DK160290B - ELECTRO-MELT COUPLING FOR THERMOPLASTIC MATERIALS AND CONTROLS THEREOF - Google Patents

Description

iin

DK 160290 BDK 160290 B

Opfindelsen angår elektrosmeltekoblinger, dvs. koblinger omfattende et legeme af termoplastisk materiale med et elektrisk modstandsvarmeelement anbragt i nærheden af en overflade af legemet, og hvortil en elektrisk strøm kan 5 tilføres for at smelte materialet af legemet til materialet af en del, som skal svejses til koblingen, idet enderne af varmeelementet tilsluttes til respektive terminaler til at føre elektrisk strøm dertil. Opfindelsen angår også et apparat til at styre tilførselen af elek-10 trisk effekt til sådanne koblinger for at udføre svejseforbindelserne .The invention relates to electro-melting connections, i.e. couplings comprising a body of thermoplastic material with an electrical resistance heating element disposed near a surface of the body and to which an electric current can be applied to melt the material of the body to the material of a part to be welded to the coupling, the ends of the heating element connected to respective terminals to conduct electrical current thereto. The invention also relates to an apparatus for controlling the supply of electrical power to such couplings to perform the welding connections.

Elektrosmeltekoblingerne benyttes hyppigt ved fremstillingen af rørforbindelser imellem rørlængder af termo-15 plastmateriale, f.eks. polyethylen, som f.eks. anvendes i gasindustrien. En rørforbindelseskobling omfatter sædvanligvis en muffe af termoplastisk formstof, som omfatter en spole af modstandsvarmetråd i nærheden af dens indre overflade, idet enderne af tråden er forbundet til termi-20 naler til tilførsel af elektrisk opvarmningsstrøm fra en egnet styreudrustning. Ved anvendelse bliver enderne af rørene, sbm skal forbindes, skubbet ind i muffen, de nødvendige forbindelser udføres imellem koblingen og styreudrustningen, og så tilføres en forud bestemt strøm i et 25 styret tidsrum for at blødgøre og smelte materialet af muffen og rørene, således at de bliver svejst stramt sammen. Generelt er rørforbindelser opnået ved anvendelse af elektrosmeltekoblinger meget tilfredsstillende, men fremgangsmåden har den ulempe, at den skal udføres af fag-30 lært, trænet personel, hvis gode resultater skal sikres. Vanskeligheden er, at den opnåede svejsestyrke afhænger af, at den korrekte strømværdi tilføres i det korrekte tidsrum, og disse faktorer afviger ved koblinger af forskellige størrelser og typer.The electro-melt joints are frequently used in the manufacture of pipe joints between pipe lengths of thermoplastic material, e.g. polyethylene, such as e.g. used in the gas industry. A pipe connection coupling usually comprises a sleeve of thermoplastic resin which comprises a coil of resistance heating wire near its inner surface, the ends of the wire being connected to terminals for supplying electric heating current from a suitable control equipment. In use, the ends of the pipes to be connected are pushed into the socket, the necessary connections are made between the coupling and the control equipment, and then a predetermined current is applied for a controlled period of time to soften and melt the material of the socket and the pipes, such that they get welded tight together. Generally, pipe connections obtained using electro-melt couplings are very satisfactory, but the method has the disadvantage of being performed by skilled trained personnel whose good results are to be ensured. The difficulty is that the obtained welding strength depends on the correct current value being supplied for the correct period of time, and these factors differ for couplings of different sizes and types.

Betydningen af at sikre den rette tilførsel af elektrisk effekt til en elektrosmeltekobling har hidtil skullet 35The importance of ensuring the correct supply of electrical power to an electro-melting coupling has so far been due 35

DK 160290 BDK 160290 B

2 erkendes. I WO-A-7900973 er der f.eks. foreslået et system til at overvåge den til en elektrosmeltekobling tilførte effekt og afbryde tilførslen, når den krævede samlede effekt er blevet tilført. Selv om dette system auto-5 matisk tager eventuelle svingninger i effekttilførselshastigheden i betragtning, kræver det stadig, at den rette forudbestemte effekt for den særlige elektrosmeltekobling er indstillet af brugeren.2 is recognized. In WO-A-7900973 there are e.g. proposed a system for monitoring the power applied to an electro-melt coupling and disconnecting the supply when the required total power has been applied. Although this system automatically takes into account any fluctuations in the power supply speed, it still requires that the proper predetermined power for the particular electro-melting coupling is set by the user.

