemt bij het koppelstuk volgens de uitvinding, de binnendiameter van de koppelbuis aan de uitgang toe in uitgaande richting. Deze toename in diameter is bij voorkeur geleidelijk, zodat de binnenwand in langsdoorsnede een schuin verloop vertoont. Een dergelijke 30 afgeschuinde uigang van de koppelbuis, blijkt minder of geheel niet onderhevig aan het ongewenste effect van naar binnen buigen. Dit leidt derhalve tot voorkoming van 11 kiervorming en een probleemloze doorstroming van de leidingen ter hoogte van de koppelstukken.

Een dergelijk koppelstuk is een alternatief voor het koppelstuk volgens het eerste aspect van de uitvinding, 5 omdat ook wanneer aansluitelementen en verstevigingslaag worden weggelaten in het ontwerp, het probleem van het naar binnen buigen van de koppelbuis ter hoogte van de uitgang nog altijd wordt opgelost.

Met verder voordeel is bij het koppelstuk volgens de 10 uitvinding, de buitendiameter van de koppelbuis aan de uitgang gereduceerd. Hierdoor wordt bij het voorverwarmen van de koppelbuis aan een lasbus voorkomen dat dit laatste deel van de buitenomtrek van de koppelbuis contact maakt of in de nabijheid geraakt van de warme lasbus. Dit draagt 15 verder bij aan het voorkomen van naar binnen buigen van de van de koppelbuis ter hoogte van de uitgang. Desgewenst kan deze variant van de uitvinding zodanig zijn uitgevoerd, dat de koppelbuis geen aansluitelementen heeft, en het koppelstuk geen verstevigingslaag heeft.

20 Als een algemene alternatieve uitvoeringsvorm van de uitvinding, kan het koppelstuk aan de buitenzijde van het lichaam zijn voorzien van twee opstaande wanden met verbreding, die op enige afstand van elkaar staan. Een dergelijk ontwerp is geschikt voor complexere koppelstukken 25 die een T-verbinding, kruisverbinding of knieverbinding vormen.

Volgens een tweede aspect heeft de uitvinding betrekking op een lasapparaat met opzetbare verwarmingselementen, waarbij een eerste verwarmingselement een zodanig vorm heeft dat 30 deze aansluit op het oppervlak van de ringvormige ruimte van het koppelstuk volgens de uitvinding, en een tweede verwarmingselement een zodanige vorm heeft dat deze aansluit op het oppervlak van het uiteinde van een meerlaagse leiding 12 die aan het koppelstuk gekoppeld wordt. Het lasapparaat is aldus geschikt voor het koppelen van een koppelstuk met een leidinguiteinde door polyfusielassen, waardoor de bovengenoemde voordelen worden bereikt.

5 Volgens een derde aspect heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze van het koppelen door polyfusielassen van een uiteinde van een meerlaagse leiding met een koppelstuk volgens de uitvinding, waarbij de werkwijze de stappen omvat van het verwarmen 10 van de contactoppervlakken van het koppelstuk en van het uiteinde van de leiding, het op elkaar brengen van de contactoppervlakken, en het na versmelting af laten koelen van de verkregen smeltverbinding, waarbij een verbindende lasril tussen leiding en koppelstuk wordt verkregen die uit 15 de ringvormige ruimte stulpt.

Deze werkwijze staat het koppelen van een koppelstuk met een leidinguiteinde toe, waarbij de reeds hierboven genoemde voordelen worden bereikt die met de vernauwende ringvormige ruimte samenhangen, waardoor een uitstulpende 20 lasril wordt verkregen. Desgewenst wordt de werkwijze volgens de uitvinding zodanig uitgevoerd, dat daarbij de koppelbuis geen aansluitelementen heeft, en het koppelstuk geen verstevigingslaag heeft.

Een dergelijk werkwijze is eveneens effectief, omdat 25 ook hierbij de vernauwende ringvormige ruimte aanwezig is, waardoor een uitstulpende lasril wordt verkregen.

