NO860437L - Fremgangsmaate til fastsveising av en forbindelsesmuffe av plast til endene av roer, saerlig ved sammensetning av varmeisolerende fjernvarmeroerelementer, samt forbindelsesmuffe til bruk herved. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til fastsveising av en forbindelsesmuffe av plast på endene av plastrør som skal settes sammen, særlig ved sammensetting av varmeisolerende fjernvarmerørelementer som har ytre kapperør av plast, ved hvilken fremgangsmåte forbindelsesmuffen anbringes med motstående ender innragende over de respektive endene av plastrørene i flateberøring med disses ytre overflate, idet fastsveisingen utvirkes i disse be-røringsområder ved at det sendes strøm gjennom varmetråder beliggende i eller nær berøringstrådene.

Til sammensetting av mediumførende plastrør er det kjent å benytte slike muffer som passer trangt om plastrørene, slik at de kan innskyves over de rørendene som skal settes sammen, hvoretter en fastsveising av muffene kan utføres bare ved å lede strøm gjennom de nevnte varmetrådene. Utover den derved ønskede smelting av de sammenstøtende overflatelag vil det ved sveisingen skje en generell oppvarming av de aktuelle muffeendedelene, hvorved det risikeres at muffeendene mykgjøres på en slik måte at de kan ekspandere radielt og derved ikke opprettholde et ønsket fast trykk mot yttersiden av de plastrørendene som skal settes sammen. Det er derfor normalt at muffene eller i hvert fall mufferørendene er utført med ekstra stor godstykkelse, slik at det ved den nødvendige sveiseoppvarmingen ikke frembringes noen mykgjørende oppvarming av de ytre lagene av muffe-materialet, hvorved dette ytterlag kan motstå opptredende ekspansjonskrefter og derved holde muffeendeområdet i det nødvendige faste sveiseanlegg mot den ytre overflaten av den tilstøtende rørende.

Det forutsettes at innerdiameteren av mufferøret er nøye tilpasset ytterdiameteren av plastrørene, dvs. de respektive elementene skal fremstilles med ganske snevre toleranser, og dessuten kan det være vanskelig å skyve muffen inn over monteringsstedet fra den rørenden på hvilken den er midlertidig anbragt under sammensettingen av de indre ledningsrørene. Det kunne være en nærliggende mulig-het å arbeide med en økt diameter av muffen og til gjengjeld utvirke en radiell innpressing av de oppvarmede muffeendene mot yttersiden av plastrørene, hvorved toleransekravene kunne reduseres og monteringen lettes, men det ville være flere ulemper forbundet med dette, f.eks. at trådviklingene ville bli innsnevret, slik at tråden i de enkelte vindingene vil bukte ut og derved i uheldige tilfeller ville kunne kortslutte med en nabovikling.

Oppfinnelsen har til formål å angi en fremgangsmåte ved hvilken det likevel kan gjøres bruk av en forbindelsesmuffe med merkbart større innerdiameter enn ytterdiameteren på plastrørene, hvorved de pågjeldende delene kan fremstilles relativt billig med grove toleranser.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at man utøver fremgangsmåten som angitt i den karakteriserende delen av krav 1. Det er derved av avgjørende betydning at varmetråden forløper buktet, da trådviklingene kan innsnevres eller komprimeres uten at tråden bøyes ut til eventuell kortslutning med nabo-trådviklingen, og det er også vesentlig at radialinn-snevringen av muffeendene skjer ved kolddeformering, før det ved oppvarmingen dannes eller vil dannes et oksyderingslag på den oppvarmede overflaten, idet et slikt lag ville vanskeliggjøre en god fastsveising mellom muffen og plast-rørene. Det er videre vesentlig at hele det innsnevrede muffeområdet eller hoveddelen av dette oppvarmes til begynnende mykgjøring, nemlig slik at det kalddeformerte emne stabiliseres i sin innsnevrede tilstand uten senere betydelige utvidelsestendenser; Av samme grunn bør både muffeendene og de benyttede spennbånd rage et passende stykke utenfor trådviklingens ytre ender, nemlig slik at plastmaterialet ved ytterenden riktignok oppvarmes til begynnende mykgjøring, men dog fastholdes slik at det kan danne en barriere mot utflyting av det smeltede materialet i selve sveiseområdet ved trådviklingen. Det er ved disse foranstaltninger mulig å oppnå en sveiseforbindelse av høy kvalitet, selv om mufferøret for en gitt dimensjon med til-hørende fremstillingstoleranse skal samvirke med plastrør som er fremstilt med en vanlig grov toleranse, f.eks. på

4% for ytterdiameteren.

