DE69024402T2 - Elektroschweissmuffen - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf Elektroschmelz-Anschlußstücke und deren Herstellung (siehe zum Beispiel EP-A-02213). Elektroschmelz-Anschlußstücke werden zur Herstellung von Verbindungen bei Thermoplasten, am gebräuchlichsten ein Polyethylenrohr, verwendet. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Anschlußstücke, die zur Verbindung von zwei Rohrabschnitten Ende an Ende vorgesehen sind, wobei solche Anschlußstücke derzeit als Schweißmuffen oder -hülsen bezeichnet werden. Herkömmliche Schweißhülsen bestehen aus einem hohlzylindrischen Körper aus thermoplastischem Material mit einem Wickel eines elektrischen Widerstandsheizdrahts an seiner inneren Oberfläche. Bei der Verwendung werden die Rohrenden in die gegenüberliegenden Ende der Hülse gedrückt und elektrischer Strom wird zu dem Heizwickel zugeführt, so daß das Material der Rohre und des Anschlußstückkörpers geschmolzen wird und zusammenschmilzt, um eine sichere, leckagedichte Verbindung zwischen den Rohrenden zu bilden.
• Unterschiedliche Verfahren können zur Herstellung von Elektroschmelzhülsen eingesetzt werden. Am gebräuchlichsten in dem Fall von Hülsen mit relativ kleinem Durchmesser, und die demzufolge Körper einer relativ kleinen Masse besitzen, ist eine Technik, bei der der Körper durch einen normalen Spritzgießprozeß hergestellt wird. Der Heizdraht, der von dem thermoplastischen Material überzogen ist, kann auf einen Spritzgießkern aufgewickelt sein, und dann kann der Körper in situ über den Drahtwickel spritzgegossen sein.
• Diese Technik ist allerdings nicht zur Herstellung von Anschlußstücken mit großem Durchmesser ideal, da die Werkzeugkosten sehr hoch sind und die Produktionsrate sehr niedrig aufgrund einer langen Zykluszeit (in der Größenordnung von 20 Minuten) ist, die durch die Zeit entsteht, die benötigt wird, um den Gießhohlraum mit geschmolzenem Kunststoff zu füllen, und durch die darauffolgende Aushärtzeit, die notwendig ist, bevor die Gießform geöffnet werden kann. Als eine Lösung des Problems zur ökonomischen Herstellung von Anschlußstücken mit großem Durchmesser ist in der GB-A-2036518 vorgeschlagen worden, den Körper durch Abschneiden eines Abschnitts von einem Rohr aus thermoplastischem Material zu bilden. Der Heizwickel wird auf dem Inneren des Rohrabschnitts durch einen Prozeß aufgebracht, der umfaßt: Erweitern des Rohrabschnitts und Einführen in diesen einen Dorn, auf dem der Draht, entweder blank oder mit thermoplastischem Material beschichtet, aufgewickelt worden ist. Der Rohrabschnitt wird auf den Dorn und die Wicklung in einem Ofen aufgeschrumpft; elektrischer Strom wird zu dem Heizdraht zugeführt, um zu bewirken, daß sich die Drahtwindungen ausdehnen, während der Dorn erweitert wird, oder ein Schrumpfen des Rohrabschnitts wird fortgeführt, und das thermoplastische Material wird dazu gebracht, zwischen die Windungen zu fließen; und, nach einem Kühlen, werden die Drahtenden mit Kontaktstiften verbunden, die zuvor auf dem Rohrabschnitt befestigt sind. Demzufolge ist das Verfahren kompliziert und es besteht ein Erfordernis für ein zuverlässiges und ökonomisches Hersteilverfahren.
• Gemäß einem Aspekt schafft die vorliegende Erfindung einen Elektroschmelz-Rohrverbinder, der einen äußeren Mantel in der Form eines selbsttragenden Zylinders, eine elektrische Widerstandsheizwicklung, die einen Wickel aus Draht, der mit thermoplastischem Material beschichtet ist, der innerhalb des Mantels untergebracht ist, aufweist, und eine Schicht eines thermoplastischen Materials, das in situ zwischen der Wicklung und dem Mantel gespritzt ist und die Wicklung innerhalb des Mantels sichert, aufweist.
• In einem solchen Aufbau ist der Hauptzweck des äußeren Mantels, die notwendige Festigkeit dem Anschlußstück zu verleihen. Während es bevorzugt ist, daß der Mantel aus thermoplastischem Material hergestellt ist, ist es auch möglich, daß er aus anderen Materialien, wie beispielsweise Metall, hergestellt wird. Diese Möglichkeit besteht, da es nicht notwendig für den Mantel ist, an dem Rohrschmelzprozeß teilzunehmen, da die gespritzte, thermoplastische Schicht, in Kombination mit dem Drahtbeschichtungsmaterial, ausreichend sein kann, um eine leckagedichte Verbindung zwischen zwei Rohrenden zu bilden.
