DE69028097T2

DE69028097T2 - Schmelzverbinden von rohrsystemen und das verfahren hierzu

Info

Publication number: DE69028097T2
Application number: DE69028097T
Authority: DE
Inventors: Peter Barton; James Taylor; Larry Walter
Original assignee: Raychem Corp
Current assignee: Uponor Aldyl Co Inc
Priority date: 1989-12-15
Filing date: 1990-12-10
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2010-12-11
Also published as: DK0458957T3; EP0458957B1; WO1991009247A1; JPH04503853A; ES2091913T3; EP0458957A4; CA2039177A1; EP0458957A1; JP2919967B2; US5125690A; DE69028097D1; ATE141394T1; CA2039177C

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein mit Induktionsverschweißung arbeitendes Rohrverbindungssystem und Rohrverbindungsverfahren und im spezielleren auf ein solches System und Verfahren zur Verbindung von Kunststoffrohren unter Verwendung von hinsichtlich ihrer Temperatur selbstregulierenden Heizeinrichtungen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Von den grob 25 000 Meilen (40 000 km) von Gasverteilungsroh ren, die von der Gasverteilungsindustrie der Vereinigten Staaten 1988 installiert worden sind, waren ca. 23 000 Meilen (36 800 km) Kunststoffrohr, genauer gesagt Polyethylenrohr.
Diese zunehmende Popularität von Polyethylenrohr ist bedingt durch seine reduzierten Montagekosten, seine einfache Verbindbarkeit, sein leichtes Gewicht und seine Korrosionsbeständigkeit. Während die meisten bestehenden Verfahren zum Verbindung von Polyethylenrohr eine sehr gute Reputation besitzen, was die zuverlässigkeit anbelangt, ist jedoch immer noch ein Ausmaß an handwerklicher Anfälligkeit vorhanden, was sehr geschickte Arbeiter und ein extensives Training erforderlich macht. Selbst mit diesem Training wird ein gewisser Prozentsatz schlechter Verbindungen aufgrund von Umgebungsbedingungen, Gerätschaftsproblemen, Monteurfehlern oder einfach durch Pech gebildet.
Während dieser Prozentsatz zum Glück sehr klein ist, ist jedes Leck, insbesondere eine größere Bruchstelle, eine potentiell große Gefahr, und die meisten Lecks sind in der Reparatur sehr teuer. Jegliche Reduzierung bei der handwerklichen Anfälligkeit sowie jegliche Steigerung der Zuverlässigkeit würden die Betriebskosten des Gasversorgungssystems reduzieren und seine Sicherheit als Ganzes steigern.
Die kürzlich erfolgte Entwicklung von Elektroschweiß-Paßstükken zur Verbindung von Polyethylenrohr ist ein Schritt in die richtige Richtung im Hinblick auf eine Reduzierung der Notwendigkeit für ein extensives Schweißtraining sowie zur Reduzie rung der Kosten für Reparaturen und Flickstellen. Diese Elektroschweißsysteme sind aufgrund ihrer relativ komplizierten Konstruktion immer noch sehr teuer und besitzen eine Reihe von Leistungskriterien, die ihre letztendliche allgemeine Akzeptanz begrenzen. In der Zwischenzeit werden Stoßschweiß-, Muffenschweiß- sowie mechanische Paßstücke immer noch häufig verwendet.
Bei korrekter Ausführung mit den richtigen Zeiten, Temperaturen und Druckwerten funktioniert das Stoßschweißen unter Verwendung von CAL-ROD-Widerstandsheizeinrichtungen oder dergleichen sehr gut. In den letzten 20 Jahren sind Millionen von Stoßschweiß-Verbindungen mit einem geringen Prozentsatz an Problemen hergestellt worden. Jede Gasversorgungsfirma hat jedoch ihre Horrorgeschichten von Katastrophen, bei denen eine Reihe schlechter Stoßschweißungen größere Probleme und Kosten verursacht haben.
Was das Muffenschweißen anbelangt, gelten viele der Anmerkungen über die handwerkliche Anfälligkeit und das erforderliche Training auch für diese Form von Schweißverbindung.
Die bei solchen Muffenschweißungen verwendeten Heizeisen benötigen eine lange Zeit bis zur Erwärmung, und wenn die Umgebungstemperatur nicht ausreichend berücksichtigt wird oder der Monteur zwischen dem Erwärmen und dem Zusammendrücken zu langsam ist, dann ist immer noch die Entstehung einer schlechten Verbindung wahrscheinlich. Wenn das Rohr nicht vollständig in die Muffe eingeführt wird, müssen das Anschlußstück und der Rohrabschnitt herausgeschnitten werden, so daß oft Stunden an Arbeit verschwendet werden.
Mechanische Anschlußstücke oder Fittinge werden typischerweise bei Rohren von 1/2" (1,27 cm) bis 1 1/4" (3,75 cm) verwendet. Sie sind üblicherweise viel teuerer als Muffenverbindungs-Anschlußstücke, lassen sich jedoch unter Verwendung eines Handwerkszeugs rasch montieren, so daß Arbeitskosten eingespart werden. Auf dem Markt kann man eine Anzahl verschiedener Systeme finden, wobei ihre Reputation hinsichtlich der Zuverlässigkeit von Gasfirma zu Gasfirma variiert.
Um auf das Elektroschweißen zurückzukehren, ist es zu erwähnen, daß dieses in England und Frankreich sehr populär geworden ist, jedoch in der US-Gasindustrie nur langsam Fuß fassen konnte. Mittlerweile hat es ganz gewaltige Zuwächse bei Reparaturen und Anschlußstellen gemacht und sollte nun beginnen, sich bei Abzweig- und Sattelanwendungen sowie bei Leitungsverlängerungen eines größeren Wachstums zu erfreuen.
Elektroschweißsysteme benötigen zur Montage viel weniger Übung als die erwähnten anderen Systeme, wobei dies sowie ihre Montierbarkeit unter beengten Bedingungen, bei denen andere Schweißverfahren sehr schwierig sind, Hauptvorteile sind. Eine Anzahl von Nachteilen haben jedoch die rasche Akzeptanz dieses Verfahrens behindert, da es immer noch sehr teuer und anfällig ist hinsichtlich der Rohrorientierung, insbesondere hinsichtlich von Spalten zwischen den Enden der Rohre. Diese Spalten führen zur Entfernung von Material von unter den Abschnitten der an diese Spalten angrenzenden Heizspule, so daß die Heizdrähte ein Überhitzen des Kunststoffinaterials verursachen. Das Kunststoffmaterial wird in diesen Regionen überhitzt und kann fließen, so daß die Heizeinrichtungsdrähte miteinander in Kontakt gelangen können und diese kurzschließen oder zusammengedrängt werden können, so daß noch weitere Heißstellen entstehen. Im schlimmsten Fall kann dies zur Entstehung eines Feuers oder einer Explosion führen. Aus diesen Gründen beinhalten die ausgereifteren Stromversorgungen für diese Systeme ausgeklügelte Verfahren zum Absperren der Stromversorgung zu der Spule, wenn ein Problem festgestellt wird. Wenn dies auftritt, müssen das Anschlußstück sowie jegliches andere Rohrstück oder jegliche andere Rohrkomponenten, an denen es angebracht ist, herausgeschnitten und weggeworfen werden. Dieser Vorgang ist extrem teuer und zeitaufwendig. Zur Überwindung dieser Probleme sind eine Reihe verschiedener Wege vorgeschlagen worden, wie zum Beispiel eine Temperatursteuerung und die Verwendung von Klemmen an jedem Rohr, wobei sich zwischen den Klemmen eine starre Stange erstreckt. Es besteht immer noch ein Risiko, daß sich letztendlich ein Leck entlang der kontinuierlichen Drähte der Heizeinrichtungsspule entwickeln könnte, insbesondere wenn es zu einem Überhitzen der Drähte gekommen ist.
