DE2147188A1

DE2147188A1 - Geformtes rohrstueck mit einem gekruemmten und mindestens einem geraden abschnitt, und formteil zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2147188A1
Application number: DE2147188A
Authority: DE
Inventors: James Brown Baillie
Original assignee: Ameron Inc
Current assignee: Ameron Inc
Priority date: 1971-08-20
Filing date: 1971-09-22
Publication date: 1973-03-22
Also published as: US3752438A; NL7112760A; GB1328428A; IT942857B; LU63938A1; FR2150269B3; BE772779A; FR2150269A1

Description

Datum: 16 ♦ September 1971

AMERON, INC., eine Gesellschaft nach, den Gesetzen des Staates Californien, 400 South Atlantic Boulevard, MONTEREY PARK. Californien (V.St.A.)

Geformtes Rohrstück mit einem gekrümmten und mindestens einem geraden Abschnitt, und Formteil zu dessen Herstellung

Die Erfindung betrifft ein über einen Formkörper geformtes Rohrstück mit einem gekrümmten und mindestens einem geraden Abschnitt, und ferner ein Formteil zu dessen Herstellung.

Bei der Herstellung von Kunststoffrohren, beispielsweise von Rohren aus mit Glasfasern verstärkten warmaushärtenden Kunstharzen, wie sie unter anderem in der chemischen Industrie eine weite Verbreitung gefunden haben, wird ein solches Rohr um einen Zentralkern bzw. ein zentrales Formteil herum geformt und außen in gewünschter Dicke aufgebaut. Einzelne Rohrstücke werden später zu Rohrleitungen vereinigt, in dem man das Ende des einen Rohrstückes in ein erweitertes Ende des nächsten Rohrstückes einschiebt, welches als Aufsteckmuffe ausgebildet ist. Eine dauerhafte Verbindung zwischen den beiden zusammen-

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gesteckten Rohrstücken kann man erzielen, wenn man einen geeigneten Kleber im Muffenbereich beigibt.

In der Praxis werden oft gekrümmte Rohrstücke benötigt, welche zumindest am einen Ende ihres gekrümmten Abschnittes mit einer geraden Aufsteckmuffe versehen sind. Diese Aufsteckmuffe muß genügend lang ausgebildet sein, damit das benachbarte eingesteckte Rohrstück genügend Führungsfläche findet, und damit eine zuverlässige Klebeverbindung hergestellt werden kann. Bisher bereitete die Herstellung solcher gekrümmter Rohrstücke beträchtliche Schwierigkeiten; besteht nämlich das Formteil, für d«n gekrümmten Abschnitt des Rohrstückes wie üblich aus einem einzigen Stück, so kann man es nach dem Herstellprozeß nicht mehr herausziehen, ohne die Wandung der geraden anschließenden Aufsteckmuffe zu beschädigen. Man war deshalb bisher gezwungen, bei der Herstellung derartiger gekrümmter Rohrstücke entweder teure und komplizierte zerlegbare Formteile zu verwenden, deren Zerlegung und Wiederzusammensetzung einen erheblichen Zeitaufwand erfordert, oder man war zur Verwendung von Wegwerf-Formteilen gezwungen, welche nach ihrer Zerstörung aus dem fertigen Rohrstück entfernt werden können. Solche Wegwerf-Formteile werden Üblicher Weise aus "Pariser Gips" (plaster of paris) hergestellt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein derartiges gekrümmtes Rohrstück au schaffen, aus dem sich nach dem Formvorgang ein einteiliges Formstück für den gekrümmten Abschnitt des Rohrstückes ohne Schwierigkeiten entfernen läßt.

Erfindungsgemäß wird diese aufgäbe dadurch gelöst, daß der gerade Abschnitt als Aufsteckmuffe mit im wesentlichen ger.ader Achse ausgebildet ist; daß der gekrümmte

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Abschnitt eine kreisbogenförmige Achse aufweist; daß der Übergang vom gekrümmten Abschnitt zur Aufsteckmuffe in einer Ebene liegt; und daß der Kreismittelpunkt der Krüroraungsachse so weit außerhalb der Übergangsebene liegt, daß der Formkörper beim Herausführen aus dem gekrümmten Abschnitt nicht die Innenkonturen der Aufsteckrauffe berühren kann.