• Während des Spritzgießschritts bildet der Mantel das äußere Gießformteil, das den Gießhohlraum mit einem Kern, auf dem der Draht aufgewickelt ist, begrenzt. Demzufolge können teure Gießgeräte vermieden werden. Gerade wenn der Mantel aus thermoplastischem Material hergestellt ist, wird eine integrale Verbindung, die den Mantel und die spritzgegossene Schicht vereint, nicht notwendigerweise durch das Spritzgießverfahren erhalten, obwohl die zwei Teile in einem direkten Kontakt Fläche auf Fläche sein werden. Um zu verhindern, daß die gegossene Schicht abbricht oder sich von der inneren Oberfläche des Mantels aufgrund des Schrumpfens delaminiert, was natürlicherweise während des Härtens des gespritzten Materials dazu tendiert, aufzutreten, ist es für die gegossene Schicht bevorzugt, daß sie an jedem Ende mit einem externen Vorsprung angrenzend an eine axial nach außen gerichtete Schulter, die durch den Mantel festgelegt wird, ausgebildet wird. Die Schulter könnte durch die Endfläche des Mantels oder durch einen Falz an der inneren Kante der Endfläche gebildet werden. Auch könnte die Schulter zu der Achse geneigt werden oder in einer gewissen anderen Weise gebildet werden, um eine sichere Zwischenverriegelung zwischen der gegossenen Schicht zu bilden. Allerdings sind sehr zufriedenstellende Ergebnisse mit einer radialen Schulter erhalten worden, die durch eine ringförmige Nut gebildet ist, die in der inneren Oberfläche des Mantels unter einem kleinen Abstand von dem Ende aus spanabhebend gebildet ist.
• Es ist für die gegossene Schicht bevorzugt, daß sie sich axial von Ende zu Ende des Mantels erstreckt. Falls allerdings der Mantel aus thermoplastischem Material hergestellt ist, könnten zwei diskrete Schichten möglich sein, wobei diese Schichten den Wicklungsbereichen zugeordnet sind, die zum Zusammenwirken mit jeweiligen Rohrenden während des Schweißverfahrens diesen zugeordnet sind.
• An jedem Ende des Verbinders kann die Auskieldung, die innerhalb des Mantels durch die gegossene Schicht gebildet ist, herkömmlich abgeschrägt sein, um eine Einführung für die Enden der Rohre, die miteinander verbunden werden sollen, zu schaffen.
• Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist derjenige, daß durch Begrenzen der Menge des eingespritzten Materials eine dimensionsmäßige Genauigkeit der fertiggestellten Bohrung einfacher zu erreichen ist.
• Gemäß einem anderen, bevorzugten Merkmal der Erfinder weist der Verbinder eine Kontaktstiftanordnung, die sich durch die Wand des Mantels erstreckt, auf und weist ein inneres Teil auf, das an seiner Stelle durch die gegossene Schicht gehalten wird, und weist ein äußeres Teil auf, das mit dem inneren Teil verbunden ist und einen Anschlußbereich bildet. Das innere und das äußere Teil werden lösbar miteinander verbunden, z.B. durch eine mit einem Gewinde versehene Verbindung. Dieser Kontaktaufbau besitzt bestimmte Vorteile, die aus der Beschreibung, die folgt, deutlich werden.
• Gemäß einem zweiten Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Elektroschmelz-Hülsenverbindung, das die Schritte einer Vorbereitung eines zylindrischen Mantels, Wickeln einer Spule aus elektrischem Widerstandsheizdraht, der mit einem thermoplastischen Material beschichtet ist, auf einen Gießkern, Einsetzen des Kerns und der Wicklung darauf in den Mantel mit einem radialen Abstand, der dazwischen gebildet ist, Einspritzen von thermoplastischem Material, um den Zwischenraum zu füllen, und Entfernen des Kerns, so daß die Wicklung in dem Mantel durch das gegossene Material zurückgehalten wird, aufweist.
• Die Vorbereitung des Mantels weist vorzugsweise eine spanabhebende Bearbeitung des Mantels und dadurch Bilden einer axial nach außen gerichteten Schulter benachbart jedem Ende davon auf, so daß die Schicht des Materials, die darauffolgend in situ innenseitig des Mantels gegossen wird, gegen die Schulter zum Zweck, der vorstehend erläutert worden ist, anstößt.
• Herkömmlich kann, nach dem Einsetzen des Kerns in den Mantel, ein Kontaktteil an dem Drahtende befestigt und in eine radiale Öffnung eingefügt werden, die in dem Mantel vorgesehen ist, so daß das Kontaktteil an seiner Stelle durch das gegossene Material gesichert werden wird. Während des Gießschritts kann das Kontaktteil in seiner Position durch eine Befestigungsvorrichtung gesichert werden, die mit dem Kontaktteil von der Außenseite des Mantels in Eingriff gebracht wird. Mit den Verbindungen zwischen den Kontaktteilen und den Drahtenden, die in dem gegossenen Material eingebettet sind, werden sie geschützt und bilden keine Vorsprünge, gegen die die Rohrenden kollidieren können, wenn sie in den Verbinder eingesetzt werden.
