DE1808896U - Vorrichtung zur herstellung von abzweigungen an rohren aus thermoplastischen kunststoffen. - Google Patents

Description

RA. 0G7 761*30.1.

FARBWERKE HOECHST AG. vormals Meister Lucius & Briinlng

Frankfurt/Main-Hoechst, den 28. Januar I960 Vo/k

ANLAGE I zur Gebrauchsmusteranmeldung

Vorrichtung zur Herstellung von Abzweigungen an Rohren aus thermoplastischen Kunststoffen

■Es ist bekannt, Rohrverzweigungen an Kunststoff-Leitungen mit Hilfe v©n Fittings herzustellen. In diese vorgefertigten Verzweigungen, Z₀B. T-Stücke, werden die Rohrenden, in diesem Falle drei, eingeschraubt, eingeklebt oder elngeschwelsst» Wegen der einfachen Herstellung werden diese Fittings meist aus spritzgiessfählgen oder spritzpressfähigen Materialien hergestellt, deren mechanische und thermische Festigkeit erheblich niedriger liegt als die des extrudlerten thermoplastischen Kunststoffs. Die schwächsten Stellen der nach diesem bekannten Verfahren hergestellten Rohrverzweigungen liegen daher in den normalerweise am stärksten beanspruchten Rohrleitungsteilen, nämlich in den Fittings. Die drei Verbindungsstellen der Fittings sind Quellen für Undichtheiten. Die Kosten für Fittings grösserer Rohrweiten sind wegen der wirtschaftlich aufwendigen Werkzeuge und der schweren Spritzmaschinen, die zur Herstellung notwendig sind, erheblich.

Es ist weiter bekannt, Rohrverzweigungen durch Verschweissen der Stossstellen herzustellen. Dieses Verfahren setzt eine gründliche und je nach Art des Abzweigens auch zeitraubende

Vorbereitung der Nähte voraus. Aber auch dann bleibt bei vielen schwerschweissbaren Thermoplasten der Stoss die schwächste Stelle der Verzweigung.

Es wurde nun gefunden, dass man durch eine einfache Vorrichtung, ohne besonderen wirtschaftlichen Aufwand an Maschinen, stabile Rohrverzweigungen herstellen kann, wenn man das Abzweigstück unter Verwendung einer um das Rohr gelegten, geteilten Form und eines geteilten Kernes aus dem an der Abzweigstelle in der Form plastifizieren Rohrmaterial durch Druck auf ein oder zwei nicht plastifizierte Rohrenden herauspresst.

Man ist dabei nicht an einen bestimmten Winkel und Formen des Abzweiges gebunden. Die Vorrichtung lässt sich bei allen praktisch vorkommenden Verzweigungen anwenden. Auch in Bezug auf die Anschlussmasse und Welten des Abzweiges ist man so weitgehend frei In der Wahl, wie man die Grenzen in der Lagerhaltung an Formen steckt". Es hat sich jedoch gezeigt, dass man mit einer geringen, an ^eden Montageort mitzuführenden Zahl von Formen auskommen kann, wenn man ein einmal gewähltes Montagesystem" konsequent beibehält.

Man kann bei der Herstellung der Rohrverzweigung auch so verfahren, dass man das Abzweigstück aus zwei oder drei in der Form sich stossenden Rohrstücken presst. In federn Falle kann man durch entsprechend weite und lange Aussparungen In der Form, unmittelbar an der Verzweigungs- oder Stossstelle, eine Rohrverzweigung erzielen, die die gebräuchlichen Fittings an Festigkeit weit übertrifft.

Zur Plastiflzlerung des Rohrmaterials kann die Form und/oder der Kern ganz oder teilweise beheizt werden» dabei ist es zweckmässig, die Wärmezufuhr bevorzugt auf die Stossstelle und deren unmittelbare Umgebung zu richten.

Vorteilhaft ist zur Plaatifizierung ein Heizgas- oder Heizluftstrom zu verwenden, der durch die Form um das Rohrmaterial geführt wird.

Die neuerungsgemäß vorgeschlagene Torrichtung ist in den Abbildungen 1 bia 3 in beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt. Sie besteht im wesentlichen aus einer geteilten Form 2, deren Hohlraum dem Äußeren des Abzweigstückes entspricht, aus einem mehrteiligen Kern 3» der dem lichten Durchgang des Abzweigsttickes entspricht, aus einem oder mehreren Druckstücken 4 und aus einer Heizeinrichtung 5.