Ein Problem, das jedem der vorstehend erläuterten Systeme des Standes der Technik innewohnt, besteht darin, daß ein kontinu ierlicher Schweißvorgang der Kunststoffmaterialien nicht über ununterbrochene, ausgedehnte Berührungsbereiche zwischen der Hülse und den Rohren stattfindet. Als Ergebnis hiervon gibt es zahlreiche Einschlüsse, die zur Entstehung von Rißbildungen führen können und dies auch häufig tun, wobei dies teuere Reparaturen nach sich zieht, insbesondere wenn die Rohre im Boden vergraben sind.
Das US-Patent 4 695 335 beschreibt ein Verfahren zum Wärmeschweißen thermoplastischer Rohre. Auf die Verbindungs-Grenzfläche zwischen den Rohren und einem thermoplastischen Kopplungsstück wird zuerst Wärine mit einer niedrigen Rate aufgebracht, um die Temperatur der Grenzfläche auf eine vorbestimmte Vorerwärmungstemperatur zu erhöhen, woraufhin die Wärmeaufbringung dann mit einer raschen Rate erfolgt, um die Temperatur schnell auf den Schmelzpunkt anzuheben. Bei der Heizeinrichtung handelt es sich um eine schraubenlinienförmige Heizspule, die in das Kopplungsstück eingebettet ist.
Die WO 82/02593 beschreibt das Verschweißen von Kunststoffrohren durch Anordnen eines Bands aus leitfähigem Material zwischen diesen, wobei dies auch in der WO 80/02124 der Fall ist. In der letzteren Schrift wird insbesondere ein Band aus ferromagnetischem Material verwendet, das derart ausgewählt ist, daß der Curie-Punkt in einem Temperaturbereich liegt, der für die Rohrmaterialien geeignet ist.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines wirksamen und kostengünstigen Systems zur Verbindung von Kunststoffrohren und anderen Gegenständen aus Kunststoff.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Hülse, die sich gut über die Verbindungsstelle zwischen zwei Kunststoffrohren hinauserstreckt, so daß ausgedehnte, ununterbrochene Schweißverbindungsbereiche zwischen der Hülse und den Rohren gebildet werden.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Verbinden von Kunststoffgegenständen, bei dem bzw. der die solchen Systemen innewohnenden Probleme der Rißbildung beträchtlich reduziert sind.
Zusätzlich dazu besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Systems zur Verbindung von Kunststoffgegenständen, bei dem es nicht erforderlich ist, Oxidation vor dem Verbindungsvorgang zu entfernen.
Eine Konstruktion zum Verbinden von Kunststoffteilen gemäß der Erfindung umfaßt eine Hülse aus nicht-leitendem Material, die mit wenigstens einem Kunststoffteil verschweißbar ist, mit dem sie verbunden werden soll, wobei die Hülse eine Innenabmessung sowie eine Länge besitzt, so daß sie mit einer Länge des Elements, mit dem sie verbunden werden soll, in direkte Berührung tritt und diese satt anliegend umschließt, um ausgedehnte, miteinander in Berührung stehende Flächen zu schaffen, und eine Einrichtung, die im wesentlichen separat von der Berührungslänge der Hülse mit dem Teil sowie von dem Teil ausgebildet ist und die Wärmeerzeugungseigenschaften zum Erhitzen der Hülse und des damit zu verbindenden Teiles auf ihre Schmelztemperaturen aufweist, so daß ein Bereich der umschlossenen Länge des Teiles und der damit zu verbindenden Hülse miteinander verschweißt werden, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung wenigstens ein umfangsmäßig geschlossenes Teil aus Material mit hohem µ-Wert und einer Curie-Temperatur über der Schmeiztemperatur und unterhalb der Zerstörungstemperatur der Hülse und des damit zu verbindenden Teiles aufweist, so daß das Verschweißen über einen ausgedehnten Bereich stattfindet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Hülse über den einander benachbarten Enden von zwei miteinander zu verbindenden Rohren angeordnet, und eine hinsichtlich der Temperatur selbstregulierende Heizeinrichtung wird zum Verschweißen der Hülse mit den Rohren verwendet. Die Heizeinrichtung, die sich der Curie-Punkt-Steuerung zur Regulierung der Teinperatur bedient, kann viele verschiedene Formen annehmen und sich auf der Außenfläche oder innen an der Hülse oder auf Flächen von Teilen befinden, die mit der Hülse zusammenwirken. Bei einer speziellen Konfiguration können eine oder mehrere gekrümmte Heizeinrichtungen den Umfang der Rohre berühren, jedoch nur unter sehr speziellen Bedingungen. Die Curie-Temperaturen der verwendeten Heizeinrichtungen werden in Abhängigkeit von den zu verschweißenden Materialien ausgewählt, wobei die Erregung mittels des alternierenden Magnetfelds erfolgt, das von einer um das Äußere der Hülse herum angeordnete Spule erzeugt wird. Bei manchen Ausführungsformen der Erfindung wird die Hülse zu einer derartigen Expansion veranlaßt, daß zwischen Flächen der Rohre und der Hülse eine Scherwirkung entwickelt wird und eine Oxidation aufgebrochen wird, die sich auf den verschiedenen, miteinander zu verbindenden Oberflächen gebildet hat. Die Endfläche der Rohre muß möglicherweise immer noch aufgerauht werden. In diesem Zusammenhang ist bei einer Ausführungsform der Erfindung eine gewellte Heizeinrichtung in die Hülse in Umfangsrichtung eingebettet, um umfangsmäßige Druckpunkte zu schaffen, die sich nach außen bewegen, um dadurch den Zug zur Reinigung der zu verbindenden Oberflächen zu steigern.
Es ist darauf hinzuweisen, daß bei Verwendung einer hinsicht lich des Curie-Punkts gesteuerten, selbstregulierenden Heizeinrichtung keine Übertemperatur entwickelt werden kann, wenn eine Gleichstromzufuhr verwendet wird, so daß selbst dann keine Überhitzung stattfindet, wenn verschiedene Bereiche der Heizeinrichtung als Ergebnis einer Bewegung des Kunststoffmaterials miteinander in Kontakt gebracht werden.