• Der Draht ist vorzugsweise in zwei dicht gewickelten Abschnitten gewickelt, wobei in jedem davon die benachbarten Windungen miteinander in Kontakt treten, mit einem Verbindungsbereich, der diese zwei Abschnitte miteinander verbindet.
• Die vorliegende Erfindung ist vorzugsweise auf die Herstellung von Elektroschmelz-Anschlußstücken mit großem Durchmesser gerichtet, allerdings besteht kein Grund dafür, warum sie nicht auch bei der Herstellung von Anschlußstücken mit kleinerem Durchmesser angewandt werden sollte, falls dies erwünscht ist.
• Am bequemsten wird der Mantel aus einem rohrförmigen Rohling vorbereitet, z. B. durch Absägen von einem extrudierten, thermoplastischen Rohr, oder er wird aus einem extrudierten Band hergestellt, wie dies detaillierter nachfolgend beschrieben wird. Das Rohlingmaterial ist vorzugsweise dasselbe wie das spritzgegossene Material, allerdings ist dies nicht notwendig. Die innere Oberfläche des Rohlings wird spanabhebend auf einen gleichförmigen Durchmesser bearbeitet, wird allerdings mit einem rauhen Oberflächenfinish belassen, um eine Verankerung zu liefern, um die Adhäsion der gegossenen Schicht an dem Mantel zu verbessern.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Gießkern zur Verwendung bei der Herstellung einer Elektroschmelzhülse geschaffen, der zwei kreisförmige Kernteile, Einrichtungen zum Sichern der Kernteile aneinander, um eine axial fortlaufende, zylindrische Oberfläche zum Aufnehmen einer Wicklung eines elektrischen Widerstandsheizdrahts festzulegen, einen Einlaß für geschmolzenes Kunststoffmaterial in einer äußeren Endfläche eines Kernteus und einen Auslaß für geschmolzenes Material, der auf der zylindrischen Oberfläche an der Zwischenfläche zwischen den Kernteilen festgelegt ist, aufweist.
• In einem bevorzugten Kernaufbau erstreckt sich der Einlaß axial durch ein Kernteil und steht mit einer Vielzahl sich radial erstreckender Angußkanäle in Verbindung, die zwischen den zwei Kernteilen und der Öffnung an jeweiligen Auslässen, die um die zylindrische Oberfläche herum beabstandet sind, festgelegt sind.
• Die äußeren Oberflächen der Kernteile können mit Mitteln, z.B. umfangsmäßigen Rändern oder Vorsprüngen, zum Halten der Wicklung an ihrer Stelle vor und während des Spritzgießprozesses versehen werden.
• Ein deutlicheres Verständnis der Erfindung und deren verschiedener Aspekte wird aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung erhalten, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, in denen: -
• Figur 1 zeigt einen axialen Querschnitt durch eine Elektroschmelz-Hülsenmuffe, die die vorliegende Erfindung verkörpert;
• Figur 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt, der den Teil des Anschlußstücks darstellt, der in Figur 1 umkreist ist;
• Figur 3 zeigt eine Endansicht des Anschlußstücks, das in Figur 1 dargestellt ist;
• Figur 4 zeigt einen schematischen Längsschnitt, der ein Gerät zum Vorbereiten eines Mantelzuschnitts zur Herstellung des Anschlußstücks der Figur 1 darstellt;
• Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf das Gerät, das in Figur 4 dargestellt ist;
• Figur 6 zeigt einen Seitenaufriß, teilweise im Schnitt, der entlang der Linie VI-VI in Figur 7 vorgenommen ist, eines Gießkerns zur Verwendung bei der Herstellung des Anschlußstücks, das in Figur 1 dargestellt ist; Figur 7 zeigt einen rechtsseitigen Aufriß des Kerns, der in Figur 6 dargestellt ist;
• Figur 8 zeigt einen Schnitt durch den Kern, der entlang der Linie VII-VII in Figur 6 vorgenommen ist; und
• Figur 9 zeigt einen querverlaufenden Schnitt, der eine elektrische Kontaktanordnung darstellt, die bereit für den Injektionsgießschritt vorbereitet ist.