Oppfinnelsen angår dessuten en forbindelsesmuffe av plast

til bruk ved utøvelse av den nevnte fremgangsmåte, jfr.krav 2-5. Som angitt i krav 3 foretrekkes det at den buktede tråden i trådviklingen er delvis utstående fra den indre muffeoverflaten, slik at tråden vil komme i direkte varme-kontakt med den ytre overflaten av plastrøret. Dette betyr dels at muffene ikke bare kan, men likefrem skal, være noe større enn rørene, da trådviklingene ellers kan skades ved påskyvingen av muffene på rørene, og dels at de utstikkende trådene vil danne avstandsstykker mellom de flater som skal sveises sammen, hvorved det er nødvendig å utføre en etter-spenning av spennbåndet, mens'sveiseprosessen pågår.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, der

fig. 1 er et perspektivisk bilde av en forbindelsesmuffe ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 er et sideriss av en rørsammensetting, hvori muffen inngår,

fig. 3 er et mere detaljert snitt av et anleggsområde mellom en ende av muffen og et av de rør som skal settes sammen, sett før sveisingens påbegynnelse,

fig. 4 er et tilsvarende riss sett etter sveisingens påbegynnelse ,

fig. 5 er et snitt av sammensettingsstedet, og

fig. 6 er et sideriss av en innretning til oppvikling av en i muffen benyttet varmetrådvikling.

Den i fig. 1 viste forbindelsesmuffe består av et mufférør

2 av termoplastisk materiale. Dette rørstykket er ved hver ende forsynt med en trådvikling 4 i eller langs sin innvendige overflate, hvilken vikling er utført med en metall-tråd 6 som forløper buktet i den aktuelle sylindriske flaten og er viklet på bifilar måte, dvs. med to ytre for-bindelsesledninger 8 og med et innvendig "vendepunkt" 10. Tråden kan være innleiret direkte i innersiden av muffen eller i en tynn bærehylse 12 av plast, som er festet innvendig i mufferøret.

Muffen anvendes ved den i fig. 2 viste sammensetting av to fjernvarmerør 14, som hvert består av et indre ledningsrør 16, et omgivende isolasjonsmateriale 18 og et ytre kapperør 20 av plast. Ledningsrørene 16 rager utenfor det omgivende materialet, og deres frie ender settes sammen ved en sveising 22, idet muffen 2 derved er anbragt helt innskjøvet på enden av det ene røret 14. Deretter, eventuelt etter anbringelse av isolasjonsmateriale omkring de frie lednings-rørendene, skyves mufferøret inn over monteringsstedet som vist i fig. 2, og som vist til høyre anbringes deretter et spennbånd 24 omkring muffeenden, hvilket bånd strammes så kraftig at muffeenden deformeres til anlegg mot yttersiden av røret 14. Fortrinnsvis strammes båndet enda så hardt at også kapperøret 20 innsnevres noe.

Det sendes deretter strøm gjennom viklingen 4, slik at overflatematerialene ved anleggsområdet smelter og sveises sammen, hvoretter spennbåndet 24 fjernes.

Det er vist mere detaljert i fig. 3 at tråden 6 er anbragt delvis utstikkende fra muffeoverflaten, idet tråden her er vist delvis innleiret i selve muffeinnersiden og ikke i den omtalte bæref6ringen 12. Nettopp fordi tråden er noe utstikkende, vil plastoverflaten i begynnelsen ikke nå

helt sammen (fig. 3), og det er derfor vesentlig at spennbåndet 24 etterspennes ved oppvarmingen for oppnåelse av flateberøring (fig. 4).

Det benyttede spennbånd 24 bør trykke muffeenden innover hele veien rundt, og det er i fig. 5 vist som et eksempel at det kan benyttes et bånd med endedeler 26 som spennes mot hverandre ved hjelp av en skrue 28, idet det under dette spennområdet er innlagt en buet underlagsbrikke 30, som over-fører og fordeler trykkraften i dette område. Ved typiske sammensettingsoppgaver skal det påregnes at innspennings-trykket skal være av størrelsesorden 10 tonn, naturligvis av-hengig av de nærmere omstendigheter.

