DE69713621T2

DE69713621T2 - Verfahren zum herstellen von rohranschlüssen und rohranschluss

Info

Publication number: DE69713621T2
Application number: DE69713621T
Authority: DE
Inventors: Ossi Helander
Original assignee: Uponor Innovation AB
Current assignee: Uponor Innovation AB
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2017-05-21
Also published as: FI103267B1; US6258197B1; EP0958119A1; FI962187L; WO1997044173A1; CA2253878A1; ATE219720T1; FI962187A0; DE69713621D1; EP0958119B1; AU2900097A; FI103267B

Description

Die Erfindung betriff ein Verfahren zum Herstellen eines Rohranschlusses, wobei das Verfahren das Herstellen einer Vorform aus Kunststoff umfasst sowie das Formen einer zusätzlichen Schicht oben auf der Vorform. Die Erfindung betrifft ferner einen Rohranschluss mit einer Vorform aus Kunststoff und einer oben auf die Vorform aufgebrachten zusätzlichen Schicht.
In der finnischen Patentanmeldung Nr. 912498 ist eine mehrschichtige Muffenverbindung beschrieben, deren Schichten durch Extrudieren, Spritzgießen oder ein Vernetzungsverfahren hergestellt werden. Eine Schicht ist eine Verstärkungsschicht, die auch Metall enthalten kann. Die Muffe weist ferner eine Widerstandsdrahtwicklung auf, die zum Verschweißen der Muffe mit dem damit verbundenen Rohr an der Innenfläche der Muffe angebracht ist.
In der Anmeldung (GB 2 090 558) EP 055 891 ist das Verfahren beschrieben, das zur Zeit am häufigsten zur Anwendung kommt. Dieses Verfahren umfasst als erstes das Herstellen einer Vorform durch Spritzgießen, Wickeln eines Widerstandsdrahts auf die Vorform und Spritzgießen einer Verstärkungsschicht oben auf die Vorform und den Widerstandsdraht, wodurch die Vorform und der Widerstandsteil mindestens teilweise miteinander verschweißt werden.
In der Anmeldung GP 2 232 330 ist ein Muffen-Herstellungsverfahren beschrieben, das das Wickeln eines thermoplastischen Bands, welches aus einem Extruder kommt und sich in einem geschmolzenen oder weichen Zustand auf einem Dorn befindet, und das Verschmelzen der Ränder der Wicklungen umfasst.
Dem Stand der Technik entsprechende Lösungen sind auch in DK 162588 und WO 9515253 beschrieben.
Einer der Nachteile der oben genannten dem Stand der Technik entsprechenden Lösungen ist, dass es unökonomisch ist, mit den oben genannten herkömmlichen Verfahren besonders lange Zweiganschlüsse herzustellen, da eine lange Abkühlzeit erforderlich ist, wenn eine große Menge an Material im Spritzgießverfahren verarbeitet wird. Ferner sind die Strukturen häufig massiv, um die benötigte Festigkeit zu erreichen und sind die Werkzeugkosten sowie die Investitionen in Spritzgießmaschinen extrem hoch.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile zu eliminieren. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die zusätzliche Schicht geformt wird, indem mehrere im Wesentlichen aus Kunststoff bestehende Folienschichten auf die Vorform gewickelt werden, bis die gewünschte gesamte Wanddicke erreicht ist, und dass während des Aufwickelns der Folienschichten gleichzeitig ein Vorspannen in einer gewünschten Spannrichtung erfolgt. Entsprechend ist der Rohranschluss dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schicht aus mehreren ausgerichteten Kunststofffolienschichten besteht, die auf die Vorform gewickelt sind.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung, bei der die aufzuwickelnde Folie durch Vorspannen in eine geeignete Spannrichtung in der gewünschten Richtung ausgerichtet wird, wird eine kleinere Gesamtwanddicke erzielt als bei einer Muffe, die vollständig durch Spritzgießen hergestellt ist. Eine aufzuwickelnde Folie oder ein aufzuwickelndes Band kommt nicht als halbfertiges Produkt aus dem Extruder, sondern z. B. von einer Vorratsspule in Form eines Produkts, das sämtliche Herstellungsstufen durchlaufen hat. Im Falle von GB 2 232 330, in dem das aufzuwickelnde Band direkt aus dem Extruder kommt, während es noch weich und offensichtlich dick ist, wird ein solches Ergebnis nicht erzielt; in diesem Fall kann das Band nicht gespannt und dadurch wie bei der vorliegenden Erfindung ausgerichtet werden, dies ist nicht einmal versucht worden. Ferner wird durch das Nichtvorhandensein einer Vorform der Herstellungsprozess erschwert.
Die Geschwindigkeit, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, hängt hauptsächlich von der Geschwindigkeit des Aufwickelprozesses und nicht von den Abkühlzeiten ab, was einen beträchtlicher Vorteil gegenüber sämtlichen oben beschriebenen dem Stand der Techniken entsprechenden Lösungen darstellt.
Ferner ermöglicht es die erfindungsgemäße Wicklung, dass die aufzuwickelnde Folie eine oder mehrere unterschiedliche Kunststofffolien umfasst, die wahlweise z. B. mit Kunststoff-, Glas- oder Kohlenfasern oder einem Drahtgeflecht oder einer geeigneten Kombination daraus verstärkt sind.
