DE2707492A1

DE2707492A1 - Verfahren zum verbinden von zwei aneinander angrenzenden oberflaechen und dafuer geeignetes rohrverbindungselement

Info

Publication number: DE2707492A1
Application number: DE19772707492
Authority: DE
Inventors: Kurt Kniss; Gerhard Piestert
Original assignee: Bostik GmbH
Current assignee: Bostik GmbH
Priority date: 1977-02-21
Filing date: 1977-02-21
Publication date: 1978-08-24
Also published as: JPS53103223A

Description

Verfahren zum Verbinden von zwei aneinander angrenzenden
Oberflächen und dafür geeignetes Rohrverbindungselement Die Erfindung betrifft Verbesserungen in bezug auf die Herstellung von Rohrverbindungen, sie betrifft insbesondere ein Verfahren zum Verbindung von zwei aneinander angrenzenden Oberflächen und ein dafür geeignetes Rohrverbindungselement.
In dem deutschen Gebrauchsmuster 73 37 975 wird vorgeschlagen, zum Verbinden von Kunststoffrohren aus Polyvinylchlorid eine Lösung einer Masse, die aus Polyvinylchlorid in Tetrahydrofuran besteht, in eine zwischen den Enden des Rohres und einer Manschette (Umkleidung bzw. Hülse), die jeweils aus Polyvinylchlorid bestehen, gebildete Kammer einzuspritzen, um eine Klebstoffbindung zwischen dem Rohr und der Manschette zu erzeugen. Obgleich sich die auf diese Weise erzeugten Klebstdfbindungen in mancherlei Hinsicht als zufriedenstelle J erwiesen haben, bringen sie doch auch Nachteile mit sich. So wurde beispielsweise gefunden, daß die Lösung toxische Eigenschaften aufweist und daß die Entfernung des Lösungsmittels aus der Verbindungslinie Probleme mit sich bringt. Das in dieser Masse verwendete Lösungsmittel hat die Neigung, das Rohr zu schwächen durch Spannungsrißbildung, die einen Bruch des damit verbundenen Rohres fördern kann. Es ist auch nicht immer leicht, durch bloße visuelle Betrachtung sicherzustellen, daß die Masse in der r-ichtigen Weise auf die Rohrabschnitte aufgebracht worden ist.
Man ist daher seit langem auf der Suche nach einem verbesserten Verfahren zum Verbinden von Kunststoffrohren, das zu Rohren führt, die ftlr ihre Verwendung, beispielsweise als Wasserrohre, in durchweg zufriedenstellender Weise miteinander verbunden sind.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verbindungsverfahren anzugeben, das einige oder alle der oben genannten Bedingungen erfüllt.
Es sind bereits verschiedene Klebstoff- und Abdichtungsmassen bekannt, die aus zwei voneinander getrennten Komponenten bestehen, die unmittelbar vor ihrer Verwendung, d. h. vor ihrem Auftrag, zur Herstellung einer Sindung oder Abdichtung miteinander gemischt werden müssen. ziele dieser Verbindungen miissen unmittelbar vor ihrer Verwendmg in stöchiometrischen Mengen miteinander gemischt werden, und au@ dem Gcgbiet der Verbindung von Robrleitungen bzw. Rohren wird dinses Mischen im Hinblick auf die Gefahren des unzureichenden @ischens und der Einführung von Fremdmaterial in die Verbindug als unerwünscht angesehen.
Bestimmte Zwei-Komponenten-Massen (bzw -Zubereitungen) bestehen als einer ersten Komponente, einem sogenannten Aktivator, und einer zweiten Komponente, einer Verbindunr, die polymerisierbar ist, wenn sie mit dem Aktivator gemischt wird. Ein wesentliches Merkmal dieser Masser besteht darin, daß keine st@chiometrischen Mengen der be@den@om @@nenten erforderlich sind um eine vollständige Polymerisation der polymerisierbaren Verbindung zu erzielen. Die Einzeikomponesten s nd auch hufir, im wescntlichen nicht-flüchtig und deneoch schr gut fließfähig bei Raum- und niedrigeren Auftrags temperaturen.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß die erste Komp@nete dieser Massen (Zubereitungen) in eine Durchgangsanordnung, beispielsweise in eine Anordnung aus engen Durchtgängen verschiedener kleiner Dimensionen, durch eine sich nach vorne bewegende Menge der zweiten Komponente derMasse (Zubereitung) eingedrückt (eingepreßt) werden kann, so daß die erste Koml>onente die Oberfläche der Rille (Nut) in ausrechende lTcise benetzt, so daß auf der Oberfläche der Rille (Nut) genügend Aktivator zur Verfügung steht'um die Polymerisation der polymerisierbaren Verbindung der zweiten Komponente zu initiieren.