Som nevnt bør den ytre enden av trådviklingen 4 ligge i en viss avstand, normalt 2-3 cm,, fra den tilhørende ytre ende av mufferøret, slik at materialet ikke vil oppvarmes til flyting helt ut til enden av muffen, da materialet i sveisésonen ved trådene 6 står under kraftig trykk fra spennbåndet, kunne det flytende materialet derfra ellers bli trykket endeveis ut av forbindelsen, hvilket gjelder i begge aksialretningene. Det er imidlertid ønskelig at oppvarmingen drives så vidt at alt det komprimerte muffeende-materiale oppvarmes til begynnende mykgjøring, slik at det ikke etter den påfølgende avkjøling opptrer vesentlige utvidelsestendenser i materialet, og på grunn av denne myk-gjøring er det videre viktig at spennbåndet 24 er en del bredere enn trådviklingen 4, slik at spennbåndet kan fast-holde det mykgjorte materiale som en barriere mot ut-trykking av det mere flytende materialet i selve sveisésonen.

I og med at muffeenden ved den begynnende oppvarming av selve tråden 6 hurtigst bringes i fast anlegg mot røryttersiden (fig. 4), før det foregår noe videre oppvarming av plast-overflatene, vil den følgende oppvarming av disse foregå uten at det er luft til stede, slik at det ikke når å skje noen oksydering av overflatene som kan være skadelig for sveisingen.

Ved det aksiale utførelsesområdet for tilførselsledningene

8 til trådviklingene 4 vil det skje en kraftig lokal oppvarming langs trådene 8, men det viser seg at denne oppvarming er så lokal at det ikke gir årsak til utflytings-problemer. Forøvrig er det viktig at viklingene 4 er ut-ført bifilart, så hvert trådkryssingsproblem unngås. Man kunne for så vidt benytte en innvendig serieforbindelse mellom de to endeviklingene 4, som så kunne være enkelt-viklet, men dette er funnet uhensiktsmessig i: praksis.

Det er av avgjørende betydning at tråden 6 i trådviklingen

4 forløper på en buktet måte, slik at viklingen sammen med muffeenden kan komprimeres til en merkbar redusert diameter, uten at de enkelte viklingene ved den tilhørende for-minskelsen av periferilengden tvinges til å bukte seg og derved opptre med et ukontrollert forløp.som kunne ytre seg både som kortslutning mellom naboviklinger og som områder med uheldig økt avstand mellom naboviklingene. Det kunne for så vidt benyttes en vikling bestående av en enkelt vikling, der tråden forløper med store bukter som strekker seg over hele viklingens lengde, men et slikt forløp er funnet uhensiktsmessig da det kan dannes fuktførende kanaler langs trådene.

De buktede trådviklingene kan tilveiebringes og anbringes på muffeendene på flere forskjellige måter, og det skal her kun omtales en enkelt måte som er funnet god i praksis.

Som vist i fig. 6 benyttes en roterbar sylindrisk dor 32

på en aksel 34, og som vist ved dorens underside anbringes det omkring doren en platekappe 36 som vil utgjøre den ovenfor omtalte bærehylse 12 av plast. Nær den ytre ende av doren er denne på et sted forsynt med en utstikkende, men forøvrig inntrekkbar stift 38 som rager ut gjennom et dertil utformet hull i platekappen 36. En ombøyd endedel 40 av en dobbelttråd 42 som forøvrig utgjøres av tråden 6, hektes over stiften 38 og doren 32 dreies og aksialforskyves deretter slik at dobbelttråden fra et ikke vist forråd opp-vikles skrueformet på platekappen 36 med god spenning mot dette. Trådtilførselen kan foregå i aksial retning via et par omstyringstapper eller -hjul 44 som på ikke vist måte kan være innrettet til ved hjelp av egnede mottrykkshjul å danne en tilført, rettlinjet tråd med det ønskede buktede forløp, og som ellers kan være tilveiebragt med andre midler før trådens tilførsel til doren.