Volgens een vierde aspect heeft de uitvinding betrekking op een samenstel van een meerlaagse leiding met een koppelstuk volgens de uitvinding, verkregen via de werkwijze volgens de 30 uitvinding, waarbij een verbindende lasril tussen leiding en koppelstuk is verkregen die uit de ringvormige ruimte stulpt. De uitstulpende lasril heeft het voordeel van een 13 directe visuele controle van de kwaliteit van de lasverbinding, zoals hierboven reeds toegelicht.

De uitvinding wordt hierna toegelicht aan de hand van de bijgevoegde tekeningen, waarin: 5 Figuur 1 in perspectief een koppelstuk volgens de uitvinding toont;

Figuur 2 een doorsnede in axiale richting van het koppelstuk uit fig. 1 laat zien alsmede een te koppelen uiteinde van een meerlaagse leiding in langsdoorsnede; 10 Figuur 3 een detail toont van de dwarsdoorsnede van het koppelstuk volgens fig. 2, met een gekoppeld uiteinde van een meerlaagse leiding;

Figuur 4 een aanzicht toont langs de axiale as van het koppelstuk uit fig. 2; 15 Figuur 5 een detail toont van een dwarsdoorsnede van het koppelstuk volgens de uitvinding, met een extra aanpassing;

Figuur 6 een detail toont van een dwarsdoorsnede van het koppelstuk volgens de uitvinding, met een volgende extra 20 aanpassing.

Figuur 1 laat een koppelstuk 1 zien opgebouwd uit een koppelbuis 2, en een aan de buitenzijde daarvan aangebrachte wand 4 met een verbreding 6 die als een ring rondom de koppelbuis 2 aanwezig is.

25 Figuur 2 laat in dwarsdoorsnede het koppelstuk 1 zien, waarbij de ringvormige verbredingen 6 samen met de wand 4 een T-vorm heeft. De T-vorm omgeeft, samen met de buitenzijde van de koppelbuis 2, ringvormige ruimtes 22, ook wel hierbij insteekruimte genoemd. Een meerlaagse leiding 28 30 is weergegeven, die is opgebouwd uit een binnenwand 30 en een dunnere buitenwand 32, met daartussen een aluminiumlaag 34. De dikte van de wand is aangeduid als d2.

14

Ter hoogte van de toegang tot de insteekruimte 22 van de koppelbuis is de radiale afstand dl tussen de verbreding van de wand en de buitenzijde van de koppelbuis, zodanig dat deze gelijk is aan of groter is dan de wanddikte van de 5 leiding die met het koppelstuk wordt gekoppeld. De verbredingen 6 zijn voorzien van doorgaande openingen 24 die als kijkgat dienen.

De binnendiameter o2 van de koppelbuis aan de uitgang 25 neemt toe in uitgaande richting tot een waarde van ol.

10 Aan de binnenwand van koppelbuis 22 zijn axiale aansluitelementen 26 aangebracht, in de vorm van richels 26 van hetzelfde materiaal als de koppelbuis. De richels hebben een axiale oriëntatie en zijn bij voorbeeld vier in getal, en op gelijke onderlinge afstand van elkaar aanwezig. Over 15 de binnenwand inclusief de richels 26, is een aansluitende verstevigingslaag 50 aangebracht waarvan de aangrijpelementen 52 zichtbaar zijn. Zie ook figuur 4 in dit verband.

De koppelbuis heeft een axiale insteekdiepte 11, 20 waarover deze in een leidinguiteinde wordt geschoven. De verbreding 6 heeft een axiale lengte 12. De waarde van 12 is ongeveer een factor 5 kleiner dan 11 in deze weergave, maar dit verschil kan groter gekozen worden.

De ringvormige ruimte 22 vernauwt in de richting van de 25 wand door een schuin verloop van de wand 27 van de koppelbuis 2 binnen deze ruimte 22. Overigens zou een zelfde schuin verloop ook voor de verbreding 6 kunnen zijn voorzien, zoals weergegeven in Fig. 6.

