CH544906A

CH544906A - Electrically heatable welding socket and process for their manufacture

Info

Publication number: CH544906A
Application number: CH1646171A
Authority: CH
Inventors: Staehli Paul
Original assignee: Gerbert & Cie
Priority date: 1971-11-12
Filing date: 1971-11-12
Publication date: 1974-01-15
Also published as: DE2311279B2; DE2311279C3; DE2311279A1

Description

       

  
 



   Die Erfindung betrifft eine elektrisch heizbare Schweissmuffe mit einem aus Kunststoff bestehenden Ringkörper und einer in der Nähe von dessen Innenfläche schraubenlinienförmig verlaufenden Wicklung aus Widerstandsdraht, dessen durch den Ringkörper hindurch nach aussen geführte Enden zum Anschliessen an eine Stromquelle bestimmt sind, um den Kunststoff auf Schweisstemperatur zu erhitzen.



   Eine bekannte Schweissmuffe dieser Art wird so hergestellt, dass man einen elektrisch isolierten Widerstandsdraht schraubenlinienförmig aufwickelt und dann den Ringkörper durch Aufspritzen oder Aufpressen auf demselben anbringt. Die Erfindung bezweckt, eine Schweissmuffe zu schaffen, mit der eine besonders feste Schweissverbindung mit Kunststoffrohren oder dergleichen erzielbar ist, und zu deren Herstellung keine teuren Spritz- oder Pressformen nötig sind.



   Die Schweissmuffe nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Ringkörper eine latente, radiale Schrumpfungsspannung aufweist, die bei seiner Erwärmung einen Schweissdruck erzeugt und dass der Widerstandsdraht in einer auf der Innenseite des Ringkörpers vorgesehenen, schraubenlinienförmigen Nut liegt.



   Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung dieser Schweissmuffe. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass man eine schraubenlinienförmige Nut in einen zuvor durch Warmrecken aufgeweiteten Ringkörper einschneidet; dass man ein Ende eines Widerstandsdrahtes von innen nach aussen durch eine dieser Bohrungen steckt; dass man den Widerstandsdraht mittels einer in axialer Richtung relativ zum Ringkörper verschiebbaren Rolle unter Drehung des Ringkörpers in die Nut einpresst und hierauf das andere Ende des Drahtes durch die andere radiale Bohrung von innen nach aussen steckt.



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es ist
Fig. 1 ein Längsschnitt durch eine Schweissmuffe;
Fig. 2 eine Einzelheit einer Variante der Schweissmuffe im Schnitt;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Herstellungsphase der Schweissmuffe.



   Die in Fig. 1 dargestellte Schweissmuffe weist einen aus Kunststoff, z. B. hartem Polyäthylen, bestehenden zylindrischen Ringkörper 1 auf, der beispielsweise einen Innendurchmesser von 116,7 mm einen Aussendurchmesser von 125,3 mm und eine Länge von 60 mm hat. Die Innenseite des Ringkörpers 1 weist eine schraubenlinienförmige Nut 2 auf, deren Ganghöhe h = 3 mm, deren Tiefe t = 1,2 mm und deren Breite b=0,5 mm ist (siehe auch Fig. 2). In einem Abstand a von 9 mm von seinen Enden sind zwei abgesetzte radiale Bohrungen 3 vorgesehen, durch welche die Enden 4 eines nackten Widerstandsdrahtes 5 geführt sind, der in der Nut 2 verläuft. Die Nutenwindungen 6 die endseitig der Bohrungen 3 liegen sind leer und nur aus herstellungstechnischen Gründen vorhanden, indem die Nut 2 durchgehend auf einer automatischen Drehbank hergestellt wird.



   Der Ringkörper 1 ist aus einem Rohr hergestellt, das von einem ursprünglichen Aussendurchmesser von 116,7 mm auf den vorliegenden Aussendurchmesser von 125,3 mm durch Warmrecken aufgeweitet worden ist. Der Ringkörper 1 besitzt daher eine latente Radialspannung, die bei Erwärmung wirksam wird und dann eine Schrumpfung desselben bewirkt.