10 Et apparat til at styre tilførslen af elektrisk effekt til en elektrosmeltekobling er kendt fra CH-A-398957 og er beregnet til at registrere modstandsværdien af varmeelementet, som er indeholdt i elektrosmeltekoblingen og, muligvis automatisk, indstille den effekt, der skal til-15 føres i overensstemmelse med den registrerede værdi. Svejsetiden er indstillelig og indstilles uafhængigt.An apparatus for controlling the supply of electrical power to an electric melt circuit is known from CH-A-398957 and is intended to record the resistance value of the heating element contained in the electric melt circuit and, possibly automatically, to set the power to be applied. is recorded in accordance with the recorded value. The welding time is adjustable and can be set independently.

Det er imidlertid ikke en praktisk løsning at registrere varmeelementets modstandsværdi for at fastslå den effekt, 20 cler skal tilføres til en elektrosmeltekobling. I en række elektrosmeltekoblinger med forskellige størrelser kan det tidsrum, hvorunder elektrisk effekt skal tilføres, f.eks. strække sig fra omkring 10 sekunder til omkring 400 sekunder. For samme række elektrosmeltekoblinger behøver de 25 elektriske varmeviklingers modstandsværdier kun at variere fra omkring 0,5 ohm til omkring 5 ohm, og variationerne imellem modstandsværdierne imellem forskellige elektrosmeltekoblingers viklinger er ikke tilstrækkeligt signifikante til at indstille svejsetiden præcist.However, it is not a practical solution to record the resistance value of the heating element to determine the power 20 cler must be applied to an electric melt coupling. In a variety of electro-melt couplings of different sizes, the time period during which electrical power is to be applied, e.g. ranging from about 10 seconds to about 400 seconds. For the same series of electro-melt couplings, the resistance values of the 25 electric coils need only vary from about 0.5 ohms to about 5 ohms, and the variations between the resistance values between the coils of different electro-melt couplings are not sufficiently significant to set the welding time accurately.

3030

Et formål med opfindelsen er at overvinde ovennævnte ulempe ved tidligere kendte koblinger, og en elektrosmeltekobling ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i krav 1's kendetegnende del angivne.An object of the invention is to overcome the aforementioned disadvantage of prior art couplings and an electro-melt coupling according to the invention is characterized by the characterizing part of claim 1.

Krav 2 angiver en foretrukken udførelsesform for elektrosmeltekoblingen ifølge opfindelsen.Claim 2 indicates a preferred embodiment of the electro-melt coupling of the invention.

3535

DK 160290 BDK 160290 B

33

En kobling ifølge opfindelsen har den fordel, at en tilfredsstillende forbindelse opnås, selv om den udføres af en ufaglært, når koblingen anvendes med rigtig styreudrustning. Værdien af modstanden og andre komponenter kan 5 identificeres med styreapparatet, som automatisk indstiller tiden, i hvilken den valgte strøm tilføres til koblingen. Det er klart, at koblinger af forskellige størrelser og typer, som har forskellige effektbehov, vil blive udstyret med elektriske komponenter med forskellige 10 værdier, hvortil styreapparatet reagerer overensstemmende. Ved et sådant system nedsættes muligheden for menneskelig fejl effektivt til den mindst mulige.A coupling according to the invention has the advantage that a satisfactory connection is obtained, even if it is performed by an unskilled person, when the coupling is used with proper control equipment. The value of the resistor and other components can be identified by the controller which automatically sets the time at which the selected current is applied to the coupling. It will be understood that couplings of different sizes and types having different power requirements will be equipped with electrical components having different values to which the controller responds accordingly. Such a system effectively reduces the possibility of human error to the least possible.

I området af koblinger af forskellige størrelser kan 15 tidsrummet, i hvilken den elektriske effekt bør tilføres, f.eks. være beliggende fra 10 sekunder til omkring 400 sekunder. For koblinger i samme område kan modstandsværdien af den elektriske opvarmningsvikling kun variere fra omkring 0,5 ohm til omkring 5 ohm. At registrere mod-20 standsværdien af selve viklingen til bestemmelse af tiden, for hvilken effekten vil blive tilført til en bestemt kobling, er ikke praktisk, eftersom variationerne i modstandsværdierne imellem viklingerne af forskellige koblinger ikke er signifikante nok til at tillade nøjag-25 tig indstilling af tiden. Ved imidlertid at indbygge en identificeringsmodstand i koblinger ifølge opfindelsen og registrere værdien af denne modstand (eller den kombinerede modstand af modstanden og viklingen) kan de rigtige tidsrum indstilles nøjagtigt, eftersom modstands-30 værdierne f.eks. kan forløbe fra omkring 50 ohm eller mindre til 7000 ohm eller mere.In the range of couplings of different sizes, the period of time during which the electrical power should be applied, e.g. be from 10 seconds to about 400 seconds. For couplings in the same range, the resistance value of the electric heating coil can only range from about 0.5 ohms to about 5 ohms. Detecting the resistance value of the winding itself to determine the time for which the power will be applied to a particular coupling is not practical since the variations in the resistance values between the windings of different couplings are not significant enough to allow accurate adjustment of the time. However, by incorporating an identification resistor into couplings according to the invention and recording the value of this resistor (or the combined resistor of the resistor and the winding), the correct times can be precisely set since the resistor values e.g. can range from about 50 ohms or less to 7000 ohms or more.