Widerstandseinrichtungen sind vorzugsweise zwischen der Vorform und der zusätzlichen Schicht vorgesehen und mit Kontaktstiften an den Enden der Vorform verbunden. Mittels der Widerstandseinrichtungen können die durch den Rohranschluss zu verbindenden Rohre miteinander verschweißt werden, wie oben in Zusammenhang mit GB 2 090 558 beschrieben. Es ist ferner möglich, die Vorform und die zusätzliche Schicht miteinander zu verschweißen, wenn die Rohre miteinander verbunden sind; dies kann bei der vorliegenden Erfindung realisiert werden, wenn z. B. gebogene Anschlüsse benötigt werden. Die Position eines Anschlusses kann stufenlos auf einen gewünschten Winkel eingestellt und durch Widerstandsbeheizung fixiert werden: der Anschluss wird erwärmt, bis selbst die Folienwicklungen mindestens teilweise miteinander verschweißt sind.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines Endes eines erfindungsgemäßen Rohranschlusses, und
Fig. 2 eine Seitenansicht eines fertiggestellten Rohranschlusses.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zunächst das Herstellen einer Vorform 1 z. B. durch Spritzgießen, auf deren oberen Teil elektrisch leitende Widerstandseinrichtungen 2 (z. B. ein Widerstandsdraht, eine Widerstandsmatte, eine elektrisch leitende Matte o. ä.) gewickelt und mit an den Enden der Vorform 1 vorgesehenen Kontaktstiften 4 verbunden sind.
Eine zusätzliche Schicht 3 z. B. aus PE-Folie wird danach auf die Vorform 1 aufgewickelt, um den Körper des Rohranschlusses zu bilden. Die gewünschte Gesamtwanddicke wird durch geeignete Vorspannung und eine gewünschte Spannrichtung erreicht. Aufgrund der daraus resultierenden ausgerichteten Struktur des Körpers ist die Gesamtwanddicke eindeutig kleiner als z. B. die eines entsprechenden Rohranschlusses, der vollständig durch Spritzgießen hergestellt ist. Bei diesem Beispiel ist die Wicklung kreuzweise ausgeführt, wie in Fig. 2 gezeigt. Die kreuzweise Wicklung kann durch Verändern der Wicklungsrichtung an einer beliebigen Stelle des Rohranschlusses, z. B. an den Enden des Anschlusses nach jeder Wicklung, hergestellt werden.
Die Breite der aufzuwickelnden Folie kann vorzugsweise im Bereich von 20 bis 50 mm und die Dicke im Bereich von 0,05 bis 0,1 mm liegen. Falls gewünscht, kann die zusätzliche Schicht 3 auch aus mehreren unterschiedlichen Kunststofffolien hergestellt sein. Zusätzlich zu diesen Folien können auch Verstärkungen verwendet werden, z. B. technische Verstärkungsfasern, wie Kunststoff-, Glas- und Kohlenfasern, sowie Metallverstärkungen, wie ein Drahtgeflecht. Wenn höhere Anforderungen z. B. hinsichtlich der Wärmebeständigkeit und Verschleißfestigkeit der Oberfläche des Rohranschlusses gestellt werden, können die Oberflächenwicklungen der zusätzlichen Schicht aus einer Folie gebildet sein, die diese Anforderungen erfüllt.
Es ist möglich, durch Spritzgießen eine dünne Schutzschicht herzustellen oder z. B. eine Schrumpffolie auf der Folienschicht oder dem Körper 3 zu verwenden, falls dies z. B. für das äußere Erscheinungsbild erforderlich ist.
Aufgrund der festen ausgerichteten Struktur des Körpers 3 kann die eine leichte Konstruktion aufweisende Vorform 1 verwendet werden, wobei der aufgewickelte Körper 3 den größten Teil der Wanddicke des Rohranschlusses bilden kann.
Die Erfindung ist vorstehend nur beispielhaft beschrieben worden. So müssen z. B. das oben beschriebene Erwärmen oder Verschweißen nicht unbedingt mittels einer elektrischen Heizeinrichtung durchgeführt werden.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Rohranschlusses, wobei das Verfahren das Herstellen einer Vorform (1) aus Kunststoff umfasst sowie das Formen einer zusätzlichen Schicht (3), die oben auf der Vorform bleibt, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schicht (3) geformt wird, indem mehrere im Wesentlichen aus Kunststoff bestehende Folienschichten auf die Vorform gewickelt werden, bis die gewünschte gesamte Wanddicke erreicht ist, und dass während des Aufwickelns der Folienschichten gleichzeitig ein Vorspannen in einer gewünschten Spannrichtung erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienschichten kreuzweise in einem gewünschten Winkel gewickelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schicht (3) aus einer Kunststofffolie besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, das die zusätzliche Schicht (3) aus mehreren unterschiedlichen Kunststofffolien besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schicht (3) aus einer Kunststofffolie/Kunststofffolien und einem anderen Werkstoff als Kunststoff besteht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schicht (3) mit Verstärkungen versehen ist, die aus einer mindestens aus Kunststoff-, Glas- und Kohlefasern und einem Drahtgeflecht bestehenden Gruppe ausgewählt werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufwickeln der Folie elektrische Leiter (2) an der Vorform (1) angebracht werden, um den Rohranschluss auf eine Schweißtemperatur zu erwärmen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorform (1) und die gewickelte zusätzliche Schicht (3) zumindest teilweise zusammengeschmolzen werden, indem elektrische Energie zu Kontaktstiften (4) geleitet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienschichten auch zumindest teilweise zusammengeschmolzen werden, wenn z. B. Bogenstücke hergestellt werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dünne Schutzschicht aus Kunststoff auf die gewickelte zusätzliche Schicht (3) im Spritzgießverfahren aufgebracht wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schrumpffolie aus Kunststoff oben auf die gewickelte zusätzliche Schicht (3) aufgebracht wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorform (1) durch Spritzgießen hergestellt wird.