   Die Schweissmuffe dient zur Verbindung zweier Rohre 7 und 8 aus schweissfähigem Kunststoff auf deren aufeinanderstossende Enden sie aufgeschoben wird. Lässt man dann einen elektrischen Strom durch den Widerstandsdraht 3 fliessen, so erhitzt sich derselbe und erwärmt den Ringkörper 1 auf der Innenseite und die Enden der Rohre 7 und 8 auf der Aussenseite bis zur Schweisstemperatur, wobei durch das Schrumpfen des Ringkörpers 1 ein starkter radialer Druck erzeugt wird, der den Schweissvorgang beschleunigt und eine sehr feste Schweissverbindung gewährleistet.



   Während die Schweissmuffe nach Fig. 1 überall den gleichen Innendurchmesser hat und daher beliebig auf den Rohren 7 und 8 verschoben werden kann, was insbesondere dann günstig ist, wenn man mit zwei solchen Muffen ein aus einer Leitung herausgeschnittenes Leitungsstück durch ein Abzweigungsstück ersetzen will, ist in Fig. 2 eine Schweissmuffe gezeigt, die besonders bei der Verlegung einer längeren Leitung nützlich ist, weil sie mühelos gewährleistet, dass sie die beiden zu verbindenden Rohrenden in gleicher Weise erfasst. Hierzu ist in der Mitte des Ringkörpers 1 ein Anschlagring 9 für die Rohre 7   7   und 8 vorgesehen. Der Anschlagring 9 ist in einer flachen Ringnut 9' von rechteckigem Querschnitt und nur etwa 0,5 mm Fuge festgehalten.

  Diese Tiefe ist geringer als die Differenz zwischen der Tiefe der Nut 2 von 1,2 mm und dem Durchmesser des Drahtes 5 von etwa 0,5 mm. Der Anschlag 9 besteht aus elastisch nachgiebigem Kunststoff, so dass er durch Pressen in die Ringkörper 1 eingeführt werden kann; gegebenenfalls kann der Anschlagring auch einen radialen Schlitz aufweisen, um dies zu erleichtern. Selbstverständlich kann man die Schweissmuffen nach Fig. 1 oder 2 auch zur gegenseitigen Verbindung von Kunststoffstäben oder Stäben und Anschlusszapfen oder dergleichen benützen.



   Zur Herstellung der beschriebenen Schweissmuffen wird, wie bereits erwähnt - von einem Kunststoffrohr ausgegangen, das in Abschnitte zersägt und aufgeweitet wird, worauf man in letztere die Nut 2 einschneidet. Dann wird gemäss Fig. 3 der Ringkörper 1 in ein drehbar gelagertes Spannfutter 10 eingespannt und der Draht 5 mittels einer Einpressrolle 11 in die Nut 2 eingepresst, während zugleich das Spannfutter 10, z. B.



  von Hand, gedreht wird. Die Einpressrolle 11 sitzt auf einem Zapfen 12, der am Ende einer in Richtung des Doppelpfeiles 13, d. h. parallel zur Achse des Ringkörpers 1 hin und her verschiebbaren, z. B. auf einem nicht dargestellten Wagen angebrachten Stange 14 befestigt ist. Neben der Einpressrolle 11 ist an der Stange 14 eine Führungsrolle 15 für den Draht 5 vorgesehen, der von einer nicht dargestellten Vorratsspule abgewickelt wird. Zu Beginn des Einpressvorganges wird das freie Ende 16 des Drahtes 5 durch die in Fig. 3 rechtsseitige Bohrung 3 gesteckt, so dass es aus derselben hinaus ragt. Dann wird der Draht 5 in die Nut 2 eingepresst, wobei die Stange 14 proportional zur Drehung des Spannfutters 10 in das Innere des Ringkörpers 1 vorgeschoben wird.

   Dies kann durch ein entsprechendes Schraubengetriebe erfolgen, das zwischen der Welle des Spannfutters 10 und der Stange 14 vorgesehen wird, oder auch dadurch, dass die Einpressrolle 11 einen in die Nut 2   2   eingreifenden (nicht dargestellten) Randwulst hat, so dass sie selbst die Stange 14 mitnimmt. Wenn die Drahtwicklung bis zur linksseitigen Bohrung 3 fortgeschritten ist, schneidet man den Draht 5 in deren Nähe ab und stecke das betreffende Ende durch diese Bohrung hindurch nach aussen. 



  
 



   The invention relates to an electrically heatable welding sleeve with an annular body made of plastic and a winding made of resistance wire in the vicinity of its inner surface in a helical manner, the ends of which are passed through the annular body and intended for connection to a power source in order to heat the plastic to welding temperature heat.