• Wie zunächst die Figuren 1 bis 3 zeigen, ist dort ein Rohrverbinder in der Form eines Elektroschmelz-Hülsenanschlußstück dargestellt. Das Gehäuse des Anschlußstücks besteht hauptsächlich aus einem zylindrischen Mantel oder Skelett 1, wobei an dem Inneren davon eine elektrische Widerstandsdrahtwicklung 2 angeordnet ist, die durch eine Zwischenschicht 3 eines spritzgegossenen, thermoplastischen Materials gehalten wird. Die Schicht 3 erstreckt sich von Ende zu Ende des Mantels, und an deren Enden sind abgeschrägte Flächen 4 gebildet, die eine Einführung für jedes Rohrende bilden, um ein Einsetzen der Rohrenden, die in der Hülse verbunden werden sollen, zu erleichtern. An der Mittelebene bildet die Schicht 3 eine Vielzahl umfangsmäßig beabstandeter Bolzen, die nach innen vorstehen und Anschläge 5 für die Rohrenden festlegen, um dagegen anzustoßen, wodurch eine korrekte Positionierung innerhalb der Hülse zur Vorbereitung des Schweißprozesses sichergestellt wird. Unter einem kleinen Abstand von jedem Ende ist eine ringförmige Nut 6 mit rechtwinkligem Querschnitt in den Mantel 1 spanabhebend eingearbeitet und das Material der Schicht 3 füllt diese Nut auf, um eine mechanische Zwischenverbindung zwischen dem Mantel und der gegossenen Schicht zu schaffen. Diese Zwischenverbindung verhindert, daß die Schicht 3 von dem Mantel als Folge der radialen und axialen Schrumpfeffekte, die in der Schicht 3 auftreten, während sie als Teil des Spritzgießprozesses abkühlt, wegbrechen wird.
• Die Drahtwicklung ist in zwei Spulen-Wickelabschnitte gewickelt, die aufgrund eines integralen Drahtabschnitts, der sie verbindet und der schematisch in unterbrochener Linie in Figur 1 dargestellt ist, zusammenhängen. Die Wickelabschnitte sind für ein Zusammenwirken mit jeweiligen Rohrenden in einer bekannten Art und Weise angeordnet. Die Wicklung ist aus einem Draht gebildet, der mit thermoplastischem Material beschichtet ist, das vorzugsweise dasselbe Material wie dasjenige der Schicht 3 und idealer Weise auch dasselbe wie das Material des Mantels 1 ist. In jedem der zwei Wickelabschnitte sind die einzelnen Windungen der Wicklung in einer einzelnen Schicht und aneinander anstoßend angeordnet. Da sie in situ spritzgegossen werden, haftet die Schicht 3 fest an dem Mantel und der Beschichtung der Drahtwicklung, allerdings ist sie nicht damit verbunden, und zwar bis zu dem Schweißprozeß, wenn die Wärme, die in der Wicklung durch den elektrischen Strom erzeugt wird, die durch sie hindurchführt, bewirkt, daß das thermoplastische Material an den Grenzflächen schmilzt und miteinander verschweißt, zumindest in den Bereichen der zwei Wickelabschnitte, wodurch eine starke Schmelzbindung zwischen der äußeren Oberfläche des Rohrendes in der Hülse und dem Material der Drahtbeschichtung der Schicht 3 und des Mantels 1 erhalten wird.
• Die Enden des Drahts sind in Kontaktstiftanordnungen zur Verbindung der Wicklung mit einer Quelle einer elektrischen Energie während des Schweißprozesses verbunden. Wie am besten in Figur 2 gesehen werden kann, ist ein Ösenverbinder 8 mit dem Drahtende durch Umbördeln befestigt und ein inneres Kontaktteil 9, das ein vergrößertes, inneres Ende besitzt, erstreckt sich durch das Auge und in eine radiale Öffnung, die in dem Mantel 1 vorgesehen ist. Das innere Ende des Kontaktteils 9 und der Verbinder 8 sind in der Schicht 3 so eingebettet, daß sie nicht irgendein Hindernis für das Rohrende bilden und nicht durch dieses beschädigt werden, das in die Schweißhülse eingeführt wird. An seinem äußeren Ende besitzt das Kontaktteil 9 eine mit einem Gewinde versehene Verbindung, insbesondere einen konischen Kern, in den ein äußeres Kontaktteil 10 eingeschraubt wird. Das Kontaktteil 10 weist einen Stift auf, auf dem eine Kunststoffdeckung 11 befestigt oder geformt ist, um ein äußeres Stiftkontaktende zu umgeben, und das innere Ende des Stifts ist für einen Eingriff in das innere Kontaktteil eingeschraubt, wie dies dargestellt ist. Während des Rohrschmelzprozesses werden die zwei Stiftkontakte des Anschlußstücks mit einer elektrischen Stromquelle in einer ausreichend bekannten Art und Weise verbunden.