Etter påvikling av tråden på platekappen 36 fjernes om-styringshjulene 44 fra området, og stiften 38 trekkes innover, så den bare så vidt fastholder trådendesløyfen 40 uten å rage utenfor dennes plan. Deretter innskyves enden av et mufferør 2 over doren 32, idet forholdene er tilpasset slik at mufferørets diameter kun er ubetydelig større enn ytterdiameteren av den på doren og bæredekslet 36 oppviklede jtrådvikling 4. Det benyttes et spennbånd omkring muffeenden, og ved hjelp av dette bånd spennes muffeenden an mot trådviklingen 4, som oppvarmes ved at det ledes strøm gjennom den, hvorved trådviklingen inn-sveises i den indre muffeoverflaten og samtidig fremkaller en sammensveising mellom denne flaten og bærekappen 36. Etter passende avkjøling kan muffeenden avtrekkes fra doren 32 medbringende bærekappen 36 og dermed hele trådviklingen 4, idet stiften 38 derved trekkes helt tilbake. Trådviklingen 4 vil således innover være dekket av det innerste lag av bærekappen 36, men dette lag er ganske tynt, slik at det vil være god og hurtig varmeforbindelse til yttersiden av plastrøret 14 når muffen senere skal fastsveises til dette.

Ved en alternativ og i praksis foretrukket fremgangsmåte ut-føres oppviklingen av tråden direkte på doren 32, og trådviklingen overføres direkte til den indre overflate av muffeenden ved den nevnte oppvarming av tråden, hvorved det nettopp er oppnåelig at tråden innleires bare delvis i muffeoverflaten, dvs. delvis utstikkende fra denne, uten bruk av noen separat bærehylse 12.

For en effektiv produksjon er det vesentlig at doren 32 er innrettet eller forbundet med midler til kjøling av doren umiddelbart etter nevnte fastsveising av trådviklingen,

men da selve anbringelsen av trådviklingen på den indre overflaten av muffeenden ikke er gjenstand for nærværende oppfinnelse,er det unødvendig å beskrive disse forhold nærmere.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte til fastsveising av forbindelsesmuffer av plast på endene av plastrør, særlig ved sammensetting av varmeisolerende fjernvarmerørelementer, som har ytre kappe-rør av plast, ved hvilken fremgangsmåte forbindelsesmuffen anbringes med motstående ender innragende over de respektive ender av plastrørene i flateberøring med disses ytre overflate, idet fastsveisingen utvirkes i disse berørings-områdene ved at det sendes elektrisk strøm gjennom varmetråder beliggende i eller nær berøringsområdene, karakterisert ved at det benyttes en for-bindelsesmuf fe , hvis innvendige diameter er merkbart større enn ytterdiameteren av plastrørene, og hvis innvendige endeflater ved hver ende er forsynt med en umiddelbart ved eller i overflaten innleiret, bifilar varmetrådvikling hvis enkelte viklinger forløper buktet i den aktuelle sylindriske flaten med den ytre vindingen beliggende minst 1-2 cm innenfor enden av muffen, idet man etter anbringelse av muffen over forbindelsesstedet underkaster muffeenden et radielt innoverrettet mekanisk trykk for kalddefor-mering av muffeendene til frembringelse av nevnte flate-berøring, fortrinnsvis ved et så høyt radialtrykk at også plastrørene innsnevres, idet man til denne innspenning be-nytter et spennbånd som dekker både trådviklingsområde og et område minst 1-2 cm utenfor den ytre enden av dette, hvoretter varmetrådviklingen aktiveres til utførelse av sveisingen og tilstrekkelig til at hele det innsnevrede muffeområde oppvarmes til begynnende mykgjøring, hvoretter området tillates å kjøles innen spennbåndet fjernes.

2. Forbindelsesmuffe av plast til bruk ved fremgangsmåten ifølge krav 1, bestående av et mufferør, som ved hver ende har en varmetrådvikling anbragt ved sin indre overflate, karakterisert ved at tråden i trådviklingen forløper buktet i omkretsretningen.

3. Muffe ifølge krav 2, karakterisert ved at tråden er fastholdt i den indre overflaten av mufferøret på innover blottlagt måte, fortrinnsvis delvis utstikkende fra overflaten.

4. Muffe ifølge krav 2, karakterisert ved at den ytre enden av trådviklingen er beliggende minst 2 cm fra den tilhørende enden av mufferøret.

5. Muffe ifølge krav 2, karakterisert ved at trådviklingen ved hver ende av muffen er utført på bifilar måte.