Das spezielle Merkmal der Curie-Temperatur-Heizeinrichtung, das in diesem Zusammenhang von Nutzen ist, besteht in dessen Fähigkeit zur Anpassung an inkrementelle Veränderungen entlang des Körpers der Heizeinrichtung. Wenn ein Bereich zu kühl ist, fällt die Heizeinrichtung in diesem Bereich unter die Curie-Temperatur und die diesem Bereich zugeführte Wärmeenergie wird erhöht. Ein angrenzender Bereich kann Curie- Temperatur aufweisen, und somit ist die diesem Bereich zugeführte Wärmeenergie niedrig; die magnetische Permeabilität der Heizeinrichtung in jedem gegebenen Bereich ist dabei eine Funktion der Temperatur in diesem Bereich.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Hülse in Verbindung mit einem Paar von Teilen verwendet, die über die Enden der Hülse passen und an ihren Enden radial nach innen gebogen sind und die miteinander zu verbindenden Teile berühren. Die Heizeinrichtungen sind von den zylindrischen Innenflächen der Endteile oder den äußeren zylindrischen Flächen der Hülse getragen. Bei diesen Anordnungen besteht die Möglichkeit zur Auswahl von Heizeinrichtungen mit der gleichen oder unterschiedlichen Temperaturen, so daß miteinander zu verbindende Rohre oder andere Körper aus unterschiedlichen Materialien mit verschiedenen Schmeiztemperaturen bestehen können. Die einzige Einschränkung bei unterschiedlichen Schmelztemperaturen besteht darin, daß die Hülse, die aus zwei verschiedenen Materialien hergestellt sein kann, weder überhitzt noch zu wenig erhitzt wird, jedoch gestatten solche Einschränkungen die Verwendung eines großen Bereichs von Temperaturen und somit eines großen Bereichs von Materialien. Die Möglichkeit, mit zwei verschiedenen Temperaturen zu arbeiten, steht auch dann zur Verfügung, wenn die Heizeinrichtungen in die Hülse eingebettet sind, da die Curie-Punkte der Materialien mit hohem M-Wert auf gegenüberliegenden Seiten einer Verbindungsstelle ebenfalls voneinander verschieden sein können.
Bei den vorliegend verwendeten Heizeinrichtungen kann es sich ausschließlich um ein Material mit hohem il-Wert oder um eine Kombination aus einem Material mit hohem µ-Wert mit einer Kup ferschicht oder einer Schicht aus einem anderen guten Leiter, siehe US-Patent Nr. 4 256 945; um Material mit hohem µ-Wert mit einer zweiten Schicht aus Material mit hohem µ-Wert, siehe US-Patent Nr. 4 695 713; sowie um eine Sandwichanordnung aus Material mit hohem µ-Wert, Kupfer sowie einem zweiten Material mit hohem µ-Wert handeln, siehe US-Patent Nr. 4 752 673. Ein Induktionsheizen ist in dem US-Patent Nr. 4 839 501 offenbart. Die offenbarungen dieser Patente werden durch Bezugnahme zu einem Bestandteil der vorliegenden Anmeldung gemacht. Derzeit besteht zwischen Experten auf dem einschlägigen Gebiet Unei nigkeit darüber, ob Kupfer in Berührung mit Polyethylen eine Kettenspaltung in letzterem verursacht oder nicht. Damit man auf der sicheren Seite ist, wird daher Kupfer als Füllmaterial in hohlen Ringen verwendet, oder es wird eine flache streifenförmige Heizeinrichtung um dieses herumgefaltet oder es wird anderweitig von dem Kunststoffmaterial durch eine sehr dünne Schicht aus Kapton oder dergleichen getrennt.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Heizeinrichtung um die Außenseite der Hülse herum angeordnet und derart konfiguriert, daß als Ergebnis des Fließens des Kunststoffmaterials die Außenfläche des fertigen Produkts einer gewünschten Formgebung, wie zum Beispiel einer Abschrägung, entspricht, um das Problem der Rißbildung des Rohrs an den Grenzflächen zwischen den Rohren und den Hülsen zu vermindem
Das Heizeinrichtungsmaterial kann kontinuierlich oder mit Unterbrechungen vorliegen, wobei es in manchen Fällen aus einzelnen Ringen oder Bändern besteht, die in die Kunststoffhülse eingebettet sind, oder aus einer dünnen kontinuierlichen Schicht, die in die Hülse eingebettet oder auf der Innenfläche der Endabdeckungen oder der Außenfläche der Hülse den Endabdeckungen benachbart angeordnet ist. Bei dem Ausführungsbeispiel, das Endabdeckungen verwendet, handelt es sich bei den Heizeinrichtungen vorzugsweise um diesen letzteren Typ.
Die vorliegende Erfindung kann auch dazu verwendet werden, um einem Rohrsystem einen T-Abschnitt hinzuzufügen, wobei die Hülse einen Seitenarm oder mehr als einen Seitenarm an der Verbindungsstelle der zwei oder mehr Rohre aufweist. In einem Extremfall können sechs Rohre miteinander verbunden werden, die alle in einem Winkel von 900 oder 1800 zueinander angeordnet sind. Die Erfindung kann mehr als eine Schicht von Heizeinrichtungen verwenden, um eine gleichmäßige Erhitzung in dicken Hülsen zu schaffen oder ein Verschweißen zwischen un terschiedlichen Schichten der verwendeten Hülse zu verursachen. Die Heizeinrichtungen verleihen der Hülse eine zusätzliche Berstfestigkeit&sub1; wobei die Hülse durch mehrere Schichten von Heizeinrichtungen, Glasfasern oder -matten, Klebstoffen und dergleichen weiter verstärkt werden kann.
Die vorliegend verwendeten Heizeinrichtungen werden mit Gleichstrom gespeist, wobei dieser Terin definiert wird durch folgende Beziehung:
wobei und den Strom bzw. den Widerstand bezeichnen. Wenn keine Stromveränderung bei sich ändernder magnetischer Permeabilität vorliegt, ist die Temperaturregulierung gut. Steigt der Strom an, findet eine Temperaturregulierung statt, wobei diese jedoch schlechter wird, wenn der Wert auf der linken Seite der Gleichung sich an den Wert auf der rechten Seite der Gleichung annähert.
Die bei diesen Vorrichtungen verwendete Curie-Temperatur ist nicht notwendigerweise die absolute Curie-Temperatur, sondern diejenige Temperatur, bei der sich das Material mit hohem µ-Wert in einem Ausmaß an Paramagnetismus annähert, das zur Erzielung der Zwecke der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. Eine Temperatur, die vorstehend als "wirksame Curie- Temperatur" bezeichnet wird, kann sich von der absoluten Curie-Temperatur um so wenig wie 1 ºC oder so viel wie 100 ºC unterscheiden, was von dem Material abhängt.
Bei den verwendeten Materialien mit hohem p.-Wert kann es sich um ferromagnetische, ferrimagnetische oder andere Materialen handeln, die sich in der magnetischen Permeabilität mit der Temperatur verändern, wobei all dies von den physikalischen, magnetischen, den spezifischen Widerstand betreffenden sowie den wirtschaftlichen Betrachtungen bei einer speziellen Anwendung abhängig ist.
Die vorliegende Erfindung entstand zwar aus Arbeiten im Zusammmenhang mit der Verbindung von Erdgas-Förderrohren, jedoch ist sie auch bei der Verbindung von Kunststoffrohren oder Stangen oder anderen Kunststoffgegenständen im allgemeinen anwendbar. Ferner können auch Gegenstände mit regelmäßiger Formgebung, wie Ellipsen, Quadrate, Rechtecke usw. und in manchen Fällen auch unregelmäßige Formgebungen durch das System der vorliegenden Erfindung miteinander verbunden werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem eine Hülse und Endabdeckungen verwendet werden;
Fig. 2 eine Darstellung bei Verwendung einer Hülse mit eingebetteten Ringheizeinrichtungen zum Verbinden zweier Rohre;
Fig. 3 eine Modifizierung der Fig. 2 unter Verwendung von Bandheizeinrichtungen;
Fig. 4 eine Darstellung bei Verwendung einer gewellten Heizeinrichtung in einer Kunststoffhülse;
Fig. 5 eine Darstellung einer einzelnen, in Axialrichtung länglichen Heizeinrichtung;
Fig. 6 eine Darstellung bei Verwendung einer externen Heizeinrichtung;
Fig. 7 eine Darstellung einer Verbindung, wie sie aus der Verwendung der Heizeinrichtung der Fig. 6 resultiert; und
Fig. 8 eine Darstellung einer modifizierten Heizeinrichtungskonstruktion zur Bildung abgeschrägter Kanten an den axialen Enden einer Hülse