• Da der Zwischenraum zwischen Mantel 1 und der elektrischen Wicklung 2 mit der Schicht 3 gefüllt ist, ist es für den Mantel nicht notwendig, daß er mit engen Toleranzen hergestellt wird oder erweitert oder geschrumpft wird, während die Wicklung in den Mantel eingebracht wird. Der Mantel könnte aus einem rohrförmigen Rohlingsabschnitt aus einem extrudierten Kunststoffrohr vorbereitet werden, allerdings ist ein alternatives Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Rohlings in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Ein herkömmlicher Kunststoffextruder 12 und eine Extrusionsdüse 13 werden dazu verwendet, ein Flachbandextrudat 15 mit einem im wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt herzustellen. Das Extrudat wird auf eine Aufwickeltrommel 14 geführt und auf die Trommel aufgewickelt, bis die erwünschte Dicke aufgebaut worden ist. Eine Druckwalze 15 wird dazu verwendet, das Extrudat auf die darunterliegenden Schichten, die schon auf der Trommel vorhanden sind, zu pressen, um einen dichten, innigen Kontakt sicherzustellen. Der zylindrische Mantelrohling, der so hergestellt ist, kann einer Wärmebehandlung unterworfen werden, und er wird dann spanabhebend bearbeitet, und zwar fertig zur Herstellung eines Elektroschmelz-Anschlußstücks. Der Rohling wird über seine innere und äußere Oberfläche spanabhebend bearbeitet, einschließlich der spanabhebenden Bearbeitung der Nuten 6, und wird mit radialen Öffnungen, die gebohrt sind, versehen, um die Kontaktanschlußanordnungen aufzunehmen. Wie schon vorstehend erwähnt ist, kann der Mantel mit großen Toleranzen hergestellt werden, und die spanabhebende Bearbeitung erfordert nur, die ungefähren Dimensionen zu erzielen. Es ist tatsächlich am besten für die Innenseitenoberfläche, daß sie mit einer relativ groben Endbearbeitung spanabhebend barbeitet wird, z. B. um einen spiralförmigen Steg zu erzielen, der den Oberflächenbereich erhöht, um die Adhäsion der spritzgegossenen Schicht an dieser Oberfläche zu verbessern.
• Bei dem Einspritzgießschritt, d.h. während der Bildung der Schicht 3, bildet der Mantel 1 ein äußeres Gießformteil, das den Gießhohlraum mit einem Gießkern begrenzt. Der Gießkern ist in den Figuren 6 bis 8 dargestellt, allerdings sollte festgestellt werden, daß die Figur 6 nicht einen wahren Schnitt einiger Teile darstellt, hauptsächlich der Schraube 24 und der Dübel bzw. Haltestifte 35, die außerhalb der wahren Position für eine vereinfachte Darstellung dargestellt sind. Der Kern besitzt eine äußere, zylindrische Oberfläche mit umfangsmäßigen, nach außen umgebogenen Endrändern 20 zur Bildung der schrägen Flächen 4, wie dies vorstehend beschrieben ist. Um einen kurzen Abstand in Form der Ränder beabstandet sind weiterhin umfangsmäßige Vorsprünge 21 vorhanden, die axial nach innen gerichtete, radiale Anschlagsschultern festlegen, die dazu dienen, die äußeren Enden der jeweiligen Heizspulenabschnitte anzuordnen und sie in Position während des Einspritzens des Gießmaterials zu halten. Der Kern besteht aus zwei axialen Hälften 22, 23, die durch eine entfernbare Schraube 24 zusammengehalten werden. Um eine korrekte, koaxiale Ausrichtung zwischen den Kernhälften sicherzustellen, ist die Kernhälfte 23 mit zwei diametral gegenüberliegenden Zentrierhaltestiften 25 ausgestattet, die in entsprechende Bohrungen 26 in der Kernhälfte 22 eintreten, wenn die zwei Hälften zusammengebracht werden. Die Kernhälfte 22 ist mit einer axialen Angußbuchse 27 ausgestattet, die einen Einlaßkanal 58 für das Gießmaterial festlegt, wobei sich das innere Ende des Kanals in sechs radiale Angußkanäle 30 öffnet, die gleichmäßig um die Achse verteilt sind und Durchlässe 31 besitzen, die sich an der zylindrischen Oberfläche des Kerns öffnen. Die Angußkanäle sind zwischen den sich gegenünberliegenden Oberflächen der Kernhälften begrenzt und besitzen deren Durchlässe bzw. Öffnungen so geformt, um die Anschläge 5, die vorstehend erwähnt sind, zu bilden. In den Ausnehmungen in den äußeren Endflächen der Kernhälften sind Extraktionsplatten 32 aufgenommen, die in ihrer Stellung durch Schrauben 33 fixiert sind. In jeder Platte 32 sind drei schlüssellochförmige Schlitze 34 vorhanden, die hinter deren engen Bereichen hinterschnitten sind, die vergrößerten Köpfen eines Extraktionswerkzeugs ermöglichen, daß sie eingesetzt werden können und durch eine kleine, winkelmäßige Drehung sicher an der Extraktionsplatte und demzufolge an der Kernhälfte verriegelt werden können. Mit Extraktionswerkzeugen, die so in Eingriff mit den zwei Kernhälften gebracht sind, können sie weg und in entgegengesetzten Richtungen aus einem fertiggestellten Elektroschmelz-Anschlußstück herausgezogen werden, wobei die Schraube 24 natürlich zuerst entfernt worden sein muß. Es wird festgestellt werden, daß der Kopf