   A known welding sleeve of this type is produced in such a way that an electrically insulated resistance wire is wound up in a helical manner and the ring body is then attached to it by spraying or pressing. The aim of the invention is to create a welding socket with which a particularly strong welded connection with plastic pipes or the like can be achieved and for the manufacture of which no expensive injection or compression molds are required.



   The welding socket according to the invention is characterized in that the ring body has a latent, radial shrinkage stress which, when heated, generates a welding pressure and that the resistance wire lies in a helical groove provided on the inside of the ring body.



   The invention also relates to a method for producing this welding socket. The method is characterized in that a helical groove is cut into an annular body that has previously been expanded by hot stretching; that one end of a resistance wire is inserted through one of these holes from the inside out; that the resistance wire is pressed into the groove by means of a roller which can be moved in the axial direction relative to the ring body while rotating the ring body and then the other end of the wire is inserted through the other radial bore from the inside to the outside.



   An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing. It is
1 shows a longitudinal section through a welding socket;
2 shows a detail of a variant of the welding socket in section;
3 shows a schematic representation of a manufacturing phase of the welding socket.



   The welding sleeve shown in Fig. 1 has a plastic such. B. hard polyethylene, existing cylindrical ring body 1, for example, has an inner diameter of 116.7 mm, an outer diameter of 125.3 mm and a length of 60 mm. The inside of the ring body 1 has a helical groove 2, the pitch of which is h = 3 mm, the depth t = 1.2 mm and the width b = 0.5 mm (see also FIG. 2). At a distance a of 9 mm from its ends, two offset radial bores 3 are provided, through which the ends 4 of a bare resistance wire 5, which runs in the groove 2, are passed. The groove turns 6 which are at the end of the bores 3 are empty and only exist for manufacturing reasons, in that the groove 2 is continuously produced on an automatic lathe.



   The ring body 1 is made from a tube which has been expanded from an original outside diameter of 116.7 mm to the present outside diameter of 125.3 mm by hot stretching. The ring body 1 therefore has a latent radial tension which becomes effective when heated and then causes the same to shrink.



   The welding socket is used to connect two pipes 7 and 8 made of weldable plastic onto the ends of which it is pushed onto one another. If an electric current is then allowed to flow through the resistance wire 3, it heats up and heats the ring body 1 on the inside and the ends of the tubes 7 and 8 on the outside to the welding temperature, with the shrinkage of the ring body 1 creating a strong radial pressure which accelerates the welding process and ensures a very strong welded joint.



   While the welding socket according to Fig. 1 has the same inner diameter everywhere and can therefore be moved as desired on the pipes 7 and 8, which is particularly advantageous if you want to replace a line piece cut out of a line with a branch piece with two such sleeves FIG. 2 shows a welding socket which is particularly useful when laying a longer line because it effortlessly ensures that it grips the two pipe ends to be connected in the same way. For this purpose, a stop ring 9 for the tubes 7 7 and 8 is provided in the middle of the ring body 1. The stop ring 9 is held in a flat annular groove 9 'of rectangular cross-section and only about 0.5 mm joint.

  This depth is less than the difference between the depth of the groove 2 of 1.2 mm and the diameter of the wire 5 of about 0.5 mm. The stop 9 consists of elastically flexible plastic so that it can be inserted into the ring body 1 by pressing; if necessary, the stop ring can also have a radial slot to facilitate this. Of course, the welding sleeves according to FIG. 1 or 2 can also be used for the mutual connection of plastic rods or rods and connecting pins or the like.



   To produce the welding sleeves described, a plastic pipe is assumed, as already mentioned, which is sawn into sections and widened, whereupon the groove 2 is cut into the latter. Then, according to FIG. 3, the ring body 1 is clamped in a rotatably mounted chuck 10 and the wire 5 is pressed into the groove 2 by means of a press roller 11, while at the same time the chuck 10, e.g. B.



  is turned by hand. The press-in roller 11 sits on a pin 12, which is at the end of a direction of the double arrow 13, d. H. parallel to the axis of the ring body 1 back and forth displaceable, z. B. mounted on a carriage, not shown, rod 14 is attached. In addition to the press-in roller 11, a guide roller 15 is provided on the rod 14 for the wire 5, which is unwound from a supply reel (not shown). At the beginning of the press-in process, the free end 16 of the wire 5 is inserted through the hole 3 on the right-hand side in FIG. 3, so that it protrudes from the same. The wire 5 is then pressed into the groove 2, the rod 14 being advanced into the interior of the ring body 1 in proportion to the rotation of the chuck 10.