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Verbinden von zwei aneinander angrenzenden Oberflächen, zwischen denen eine Kammer für die Aufnahme einer Klebstoffmasse bzw. -zubereitung vorgesehen ist, bei dem die Klebstoffmasse bzw. -zubereitung in die Kammer eingespritzt wird, um sie zu füllen, was durch auslaufendes überschüssiges Material angezeigt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kammer eine Durchgangsanordnung mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung aufweist, daß eine hirtbare Klebstoffmasse bzw. -zubereitung in Form von zwei getrennten Komponenten in die Durchgangsanordnung eingespritztwird und daß die Durchgangsanordnung und die Klebstoffmasse bzw. -zubereitung so ausgewählt werden, daß eine erste Komponente der Klebstoffmasse bzw.-zubereitung die Oberflächen der Durchgangsanordnung benetzt und als Aktivator für die zweite Komponente der Klebstoffmasse bzw. -zubereitung wirken kann,und daß die zweite Komponente der Klebstoffmasse bzw. -zubereitung die erste Komponente der Klebstoffmasse bzw. -zubereitung durch die Durchgangsanordnung drücken (pressen) kann, während die zweite Komponente der Klebstoffmasse bzw. - zubereitung in die Durchgangsanordnung eingespritzt wird.
Bei dem erfindungsgernäßen Verfahren ist es zweckmäßig, die erste Komponente und die zweite Komponente der Klebstoffmasse in Auftragspistolen einzuführen, um so ein Verspritzen der Komponenten und damit die Probleme der Toxizität minimal zu halten. Durch geeignete Auswahl der Klebstoffverbindung ist es möglich, die Verwendung von solchen Lösungsmitteln, die toxisch sind oder zur Bildung von Spannungsrissen in Kunststoffrohren führen, zu eliminieren. Auch ist es durch Verwendung einfacher Auftragspistolen möglich, die Komponenten der Klebstoffmasse bei den genQnschten Drucken einzuspritzen, die ausreichen, um die Masse innerhalb der Durchgangsanordnung zu verteilen.
Eine Klebstoffmasse, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann, besteht aus einer ersten Komponente, bei der es sich um einen Aktivator handelt, und einer zweiten Komponente, bei der es sich um eine polymerisierbare Verbindung handelt. Die erste Komponente ist vorzugsweise eine freifließende Plüssigkeit (Fluid) und sie ist vorzugsweise frei von einen organischen flüssigel Lösungsmittel. Außerdem kann die erste Komponente auch ein damit verträgliches (kompatibles) Polymeres in einer ilenge enthalten, die ausreicht, um die erste Komponeiite auf die gexQnschte Viskosität einzustellen. Die polymerisierbare Verbindung der zweiten Komponente besteht aus mindestens einem olefinisch ungesättigen polymerisierbaren MOnomeren, z. D. einem Acrylat oder iieth2crylat, und sie kann auch haterialien, welche die Klebeeigenschaften der Verbindung verbessern'zusammen mit Weichmachern oder mit Viskositätsmodifizierungsmitteln, je nach Bedarf, enthalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren an angewendet werden zum Verbinden der verschiedensten laterialien, wie z. B. Glas, Metallen und solchen auf Basis von Polyvinylchlorid, Polymethylmethacrylat, Polycarbonat, Acrylnitril/Butadien/Styrol, ungesättigten Polyestern, Polyamiden und verstarkten Kunststoffmaterialien auf Basis von Phenols Melamin Silicon- und Epoxyharzen. Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend zwar unter Bezugnahme auf die Verbindung von Kunststoffrohrelementen aus Polyvinylchlorid näher erläutert, es ist jedoch keineswegs darauf beschränkt.