Das bedeutet beispielsweise für ein 90°-Rohrstück, daß dessen gekrümmter Abschnitt sich über einen Kreisbogen erstreckt, der etwas kleiner ist als 90°, während jedoch seine an beiden Enden austretenden Mittelachsen das Rohrs ti
verlassen.

das Rohrstück unter einem Winkel von 90° zueinander

Bei der Herstellung von handelsüblichen gekrümmten Rohrstücken mit genormten Abmessungen ist es bei Anwendung der Erfindung lediglich erforderlich, den Kreismittelpunkt der Achse des gekrümmten Abschnittes eine geringe Strecke außerhalb der Ebene zu verlegen, in der die gerade Aufsteckmuffe in den gekrümmten Abschnitt übergeht. Diese Ebene wird im folgenden Text als Übergangsebene bezeichnet. Aufgrund dieser geringen Verlagerung des Kreismittelpunktes sind die erfindungsgemäß hergestellten Rohrstücke sowohl optisch als auch in ihren Strömungseigenschaften im wesentlichen, nicht von auf bisherige Weise hergestellten Rohrstücken zu unterscheiden. Das bedeutet, daß die erfindungsgemäß geformten gekrümmten Rohrstücke bei gleicher Qualität wesentlich weniger Aufwand an Arbeitszeit und Werkzeugkosten erfordern und damit bedeutend billiger herstellt werden können als die bekannten vergleichbaren Rohrstücke.

Ein zur Herstellung des erfindungsgemäßen gekrümmten Rohrstückes benutztes Formteil kann ein starrer einstückiger Körper sein, der sich leicht aus dem fertigen

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Rohrstück herausziehen und sofort wieder verwenden läßt. . ■

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Es zeigen;

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein herkömmliches gekrümmtes Kunststoff-Rohrstück, wobei durch strichpunktierte Linien angedeutet ist, daß man ein starres Formteil nicht aus dem gekrümmten Abschnitt dieses Rohrstückes herausbekommen könnte;

Fig. 2 eine teilweise abgeschnittene Seitenansicht eines zusammengesetzten Formteils zur Herstellung eines erfindungsgemäßen gekrümmten Rohrstückes; und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes gekrümmtes Rohrstück, bei dem anbedeutet ist, wie das Formteil aus dem fertigen Rohrstück herausgezogen werden kann·

Ein in Fig. 1 dargestelltes gekrümmtes 90°-Rohrstück entspricht dem Stand der Technik und ist in bisher Üblicher Weise hergestellt worden. Es besteht aus einem gekrümmten Abschnitt 12 und zwei geraden Steckmuffen-Abschnitten 14 und 16, von denen sich je einer auf jeder Seite an den gekrümmten Abschnitt 12 anschließt. Diese Steckmuffen-Abschnitte 14 und 16 dienen zur Aufnahme von in der Zeichnung nicht dargestellten benachbarten Rohrstücken und können mit diesen verklebt · werden.

Der gekrümmte Abschnitt 12 dieses herkömmlichen Rohrstückes 10 besitzt eine kreisbogenförmige Mittelachse 18 mit einem Krümmungsmittelpunkt C. Da es sich bei dem Rohrstück um ein 90° Rohrstück handelt, umschreibt auch der gekrümmte Abschnitt 12 einen vollen 90°-Kreis~

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bogen. Die Steckmuffen-Abschnitt 14 und 16 besitzen je eine gerade Längsachse 20 bzw. 22 und vereinigen sich mit dem gekrümmten Abschnitt 12 in zwei Übergangsebenen 24 bzw. 26, die senkrecht zueinander liegen. Die geraden Längsachsen 20 und 22 schließen sich zu beiden Seiten tangential an die kreisbogenförmig gekrümmte Mittelachse 28. an. Daraus folgt, daß der Krüramungsmittelpunkt C der kreisbogenförmigen Mittelachse 18 mit dem Schnittpunkt der Übergangsebenen 24

und 26 zusammenfällt.