der Schraube 24 in einen Schlitz 35 in der Extraktionsplatte in der Kernhälfte 22 angeordnet ist. Das entsprechende Extraktionswerkzeug besitzt einen Vorsprung, der so angeordnet ist, um in diesen Schlitz hineinzutreten, und falls die Schraube 24 nicht entfernt worden ist, kann das Extraktionswerkzeug nicht mit der Extraktionsplatte in Eingriff gebracht werden. Für eine Halterung und eine korrekte Positionierung des Kerns innerhalb der Spritzgießmaschine werden die Extraktionsplatten mit konischen Positionierausnehmungen 36 versehen. Es wird festgestellt werden, daß die Angußbuchse in der Kernhälfte 22 durch deren Extraktionsplatte 32 fixiert ist.
• Die Kernhälften sind mit entnehmbaren Kernsegmenten 38 ausgebildet. Wenn der Kern in den Mantel eingesetzt wird, werden diese Segmente, oder mindestens die Zwischenräume, die sie normalerweise besitzen, gegenüberliegend den Öffnungen positioniert, die in dem Mantel vorgesehen sind, um die Kontaktanschlußanordnungen aufzunehmen, und zwar aus Gründen, die nachfolgend erläutert werden.
• Mit dem Kern, der so zusammengebaut ist, wie dies in den Zeichnungen dargestellt ist, wird der beschichtete, elektrische Widerstandsdraht auf den Kern aufgewickelt, um zwei Wickelabschnitte zu bilden, die jeweils mit deren äußeren Enden an den Anschlagflächen der Ränder 21 anstoßen, wobei die Drahtenden vorstehend an der Position der entfembaren Kemsegmente 38 belassen werden. Der Kern und die Wicklung werden axial in den zuvor vorbereiteten Mantel eingesetzt. Die Segmente 38 werden so entfernt, daß die Ösenverbinder 8 auf die Drahtenden aufgebördelt werden können, und die inneren Kontaktteile 9 werden durch die Ösen und in die Öffnungen in dem Mantel eingesetzt. Um sie fest während des Spritzgießprozesses zu sichern, ist ein Gießwerkzeugzapfen 39 (Figur 9), der allgemein als eine Schraube ausgebildet ist, in jedes Kontaktteil 9 eingeschraubt und dient dazu, es fest gegen die Innenoberfläche des Mantels zu klemmen. Die Segmente werden dann entfernt und die gesamte Anordnung des Mantels und des Kerns wird in eine geeignete Spritzgießmaschine eingesetzt. Das Thermokunststoffmaterial wird über die Angußbuchse eingespritzt und tritt in den Hohlraum ein, der zwischen dem Mantel 1 und dem Kern begrenzt ist, und zwar über die Angußkanäle 30 und die Durchlässe 31, um diesen Zwischenraum zu füllen und dadurch die Schicht 3 zum Halten der Wicklung an der Innenoberfläche des Mantels zu bilden. Nach einer geeigneten Aushärtezeit wird die Anordnung aus der Spritzgießmaschine entfernt und die Kernhälften 22, 23 können durch die Extraktionswerkzeuge entfernt werden, die mit den Kernhälften in Eingriff gebracht werden, wie dies vorstehend erläutert ist. Alles, was verbleibt, um das Anschlußstück fertigzustellen, ist das Entfernen der Gießwerkzeugzapfen 39 und das Einsetzen der äußeren Kontaktteile 10 an deren Stelle. Falls es bevorzugt ist, irgendein Risiko einer Beschädigung während der Bevorratung und/oder des Transports zu vermeiden, können die äußeren Kontaktteile befestigt verbleiben, abgesehen davon, wenn das Elektroschmelzen bereit ist, dazu verwendet zu werden, um eine geschweißte Rohrverbindung herzustellen. Es wird festgestellt werden, daß, abgesehen davon, daß sie vom Herstellgesichtspunkt aus bequem ist, die zweiteilige Kontaktanordnung den Vorteil besitzt, daß unterschiedliche äußere Kontaktteile angewandt werden können, z. B. um die besonderen Kontaktkonfigurationen unterschiedlicher Steuervorrichtungen, die verwendet werden können, um elektrische Energie zu dem Anschlußstück zuzuführen, anzupassen.
• Es wird verständlich werden, daß Modifikationen ohne Verlassen des Schutzumfangs der Erfindung möglich sind. Hierzu wird als ein Beispiel erwähnt, daß andere Formen von Verbindern verwendet werden können, um die Drahtenden an den Kontakten zu verbinden, im Gegensatz zu Ösenverbindern, wie dies dargestellt und beschrieben ist, oder es ist, falls die Kontakte geeignet hergestellt sind, eine direkte Verbindung mit dem Draht möglich. Demzufolge könnte das Drahtende in eine querverlaufende Bohrung eingesetzt werden, die in dem inneren Ende des Kontaktteils 9 vorgesehen ist und fest darin durch einen Gewindestift, der in die konische Bohrung des Teils 9 oberhalb des äußeren Kontaktteils 10 eingeschraubt ist, festgeklemmt wird.