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Wie unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 1 der Begleitzeichnungen zu sehen ist, werden Rohre 2 und 4, die aus dem gleichen oder unterschiedlichen Kunststoffmaterialien bestehen können, durch eine Kunststoffhülse 6 überbrückt, die mit beiden Rohren verschweißt werden soll. Vor der Plazierung der Hülse 6 auf den Rohren wird eine Endabdeckung 8 über das Rohr 2 aufgeschoben, und eine Endabdeckung 10 wird über das Rohr 4 aufgeschoben. Bei den Endabdeckungen 8 und 10 handelt es sich um hohle zylindrische Kunststoffteille mit nach innen gerichteten Flanschen 12 bzw. 14 mit derartigem Innendurchmesser, daß jeder Flansch satt anliegend um sein jeweiliges Rohr paßt. Bei dem Hauptkörper jeder Endabdeckung 8 und 10 handelt es sich um einen hohlzylindrischen Fortsatz 15 bzw. 17, der sich in Richtung auf die Rohrverbindungsstelle erstreckt. Heizeinrichtungen 16 und 18 sind durch Befestigung, Aufbringung oder anderweitig an oder in Berührung mit den Innenflächen der Fortsätze 15 bzw. 17 angebracht.
Unter erneuter Bezugnahme auf die Hülse 6 ist zu erwähnen, daß sich diese normalerweise über gleiche Distanzen zu beiden Seiten der Verbindungsstelle zwischen den Rohren erstreckt. Durch die Flansche 12 und 14 werden Schultern 20 bzw. 22 gebildet, die an dem linken bzw. rechten Ende der Hülse 6 angreifen. Die Hülse 6 kann mit einer umfangsmäßig umlaufenden Rippe 24 mit rechteckigem Querschnitt versehen sein, die gleichmäßig auf beiden Seiten der Verbindungsstelle zwischen den Rohren angeordnet ist. Bei Verwendung der Rippe 24 greift diese an radialen Schultern 26 und 28 an, die an der Innenfläche der Endabdeckung vorgesehen sind, so daß alle Eingriffsbereiche der Hülse 6 und der Endabdeckungen 12 und 14 mit einer positiven Positionierungs- und Kontaktwirkung relativ zueinander versehen sind.
Im Betrieb werden die Endabdeckungen 12 und 14 auf ihren jeweiligen Rohren angeordnet, und die Rohre werden in der Mitte der Hülse 6 miteinander in Berührung gebracht. Eine Spule 30 wird mit einer Wechselstromquelle verbunden, wobei es sich vorzugsweise um einen Strom mit konstantem Effektivwert der Spannung handelt. In den Heizeinrichtungen 16 und 18 werden Wirbelstrom- und Hystereseverluste sowie ohmsche Spannungsverluste erzeugt, um diese auf eine Temperatur zu erhitzen, die ihren jeweiligen Curie-Temperaturen nahekommt, wobei diese in Abhängigkeit von der Systemkonfiguration gleich oder verschieden sein können. Die Materialien werden alle miteinander verschweißt, und zwar die Endabdeckungen mit der Hülse 6 und den Rohren 2 und 4 sowie die Hülse mit den Rohren 2 und 4. Bei korrekter Erhitzung und Positionierung der Rohre 2 und 4 können auch die Endflächen der Rohre miteinander verschweißt werden. Bei dieser Konfiguration, sowie auch bei allen anderen vorliegend offenbarten Konfigurationen werden lange, ununterbrochene miteinander verschweißte Bereiche durch die Hülse 6 geschaffen.
Wie vorstehend erwähnt wurde, können die Rohre 2 und 4 aus verschiedenen Materialien bestehen, die möglicherweise nicht miteinander verschweißbar sind&sub1; wobei sie jedoch beide mit der Hülse 6 verschweißbar sein müssen. Durch Hineinführen der Heizeinrichtung in die Enden der Endabdeckungen können die Rohre jeweils mit ihrer zugeordneten Endabdeckung 12 oder 14 verbunden werden. Die Curie-Temperatur der Heizeinrichtungen 16 und 18 kann ebenfalls verschieden sein, wenn die Schmelztemperaturen der Rohre wesentlich voneinander verschieden sind.
Bei der vorstehenden Beschreibung wird von der Annahme ausgegangen, daß die verschiedenen Elemente des Rohrverbindungssystems am Einsatzort montiert werden. Tatsächlich besteht der bevorzugte und vorliegend beabsichtigte Weg darin, die Hülse 6 und die Endabdeckungen in der Fabrik zu montieren, so daß die von dem Arbeiter am Einsatzort verlangte Geschicklichkeit nicht notwendigerweise sehr hoch ist. Gemäß diesem Verfahren ist es am Einsatzort lediglich notwendig&sub1; die miteinander zu verbindenden Rohre in einander gegenüberliegende Enden des Paßstücks einzusetzen und mittels einer Greifschalen-Spulenanordnung zu erhitzen.
Unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 2 der Begleitzeichnungen ist ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind ein Satz umfangsmäßig umlaufender Ringe 36, von denen drei dargestellt sind, sowie ein weiterer Satz umfangsmäßig umlauf ender Ringe 38, von denen ebenfalls drei dargestellt sind, in einer Hülse auf gegenüberliegenden Seiten einer Verbindungsstelle angeordnet, die zwischen Rohren 42 bzw. 44 hergestellt werden soll. Die beiden Sätze von Ringen sind aus einem Material mit hohem µ-Wert hergestellt, wobei es sich aus den gleichen Gründen wie vorstehend bei der Erörterung der Fig. 1 angegeben um das gleiche Material oder um Materialien mit verschiedenen Curie-Temperaturen handeln kann. Die Ringe können aus Kupfer oder dergleichen bestehen, das mit einem Material mit hohem µ-Wert beschichtet ist, und sind in eine Hülse 40 aus einem geeigneten Kunststoff eingebettet, so daß bei Anordnung der Hülse über der Verbindungsstelle zwischen aneinander anstoßen den, miteinander zu verbindenden Rohren das Kunststoffmaterial mittels einer Spule 46 rasch erhitzt werden kann, die um die Hülse 40 herum angelegt wird, um Strom usw. in den Ringen 36 und 38 zu induzieren. Wenn vorliegend auf eine externe Spule Bezug genommen wird, kann dabei stets eine zweischalige bzw. Greifschalen-Spulenanordnung verwendet werden.