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Durchgangsanordnung vorzugswise durch einen Pilenanordnung (Nutenanordnung) gebildet, die auf einer der aneinander angrenzenden Oberflächen vorgesehen ist. Bei dem Verfahren,wie es nachfolgend näher beschrieben wird, weisen das innere Rohrelement und das äußere Rohrelement, die genau ineinander passen, eine Durchgangsanordnung auf, die zwischen ihren aneinander angrenzenden Oberf lëchen angeordnet ist. Eines derrlemente (zwcckmäßig das innere Element) weist eine glatte Oberfläche auf und das andere der Elemente weist eire Rillen bzw. iutenanordnung in Form einer oder mehrerer Rillen bzw. nuten, die in ihrer Oberfltiche vorgesehen sind, auf, so da dann, wenn das innere lement und das äußere Element ineinander gesteckt werden, die Rillenanordnung die Durchgangsanordnung bildet. Die Anordnung ist vorzugsweise so, daß ein oder mehrere Durchgänge sich um das gesamte innere Rohrelement herum erstrecken, um sicherzustellen, daß die Klebstoffmasse eine zufriedenstellend gebundene Abdichtung bildet. Die Durchgangsanordnung kann irgendeine geeignete Form haben. Zum Verbinden von Rohren kann die Durchgangsanordnung beispielsweise die Form eines spiralförmigen Durchgangs oder die Form einer Vielzahl von miteinander verbundenen ringförmigen Durchgängen haben. So kann beispielsweise ein äui>eres Rohrelement innen mit einer Vielzahl von Rillen (Nuten) versehen sein, die zwei ringförmige, miteinander verbundene Primärrillen aufweisen, die durch in axialer Richtung sich erstreckende Verzweigungsrillen mit zwei ringförmigen Rillen einer geringeren Kapazität als ihre Primärrille miteinander verbunden sind. In einem solchen Falle kann sich die EinlalJ öffnung in radialer Richtung so durch das Element erstrecken, daß sie mit einer der Primärrillen in Verbindung steht,und die Auslaßöffnung kann sich in radialer Richtung durch das Element erstrecken und mit der anderen der Primärrillen in Verbindung stehen. Alternativ kann das äußere Rohrelement mit einer einzelnen Rille (Nut) in Form einer Spirale, beispielsweise einer solchen mit zwei oder mehreren Irindungensversehen scin,die einen solchen Querschnitt hat, daß die Rille einen zentralen Führungsbereich mit einer wesentlich größeren Kapazität als die Randabschnitte der Rille aufweist; in einem solchen Falle kann sich die Einlaßöffnung in radialer Richtung durch das Element erstrecken und mit einem Abschnitt der spiralförmigen Rille zwischen ihren Enden in Verbindung stehen und eine Auslaßöffnung kann sich in radialer Richtung durch das Element erstrecken und mit einem Endabschnitt der Spirale in Verbindung stehen. Zweckmäßig ist ein Endabschnitt der Spirale gegenüber der Atmosphäre offen.
Bei den bevorzugten erfindungsgemäßen Klebstoffmassen, die nachfolgend näher beschrieben werden, wird vorzugsweise sichergestellt, daß die Durchgangsanordnung mindestens einen Durchgang mit einer maximalen Querschnittsdimension von nicht mehr als etwa 0,6 mm aufweist. Es wurde gefunden, daß die bevorzugten Klebstoffmassen bei Drucken in der Größenordnung von 10 bis 60 Atmosphären bei Raumtemperatur in Durchgängen bis zu dieser Größe ausreichend gut fließen und eine zufriedenstellendeixindung ergeben, während bei größeren Durchgängen die Klebstoffbindung schlechter ist. Bei den bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren, die nachfolgend beispielhaft beschrieben werden, werden die Durchgänge vorzugsweise unter ziemlich niedrigem Druck gefüllt.
Bei der Durchführung des erindungsgeäen Verfahrens zum Verbinden von Rohrelementen handelt es sich bei dem äußeren Rohrelement vorzugsweise um eine manschette (Umkleidung bzw.
Hülse), welche die Endabschnitte von zwei Rohren aufnehmen kann. Es wird angenommen, daß eine solche Anordnung bevorzugt ist, bei der jedes Rohr an einer Seite mit einem glatten Ende und an der anderen SeiLe mit einem Rohransatz (1'muffe) versehen ist.