Et styreapparat til anvendelse i kombination med elektro-smeltekoblingen ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved 35 det i krav 8's kendetegnende del angivne.A control apparatus for use in combination with the electro-melt coupling according to the invention is characterized by the characterizing part of claim 8.

DK 160290 BDK 160290 B

44

Opfindelsen skal i det følgende nærmere beskrives med henvisning til tegningen, hvorpå: fig. 1 viser en elektrosmeltekobling ifølge opfindelsen 5 sammen med styreapparatet, fig. 2 er et længdesnit gennem en del af koblingen og en konnektor, og 10 fig. 3 viser skematisk kredsløbet af styreapparatet og koblingen.The invention will now be described in more detail with reference to the drawing, in which: FIG. 1 shows an electro-melt coupling according to the invention 5 together with the control apparatus; FIG. 2 is a longitudinal section through a portion of the coupling and a connector; and FIG. 3 schematically shows the circuit of the controller and the coupling.

Elektrosmeltekobling 1, som er vist på tegningen, er beregnet til at forbinde rørlængder af plast og omfatter et 15 legeme af et termoplastisk materiale i form af en cylindrisk muffe med en tæt ved dens indvendige overflade indstøbt spole af elektrisk modstandsvarmetråd 2 (fig. 2). Koblingen kan passende fremstilles ved at vikle en tråd belagt med det termoplastiske materiale på en dorn og 20 dernæst injektionsstøbe muffelegemet omkring dornen og spoletråden. Andre i og for sig kendte fremgangsmåder til at fremstille koblingen kan også anvendes.Electro-melt coupling 1, shown in the drawing, is intended to connect plastic pipe lengths and comprises a body of a thermoplastic material in the form of a cylindrical sleeve with a coil of electrical resistance heating wire embedded near its inner surface (Fig. 2). . The coupling can conveniently be made by wrapping a wire coated with the thermoplastic material on a mandrel and then injection molding the muffle body around the mandrel and the bobbin thread. Other known methods of making the coupling can also be used.

Ved hver ende har muffen et dermed sammenhængende, til 25 siden udragende rørformet fremspring 3, som har et udvendigt gevind. I en position inden for hvert fremspring er der støbt et par kontaktstifter, nemlig en hovedkontakt 4, som er forbundet direkte til den tilstødende ende af spolemodstandstråden 2, og en hjælpekontakt 5, som er 30 kortere og har mindre diameter end hovedkontakten 4, og som er forbundet elektrisk til kontakten 4 gennem en modstand 6. Modstanden 6 er indstøbt i muffevæggen og har en forud bestemt modstandsværdi, som er valgt i overensstemmelse med effekten, som skal tilføres til den bestemte 35 kobling for at opnå en tilfredsstillende forbindelse.At each end, the sleeve has a consequent tubular projection 3 extending therethrough, which has an external thread. In a position within each projection, a pair of contact pins are molded, namely a main contact 4 which is connected directly to the adjacent end of the coil resistance wire 2, and an auxiliary contact 5 which is shorter and has a smaller diameter than the main contact 4 and which is electrically connected to the contact 4 through a resistor 6. The resistor 6 is embedded in the socket wall and has a predetermined resistance value selected in accordance with the power to be applied to the particular coupling to obtain a satisfactory connection.

DK 160290 BDK 160290 B

55

Styreapparatet indeholder et par sokkelkonnektorer 7, som er elektrisk forbundet til en styreenhed 8 via et håndstyreorgan 9. Hver af konnektorerne 7 består af et legeme med en cylindrisk del, som er dimensioneret således, at 5 den passer med et fremspring 3 på muffen 1, og indeholder et par sokkelkontakter 10, 11 til tilslutning af de respektive kontaktben 4, 5. En gevindkrave 12 med indvendigt gevind er drejeligt monteret på konnektorlegemet til samvirke med ydergevindet på fremspringet 3 for at holde 10 konnektoren 7 sikkert i forbindelse med koblingen 1. Elektriske kabler 13, 14 er forbundet fra konnektorkon-takterne 10, 11 til styreenheden 8. Håndstyreorganet 9 er tilvejebragt for at gøre det muligt at udføre alle de nødvendige operationer i nærheden af forbindelsen, som 15 skal udføres, men samtidigt tillade, at styringen er beliggende et fjerntliggende sted.The controller contains a pair of socket connectors 7 which are electrically connected to a control unit 8 via a hand control member 9. Each of the connectors 7 consists of a body with a cylindrical part, dimensioned such that it fits with a projection 3 on the sleeve 1. and includes a pair of socket contacts 10, 11 for connecting the respective contact pins 4, 5. A threaded collar 12 with internal thread is pivotally mounted on the connector body to cooperate with the outer thread on the projection 3 to hold the connector 7 securely in connection with the coupling 1. Electrical cables 13, 14 are connected from the connector contacts 10, 11 to the control unit 8. The hand control means 9 is provided to enable all the necessary operations in the vicinity of the connection to be performed but at the same time to allow the control to be located a remote place.