Bei der bisher üblichen Formgebung läßt sich der in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien angedeutete gekrümmte Abschnitt 27 eines herkömmlichen Formteils nicht aus dem gekrümmten Rohrstück 10 herausziehen, weil er gegen die Wandung des Steckmuffen-Abschnittes 14 stößt. Aus diesem Grunde war man bisher geawungen, entweder sehr teure zerlegbare gekrümmte Formteile oder Wegwerf-Formteile zu verwenden, welche nur einmal benutzt werden konnten. In beiden Fällen stellt die Entnahme des Formteils aus dem fertigen gekrümmten Rohrstück 10 einen beträchtlichen zusätzlichen Arbeitsaufwand dar.

Dieses jetzt der Vergangenheit angehörende Problem wird erfindungsgemäß gelöst, injdem man ein zusammengesetztes Formteil 27A gemäß Fig. 2 benutzt. Dieses zusammengesetzte Formteil 27A besteht aus einem gekrümmten Mittelabschnitt 28 mit einer kreisbogenförmigen Mittelachse 18A, und aus zwei geraden Abschnitten 29 und 30,"welche mit je einer Schraube 31 in je einer Gewindebohrung 3IA an jedem Ende des gekrümmten Mittelabschnittes 28 festgeschraubt sind. Diese geraden Abschnitte 29 und 30 stellen die Formteile zur Herstellung der Steckmuffen-Abschnitte eines zu formenden Rohrstückes dar, und sie

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besitzen eine zylindrische Mantelfläche 3IB, deren Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des zu formenden Rohrstückes in dessen gekrümmten Abschnitt. Und zwar' ist der Durchmesser der zylindrischen Mantelfläche 31B etwa um die doppelte Wanddicke des zu formenden Rohrstückes größer als der Innendurchmesser des Rohrstückes im gekrümmten Teil. Gegenüber dem gekrümmten Mittelabschnitt 28 weisen die beiden geraden Abschnitte 29 und 30 je einen Kegelstumpf 32 auf, der sich bis auf einen Durchmesser verjüngt, welcher gleich dem Durchmesser des sich anschließenden gekrümmten Mittelabschnittes 28 ist.

Dieser gekrümmte Mittelabschnitt 28 des zusammengesetzten Formteils 27A besitzt einen kreisförmigen Querschnitt, und ein Krümmungsmittelpunkt C₁ seiner kreisbogenförmigen Mittelachse 18A liegt außerhalb eines Schnittpunktes zweier rechtwinklig aufeinander stehender Übergangsebenen 24A und 26A, welche ihrerseits rechtwinklig zur jeweiligen Längsachse der sich hier anschließenden geraden Abschnitte 29 und 30 liegen und jeweils die Ebene darstellen, in der das gekrümmte Formteil 28 an den Kegelstumpf 32 des geraden Abschnittes 29 bzw. 3ü anstößt. Die besondere Formgebung diese erfindungsgemäßen Formteils 27A bringt es mit sich, daß der gekrümmte Abschnitt 12A eines damit hergestellten gekrümmten Rohrstückes 1OA nur einen Kreisbogen umschreibt, der etwas kleiner als 90° ist. Die Übergangsebenen 24A und 26A dieses erfindungsgemäßen Rohrstückes 1OA, in denen sich der gekrümmte Abschnitt 12A mit den Steckmuffen-Abschnitten 14A bzw. 16A trifft, stehen zwar auch hier senkrecht auf den Längsachsen 2OA bzw. 22A der Steckmuffen-Abschnitte 14A bzw. 16A, sie verlaufen hier jedoch nicht ■ehr senkrecht zu den Enden der kreisbogenformigen

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Mittelachse 18A, wo diese auf die Längsachsen 2OA und 22A trifft.

Die beschriebene Verlagerung des Krümmungsmittelpunktes C* aus den Übergangsebenen 24A und 26A heraus braucht nicht groß zu sein. Bei den üblichen Abmessungen solcher gekrümmter Formstücke 1OA ist der Betrag dieser Verlagerung vielmehr so klein, daß sich die Verkürzung des vom gekrümmten Abschnitt 12A umschriebenen Kreisbogens gegenüber 90° weder in den Strömungseigenschaften des Rohrstückes 1OA bemerkbar macht, noch mit dem Auge erkennen läßt.