Pei den Klebstoffmassen, dic sich für die Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren eignen, handelt es sich wn solche, die in Form von zwei Komponenten vorliegen, bei denen es sich um Flüssigleeiten mit einer niedrigen Viskosität handelt, dic bei Umgebungster,-lperatur aushärten (vernetzen) unter Bildung einer zufriedeustellenden Klebstoffbindung. Die oben Hrigegeben, besteht eine Bedingung darin, daß die erste komponente der Klebstoffmasse in der Lage ist, die Oberflächen der Durchgangsanordnung zu benetzen, um so eine Grundierwirkung zu erzielen; eine andere Bedingung ist die, daß die erste Komponente der Klebstoffmasse einen Aktivator für die zweite Komponente der Klebstoffmasse enthalten bzw. abgeben muß. Die zweite Komponente der Klebstoffmasse hat die Fähigkeit, die erste Komponente durch eine begrenzte Durchgangsanordnung zu drücken (pressen), während die zweite Komponente in die Durchgangsanordnung eingespritzt wird. Besonders geeignet für diesen Zweck sind solche Klebstoffmassen, die nicht in stöchiometrischen hiengenverlmltnissen miteinander gemischt zu werden brauchen, um eine ausreichende Aushärtung (Vernetzung) der Klebstoffmasse zu erzielen; auf diese Weise ist nur eine geringe Menge der ersten Komponente für jede Verbindung erforderlich und die Probleme der unechten (unzureichenden) Aushärtung (die häufig bei den Vormischverfahren auftreten, die bei anderen 2-Komponenten-Gemischen erforderlich sind) werden vermieden. Außerdem ist es zweckmäßig, daß die erste Komponente und die zweite Komponente sich nicht ladtmiteinander mischen, da sonst die erste Komponente der Klebstoffmasse nicht als erste Welle von der zweiten Komponente, die als zweite Welle wirkt, durch die Durchgangsanordnung gedrückt (gepreßt) werden kann. Bezüglich der Viskosität der Komponenten der Klebstoffmasse wird angenomelen, daß die erste Komponente der Klebstoffmasse eine sehr niedrige Viskosität, d. h. eine Viskosität von weniger als ctva 200 cP bei 20 C, aufweisen kann, während die zweite Komponente der Klebstoffmasse vorzugsweise eine Viskosität innerhalb des Bereiches vor 2000 bis 70000 cP bei 20°C, vorzugsweise eine Viskosität innerhalbn des Bereiches von etwa 18000 bis etwa 25000 cP bei 20°C, aufweisen kann.
Die Form und die Dimensionen der Durchgangsanordnung und die Art der Klebstoffmasse werden so ausgewählt, daß eine ausreichende Festigkeit der Bindung erzielt werden kann. So wird beispielsweise bevorzugt eine Durchgangsanordnung mit Rillenabschnitten verschiedener Kapazitäten verwendet, von denen der eine bis zu O,6mm dick ist und der andere eine Dicke von maximal nicht mehr als 1 mm hat, und vorzugsweise wird eine Klebstoffmasse auf Basis von polymerisierbaren Acrylat- oder Methacrylatestern oder Mischungen davon verwendet; die Polymerisation dieser Materialien kann durch Peroxid- oder Hydroperoxidmaterialien, die beispielsweise mit bestimmten Amin-Aldehyd-Kondensationsprodukten, z. B. einem Anilin-Crotonaldehyd-oder Anilin-Butyraldehyd-Kondensationsprodukt, initiiert worden sind, bewirkt werden. Diese Massen bzw. Zubereitungen können so zusammengesetzt sein, daß sie Materialien enthalten, welche ihre Viskosität, ihre Fließ-oder Klebeeigenschaften beeinflussen. So kann beispielsweise die zweite Komponente der Klebstoffmasse zusätzlich zu dem polymerisierbaren Monomeren noch polymere Materialien, z. B.
Polymethylmethacrylat, oder kautschukartige Materialien, z. B.
ein chlorsulfoniertes Polyäthylen-Material das unter der Bebzeichnung "llypalon" bekannt ist, in bestimmten Ilengen enthalten, welche die gewünschte Viskosität, die gewiinschten Fließ-Flexibilitäts- oder sonstigen Eigenschaften der zweiten Komponente der KlebstofLmasse verbessern (fördern). Bei bevorzugten Klebstoffmassen enthält die zweite Koniponente der Klebstoffmasse einen Hydroperoxid-Härter.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen anhand von zwei Verfahren zurl Verbindung von zzei zueinander passenden Oberflächen eines inneren kohrelementes und eines äußeren Kohrelementes naher erlautert, wobei jedoch darauf hingewiesen sei, daß die Erfindung keineswegs auf diese beispielhaften Verfahren beschränkt ist. In dell beiliegenden Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Rohrverbindung, die aus zwei l'ohrelementen besteht, von denen das eine dicht in dem anderen sitzt; Fig. 2 eine axiale Querschnittsansicht des in Fig. 1 gezeigten äußeren Rohrelements; Fig.3 eine perspektivische Ansicht einer Rohrverbindung aus zwei Rohrelementen, von denen das eine dicht innerhalb des anderen sitzt; und Fig. 4 eine Querschnittsansicht des in Fig. 3 gezeigten äußeren Rohrelements.