I fig. 3 er styreapparatet vist i operativ kombination med koblingen 1, idet det antages, at de nødvendige for-20 bindeiser imellem konnektorerne 7 og koblingen 1 er blevet rigtigt udført. Apparatet indeholder en præcisions-forstærker 20, en analog til digital konverter 21, en hukommelse 22, en komparator 23, en tæller 24, en oscillator 25, et styrekredsløb 26, en spændingsstabilisator 27, 25 et relæ R med et normalt åbent kontaktsæt RC^ og tre normalt sluttede kontaktsæt RC2, RCg og RC4 og en modstand FR med forud bestemt fast modstand.In FIG. 3, the control device is shown in operative combination with the coupling 1, assuming that the necessary connection between the connectors 7 and the coupling 1 has been properly carried out. The apparatus contains a precision amplifier 20, an analogue to digital converter 21, a memory 22, a comparator 23, a counter 24, an oscillator 25, a control circuit 26, a voltage stabilizer 27, 25 a relay R with a normally open contact set RC and three normally terminated contact sets RC2, RCg and RC4 and a resistor FR of predetermined fixed resistance.

Den faste modstand FR er serieforbundet med relækontakten 30 RC^, relækontakten RC^, opvarmningsspolen 2, en kodemod-stand 6, og relækontakten RC2 imellem jord (Ov) og en stabiliseret jævnspænding (f.eks. + 10 V) opnået som en udgang 30 fra præcisionsforstærkeren 21. Forstærkeren har en indgang 31, som er forbundet til fællesforbindelsen 35 imellem den faste modstand FR og relækontakten RC^. Den ved indgangen 31 modtagne spænding er den spænding, som er afledt over den faste modstand FR, og afhænger af denThe fixed resistor FR is connected in series to the relay contact 30 RC ^, the relay contact RC ^, the heating coil 2, a code resistor 6, and the relay contact RC2 between ground (Ov) and a stabilized DC voltage (eg + 10 V) obtained as an output 30 from the precision amplifier 21. The amplifier has an input 31 which is connected to the common connection 35 between the fixed resistor FR and the relay contact RC1. The voltage received at the input 31 is the voltage derived from the fixed resistor FR and depends on it.

DK 160290 BDK 160290 B

6 samlede modstand af spolen 2 og identificeringsmodstanden 6, idet spolen 2 og modstandene FR, 6 udgør en spændingsdeler. I almindelighed vil spolemodstanden være lav sammenlignet med modstanden 6, og det ved forstærkerindgan-5 gen 31 modtagne spændingssignal er repræsentativt for tiden, i hvilken effekten skal tilføres til opvarmningsspolen. Over spolen 2 er tilsluttet udgangen af spændings-stabilisatoren 27, som er indrettet til at fremspringe en stabiliseret udgangsvekselspænding på f.eks. 38 V ved 50 10 A. Udgangen af spændingsstabilisatoren tilføres til spolen under styring af relækontakten RC^.6 shows the total resistance of the coil 2 and the identification resistor 6, the coil 2 and the resistors FR, 6 being a voltage divider. In general, the coil resistance will be low compared to the resistor 6 and the voltage signal received by the amplifier input 31 is representative of the time in which the power is to be applied to the heating coil. Above the coil 2 is connected the output of the voltage stabilizer 27, which is arranged to project a stabilized output alternating voltage of e.g. 38 V at 50 10 A. The output of the voltage stabilizer is supplied to the coil under control of the relay switch RC ^.