Claims (31)

1. Elektroschmelz-Rohrverbinder, der einen äußeren Mantel (1) in der Form eines selbsttragenden Zylinders und eine elektrische Widerstandsheizwicklung (2) aufweist, die einen Wickel aus Draht, der mit thermoplastischem Material beschichtet ist, der innerhalb des Mantels aufgenommen ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht (3) aus thermoplastischem Material, das in situ zwischen der Wicklung und dem Mantel gegossen ist, die Wicklung innerhalb des Mantels sicher festhält.

2. Rohrverbinder nach Anspruch 1, wobei die Drahtbeschichtung und die Schicht (3) aus demselben thermoplastischen Material hergestellt sind.

3. Rohrverbinder nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Mantel aus thermoplastischem Material hergestellt ist.

4. Rohrverbinder nach Anspruch 3, wobei der Mantel 1 und die Schicht 3 aus demselben thermoplastischen Material, zum Beispiel beide aus Polyethylen, hergestellt sind.

5. Rohrverbinder nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Mantel (1) einen Abschnitt eines Rohrs aufweist, der von einem extrudierten, thermoplastischen Rohr abgeschnitten ist.

6. Rohrverbinder nach Anspruch 5, wobei der Mantel aus verschiedenen Schichten aus extrudiertem, thermoplastischen Band (15), das fortlaufend Schicht auf Schicht gewickelt ist, gebildet ist.

7. Rohrverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei sich die gegossene, thermoplastische Schicht (3) im wesentlichen von Ende zu Ende des Mantels (1) erstreckt.

8. Rohrverbinder nach Anspruch 7, wobei die thermoplastische Schicht (3) mit abgeschrägten Flächen (4) an den Enden davon zur Führung der Rohrenden, die miteinander verbunden werden sollen, in den Verbinder ausgebildet ist.

9. Rohrverbinder nach Anspruch 7 oder 8, wobei die gegossene, thermoplastische Schicht (3) an jedem Ende mit einem äußeren Vorsprung ausgebildet ist, wobei der Vorsprung an eine Schulter anstößt, die durch den Mantel gebildet ist und im wesentlichen axial von der Wicklung weg gerichtet ist.

10. Rohrverbinder nach Anspruch 9, wobei die Schulter durch eine umfangsmäßige Nut (6) in der inneren Oberfläche des Mantels gebildet ist.

11. Rohrverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, der eine Kontaktanordnung, die sich durch eine Öffnung in dem Mantel erstreckt, umfaßt, und ein inneres Kontaktteil (9), an dem ein Ende des Wicklungsdrahts gesichert ist, und ein äußeres Kontaktteil (10), das mit dem inneren Teil verbunden ist und einen Anschlußbereich schafft, aufweist.

12. Rohrverbinder nach Anspruch 11, wobei das innere Kontaktteil (9) an seiner Position durch die gegossene, thermoplastische Schicht (3) gehalten ist.

13. Rohrverbinder nach Anspruch 11 oder 12, wobei das innere und äußere Kontaktteil (9, 10,) eine lösbare Verbindung miteinander besitzen.