Die in den Fig. 1 und 2 der beiliegenden Zeichnungen dargestellte ROhrverbindung besteht aus zwei Rohrelementen Iq, 12, die dicht ineinander passen (sitzen). Das innere Rohrelement 12 hat eine glatte, zylindrische äuljere Oberfläche. Das äußere Rohrelement 10, das als Rohrverbindungsmanschette (- iilse) dient, weist einen zentral angeordneten inneren Distanzbalter-Vorsprung (-Rand) 14 auf, an den die Stirnflächen von zwei Rohrelementen 12, eine über die Öffnung 15 und eine über dic Öffnung 171 zum Anschlag gebracht werden können. An jeder Seite des Vorsprunges bzw. Randes 14 ist das Element 10 mit einem Rillenmuster 16 auf seiner inneren Oberflache versehen.
Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, bestehen die Rillemnuster 1 jeweils aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen Rilen (Nuten) verschiedener Größe. Zwei ringförmige, aneinander verbundene Primärrillen 18, 20 sind durch ir. az@aer Richtung sich erstreckende Rillen 22 miteinander verbunden. Die Rillen 24, 26, 28, 30 mit einer kleineren kapazität als die Prinv-irrillen ls, 20 sind auf jeder Seite der Primärrillen angeordnet. Die Rillen 24, 26 stehen über die Verzweigungsrillen 32, 34 mit der Primärrille 18 in Verbindung und die Rillen 28, 30 stehen über die Verzweigungsrillen 36, 38 mit der Primärri]le 20 in Verbindung. Die Rillen 2G und 28 sind ebenfalls durch eine Verzweigungsrille 40 miteinander verbunden. Eine Einla!3-öffnung 42 erstreckt sich in radialer Richtung durch das Rohrelment 10 hindurch und steht mit der Primärrille 18 in Verbindung. Eine Auslaßöffnung 44 erstreckt sich in radialer Richtung durch das Rohrelement 10 hindurch und steht mit der Primärrille 20 in Verbindung.
Bei der Durchführung des zuerst erläuterten Verfairens wurde das innere Rohrelement 12 (das dic)it innerhalb des äußeren Rohrelementes 10 sitzt (paßt)) durch die oeffnung 15 so lange in das äußere Rohrelement 10 hineiwtoßen, bis seine Stirnflächen an den Distanzhaltervorsprung 14 anstießen. Bei dieser Anordnung bildete die rsillenanordnung 16 eine Durchgangsanordnung zwischen den Rohrelementen 10 und 12, wobei jedes der Elemente Oberflächen der Durchgangsanordnung bildete. Die maximale Querschnittsdimension der durch die Primärrillen definierten Durchgangsanordnung betrug etwa 1 mm und die Querschnittsdimension der durch die Rillen 24, 26, 28, 30 definierten Durchgangsanordnung lag in der Größenordnung von 0,1 bis 0,2 mm. Die (<uerschnittsdimension der Durchgaiigsanordnung der Verzweigungsrillen lag in der Größenordnung von 0,6 mm Bei der Durchführung der zweiten Ausführungsform wurde die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Rohrverbindung verwendet. Die in den Fig. 3 und 4 der beiliegenden Zeichnungen gezeigte Rohrverbindung besteht aus zwei Rohrelementen 110 und 112, die dicht ineinander passen (sitzen). Das innere Rohrelement 112 hat eine glatte zylindrische äußere Oberfläche. Das äußere Rohrelement 110, das als Rohrverbindungsmanschette bzw. -hülse dient, weist einen zentral angeordneten inneren Distanzhaltervorsprung bzw. -rand 114 auf, an den die Stirnflächen von zwei Rohrelementen 112, die eine durch die Öffnung 115 und die andere durch die Öffnung 117, zum Anschlag gebracht werden können. Auf jeder Seite des Vorsprunges 114 ist das Element 110 bei 118 eingefaßt (ausgekehlt), um sicherzustellen, daß die Rohrelemente 112 dicht in der Manschette bzw. Hülse 110 sitzen. Auf jeder Seite des Vorsprunges 114 ist auh das Element 110 mit einem Rillenmuster 116 auf seiner inneren Oberfläche versehen. Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, bestehen die Rillenmuster 116 jeweils aus einer einzigen Rille in Form einer Ringspirale, die etwa 4 Windungen hat. Die Spirale hat einen solchen Querschnitt, daß die Rillen 116 einen zentralen Führungsbereich 120 bilden, der von flacheren Randabschnitten 122 begrenzt (flankiert) ist. Wie aus der Fig. 4 ersichtlich, hat der zentrale Führungsbereich der Rille eine größere Dicke und eine größere Kapazität als die Rand- oder Begrenzungsabschnitte 122 der Rille. Eine Einlaßöffnung 142 erstreckt sich in radialer Richtung durch das Rohrelement 110 und steht mit dem Führungsbereich 120 der Rille im Mittelabschnitt der Rille in Verbindung. Es sind zwei Auslaßöffnungen vorgesehen. Eine erste Auslaßöffnung 144 hat die Form einer Bohrung, die sich radial durch das Rohrelement 110 erstreckt und mit dem Führungsabschnitt 120 der Rille in der DJähe des Endabschittes der Rille, die dem Vorsprung 114 am nächsten angeordnet ist, in Verbindung steht. Eine zweite Auslaßöffnung 146 ist an dem anderen Endabschnitt der Spirale 116 vorgesehen, wo diese aus dem Rohrelement 110 austritt.
Bei der Durchführung dieser zweiten Ausführungsform des Verfahrens wurde das innere Rohrelement 112 (das dicht innerhalb des äußeren Rohrelementes 110 sitzt (paßt)) durch die Öffnung 115 so lange in das äußere Rohrelement 110 gestoßen, bis seine Stirnflächen fest an den Distanzhaltervorsprung 114 anstießen.
Bei dieser Anordnung bildete die Rillenanordnung 116 eine Durchgangsanordnung zwischen den Rohrelementen 110 und 112, wobei jedes der Elemente Oberflächen der Durchgangsanordnudg bildete. Daraus geht hervor, daß der Führungsabschnitt der spiralförmigen Rille das Hindurchfließen des Klebstoffes durch die Durchgagsanordnung erlaubt, während die Seitenabschitte der Rille zu der Verteilung des Klebstoffes in Richtungen senkrecht zu der Rille beitragen. Die maximale Querschnittsdimension (in radialer Richtung des Rohrelementes) des Führungsabschnittes der Rillen betrug etwa 1 mm und die minimale Querschnittsdimension (in radialer Richtung des Rohrelements) der Randabschnitte 122 lag in der Größenordnung von 0,1 bis 0,2 mm.
Bei der Duchführung der erläuterten Verfahren wurden unter Verwendung der in der folgenden Tabelle I angegebenen beispielhaften Klebstoffmassen bzw. -zubereitungen Bindungen erzeugt.
In der Tabelle I sind die ilengen der in der zweiten Komponente der beispielhaften Klebstoffmassen enthaltenen verschiedenen Zusätze in Gewichtsprozent (Geichtsteilen) angegeben. Bei dem verwendeten chlorsulfonierten Polyäthylen handelte es sich um ein t5aterial, das von der Firma E. I. DuPont de tXemours and Company unter dem Warennamen Hypalon vertrieben wird, das, wie angenommen wird, aus Sulfurylchlorid und verzweigtem Polyäthan hergestellt wird und das einen Schmelzindex von 100 aufweist und 43 % Chlor und 34 Mol Sulfonylchlorid/100 g des Polymeren enthält, wie in der brit5scheil Patentschrift 1 436 888 angegeben. Die erste Komponente der ersten beispielhaften Klebstoffmasse bestand aus einem Anilin-Crotonaldehyd-Kondensationsprodukt. Die Viskosität der ersten Komponente der Klebstoffmassen lag in der Größenordnung von 170 cP bei 20°C. Bei der Durchführung der erläuterten Verfahren wurden zuerst einige wenige c.c.s. der ersten Komponente oder Aktivatorkomponente in eine der Einlaßöffnungen 42 oder 142 mittels einer Handpistolebbeispielsweise einer Fettspritzpistole, eingeführt. Dann wurde die zweite Komponente der Klebstoffmasse durch die Einlaßöffnung 42 oder 142 mittels einer Handpistole, die mit einem Abgabedruck von 10 bis 60 Atmosphären betrieben wurde, in die Durchgangsanordnung eingeführt. Das Einspritzen der zweiten Komponente der Klebstoffmasse bei diesem Druck wurde so lange fortgesetzt, bis überschüssiges Material aus der ersten Komponente der Klebstoffmasse und überschüssiges Material aus der zweitenKomponente der Klebstoffmasse aus den Auslaßöffnungen 44, 144, 146 austrat.