Forstærkeren 20 er en højpræcisionsforstærker med enheds-forstærkning og dens udgang føres til indgangen 33 af en 15 analog til digital (A til D) konverter, som frembringer, f.eks. en 10 bit digital udgang, som føres til hukommelsen 22. Hukommelsen er elektrisk programmerbar og oplagrer information vedrørende forventede binære spændingsindgangssignaler, som skal tilføres dertil for et område 20 koblinger, inklusive modstanden 6 med forskellige modstandsværdier, samt korrelationen imellem det digitale spændingssignal og tiden, i hvilken effekten bør tilføres til koblingen 1. Hukommelsen undersøger, om det binære indgangsspændingssignal fra A-D konverteren repræsenterer 25 en gyldig kode, og hvis det er tilfældet, udsender hukommelsen et startssignal til en første indgang 34 i styrekredsløbet 26. Hukommelsen frembringer også et binært udgangstidssignal, som repræsenterer varigheden af effekttilførselen til spolen 2 i koblingen 1, og dette udgangs-30 signal tilføres til en første indgang 35 i komparatoren 23. En anden indgang 36 af komparatoren 23 er forbundet til udgangen fra tælleren 24, som ved trigning tæller impulser udsendt f.eks. med 1/10 sekund mellemrum med oscillatoren 25. Tælleren tæller i et sekundtrin, f.eks. op 35 til 1000 sekunder, og dens udgang sammenlignes direkte af komparatoren med hukommelsens udgang. Når de to indgange til komparatoren falder sammen, hvilket angiver, at denAmplifier 20 is a high-precision amplifier with unit gain and its output is fed to input 33 of an analog to digital (A to D) converter which produces, e.g. a 10 bit digital output fed to memory 22. The memory is electrically programmable and stores information regarding expected binary voltage input signals to be applied thereto for a range of 20 couplings, including the resistor 6 with different resistance values, as well as the correlation between the digital voltage signal and the time; in which the power should be applied to the switch 1. The memory examines whether the binary input voltage signal from the AD converter represents a valid code, and if so, the memory sends a start signal to a first input 34 in the control circuit 26. The memory also generates a binary output time signal. representing the duration of power supply to the coil 2 of the coupler 1 and this output signal is applied to a first input 35 of the comparator 23. A second input 36 of the comparator 23 is connected to the output of counter 24 which, when triggered, counts pulses emitted eg. at 1/10 second intervals with the oscillator 25. The counter counts in a second step, e.g. up 35 to 1000 seconds, and its output is directly compared by the comparator to the memory output. When the two inputs to the comparator collapse, indicating that it

DK 160290 BDK 160290 B

7 krævede tid er forløbet, udsendes et stopsignal fra en udgang 38 af komparatoren 23 til en anden indgang 39 af styrekredsløbet 26.7, a stop signal is output from one output 38 of the comparator 23 to another input 39 of the control circuit 26.

5 Styrekredsløbet 26 styrer relæet R. Ved modtagelse af et startssignal ved dets indgang 34 aktiveres relæet R for at skifte kontaktsættene RC^-RC4· Kontaktsættene RC^, RC2 og RCg åbner for at afbryde koblingen fra forstærkeren 20 og RC1 slutter således, at effekt tilføres til varmespo-10 len 2 fra spændingsstabilisatoren 27. Det ved indgangen 39 i styrekredsløbet modtagne stopsignal får relæet R til at blive afaktiveret, og kontaktsættene RC^-RC^ vender tilbage til deres oprindelige tilstande, idet kontakten RC^ åbner for at afbryde effekttilførselen til spolen 2.5 The control circuit 26 controls the relay R. Upon receiving a start signal at its input 34, the relay R is activated to switch the contact sets RC ^ -RC4 · The contact sets RC ^, RC2 and RCg open to disconnect the switch from amplifier 20 and RC1 so that power is applied to the heat coil 2 from the voltage stabilizer 27. The stop signal received at the input 39 in the control circuit causes the relay R to be deactivated and the contact sets RC ^ -RC ^ return to their original states, the contact RC ^ opening to interrupt the power supply. to the coil 2.

1515

Som vist i fig. 3 har A-D konverterne to yderligere udgange 40, 41, hvoraf den første er forbundet til tælleren 24 og tjener til at trigge tælleren til at begynde tælling. Triggersignalet til tælleren kan alternativt afle-20 des fra forstærkeren 20 eller hukommelsen 22. Den anden indgang 41 er forbundet til styrekredsløbet. Et signal udsendes ved denne udgang, hvis et ustabilt binært udgangssignal frembringes med konverteren, og afbryder udstyret, eftersom det indikerer en fejl i koblingen 1, 25 forstærkeren 20 eller selve konverteren 21.As shown in FIG. 3, the A-D converters have two additional outputs 40, 41, the first of which is connected to the counter 24 and serves to trigger the counter to begin counting. Alternatively, the trigger signal to the counter can be derived from amplifier 20 or memory 22. The second input 41 is connected to the control circuit. A signal is output at this output if an unstable binary output signal is generated with the converter and disconnects the equipment as it indicates a failure of the coupler 1, 25 of the amplifier 20 or of the converter 21 itself.