Die Herstellung des gekrümmten Rohrstückes 1OA aus Kunststoff mit seinen Steckmuffen-Abschnitten 14A und 16A an jedem Ende erfolgt in bekannter Herstelltechnik mit Hilfe des zusammengesetzten Formteils 27A von Fig. 2. Sobald der Kunststoff sich verfestigt hat, werden die Schrauben 31 entfernt und die beiden geraden Abschnitte 29 und 30 abgenommen, so daß nur noch der gekrümmte Mittelabschnitt 28 des zusammengesetzten Formteils im Rohrstück 1OA verbleibt. Jetzt schraubt man einen herkömmlichen Ringbolzen 34 in eine der beiden Gewindebohrungen 31A ein und benutzt dessen Ring, um den gekrümmten Mittelabschnitt 28A aus dem fertigen Rohrstück 1OA herauszuziehen.

Wie in Fig. 3 angedeutet ist, lSßt sich der gekrümmte Mittelabschnitt 28 wegen des verkürzten Kreisbogens der Mittelachse 18A jetzt aus dem Rohrstück 1OA herausziehen, ohne die Xnnenwandung des Steckmuffen-Abschnittes 14A zu berühren. Die Krümmung des gekrümmten Abschnittes 12A ist so bemessen, daß eine sich zwischen dem Schnittpunkt der Übergang«ebene 24A und der innersten Begrenzung des gekrümmten Mittelabschnittes 28 des Formteils in der Zeichnungsebene von Fig. 3 bis zum inneren Ende

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der Innenwand des Steckmuffen-Abschnittes 14A erstreckende Sehne gerade so viel langer ist als die Länge dieses Steckmuffen-Abschnittes L, das die Innenkontur des gekrümmten Mittelabschnittes 28 nicht die Innenwand des Steckmuffen-Abschnittes 14A berühren kann, wenn man es herauszieht. Andererseits ist der Krümmungsradius der Mittelachse 18A wiederum nicht so groß, daß der gekrümmte Mittel abschnitt 28 des Formteils'27A die Innenwand des Steckmuffen-Ab-

schnittes 1.4A auf der Außenseite berühren könnte.

Mit Hilfe des erfindungsgemäß ausgebildeten gekrümmten Mittelabschnitts 28 dieses zusammengesetzten Formteils 27A ist es möglich, entsprechende gekrümmte Rohrstücke auf einem starren gekrümmten und wieder verwendbaren Formteil herzustellen, welches nicht zerlegt und wieder zusammengesetzt werden, muß. Dadurch reduziert siah der Arbeitsaufwand bei der Herstellung solcher Rohrstücke wesentlich, und außerdem lassen sich die Werkzeugkosten auf diese Weiser erheblich senken.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf Formteile und gekrümmte Rohrstücke mit einer Krümmung von 90°; vielmehr lassen sich mit Hilfe solcher gekrümmten Formteile gekrümmte Rohrstücke mit beliebigem Krümmungswinkel herstellen, vorausgesetzt, daß der Krümmungsmittelpunkt des gekrümmten Abschnittes beim Rohrstück genügend weit außerhalb der Übergangsebene liegt, in welcher der Übergang vom gekrümmten Abschnitt zum Steckmuffen-Abschnitt erfolgt und die rechtwinklig zur geraden Achse des Steckmuffen-Abschnittes verläuft. Wenn auch beim beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sich zu beiden Seiten des gekrümmten Rohrstückes 1OA je ein Steckmuffen-Abschnitt 14A. bzw. 16A befindet, kann man selbstverständlich auch

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gekrümmte Rohrstücke herstellen, die nur auf einer Seite mit einem solchen Steckmuffen-Abschnitt versehen sind, während die andere Seite ganz nach den praktischen Erfordernissen eine andere Formgebung aufweisen kann.