13. Rohranschluss, der eine Vorform (1) aus Kunststoff aufweist sowie eine zusätzliche Schicht (3), die fest oben auf der Vorform angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schicht (3) aus mehreren ausgerichteten Kunststofffolienschichten besteht, die auf die Vorform (1) gewickelt sind.

14. Rohranschluss nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, das die Folienschichten der zusätzlichen Schicht (3) kreuzweise gewickelt sind.

15. Rohranschluss nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schicht (3) dicker ist als die darunter liegende Vorform (1).

16. Rohranschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schicht (3) den Körper des Rohranschlusses bildet.

17. Rohranschluss nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schicht (3) eine PE-Folie mit einer Breite vorzugsweise im Bereich von 20 bis 50 mm und einer Dicke im Bereich von 0,05 bis 0,1 mm aufweist.

18. Rohranschluss nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schicht (3) mehrere unterschiedliche Kunststofffolien aufweist.

19. Rohranschluss nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schicht (3) aus einer Kunststofffolie/Kunststofffolien und einem anderen Werkstoff als Kunststoff besteht.

20. Rohranschluss nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schicht (3) mit Verstärkungen versehen ist, die aus einer mindestens aus Kunststoff-, Glas- und Kohlefasern und einem Drahtgeflecht bestehenden Gruppe ausgewählt werden.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Leiter (2) zwischen der Vorform (1) und der zusätzlichen Schicht (3) vorgesehen sind, um zumindest einen Teil des Rohranschlusses auf eine Schweißtemperatur zu erwärmen.

22. Rohranschluss nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine dünne Schutzschicht aus spritzgegossenem Kunststoff oben auf der gewickelten zusätzliche Schicht (3) vorgesehen ist.

23. Rohranschluss nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schrumpffolie aus Kunststoff oben auf der gewickelten zusätzlichen Schicht (3) vorgesehen ist.