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Title:
WELDING MUFF AND PROCESS FOR MANUFACTURING IT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/004845
Kind Code:
A1
Abstract:
A welding muff comprises a thermoplastic, tubular muff body (1) which has a heating wire winding on its inner surface. A reinforcing layer connected to the muff body (1) by interpenetration of the material or by interlocking has a high rigidity which ensures that the welding pressure is absorbed during welding and the service life is prolonged.

Inventors:
STRAUCH THOMAS (CH)
THALMANN ALFRED (CH)
Application Number:
PCT/CH1990/000218
Publication Date:
April 18, 1991
Filing Date:
September 13, 1990
Export Citation:
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Assignee:
FISCHER AG GEORG (CH)
International Classes:
B29C65/34; B29C65/36; B29D23/00; F16L47/02; F16L47/03; B29C; (IPC1-7): B29C65/34; F16L47/02
Foreign References:
FR2606487A11988-05-13
EP0333379A21989-09-20
EP0378406A21990-07-18
EP0222287A11987-05-20
NL6601024A1967-07-28
GB1121850A1968-07-31
EP0253966B11989-12-13
GB829179A1960-02-24
GB698488A1953-10-14
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Schweissmuffe mit einem Muffenkörper aus einem thermoplastischen Material, wobei der Muffenkörper eine Verstärkung aufweist und mit einer an einer Innenfläche angeordneten Widerstandsdrahtwicklung, dadurch gekennzeichnet, dass der Muffenkörper (1) mindestens eine mit diesem integrierte Verstärkungsschicht (6) aufweist, welche eine gegenüber dem Material des Muffenkörpers (1) höhere Steifigkeit aufweist.
2. Schweissmuffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht (6) an der Aussenfläche (5) des Muffenkörpers (1) angeordnet und durch Stoffschluss mit diesem verbunden ist.
3. Schweissmuffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht (6) innerhalb des Muffenkörpers (1) in dessen äusserem Bereich angeordnet ist und vom thermoplastischen Material des Muffenkörpers (l) umgeben ist.
4. Schweissmuffe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht (6) aus einem gegenüber dem Muffenkörper (1) unterschiedlichen, thermoplastischen Material besteht.
5. Schweissmuffe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht (6) aus einem mit Glas oder KohlenstoffFasern verstärkten thermoplastischen Material besteht.
6. Schweissmuffe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht (6) aus einem metallischen, rohrförmigen Teil (7) besteht.
7. Verfahren zur Herstellung der Schweissmuffe nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass der Verstär¬ kungseffekt im thermoplastischen Material durch eine Vernetzungsreaktion erzeugt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eineSchicht aus einem für die Vernetzungsreaktion geeigneten, thermoplastischen Material bei der Herstellung des Muffenkörpers durch einen Coextrusionsprozess oder einen Coinjektionsprozess erzeugt wird.
9. Verfahren zur Herstellung der Schweissmuffe nach Anspruch3 wobei der Muffenkörper im Spritzverfahren hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung des Muffenkörpers ein rohrför iges Teil als Verstärkungsschicht in die Spitzform eingelegt wird und mit dem thermoplastischen Material des Muffenteiles umspritzt wird.
Description:
Schweissmuffe und ein Verfahren zu deren Herstellung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schweissmuffe gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer Schweissmuffe.

Schweiss uffen der genannten Art werden insbesondere zur Ver¬ bindung von Rohren verwendet.

Aus der europäischen Anmeldeschrift EP-0222 287 ist eine Schweiss¬ muffe für Rohre aus einem thermoplastischen und/oder schweissbaren Werkstoff bekanntgeworden, mit einem an einer Innenfläche angeordneten Heizdraht, der zu einer Heizwendel gewickelt und welchem zum Schweissen Strom zuführbar ist. An der λussenflache der Schweissmuffe ist eine Armierung in Form einer in einer Nut eingelegten Wicklung oder in Form eines rohrförmigen Teiles angeordnet, wobei der thermische Ausdehnungskoeffizient der Armierung kleiner ist als der des Muffenkörpers.

Mit dieser Armierung soll bei reduziertem Materialeinsatz für den Muffenkörper gleichwohl beim Schweissen der erforderliche Schweissdruck aufgebracht werden können.

Nachteilig hierfür ist, dass nach der Herstellung des Muffen¬ körpers zusätzliche Arbeitsgänge erforderlich sind und dass die aus Metall bestehende Drahtwicklung bzw. der rohrför ige Körper gegen Korrosion nicht beständig ist, so dass eine dauerhafte Armierung der Schweissmuffe nicht gegeben ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vor¬ liegenden Erfindung, eine Schweissmuffe der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei welcher bei geringem Materialeinsatz eine dauerhafte Steifigkeit der Muffe gegeben ist, so dass diese während des Aufheizprozesses und des Schweissvorganges zur Erzeugung des erforderlichen Schweissdruckes als auch nach der Erstellung der Rohrverbindung zur Aufnahme des Mediendruckes geeignet ist. Die Schweissmuffe soll nicht korrosionsanfällig und durch ein einfaches, automatisches Verfahren herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsge äss durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den davon abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen beispielsweise dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Ausführungsform der Schweissmuffe.

Fig. 2 eine Ausführungsvariante der in Fig. 1 gezeigten Schweissmuffe.