Abb. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung im Längsschnitt, der unmittelbar unter die leilungsebene gelegt 1st. Die Vorrichtung in dieser Ausführung ist zur Herstellung einer rechtwinkligen Rohrverzweigung geeignet« Bei der Ausbildung der Form wurde die Verwendung in einem mit Bunden und loaen Planschen verbundenen Rohrleitungssystem berücksichtigt» Die linke Hälfte der Vorrichtung ißt in Anwärmstellung, die rechte in Endstellung widergegeben.

Die Form 2 besteht in einem Gehäuse, dessen Hohlraum entsprechend dem Äusseren einer rechtwinkligen Rohrverzweigung ausgespart 1st. Die Form ist in der Symmetrie-Ebene geteilt und mittels Schrauben, die durch die Lappen 10 gestreckt werden, verschraubbar. Der abzweigende Ast der Form enthält zusätzliche Aussparungen zum Anforraen eines Bundes 12 und zum Einlegen eines losen Flansches 13. An der Stoßstelle der Verzweigungeäste ist eine weitere Verstärkung H ausgespart. Pur die beiden koaxial liegenden Äste ist die Form durchgehend entsprechend dem Durchmesser der Verstärkung ausgeepart.

Der Kern 3 ist in den Durchdringungsebenen 15 geteilt. Die Teile sind durch die Schraube 16 lösbar miteinander verbun-

den.Die Schraube 16 hält gleichzeitig die Deckplatte An den horizontalen Ästen des Kernes sind Spindeln 18 starr befestigt, sie weisen Bohrungen 19 auf, die sich im Kern fortsetzen.

Die Druckstücke 4 sind auf den Spindeln 18 verschiebbar angeordnet. Zur Verschiebung dienen die Speichenräder Als Heizeinrichtung 5 ist ein Heissluftgerät vorgesehen, es besteht aus einer mittels Brenner 21 beheizbaren Druckluftschlange 22, die mittels leitungen 23 über die Deckplatte 17 mit dem Hohlraum der Form verbunden ist.

In der Abbildung bezeichnen weiter« 24 in der Form 2 geführte, verschiebbare Hülsen und 25 Bntlüftungsbohrungen.

Zur Herstellung einer rechtwinkligen Rohrverzweigung in einer Vorrichtung gemäß Abb. 1 legt man ein Rohrstück 1, das durch eine radiale Bohrung von der Weite des lichten Durchgangs vorbereitet ist, in die geöffnete Form 2. Sun schiebt man das mit Spindeln versehene Stück des Kernes 3 in das Rohr und bringt die radiale Bohrung des Rohres mit den Durchdringungsebenen 15 zur Deckung. !fach Einlegen des Flansches in die Aussparung 13 und Isolieren der zylindrischen Innenfläche, z.B. durch einen Kitt, setzt man den abzweigenden Ast des Kernes und den Deckel 17 samt Heizeinrichtung 5 an, zieht die Hülsen 24 auf und lässt dabei die Entlüftungslöcher 25 frei. Die Form wird jetzt geschlossen und verschraubt, dann werden die Druckstücke 4 und die Räder 20 aufgesetzt.

Damit ist die Vorrichtung in den Zustand versetzt, der in Abb. 1 mit "Anwärmstellung" bezeichnet ist. Nach Ingangsetzung der Heizvorrichtung 5 strömt heiase Luft über die Anschlüsse 23 durch den Deckel 17 in den freien Hohlraum der Form, umstreicht das Rohr und tritt durch die öffnungen 25 aus. Auf diesem Wege versetzt die Luft das Rohr in einen plastisch-teigigen Zustand. Dieser Vorgang kann durch

Yorwärmen der Form oder Unterstützung der Heizung von ausaen "beschleunigt werden» Sobald das Rohr in der Form ausreichend erweicht ist, waa an dem stark verminderten Wideretand beim Drehen an Rad 20 leicht festzustellen ist, schiebt man die Druckstüeke 4 durch weiteres Drehen an den Speichenrädern 20 gegen den Kern 3. Dabei wird das Rohr 1 in den freien Raum der Form 2 gepresst und der Abzweig ausgestülpt; die Hülsen 24- schieben sich dabei ebenfalls weiter in die Form bis schließlich die "Endstellung" erreicht ist, die die rechte Hälfte der Abb. 1 darstellt·

Nach dem Abkühlen, das man durch Besprühen der Form und Durchleiten von Kühlflüssigkeit durch den Kern 3 über Bohrungen 19 abkürzen kann, wird die Vorrichtung zerlegt und die Rohrverzweigung entnommen. Der Herstellungsgang dauert nicht länger als die Anbringung guter Nähte. Das Stück ist jedoch wesentlich stabiler und auch von Hilfskräften nach kurzzeitiger Übung zu fertigen.