Die wirksame Curie-Temperatur der Materialien mit hohem µ-Wert ist in allen Ausführungsbeispielen der Erfindung derart gewählt, daß ein Verschweißen der betreffenden Kunststoffmaterialien erfolgt, ohne daß dabei Temperaturen erreicht werden, die zur Beschädigung des Kunststoffmaterials führen.
Unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 3 der Begleitzeichnungen ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, das dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 recht ähnlich ist, jedoch zwei Sätze voneinander unabhängiger Bänder 48 und 50 aus Material mit hohem µ-Wert anstatt der Ringe verwendet. Die Bänder sind in eine Kunststoffhülse 52 eingebettet und schaffen eine gleichmäßigere Erhitzung als die Ringe und sind daher bevorzugt. Die Curie-Temperatur der beiden Sätze von Bändern kann wiederum unterschiedlich sein.
Unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 4 der Begleitzeichnungen ist eine Kunststoffhülse 54 dargestellt, die sich über die Verbindungsstelle zwischen zwei miteinander zu verbindenden Rohren 56 und 58 erstreckt. Zwei gewellte Heizeinrichtungen 60 und 62 sind in der Hülse 54 in gleichmäßiger Beabstandung auf gegenüberliegenden Seiten der Verbindungsstelle zwischen den Rohren 56 und 58 eingebettet. Die Wellungen jeder Heizeinrichtung sind axial voneinander beabstandet und erstrecken sich umfangsmäßig um die Rohre herum, so daß tiefliegende Punkte 64 und 66 der Heizeinrichtungen 60 bzw. 62 umfangsmäßig umlaufende Rippen bilden, die den Außenflächen der Rohre 56 und 58 sehr nahe kommen.
Bei Expansion der Hülse 54 während der Erwärmung üben die Rippen 64 und 66 eine starke Scherkraft auf die Oberflächen der Rohre aus, so daß ein Aufbrechen der Oxidationsschicht auf diesen Flächen verbessert wird. Diese Funktion wird von allen der Hülsen erfüllt, jedoch nicht in derart großem Ausmaß wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4. Eine Heizwirkung wird wiederum unter Verwendung einer externen Spule geschaffen, obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel sowie bei anderen, die von einer axial kontinuierlichen Heizeinrichtung Gebrauch machen, Drähte in ohmscher Weise verbunden werden können, so daß eine Skineffekt-Erwärmung durch einen Fluß eines konstanten Stroms durch die Heizeinrichtung verwendet werden kann. Die Verwendung einer Spule eliminiert die Notwendigkeit für externe Verbindungen mit den Heizeinrichtungen und ist daher bevorzugt.
Es wird nun auf Fig. 5 der Zeichnungen Bezug genommen, in der eine Kunststoffhülse 70 dargestellt ist, in die eine längliche ringförmige Heizeinrichtung 72 integriert ist. Die Hülse weist eine ringförmige, nach innen ragende reckteckige Rippe 74 auf, die einen positiven Sitz der Rohre 76 und 78 schafft, die über die Hülse 70 miteinander verbunden werden sollen. Die Rohre 76 und 78 werden in die Hülse 70 eingeführt und mit der Rippe 74 in Anlage gebracht, und danach wird eine Spule 82 erregt. Die Heizeinrichtung wird durch die Spule 82 auf eine Temperatur nahe ihrer wirksamen Curie-Temperatur erhitzt, und die Hülse 70 sowie die Rippe 74 werden mit den Rohren 76 und 78 verschweißt. Eine Rippe, wie z.B. die Rippe 74, kann bei jedem der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Sämtliche der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele mit Ausnahme des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 verwenden Heizeinrichtungen, die in die Kunststoffhülse eingebettet sind. Aber auch in Fig. 1 bleiben die Heizeinrichtungen nach dem Verschweißen der Endabdeckungen mit der Hülse derart übrig, daß sie in die Mitte des verschweißten Kunststoffmaterials eingebettet sind und als solche nicht wieder verwendbar sind.
Es können auch externe Heizeinrichtungen verwendet werden, wie sie in den Fig. 6 bis 8 dargestellt sind, die wiederverwendbar sein können.
Unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 6 der Begleitzeichnungen ist eine Hülse 84 mit einer Heizeinrichtung 86 dargestellt, die ihre Umfangsfläche sowie ihre Ränder umschließt. Die Heizeinrichtung 86 kann derart ausgebildet sein, daß sie nach Beendigung des Vorgangs auf der Hülse 84 verbleibt, oder aber sie läßt sich entfernen.
Im Betrieb wird die Heizeinrichtung 86, die induktiv gekoppelt oder in ohmscher Weise verbunden sein kann, auf ihre wirksame Curie-Temperatur erwärmt, die über der Schmeiztemperatur des verwendeten Kunststoffmaterials liegt. Wenn die Heizeinrichtung die wirksaine Curie-Temperatur erreicht, wird die Hülse 84 mit den Rohren 88 und 90 verschweißt
Aufgrund der Expansion des Kunststoffmaterials der Hülse 84, wobei auf Fig. 7 der Begleitzeichnungen Bezug genommen wird, fließt Kunststoffmaterial von einer Stelle unter den Rändern an den Seiten der Heizeinrichtung nach außen, so daß Erhebungen 92 und 94 aus Kunststoffmaterial gebildet werden. Dieses Herausfließen von Kunststoffmaterial wird unter Verwendung ge formter Ringe in Verbindung mit einer modifizierten Heizeinrichtung genutzt, um dadurch die Konfiguration der Fig. 8 der Zeichnungen zu schaffen.