Fig. 1 zeigt eine Schweissmuffe mit einem aus einem thermoplasti¬ schen Material wie z.B. Polyethylen bestehenden Muffenkörper 1, an dessen Innenfläche 2 in bekannter Art und Weise eine Heizdraht-

wicklung 3 angeordnet ist und welche z.B. Anschlussdrähte 4 oder

Steckanschlüsse zum Anschliessen an eine Stromquelle aufweist. An der Aussenfläche 5 des Muffenkörpers 1 ist eine Verstärkungs¬ schicht 6 angeordnet, welche eine gegenüber dem Muffenkörper 1 höhere Festigkeit aufweist. Die Verstärkungsschicht ist vorzugs¬ weise durch eine Stoffschlussverbindung mit dem Muffenkörper verbunden.

Folgende Arten einer an der Aussenfläche mit dem Muffenkör¬ per integrierten Verstärkungsschicht sind möglich:

Der Muffenkörper wird als Formkörper im Spritzgussverfahren oder als Rohrabschnitt im Extrusionsverfahren aus einem vernetzbaren Material hergestellt, welcher eine die Verstär¬ kungsschicht einschliessende Aussenab essung aufweist.

Anschliessend wird die Verstärkungsschicht durch eine Ver¬ netzungsreaktion erzeugt, wobei ein chemischer und/oder physikalischer Vernetzungsprozess für den Verstärkungseffekt an einer bestimmbaren Schicht am Aussenumfang des Muffenkörpers angewendet werden kann.

Diese Vernetzungsreaktion kann beispielsweise mittels Silan- vernetzung, mittels peroxidischer Vernetzung, mittels Elektro¬ nen-Strahlvernetzung oder mittels UV-Bestrahlung hervorgerufen werden.

Eine Vernetzungsreaktion ist im Prinzip ein Härtungsvorgang, der irreversibel ist. Das bedeutet, dass diese durch Vernetzung erzeugte, härtere bzw. festere Schicht infolge der durch den Heizdraht erzeugten Wärme nicht wieder plastifiziert wird. Damit wirkt die Verstärkungsschicht 6 beim radialen Ausweichen des Muffenmaterials während des Schweissvorganges entgegen.

Ist das für den Muffenkörper verwendete thermoplastische Material für eine gute Versteifung durch Vernetzung nicht geeignet, so kann ein Compound-Muffenkorper aus zwei verschiedenen thermoplastischen Materialien hergestellt werden, wobei das gut vernetzbare Material am Aussenumfang in einer erforderlichen Schichtdicke beim Her¬ steller des Muffenkörpers stoffschlüssig angeordnet ist. Diese Herstellung kann durch Co-Injektion bei einem Spritzgusskörper, durch Co-Extrusion bei einem Rohrabschnitt oder durch Einlegen eines entsprechenden Teiles in die Spritzgussform erfolgen.

Bei einer zweiten Art von am Aussenumfang angeordneten Verstärkungsschicht kann diese aus einem mit Glas- oder Kohlefaser verstärkten thermoplastischen Material bestehen. Diese, eine gegenüber dem Muffenkörper höhere Steifigkeit aufweisende Verstärkungsschicht 6 wird bei der Herstellung des Muffenkörpers durch Co-Injektion oder Einlegen eines Teiles in die Spritzform erzeugt und ist dann stoffschlüssig mit dem Muffenkörper verbunden. Bei einem Muffenkörper, welcher ein Rohrabschnitt ist, erfolgt dabei die Herstellung durch das Co-Extrκsionsverfahren.

Die Fig. 2 zeigt eine zur Fig. 1 unterschiedliche Anordnung der Verstärkungsschicht 6 im Muffenkörper 1. Diese ist im äusseren Bereich des Muffenkörpers 1 integriert angeordnet und vorzugs¬ weise gemäss Fig. 2, oben, allseitig vom thermoplastischen Material des Muffenkörpers 1 umschlossen.

Vorzugsweise ist hierbei der Muffenkörper 1 ein Spritzgussteil, wobei die Verstärkungsschicht 6 als rohrförmiges Teil 7 beim Herstellen des Muffenkörpers in die Spritzgussform eingelegt wird.

Dieser rohrförmige Teil kann aus einem mit Glas- oder Kohlestoff- Fasern verstärkten Kunststoff oder aus einem anderen, festen Material, wie z.B. Metall bestehen. Durch die vollkommene ümmantelung durch das thermoplastische Material ist eine Korrosio ausgeschlossen.

Gemäss Fig. 2, unten, ist die aus Glas- oder Kohlfasern verstär

Schicht 6 innerhalb dem aus einem Rohrabschnitt bestehenden Muf fenkörper 1 angeordnet, wobei die Herstellung durch Co-Extrusio erfolgt.

Die vorgängig beschriebenen Schweissmuffen werden vorzugsweise Verbinden von Rohren mit grösserem Durchmesser verwendet und gewährleisten durch die integrierte, eine höhere Steifigkeit aufweisende Verstärkungsschicht bei geringem Materialeinsatz, d für eine gute Schweissverbindung erforderlichen Aufbau eines Schweissdruckes sowie auch die genügende Festigkeit während der Betriebsdauer zur Aufnahme der dabei auftretenden Beanspruchun¬ gen durch den Mediumsdruck und äusseren Einflüssen.

Durch die Stoffschluss- und/oder Formschlussverbindung der Verstärkungsschicht mit dem Muffenkörper kann diese neben radia wirkenden auch axial wirkende Kräfte aufnehmen.