Den måde, hvorpå ovennævnte system anvendes og fungerer til at koble rør, skal nu beskrives. Den rigtige koblingsstørrelse 1 til de særlige rør, som skal forbindes, 30 tages, og enderne af rørene skubbes ind i modstående ender af muffen. De to konnektorer 7 forbindes med deres respektive terminaldele ved modstående ender af muffen og sikres i positionen ved at skrue kraverne 12 på fremspringene 3 og derved sikre, at sokkelkontakterne 10, 11 35 er rigtigt i forbindelse med benene 4, 5. De elektriske forbindelser bliver så rigtigt fremstillet som vist i fig. 3. Idet det antages, at styreenheden 8 allerede erThe way in which the above system is used and functions to connect pipes will now be described. The proper coupling size 1 for the particular tubes to be connected is taken 30 and the ends of the tubes pushed into opposite ends of the sleeve. The two connectors 7 are connected to their respective terminal parts at opposite ends of the sleeve and secured in position by screwing the collars 12 on the projections 3, thereby ensuring that the socket contacts 10, 11 35 are properly connected to the pins 4, 5. The electrical connections become as properly prepared as shown in FIG. 3. Assuming that controller 8 is already present

DK 160290 BDK 160290 B

8 forbundet til en passende elektrisk effektforsyning, bliver en startknap på håndstyreorganet 9 så trykket ned for at starte svejseoperationen. Ved nedtrykning af startknappen tilføres den stabiliserede jævnspænding over 5 spændingsdeleren bestående af identifikationsmodstanden 6 og spolen 2 og den faste modstand FR. Forstærkeren 20 registrerer spændingen over FR og tilfører et udgangssignal til A-D konverteren, som konverterer spændingssignalet til binær form og transmitterer det til hukommelsen 10 22. Samtidig frembringer konverteren et triggersignal til tælleren 24, som begynder at tælle impulserne fra oscillatoren 25. Hukommelsen 22 undersøger gyldigheden af indgangssignalet, og hvis det er tilfredsstillende, så det svarer til en genkendt samlet modstandsværdi for kodemod-15 standen 6 og spolen 2, inden for en vis tolerance, udsender den et startsignal til styrekredsløbet 26.8 connected to a suitable electrical power supply, a start button on the hand control means 9 is then depressed to start the welding operation. When the start button is pressed, the stabilized DC voltage is applied across the voltage divider consisting of the identification resistor 6 and the coil 2 and the fixed resistor FR. The amplifier 20 records the voltage across the FR and supplies an output signal to the AD converter which converts the voltage signal to binary form and transmits it to the memory 10 22. At the same time, the converter generates a trigger signal to the counter 24 which begins to count the pulses from the oscillator 25. The memory 22 checks the validity of the input signal and, if satisfactory, corresponds to a recognized total resistance value of the code resistor 6 and the coil 2, within a certain tolerance, it sends a start signal to the control circuit 26.

Det bør bemærkes, at kredsløbet kan være indrettet således, at den stabiliserede jævnspænding kun tilføres over 20 den faste modstand FR og en kodemodstand 6, således at spolen ikke er indeholdt i spændingsdelerkredsløbet. Det foretrækkes imidlertid at inkludere varmeelementet, eftersom det tillader, at spolen automatisk kan undersøges for fejl, før der tilføres effekt til den. F.eks. vil en 25 kortslutning eller et brud i spolen medføre et udgangssignal fra A-D konverteren, som ikke genkendes som et acceptabelt indgangssignal til hukommelsen, og der vil ikke blive afgivet noget startssignal til styrekredsløbet 26.It should be noted that the circuit may be arranged such that the stabilized DC voltage is applied only above the fixed resistor FR and a code resistor 6 such that the coil is not contained in the voltage divider circuit. However, it is preferred to include the heating element since it allows the coil to be automatically checked for errors before applying power to it. Eg. for example, a short circuit or a break in the coil will cause an output signal from the A-D converter which is not recognized as an acceptable input signal to the memory and no start signal will be output to the control circuit 26.

30 Når styrekredsløbet modtager startsignalet fra hukommelsen, aktiverer det relæet R til at slutte kontakten RC^ og fuldende kredsløbet imellem spændingsstabilisatoren 27 og varmespolen.30 When the control circuit receives the start signal from memory, it activates the relay R to close the switch RC ^ and completes the circuit between the voltage stabilizer 27 and the heating coil.

Hukommelsen 22 frembringer et binært tidssignal til kom-paratoren i overensstemmelse med den binære spændingsind- 35The memory 22 produces a binary time signal to the comparator in accordance with the binary voltage input.