Wie in Fig. 8 der zeichnungen dargestellt ist, sind zwei Ringe 98 und 100 jeweils an einem Ende der Hülse 84 angebracht. Die ursprüngliche Konfiguration der Hülse an ihren Enden ist durch gestrichelte Linien 99 und 101 dargestellt. Die Ringe 98 und 100 besitzen Innen- und Außenflächen mit unterschiedlichen axialen Längen, um an die ursprüngliche Konfiguration der Hülse angrenzende Flächen 103 und 105 zu schaffen, die von ihrer Außenfläche zu ihrer Innenfläche schräg von der Hülse weg verlaufen. Die zwischen den ursprünglichen Enden der Hülse und den abgeschrägten Flächen 103 und 105 gebildeten Räume 107 und 109 sind derart ausgebildet, daß sie von den Erhebungen aus Kunststoffmaterial 92 und 94 der Fig. 7 gefüllt werden.
Die Ringe 98 und 100 sind an ihrer Außenfläche mit Kerben 111 und 113 versehen, um umgebogene Ränder 115 und 117 der Heizeinrichtung 96 aufzunehmen, die die Ringe 98 und 100 in ihrer Position festhalten. Bei den Ringen und der Heizeinrichtung kann es sich um geteilte Elemente handeln, so daß diese nach Fertigstellung der Spleißverbindung entfernt werden können, falls dies gewünscht ist.
Die Ringe sind vorzugsweise aus einem Phenolharz hergestellt, das durch die Heizeinrichtung 96 im wesentlichen nicht erwärmt wird, wobei die Art des Materials und der Kontaktbereich zwischen der Heizeinrichtung und den Ringen relativ zu dem Volumen der Ringe derart sind, daß die Ringe im wesentlichen nicht erwärmt werden. Als Ergebnis hiervon stoppt das Kunststoffmaterial der Hülse, wenn es auf die relativ kühlen Ringe auftrifft, und es wird eine Abschrägung gebildet.
Das fertige Produkt besitzt nicht nur ein angenehmeres Erscheinungsbild als mit geraden Seiten, sondern die Abschrägung schafft auch einen Übergang, der die Wahrscheinlichkeit von Rißbildungen des Rohrs an dem Rand der Hülse stark reduziert.
Es gibt Vorteile bei Verwendung einer externen Heizeinrichtung und Belassung derselben als permanentes Teil der Konstruktion. Wenn es in seiner Position belassen wird, verstärkt es die Verbindungsstelle, erleichtert die Lagebestimmung einer Verbindungsstelle mittels eines Metalldetektors, und außerdem trägt es zur Abschirmung der Verbindungsstelle gegenüber der Umgebung bei.
Die Ausbildung einer Spule für die durch Induktion erfolgende Erwärmung einer Heizeinrichtung kann verschiedene Formen annehmen. Die Spule kann direkt auf die Hülse oder die Heizein richtung gewickelt werden, wenn eine externe Heizeinrichtung verwendet wird, die Spule kann in Form einer zweischaligen Konstruktion vorliegen, wie sie in Fig. 3 der internationalen Veröffentlichung Nr. WO 80/02124 dargestellt ist, oder die Heizeinrichtung kann in eine zweischalige bzw. Greifschalen- Vorrichtung integriert sein, wie sie in Fig. 8 der internationalen Veröffentlichung Nr. WO 84/02098 dargestellt ist.
Die Verwendung einer Induktionsspule zum Erregen eines Matenals mit hohem µ-Wert bei einer hinsichtlich der Temperatur selbstregulierenden Heizeinrichtung ist in dem US-Patent Nr. 4 839 501 offenbart, und eine Skineffekt-Erwärmung durch ohmsche Verbindung mit einem solchen System ist in dem US-Patent Nr. 4 256 945 offenbart.
Die Erregungsfrequenz der Spule oder Heizeinrichtung liegt im Hochfrequenzbereich und liegt vorzugsweise im Bereich von 25 kHz bis 50 MHz, wobei der Erwerber der vorliegenden Erfindung normalerweise 13,56 MHz verwendet. Die mit niedrigerer Fre quenz erfolgende Stromzufuhr hat den Vorteil beträchtlich geringerer Kosten, und sie benötigt ein großes Volumen an magnetischem Material, so daß die Festigkeit der Verbindung sowie die Fähigkeit zur Detektion eines vergrabenen Rohres verbessert werden.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die Erfindung nicht auf die Verwendung einer zylindrischen Hülse begrenzt ist und daß auch andere Konfigurationen, wie Ovale, Ellipsen, Quadrate, Rechtecke und sogar einige unregelmäßige Formen miteinander verbunden werden können. Der Begriff "Hülse" wird vorliegend derart verwendet, daß er all diese Formen mit umfaßt.
Es ist darauf hinzuweisen, daß bei allen offenbarten Ausführungsbeispiele kein Heizeinrichtungsmaterial zwischen der Hülse und den miteinander zu verbindenden Elementen angeordnet ist. Der Grund dafür liegt darin, daß an der Grenzfläche Risse entstehen können, wenn sich an einer solchen Stelle scharfe Kanten befinden.
In erster Linie ist darauf hinzuweisen, daß das vorliegende System besonders zur Verwendung bei Gasrohrsystem ausgebildet wurde, bei denen eine Integrität der Verbindungen von essentieller Bedeutung ist. Eine solche spezielle Verwendung schließt jedoch nicht die Verwendung des Systems zur Verbindung von Kunststoffrohren auf anderen Gebieten aus, wie z.B. im Bereich der Chemie, anderen Rohrleitungs-Industriezweigen sowie sogar Sanitärinstallationen in großem Maßstab. Ferner ist das Verbindungssystem der vorliegenden Erfindung nicht auf Rohre begrenzt, sondern es kann überall dort verwendet werden, wo eine ausgezeichnete Verbindung zwischen zwei Kunststoff lächen erwünscht ist.