Anstelle eines Rohres 1 kann man auch zwei Rohrstücke zur Herstellung der Rohrverzweigung verwenden, dabei kann auf das Anbringen der radialen Bohrungen verzeichnet werdtn. Weiter kann man die Rohrenden vor Einlegen in die Form mit Bunden versehen? in diesem Fall müssen die Hülsen 24 jedoch geteilt ausgeführt werden.

Abb. 2 zeigt eine Aueßihrungsform der Vorrichtung mit der die Rohrverzweigung aus zwei oder drei Rohrstücken 1 gepresst werden kann. Die Form 2 enthält nach Einlegen d es Kernes 3 lediglich den die Verstärkung darstellenden Hohlraum und die Räume, die durch die nicht genau aufeinanderpassenden Zuschnitte der Rohrenden bedingt sind. Ea ist nur ein Druckatück 4 vorgesehen. Die Heizung erfolgt mittels elektrischer Widerstandsheizung, mit der die ganze Form erhitzt wird? zur unterstützung der Beheizung kann über leitungen 6 ein flüssiger oder gasförmiger Wärmeträger

durch den Kern 3 geleitet werden.

Anstelle der Widerstandsheizung kann man jedoch auch Induktionsspulen als Heizeinrichtung 5 anordnen. In diesem Falle kann die Wärme in den Kern 3 ijaduziert werden; dazu ist es vorteilhaft, den mittleren Seil des Kernes aus ferromagnetischem Material zu fertigen, z.B. aus Stahl, und die Enden des Kernes aus einem nicht magnetischen Werkstoff, z.B. aus Kupfer. Man kann zur induktiven Erwärmung aber auch ohne weiteres die im übrigen aus nicht ferromagnetischem Material gefertigte Form im Bereich der erforderlichen Erweichung des Rohrmaterials mit Stahl plattieren.

Zur Durchführung der Pressung und Herstellung der Verzweigung wird der in der Abbildung vertikal stehende Ast des Rohres gegen die Form 2 gedrückt, dabei werden die Enden an der Stoßstelle verschweißt und die Hohlräume mit Kunststoff ausgefüllt. Durch Abstützen der beiden freien Enden der Verzweigung kann man unter Anwendung hierzu bekannter Werkzeuge, z.B. Zwingen, ein Austreten während des Presavorganges vermeiden.

Abb. 3 gibt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung wieder. Das Druckstück 4- und das Rohr sind während des Pressvorgangeβ in der Form 2 geführt. Die zur Plastifizierung erforderliche Wärme wird in einer Heizeinrichtung 5 erzeugt, die als Widerstandsheizung ausgebildet und im Kern 3 untergebrachte t. Die Stromzuführung erfolgt durch einen Ast der Verzweigung, z.B. mittels Kabel 9. Zur Verschiebung des Druckstückes 4 dient eine Stange 7, die mit einer hydraulischen oder pneumatischen, auf den Sockel 8 aufgesetzten Presse verbunden ist.

Claims (8)

PA 0G7 761*20.1 Schutzansprüehe

1. Vorrichtung zur Herstellung von Abzweigungen an Rohren aus thermoplastischen Kunststoffen,gekennzeichnet durch eine geteilte Form (2), deren Hohlraum dem Äusseren des Abzweistückes entspricht, durch einen mehrteiligen Kern(3)> der dem lichten Durchgang des Abzweigstückes entspricht, durch ein Druckstück oder mehrere Druckstücke (4) und durch eine Heizeinrichtung (5).

2. Torrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Druckstück (4), das mit einer mechanischen, hydraulischen oder pneumatischen Betätigungseinrichtung verbunden und in der Form (2) oder entlang einer am Kern (3) befestigten Spindel geführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Form (2) und einen Kern (3), die ganz oder teilweise aus ferromagnetischem Material hergestellt sind.

4«. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen ausserhalb der Form angeordneten Heissluftgenerator (22), dessen Abgangsstutzen (23) mit dem Hohlraum der Form verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch in der Form und in dem Kern angeordnete Heiz- und/oder Kühlkanäle .

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch um die Form und/oder in dem Kern angeordnete Induktionsspulen.

7p Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch Widerstandsheizkörper, die auf und/oder in der Form angeordnet sind«

8. Vorrichtung naßh Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch zusätzliche Flanschaussparungen (13) in der Form (2).