DK 160290BDK 160290B

9 gang, og når dette tidssignal er lig med det af tælleren udsendte, hvilket indikerer, at den nødvendige tid er udløbet, afgives et stopsignal til styrekredsløbet 26 for derved af afaktivere relæet R og åbne kontakten RC1 for 5 at afbryde strømtilførselen til spolen 2.9, and when this time signal is equal to that emitted by the counter, indicating that the required time has expired, a stop signal is output to the control circuit 26, thereby deactivating relay R and opening switch RC1 to interrupt the power supply to coil 2.

Den til spolemodstandstråden 2 tilførte elektriske strøm hæver temperaturen i det termoplastiske materiale ved grænsefladen mellem muffen og rørene, således at de bli-10 ver blødgjorte og smelter sammen til dannelse af en permanent svejst forbindelse, som forbinder rørenderne. Når strømforsyningen bliver afsluttet efter den indstillede tid, hvilket kan indikeres med en lampe på håndstyreorganet 9, frigøres konnektorerne 7 fra koblingen for at 15 efterlade den færdige forbindelse.The electric current supplied to the coil resistance wire 2 raises the temperature of the thermoplastic material at the interface between the sleeve and the tubes so as to soften and fuse to form a permanently welded connection connecting the pipe ends. When the power supply is terminated after the set time, which can be indicated by a lamp on the hand control 9, the connectors 7 are released from the coupling to leave the finished connection.

Da den til koblingen tilførte effektmængde automatisk bestemmes at styreenheden og ikke afhænger af operatøren, vil kvaliteten af den færdige forbindelse ikke bero på 20 operatørens dygtighed, og tilfredsstillende forbindelser kan udføres af ufaglært personale.Since the amount of power applied to the coupling is automatically determined by the controller and not dependent on the operator, the quality of the finished connection will not depend on the skill of the operator and satisfactory connections can be made by unskilled personnel.

Det er klart, at de terminale dele af koblingen og samvirkende konnektorer er kontrolleret således, at fejlfor-25 bindelse ikke er mulig. Hvis konnektorerne 7 ikke er indsat rigtigt og skruet ned for at bringe benene 5 og soklerne 11 i kontakt, vil styreenheden ikke tilføre nogen strøm til modstandstråden 2.It is clear that the terminal parts of the coupling and cooperating connectors are controlled so that faulty connection is not possible. If the connectors 7 are not properly inserted and turned down to contact the pins 5 and the sockets 11, the controller will not supply any current to the resistor wire 2.

30 Hvis en konnektor 7 går ud af indgreb med koblingen under den periode, hvor strømmen skal tilføres, vil kontakterne 5 og 11 afbrydes først og styreenheden kan indrettes til at reagere og hurtigt afbryde strømmen til koblingen, før kontakterne 4, 10 adskilles. På denne måde kan risiko 35 for buedannelse imellem kontakterne 4, 11 undgås, hvilket gør apparatet sikkert at anvende selv i en eksplosiv atmosfære.If a connector 7 goes out of engagement with the coupling during the period of power supply, contacts 5 and 11 will first be disconnected and the controller may be adapted to respond and rapidly disconnect the current to the coupler before separating contacts 4, 10. In this way, risk 35 of arc formation between contacts 4, 11 can be avoided, making the apparatus safe to use even in an explosive atmosphere.

1010

DK 160290 BDK 160290 B

Eftersom styreenheden automatisk identificerer koblingen i overensstemmelse med modstandsværdien af de indbyggede modstande 6, kan samme styreenhed anvendes inden for et stort område af koblinger af forskellige størrelser og 5 typer, naturligvis forudsat, at den er programmeret til at genkende og reagere på modstandsværdierne ved hjælp af hvilke de mange koblinger skelnes i overensstemmelse med deres individuelle effektkrav.Since the controller automatically identifies the coupling according to the resistance value of the built-in resistors 6, the same controller can be used within a wide range of couplings of different sizes and types, of course, provided it is programmed to recognize and respond to the resistance values by which distinguish the many couplings according to their individual power requirements.

10 Det bør bemærkes, at kun den ene af de to kodemodstande anvendes, f.eks. den øverste i fig. 3. Det foretrækkes imidlertid at anbringe en ved hver ende af spolen, således at koblingen er symmetrisk, og det er uden betydning hvilken vej rundt de to konnektorer 7 er fastgjort til 15 koblingen. Hvis en enkelt modstand benyttes, kan konnek-torerne 7 og koblingssoklerne være således tilpasset, at hver konnektor kun kan passe til den ene ende af koblingen, for at sikre at de elektriske forbindelser er korrekt udført.It should be noted that only one of the two code resistors is used, e.g. the upper one in FIG. 3. However, it is preferred to place one at each end of the coil so that the coupling is symmetrical and it is not important which way around the two connectors 7 is attached to the coupling. If a single resistor is used, the connectors 7 and the coupling sockets may be adapted so that each connector can fit only one end of the coupling to ensure that the electrical connections are properly made.