Es ist offensichtlich,daß auf diese Weise die Klebstoffmasse zum Hindurchfließeqdurch die Durchgangsanordnungen gebracht wurde, wobei jeweils die zweite Komponente der Klebstoffmasse die erste Komponente der Klebstoffmasse vor sich her durch die Durchgangsanordnung drückte (preßte). Schließlich wurde bei jedem der vorstehend erläuterten Verfahren dann, wenn das überschüssige Material aus den Auslaßöffnungen ausfloß, eine kurze Einspritzung der zweiten Komponente der Klebstoffmasse bei einem Druck in der Größenordnung von 100 bis 400 Atmosphären in die Einlaßöffnungen durchgeführt.
Auf diese Weise kann weiter sichergestellt werden, daß alle Abschnitte der Rillenanordnungen mit dem Klebstoff gefüllt sind.
In den vorstehend erläuterten Verfahren bestanden beide Rohrelemente aus Polyvinylchlorid, das äußere Element 10 war aus einem transparenten Material. Es wurde festgestellt, daß jede der beispielhaften Klebstoffmassen in alle Teile der Durchgangsanordnungen floß. Es wurde auch gefunden, daß eine feste Bindung zwischen den Rohrelementen entstand, was auf eine ausreichende Benetzung der Oberflächen der Durchgangsanordnungen durch die Klebstoffmassen und eine ausreichende Polymerisation der Klebstoffmassen hinweist.
Zum Vergleich wurde die zweite Komponente jeder Klebstoffmasse durch eine Durchgangsanordnung, wie sie in dem ersten erläuterten Verfahren angewendet worden war, gerührt, ohne daß zuerst die erste Komponente der Klebstoffmasse hindurchgeftihrt wurde.
Dabei wurden ein geringer Durchfluß und eine unzureichende Benetzung der Oberflächen der Durchgangsanordnung festgestellt.
Auch härtete die Klebstoffmasse auch nach mehreren Tagen nicht aus.
Um die Festigkeit der Bindungen bzw. Verbindungen zwischen den Rohren zu testen, die nach dem zuerst erläuterten Verfahren erzeugt wurden, wobei Rohre nach DIN 8061 und DIN 8062 benutzt wurden, wurden erste und zweite innere Rohrelemente 12 in die ordnungen des lußeren Elementes 10 eingesetzt und die zweite beispielhafte Klebstoffmasse wurde wie oben angegeben in die innere Durchgangsanordnung eingeführt. Nachdem die Klebstoffmasse ausgehärtet hatte (d.h. nach etwa 24 Stunden nach dem Füllen der Durchgangsanordnungen) wurde die Anordnung aus den zwei Rohrabschnitten 12, die über das äußere Rohrelement (oder die Rohrverbindungsmanschette bzw. -hülse) miteinander verbunden worden waren, einem inneren FlUssigkeitsdruck (Fluiddruck) so lange ausgesetzt, bis die Bindung bzw. Verbindung brach (val.
DIN 16970). Dies trat bei 40 Atmosphären auf, d.h. bei einem Wert, der oberhalb der von der Vorschrift geforderten 15 Atmosphären lag.
In einem weiteren Test entsprechend der Norm DIN 16970 erden nach dem ersten erläuterten Verfahren 4 Bindungen und nach dem zweiten erläuterten Verfahren 6 Bindungen hergestellt, wobei in jedem Falle Rohrelemente aus Polyvinylchlorid gemäß DIN 8061 und DIN 8062 und die zweite beispielhafte Klebstoffmasse verwendet wurden. Die inneren Rohrelemente hatten jeweils einen nominellen inneren Durchmesser von 90 mm und einen nominellen äußeren Durchmesser von 63 mm. Die 4 Bindungen bzw. Verbindungen, hergestellt nach dem ersten erläuterten Verfahren, wurden jeweils quer durchgeschnitten, um zwei Teststücke "" und L>" zu erhalten, die jeweils aus einem inneren und einem äußeren PVC-Ring bestanden, die durch den Klebstoff miteinander verbunden waren. Die sechs bindungen, hergestellt nacil dem zweiten erläuterten Verfahren, wurden jeweils so zerschnitten, daß nur ein Teststück ("A") erhalten wurde, das aus einem inneren und einem äußeren PVC-Ring bestand, die durch den Klebstoff miteinander verbunden waren. ie Proben wurden getestet bis zum Bruch der Bindungen unter der Einwirkung von Scherkräften. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der weiter unten folgenden Tabelle II angegeben.
In einem weiteren Test, der ebenfalls auf der Norm DII 16970 beruhte, bestanden Rohrverbindungen, die nach dem ersten ererläuterten Verfallren unter Verwendung der beispielhaften Klebstoffmassen hergestellt worden waren, einen 1000-Stunden-Test zur beschleunigten Alterung was einer Betriebs lebensdauer bei Normaltemperaturen und Arbeitsdrucken von 50 Jahren entspricht.