Zusammengefaßt betrifft die Erfindung ein gekrümmtes Rohrstück mit mindestens einem einstückig angeformten Steckmuffen-AÖschnitt, das über einem Innenformteil hergestellt.wird. Der Krümmungsmittelpunkt des gekrümmten Mittelabschälttes des Formteils ist um eine bestimmte Strecke außerhalb der Übergangsebene verlegt, welche rechtwinklig zur Längsachse des Steckmuffen-; Abschnittes und außerdem durch die Verbindungsstelle zwischen Steckmuffen-Abschnitt und gekrümmtem Abschnitt verläuft, um auf diese Weise ein Herausziehen des gekrümmten Mittelabschnittes des Formteils zu ermöglichen, ohne daß die Innenwand des Steckmuffen-Abschnittes des Rohrstückes dabei berührt werden kann.

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Claims

2U7188 Ansprüche

1. Über einem Formkörper geformtes Rohrstück mit einem gekrümmten und mindestens einem geraden Abschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß der gerade Abschnitt (14A; 16A) als Aufsteckmuffe mit im wesentlichen gerader Achse (20; 21)'ausgebildet ist; daß der gekrümmte Abschnitt (12A) eine kreisbogenförmige Achse (18A) aufweist; daß der Übergang vom gekrümmten Abschnitt (12A) zur Aufsteckmuffe (14A;16A) in einer Ebene (24A;26A) liegt; und daß der Kreismittelpunkt (Cj) der Krümmungsachse (18A) so weit außerhalb der Übergangsebene (24A; 26A) liegt, daß der Formkörper (28) beim Herausführen aus dem gekrümmten Abschnitt (12A) nicht die Innenkonturen der Aufsteckmuffe (14A bzw. 16A) berühren kann.

2. Rohrstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der Wandung des gekrümmten Mittelabschnittes (28) auf der Innenseite so gestaltet ist, daß eine von der Übergangsebene (24A bzw. 26A) zum nächstliegenden Punkt am äußeren Ende der Aufsteckmuffe (14A bzw. 16A) gespannte Sehne länger ist als die Länge (L) der Aufsteckmuffe selbst.

3. Rohrstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsteckmuffen (14A, 16A) und der gekrümmte Abschnitt (12A) einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen; und daß der Innendurchmesser der Aufsteckmuffe (14A, 16A) etwa der Summe aus dem Innendurchmesser des gekrümmten Abschnittes (12A) und der zweifachen Wanddicke des Rohrstückes (10A) entspricht.

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4. Starres Formteil zur Herstellung des Rohrstückes nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen gekrümmten Abschnitt (28) mit kreisbogenförmiger Achse (18A) zur Formung des gekrümmten Abschnittes (12A) des Rohrstückes (10A); mindestens einem geraden Abschnitt (29,30) mit gerader Achse (2OA;22A) zur Formung der Aufsteckmuffe (14A;16A) des Rohrstückes (10A); einen in einer Ebene liegenden Übergang vom geraden Abschnitt (29 bzw. 30) zum gekrümmten Abschnitt (28); und eine Verlagerung des Kreismittelpunktes (C₁) der kreisbogenförmig« gekrümmten Achse (18A) aus der Übergangsebene (24A bzw. 26A) um eine bestimmte Strecke, welche es gestattet, das Formteil (28) ohne Berührung der Innenwand der Aufsteckmuffe (14A bzw. 16A) aus dem Rohrstück (10A) zu ziehen, wenn der gekrümmte Abschnitt des Formteils aus dem fertigen Rohrstück entfernt wird.

5. Formteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Aufsteckmuffe (12A bzw. 14A) formende gerade Abschnitt (29 bzw. 30) lösbar am gekrümmten Abschnitt (28) befestigt ist.

6. Formteil nach Ansprach 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den gekrümmten Abschnitt (12A) des Rohrstückes (10A) und der die Aufsteckmuffe (14A bzw. 16A) formende Abschnitt (29 bzw. 30) des Formteils (27A) einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen; und daß der Außendurchmesser des die Aufsteckmuffe (14A bzw. 16A) formenden Abschnittes (29 bzw. 30) etwa der Summe aus dem Außendurchmesser des gekrümmten Abschnitts (28) und der doppelten Wanddicke des fertigen gekrümmten Rohrstücks (10A) entspricht.

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