Claims

1. Konstruktion zum Verbinden von Kunstoffteilen, die folgendes aufweist:

eine Hülse (6, 8, 10, 40, 52, 54, 76, 84) aus nichtleitendem Material, die mit wenigstens einem Kunststoffteil (2, 4, 42, 44, 56, 58, 76, 78, 88, 90) verschweißbar ist, mit dem sie verbunden werden soll, wobei die Hülse eine Innenabmessung sowie eine Länge besitzt, so daß sie mit einer Länge des Elements, mit dem sie verbunden werden soll, in direkte Berührung tritt und diese satt anliegend umschließt, um ausgedehnte, miteinander in Berührung stehende Flächen zu schaffen, und eine Einrichtung (16, 18, 36, 38, 48, 50, 60, 62, 72, 86, 96), die im wesentlichen separat von der Berührungslänge der Hülse mit dem Teil sowie von dem Teil ausgebildet ist und die Wärmeerzeugungseigenschaften zum Erhitzen der Hülse und des damit zu verbindenden Teiles auf ihre Schmelztemperaturen aufweist, so daß ein Bereich der umschlossenen Länge des Teiles und der damit zu verbindenden Hülse miteinander verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet,

daß die Einrichtung wenigstens ein umfangsmäßig geschlossenes Teil (16, 18, 36, 38, 48, 50, 60, 62, 72, 86, 96) aus Material mit hohem µ-Wert und einer Curie-Temperatur über der Schmelztemperatur und unterhalb der Zerstörungstemperatur der Hülse und des damit zu verbindenden Teiles aufweist, so daß das Verschweißen über einen ausgedehnten Bereich stattfindet.

2. Konstruktion nach Anspruch 1,

wobei das Material mit hohem µ-Wert (16, 18, 36, 38, 48, 50, 64, 66, 72) in die Hülse (6, 8, 10, 40, 52, 54, 76) eingebettet ist.

3. Konstruktion nach Anspruch.1 oder Anspruch 2,

wobei das Material (60, 62) mit hohem p,-Wert gewellt ist und sich quer zur Länge der Hülse (64) erstreckende Rippen aufweist.

4. Konstruktion nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,

wobei das Material mit hohem µ-Wert in Form unabhängiger Ringe (36, 38, 48, 50) vorliegt.