   This can be done by a corresponding helical gear, which is provided between the shaft of the chuck 10 and the rod 14, or also by the fact that the press-in roller 11 has an edge bead (not shown) engaging in the groove 2 2, so that it itself the rod 14 takes. When the wire winding has progressed to the left-hand hole 3, the wire 5 is cut off in its vicinity and the end in question is pushed outwards through this hole.

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS

1. Elektrisch heizbare Schweissmuffe mit einem aus Kunststoff bestehenden Ringkörper und einer in der Nähe von dessen Innenfläche schraubenlinienförmig verlaufenden Wicklung aus Widerstandsdraht, dessen durch den Ringkörper hindurch nach aussen geführte Enden zum Anschliessen an eine Stromquelle bestimmt sind, um den Kunststoff auf Schweisstemperatur zu erhitzen, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (1) eine latente, radiale Schrumpfungsspannung aufweist, die bei seiner Erwärmung einen Schweissdruck erzeugt, und dass der Widerstandsdraht (5) in einer auf der Innenseite des Ringkörpers vorgesehenen, schraubenlinienförmigen Nut (2) liegt. 1. Electrically heatable welding sleeve with an annular body made of plastic and a winding made of resistance wire near its inner surface in a helical manner, the ends of which are led through the annular body to the outside for connection to a power source in order to heat the plastic to welding temperature, characterized in that the ring body (1) has a latent, radial shrinkage stress which generates welding pressure when it is heated, and that the resistance wire (5) lies in a helical groove (2) provided on the inside of the ring body.

II. Verfahren zur Herstellung der Schweissmuffe nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man eine schraubenlinienförmige Nut (2) in einen zuvor durch Warmrecken aufgeweiteten Ringkörper (1) einschneidet; dass man einen mittleren Bereich dieser Nut (2) durch Herstellung von zwei radialen Bohrungen (3) abgrenzt, dass man ein Ende (16) eines Widerstandsdrahtes (5) von innen nach aussen durch eine dieser Bohrungen (3) steckt; dass man den Widerstandsdraht mittels einer in axialer Richtung relativ zum Ringkörper (1) verschiebbaren Rolle (11) unter Drehung des Ringkörpers in die Nut (2) einpresst und hierauf das andere Ende des Drahtes durch die andere radiale Bohrung von innen nach aussen steckt. II. A method for producing the welding socket according to claim I, characterized in that a helical groove (2) is cut into an annular body (1) which has previously been expanded by hot stretching; that a central area of this groove (2) is delimited by making two radial bores (3); that one end (16) of a resistance wire (5) is inserted from the inside to the outside through one of these bores (3); that the resistance wire is pressed into the groove (2) by means of a roller (11) which can be moved axially relative to the ring body (1) while rotating the ring body and then the other end of the wire is inserted through the other radial bore from the inside to the outside.

UNTERANSPRÜCHE 1. Schweissmuffe nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandsdraht (5) nackt ist und mit Press-Sitz in der Nut (2) sitzt. SUBCLAIMS 1. Welding sleeve according to claim I, characterized in that the resistance wire (5) is bare and sits with a press fit in the groove (2).

2. Schweissmuffe nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (1) überall den gleichen Durchmesser hat. 2. Welding sleeve according to claim I or dependent claim 1, characterized in that the ring body (1) has the same diameter everywhere.

3. Schweissmuffe nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mitte des Ringkörpers (1) ein Anschlagring (9) vorgesehen ist, der in einer Ringnut (9') festgehalten ist, deren Tiefe kleiner ist als die Differenz zwischen der Tiefe der schraubenlinienförmigen Nut (2) und dem Durchmesser des Widerstandsdrahtes (5). 3. Welding sleeve according to claim I or dependent claim 1, characterized in that a stop ring (9) is provided in the middle of the annular body (1) which is held in an annular groove (9 ') whose depth is smaller than the difference between the Depth of the helical groove (2) and the diameter of the resistance wire (5).