Figuur 3 laat een detail zien van het koppelstuk 1 30 volgens fig. 2, waarbij een uiteinde van een meerlaagse leiding 28 is versmolten door polyfusielassen volgens de uitvinding. Voordat de verbinding tot stand kwam, zijn de contactoppervlakken van het koppelstuk - t.w. de verbreding 15 6, de wand 4 en de buitenzijde 20 van het lichaam 2 -verwarmd door een lasdoorn, en met een lasbus de contactoppervlakken van de leiding 28 - t.w. de binnenwand 30, de rand bij het uiteinde, en een klein deel van de 5 buitenwand 32. Tijdens het fusielassen versmelt de binnenwand 30 met de buitenzijde 20 van het koppelstuk over de gehele insteeklengte 11 en vormt aldus de belangrijkste verbinding tussen koppelstuk en leiding. Tijdens het schuiven van de leiding over het koppelstuk kan door 10 afschuifkrachten een deel van de binnenwand 30 naar achteren worden verschoven (niet weergegeven), maar de metaallaag 34 komt hierbij niet bloot te liggen, omdat de binnenwand 30 voldoende dik is. De verbreding 6 en wand 4 vormen een omsluitende smeltverbinding met het uiteinde van de leiding 15 20 dat in de ruimte 22 (zie fig. 2) is gestoken. Aldus is een afsluiting van de metaallaag 34 verkregen, die deze beschermt tegen corrosie.

Door het schuine verloop van de wand 27, wordt tijdens het inschuiven van het leidinguiteinde in de ringvormige 20 ruimte 22, de plastische buitenwand 32 gedeeltelijk naar buiten gedrongen waardoor een uitstulping 40 ontstaat, die rondom de ringvormige verbreding een doorlopende, uitstulpende lasril 40 vormt. In mindere mate vervormt op dezelfde plek, ook het einde van de verbreding 6 en vormt 25 een uitstulping 42. Indien de uitstulpende lasril 40 rondom de ringvormige verbreding doorlopend is, zonder enige onderbrekingen, dan is voor de gebruiker duidelijk dat een goede smeltverbinding is verkregen. Overigens zij opgemerkt dat de plastische buitenwand 32 ook gedeeltelijk in het 30 kijkgat 24 is gedrongen met een uitstulping 44. Dit verhoogt nog verder de controle op de kwaliteit van de smeltverbinding.

16

Figuur 4 toont een aanzicht langs de axiale as van het koppelstuk 1 uit fig. 2, met dezelfde genummerde onderdelen als daarin weergegeven. De richels 26 zijn overdreven groot weergegeven, omwille van de duidelijkheid. De binnenwand 40 5 van de koppelbuis 2 en de richels 26 zijn bedekt met een aansluitende verstevigingslaag 50 volgens de uitvinding, welke aangrijpelementen 52 bevat die corresponderen in vorm en plaatsing met de aansluitelementen 26. De verstevigingslaag kan zijn uitgevoerd als een metalen huls 10 50 met naar binnen wijzende groeven 52, welke in de doorgang van het koppelstuk is geschoven, en desgewenst losneembaar is uitgevoerd. In een alternatieve uitvoering is het koppelstuk volgens fig. 5 verkregen door deze in één stap te vormen door 2K spuitgieten van een koppelbuis van PE-RT met 15 een verstevigingslaag van PVDF. Aldus vormen de laag 52 en de koppelbuis 2 een geïntegreerd geheel uit één stuk.

Figuur 5 toont een detail van een dwarsdoorsnede van het koppelstuk 1 volgens de uitvinding, met een extra aanpassing 60, t.w. een buitenrand 60 ter hoogte van de 20 uitgang 25, die een gereduceerde diameter o4 heeft t.o.v. de buitendiameter o3 van de koppelbuis 2. Aldus komt de buitenrand 60 minder in contact met warme onderdelen tijdens het polyfusielassen, waardoor naar binnen buigen van koppelbuis bij de uitgangsrand verder wordt tegengegaan.

25 Figuur 6 toont een detail van een dwarsdoorsnede van het koppelstuk 1, waarbij ter hoogte van de opstaande wand 4, een extra aanpassing 66 is voorzien, t.w. een schuin verloop van de wand 66 aan de voorzijde van de verbreding 6. Aldus vernauwt de insteekruimte 22 vanaf twee zijden door 30 schuinverlopende binnenwanden 27 en 66, hetgeen de vorming van een goed zichtbare lasril verder ondersteunt.