5. Konstruktion nach Anspruch 4,

wobei die Einrichtung eine Vielzahl von einzelnen Ringen (36, 38) mit kreisförmigem Querschnitt aufweist, wobei jeder der Ringe in einer zu der Länge der Hülse senkrechten Ebene liegt und tangential zu der Innenfläche der Hülse (40, 52) verläuft.

6. Konstruktion nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,

wobei das Material mit hohem µ-Wert eine Vielzahl unabhängiger Bänder (48, 50) aus dem Material mit hohem µ-Wert bildet.

7. Konstruktion nach Anspruch 1,

wobei es sich bei der Heizeinrichtung um wenigstens ein Band (16, 18, 48, 50, 60, 62, 72, 86, 96) aus Material mit hohem µ-Wert handelt, das in Berührung mit der Hülse (6, 15, 17, 52, 54, 76, 84) angeordnet ist.

8. Konstruktion nach Anspruch 7,

wobei es sich bei der Heizeinrichtung um ein um die Hülse (84) herum angeordnetes Band (86, 96) handelt.

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9. Konstruktion nach Anspruch 8,

die weiterhin eine angrenzend an die Enden der Hülse (84) angeordnete Einrichtung (98, 100) zur Bildung abgeschrägter Kanten (103, 105) aus dem Material der Hülse aufweist, die sich bei Erwärmung entlang der Länge der zu verbindenden Kunststoffteile ausdehnt.

10. Konstruktion nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 7 bis 9,

wobei es sich bei dem Material mit hohem µ-Wert um ein Band (16, 18, 72, 86, 96) handelt, das sich über den größten Teil der Länge der Hülse (6, 76, 84) erstreckt.

11, Konstruktion nach einem der Ansprüche 1, 2, 7 oder 8, weiterhin mit einem Paar Endabdeckungen (8, 10) mit Bereichen (15, 17), die sich über die Hülse (6) erstrecken und mit dieser in Berührung stehen und die sich nach innen erstreckende Schürzen (12, 14) aufweisen, um das zu verbindende Teil mit den benachbarten Enden der Hülse (6) in Kontakt zu bringen, wobei die Bereiche (15, 17) der Endabdeckungen (8, 10) auf der der Hülse benachbarten Oberfläche das Material mit hohem µ-Wert (16, 18) aufweisen.

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12. Konstruktion nach Anspruch 11,

wobei die Curie-Temperaturen der Materialien mit hohem µ-Wert (16, 18) auf den Endabdeckungen (8, 10) voneinander verschieden sind.

13. Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

wobei die Heizeinrichtung unabhängig voneinander beheizbare Materialien mit hohem µ-Wert (16, 18, 36, 38, 48, 50, 60, 62) zum Erwärmen von jedem der zu verbindenden Teile (2, 4, 42, 44, 56, 58) sowie der diesen Teilen benachbarten Bereiche der Hülse (6, 8, 10, 40, 52, 54) aufweist.

14. Konstruktion nach Anspruch 13,

wobei die unabhängig voneinander erwärmten Materialien mit hohem µ-Wert unterschiedliche Curie-Temperaturen aufweisen.

15. Konstruktion nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Hülse (6, 40, 52, 54, 76, 84) ein hohles zylindrisches Teil ist.

16. Konstruktion nach Anspruch 15,

wobei das hohle zylindrische Teil einen Innendurchmesser zum satt anliegenden Aufnehmen eines Paares runder Kunststoffrohre (2, 4, 42, 44, 56, 58, 76, 78, 88, 90) aufweist, die jeweils entlang einer ununterbrochenen, ausgedehnten Länge des hohlen zylindrischen Teiles zu verbinden sind, und wobei die Einrichtung zum Erwärmen (16, 18, 36, 38, 48, 50, 60, 62, 72, 86, 96) ein Verschweißen des Elements mit den Rohren entlang der im wesentlichen ununterbrochenen Länge des Teiles hervorruft.

17. Konstruktion nach einem der vorausgehenden Ansprüche,

wobei die Heizeinrichtung weiterhin eine Spule (30, 46, 82) aufweist, um das Material mit hohem µ-Wert einem Hochfrequenz-Magnetfeld auszusetzen.

18. Verfahren zum Verbinden zweier Kunststoffteile (2, 4, 42, 44, 56, 58, 76, 78, 88, 90), wobei ein erstes Teil (6, 8, 10, 40, 52, 54, 76, 84) derart positioniert wird, daß es benachbarte, im wesentlichen ununterbrochene Längen der zu verbindenden Kunststoffteile umschließt, und das erste Teil mit den Kunststoffteilen verschweißt wird, indem eine Heizeinrichtung (16, 18, 36, 38, 48, 50, 60, 62, 72, 86, 96), die sich im wesentlichen nur mit dem ersten Teil in Wärmekontakt befindet, zum Erhöhen der Temperaturen aller Teile auf ihre jeweilige Schmeiztemperatur sowie zum Verbinden des ersten Teiles mit umschlossenen, ausgedehnten Bereichen der Kunststoffteile aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet,

daß die Heizeinrichtung wenigstens ein umfangsmäßig geschlossenes Teil (16, 18, 36, 38, 48, 56, 60, 62, 72, 86, 96) aus Material mit hohem µ-Wert aufweist, wobei die Curie-Temperatur des Materials mit hohem µ-Wert derart ausgewählt wird, daß sie über der Schmeiztemperatur und unterhalb der Beschädigungstemperatur der Kunststoffteile liegt,

und daß das Verfahren das Erregen einer Spule (30, 46, 82) zum Induzieren von Heizströmen in dem Material mit hohem µ-Wert beinhaltet.

19. Verfahren nach Anspruch 18,

das weiterhin den Schritt der Ausbildung nach außen abgeschrägter Flächen (98, 100) angrenzend an die Enden des ersten Teiles (84) zur Bildung verlängerter abgeschrägter Kanten (103, 105) an dem Teil aufweist, wenn es mit den miteinander zu verbindenden Teilen verschweißt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 18,

weiterhin mit dem Schritt der Ausbildung des Materials mit hohem µ-Wert als gewelltes Teil (60, 62).

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20,

wobei das Material mit hohem µ-Wert in wenigstens eines der Teile eingebettet wird.