14. Verfahren zur Herstellung eines Elektroschmelz-Rohrverbinders, das die Schritte einer Vorbereitung eines zylindrischen Mantels (11), Wickeln einer Spule (2) aus einem elektrischen Widerstandsheizdraht, der mit thermoplastischem Material beschichtet ist, auf einen Gießkern (22, 23), Einsetzen des Kerns und der Wicklung darauf in den Mantel mit einem radialen Zwischenraum, der dazwischen festgelegt wird, Einspritzen von thermoplastischem Material (3) zwischen den Kern und den Mantel, um den Zwischenraum zu füllen, und Entfernen des Kerns so, daß die Wicklung in dem Mantel zurückgehalten wird, aufweist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Vorbereiten des Mantels eine spanabhebende Bearbeitung der Innenseite davon umfaßt, um eine umfangsmäßige Nut in der inneren Oberfläche des Mantels an jedem Ende des Mantels zu bilden.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei der Mantel aus thermoplastischem Material vorbereitet wird und die Vorbereitung des Mantels eine spanabhebende Bearbeitung der Innenseitenoberfläche davon auf ein relativ rauhes Oberflächenfinish umfaßt.

17. Verfahren nach Anspruch 14, 15 oder 16, wobei der Mantel aus einem rohrförmigen Rohling vorbereitet wird, der von einem extrudierten Kunststoffrohr abgeschnitten wird.

18. Verfahren nach Anspruch 14, 15 oder 16, wobei der Mantel aus einem rohrförmigen Rohling vorbereitet wird, der durch Wickeln eines extrudierten Bands (15) eines thermoplastischen Materials auf eine Trommel (14) gebildet wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei die Vorbereitung des Mantels das Herstellen mindestens einer Öffnung durch die Mantelwand zum Aufnehmen einer Kontaktanordnung umfaßt.

20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei ein Kontaktteil (9) an einem Ende des Drahts befestigt und in die radiale Öffnung eingeführt wird und die Thermoplaste eingespritzt werden, um das Kontaktteil auf dem Inneren des Mantels abzudecken.

21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Kontaktteil (9) zeitweilig in Position durch eine Fixiervorrichtung (39) gehalten wird, die mit dem Kontaktteil von der Außenseite des Mantels während des Einspritzgießschritts in Eingriff gebracht wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21, wobei der Draht in zwei dicht gewickelten Abschnitten gewickelt ist, die durch einen Verbindungsbereich verbunden sind, wobei in jedem Abschnitt die benachbarten Windungen in Kontakt miteinander stehen.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 22, wobei das thermoplastische Material durch den Kern eingespritzt wird.

24. Gießkern zur Verwendung bei der Herstellung eines Elektroschmelz-Rohrverbinders mit dem Verfahren des Anspruchs 14, der zwei kreisförmige Kernteile (22, 23), Einrichtungen (24) zum sicheren Halten der Gießkernteile zusammen, um eine axial fortlaufende, zylindrische Oberfläche zum Aufnehmen einer Wicklung eines elektrischen Widerstandsheizdrahts festzulegen, einen Einlaß (28) für geschmolzenes Kunststoffmaterial in einer äußeren Endfläche eines Kernteils und einen Auslaß für das geschmolzene Material, das auf der zylindrischen Oberfläche an der Zwischenfläche zwischen den Kernteilen gebildet ist, aufweist.

25. Gießkern nach Anspruch 24, wobei eine Vielzahl radialer Angußkanäle (30) zwischen den Kernteilen festgelegt ist und die sich an jeweiligen Auslässen, die um die zylindrische Oberfläche herum beabstandet sind, öffnen.

26. Gießkern nach Anspruch 25, wobei sich die Angußkanäle (30) zu der zylindrischen Oberfläche über einen Durchlaß (31) öffnen, der so geformt ist, um Anschläge (5) auf der Innenseite des Elektroschweiß-Rohrverbinders zu bilden.

27. Gießkern nach Anspruch 24, 25 oder 26, wobei ein Kernteil eine Angußbuchse (27) besitzt, die den Einlaß (28) festlegt und axial darin angeordnet ist.

28. Gießkern nach einem der Ansprüche 24 bis 27, wobei die Kernteile Einrichtungen (21) auf der zylindrischen Oberfläche zum Zurückhalten der Wicklung in ihrer Position darauf besitzen.

29. Gießkern nach einem der Ansprüche 24 bis 28, wobei die Kernteile mit Führungseinrichtungen (25, 26) versehen sind, die so angeordnet sind, um ineinander einzugreifen, um eine korrekte Ausrichtung der Kerntei- le sicherzustellen.

30. Gießkern nach einem der Ansprüche 24 bis 29, wobei mindestens ein Kernteil ein abnehmbares Segment (38) an der äußeren Kante davon besitzt, um einem Kontaktteil (9) zu ermöglichen, daß es mit einem Ende des Wicklungsdrahts (2) verbunden wird, nachdem der Kern in dem Mantel eingeführt worden ist.

31. Gießkern nach einem der Ansprüche 24 bis 30, wobei jedes Kernteil Einrichtungen (32, 34) zur Sicherung eines Extraktionswerkzeugs daran zum Separieren und Extrahieren der Kernteile, nachdem das gegossene Material gehärtet ist, umfaßt.