Claims

1. Koppelstuk voor een uiteinde van een meerlaagse leiding, 5 omvattende een koppelbuis die aan de buitenzijde voorzien is van een radiaal opstaande wand, waarbij de wand op een radiale afstand van de buitenzijde van het lichaam, verbreed is in axiale richting, waarbij de buitenzijde van koppelbuis, de opstaande wand en de verbreding een 10 ringvormige insteekruimte omgeven, waarin het uiteinde van de leiding direct kan worden ingestoken, en waarbij ter hoogte van de toegang tot de insteekruimte de radiale afstand tussen de verbreding van de wand en de buitenzijde van de koppelbuis zodanig is dat deze gelijk of groter is 15 dan de wanddikte van de leiding, waarbij de binnenwand van de koppelbuis is verstevigd met een aanliggende verstevigingslaag van versterkte kunststof of van metaal, dat een grotere sterkte heeft dan het materiaal van de koppelbuis, en welke laag voorzien is van 20 axiale aangrijpelementen, terwijl de binnenwand is voorzien van axiale aansluitelementen die corresponderen met en aansluiten op de aangrijpelementen.

2. Koppelstuk volgens conclusie 1, waarbij de ringvormige ruimte zich vernauwt in de richting van de wand, zodanig dat 25 de radiale afstand tussen de verbreding van de wand en de buitenzijde van de koppelbuis afneemt tot een waarde kleiner dan de wanddikte van de leiding.

3. Koppelstuk volgens conclusie 1 of 2, waarbij de verbreding in axiale richting kleiner is dan de axiale 30 lengte van de koppelbuis gemeten vanaf de opstaande wand tot een uiteinde van de koppelbuis, en bij voorkeur kleiner met een factor 4 of meer.

4. Koppelstuk volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de opstaande wand en de verbreding in dwarsdoorsnede een I-vorm heeft.

5. Koppelstuk volgens een van de voorgaande conclusies, 5 waarbij deze in hoofdzaak uit één stuk is gevormd.

6. Koppelstuk volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het koppelstuk, maar niet de verstevigingslaag ervan, in hoofdzaak uit materiaal is gevormd dat PE, versterkt PE, of PE-RT omvat.

7. Koppelstuk volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de binnendiameter van de koppelbuis aan de uitgang toeneemt in uitgaande richting.

8. Koppelstuk volgens conclusie 7, waarbij de koppelbuis geen aansluitelementen heeft, en het koppelstuk geen 15 verstevigingslaag heeft.

9. Lasapparaat met opzetbare verwarmingselementen, waarbij een eerste verwarmingselement een zodanig vorm heeft dat deze aansluit op het oppervlak van de ringvormige ruimte van het koppelstuk volgens een van de voorgaande conclusies, en 20 een tweede verwarmingselement een zodanige vorm heeft dat deze aansluit op het oppervlak van het uiteinde van een meerlaagse leiding die aan het koppelstuk gekoppeld wordt.

10. Werkwijze van het koppelen door polyfusielassen van een uiteinde van een meerlaagse leiding met een koppelstuk 25 volgens een van de voorgaande conclusies 2-8, waarbij de werkwijze de stappen omvat van het verwarmen van de contactoppervlakken van het koppelstuk en van het uiteinde van de leiding, het op elkaar brengen van de contactoppervlakken, en het na versmelting af laten koelen 30 van de verkregen smeltverbinding, waarbij een verbindende lasril tussen leiding en koppelstuk wordt verkregen die uit de ringvormige ruimte stulpt.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij de koppelbuis geen aansluitelementen heeft, en het koppelstuk geen verstevigingslaag heeft.

12. Samenstel van een meerlaagse leiding met een koppelstuk 5 verkregen via de werkwijze van conclusie 10 of 11, waarbij een verbindende lasril tussen leiding en koppelstuk is verkregen die uit de ringvormige ruimte stulpt.