Tabelle I

beispielhafte Klebstoffmassen

(Gew.-%)

Komponente 1 2 3 4 5

Tetrahydrofurfuryl-

methacrylat 79

Polymethyl-

methacrylat 20

Cum ol-hydroperoxid 1 1 1 1 1

(70%)

Methylmethacrylat 47 30 30

Methyacrylsäure 10 10 10 10

Äthylen-glycol-

dimethacrylat- 2

chlorosulfoniertes

Polyäthylen 40 40 40 40

N-Butylmethacrylat- 49 49

2-Äthylhexyl- 19

methacrylat

100% 100% 100% 100% 100%

Viskosität in CP 2000 18000 67000 16300 21500

bei 20°C

Tabelle II

Rohr -- Ring Scherfestigkeit in kp/cm2

miteinander verbun- spiralförmiger

dene ringförmige Durchgang

Durchgänge

I A 115 155

B 77

II B 72 99

B 32

III A 130 129

B 66

IV A 46 117

B 19

V A 159

VI A 95

Patentansprüche L e e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zum Verbinden von zwei aneinander angrenzenden Oberflächen, zwischen denen eine Kammer für die Aufnahme einer Klebstoffmasse vorgesehen ist, bei dem die Klebstoffmasse in die Kammer eingespritzt wird, um sie zu füllen, was durch das Ausfließen von überschüssigem Material angezeigt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kammer eine Durchgangsanordnung (16; 116) mit einer Einlaßöffnung (42; 142) und einer Auslaßöffnung (44; 144; 146) darstellt, daß eine htrtbare Klebstoffmasse in Form von zwei getrennten Komponenten in die Durchgangsanordnung eingespritzt wird und daß die Durchgangsanordnung und die Klebstoffmasse so ausgewählt werden, daß die erste Komponente der Klebstoffmasse die Oberflache der Durchgangsanordnung benetzen ud als Aktivator für die zweite Komponente der Klebstoffmasse wirken kann, und daß die zweite Komponente der Klebstoffmasse die erste Komponente der Klebstoffmasse durch die Durchgangsanordnung drücken (pressen) kann, während die zweite Komponente der Klebstoffmasse in die Durchgangsanordnung eingespritzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zueinander passenden Oberflächen von Elementen aus Polyvinylchlorid, Polymethylmethacrylat, einem ungesättigten Polyester oder einem Polyamid gebildet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente der Klebstoffmasse aus einem Amin-Aldehyd-Kondensationsprodukt besteht oder dieses enthält und daß die zweite Komponente der Klebstoffmasse aus einem polymerisierbaren Acrylat oder Elethacrylat, modifizierenden Polymeren und einem Hydroperoxid besteht oder diese enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dat, es sich bei den Elementen um Rohrelemente (10, 12; 110, 112) handelt, die dicht ineinander passen, wobei das innere orelement eine glatte,regelmäßige äußere Oberfläche und das äußere Rohrelement ein Rillensuster (1G; 116) auf seiner inneren Oberfläche aufweisen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daw das äußere Rohrelement mit einer Vielzahl von Rillen versehen ist, die zwei ringförmige, miteinander verbundene Prirnärrillen (18, 20) aufweisen, die durch sich in axialer Richtung erstreckende Verzweigungsrillen (32, 34, 36, 38) mit zwei ringförmigen Rillen (24, 26, 28, 30) einer geringeren Kapazität als ihre Primärrille miteinander verbunden sind, und daß sich die Einlaßöffnung (42) in radialer Richtung durch das Element erstreckt und mit eher der Primärrillen (18) in Verbindung steht, während sich die Auslaßöffnung (44) in radialer Richtung durch das Element erstreckt und mit der anderen Primärrille (20) in Verbindung steht.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Rohrelement mit einer Rille in Form einer Spirale versehen ist und daß die Einlaßöffnung sich in radialer Richtung durch das Element erstreckt und mit der Spirale in Verbindung steht, während zwei Auslaßöffnungen sich erstrecken von den Enden der Spirale in die Atmosphäre, und daß die spiralförmige Rille einen solchen Querschnitt hat, daß ihr zentraler Abschnitt eine größere Dicke hat als die benachbarten Randabschnitte der Rille.
7. Rohrverbindungselement, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß es auf seiner inneren Oberfläche eine Rillenanordnung (16 ; 116) mit Rillenabschnitten verschtdener Dicke aufweist, vondenen einer eine Dicke von weniger als 0,6 mm und einer eine maximale Dicke von nicht mehr als 1 mm aufweist.