20 25 30 3520 25 30 35

Claims (12)

1. Elektrosmeltekobling omfattende et legeme af termo-5 plastisk materiale med et elektrisk varmeelement (2) anbragt i nærheden af en overflade på legemet, og hvortil en elektrisk strøm kan tilføres til smeltning af legemets materiale til materialet af en del, som skal svejses til koblingen, idet enderne af varmeelementet forbindes til 10 to terminaler (4) for at tilføre elektrisk strøm dertil, kendetegnet ved, at koblingen indeholder en hjælpeterminalkontakt (5) og et organ (6), som er elektrisk forbundet med hjælpeterminalkontakten (5) og har en karakteristisk elektrisk parameter, hvis værdi kan regi-15 streres elektrisk af et egnet apparat og er udvalgt i overensstemmelse med den elektriske effekt, hvormed koblingen skal forsynes.An electric melt coupling comprising a body of thermoplastic material with an electric heating element (2) disposed near a surface of the body and to which an electric current can be applied to melt the body material to the material of a part to be welded to the coupling, the ends of the heating element being connected to two terminals (4) to supply electrical current thereto, characterized in that the coupling contains an auxiliary terminal contact (5) and a means (6) electrically connected to the auxiliary terminal contact (5) and has a characteristic electrical parameter whose value can be electrically recorded by a suitable apparatus and selected in accordance with the electrical power with which the coupling is to be supplied. 2. Elektrosmeltekobling ifølge krav 1, kendeteg-20 net ved, at organet (6) er forbundet mellem en terminal (4) og hj ælpeterminalkontakten (5).Electro-melt coupling according to claim 1, characterized in that the means (6) is connected between a terminal (4) and the auxiliary terminal contact (5). 3. Elektrosmeltekobling ifølge krav 2, kendetegnet ved, at begge terminaler (4) er forbundet til en 25 hjælpeterminalkontakt (5) gennem et sådant organ (6), hvilke organer (6) har samme værdi for den karakteristiske elektriske parameter.Electro-melt connection according to claim 2, characterized in that both terminals (4) are connected to an auxiliary terminal contact (5) through such a device (6), which means (6) has the same value for the characteristic electrical parameter. 4. Elektrosmeltekobling ifølge krav 1, 2 eller 3, k e n -30 detegnet ved, at det eller hvert organ (6) er en enkelt elektrisk komponent.An electro-melting coupling according to claim 1, 2 or 3, characterized in that said or each member (6) is a single electrical component. 5. Elektrosmeltekobling ifølge krav 4, kendetegnet ved, at den elektriske komponent er en modstand. 35Electro-melt coupling according to claim 4, characterized in that the electrical component is a resistor. 35 6. Elektrosmeltekobling ifølge ethvert af kravene 1-4, kendetegnet ved, at den karakteristiske elek- DK 160290B triske parameter er den ohmske modstandsværdi af organet (6).Electro-melt coupling according to any one of claims 1-4, characterized in that the characteristic electrical parameter is the ohmic resistance value of the member (6). 7. Et antal elektrosmeltekoblinger ifølge ethvert af kra-5 vene 1-6, kendetegnet ved, at koblingerne har forskellige elektriske effektbehov, og at hver kobling indeholder et organ (6) med en individuel værdi for den karakteristiske elektriske parameter.A number of electro-melt couplings according to any one of claims 1-6, characterized in that the couplings have different electrical power requirements and that each coupler contains a means (6) with an individual value for the characteristic electrical parameter. 8. Elektrosmeltekobling ifølge ethvert af kravene 1-5 i kombination med et styreapparat (8) dertil, kendetegnet ved, at styreapparatet indeholder hoved- og hjælpekontakter til respektiv forbindelse til terminalerne (4) og hjælpeterminalkontakterne (5) i koblingen, ef-15 fekttilførselsorganer (27) til at tilføre elektrisk strøm til hovedkontakterne, omskiftningsorganer (RC^) til at styre tilførslen af elektrisk strøm til hovedkontakterne, følerorganer (FR, 20), som er forbundet til hjælpekontakterne til at registrere værdien af den karakteristiske 20 parameter af koblingens organ (6), og frembringelse af et udgangssignal i overensstemmelse dermed, hvilket signal repræsenterer den indstillede tid, i hvilken den elektriske strøm skal tilføres til hovedkontakterne, styreorganer (23-26), som er forbundet til følerorganet til at 25 modtage et startssignal derfra og slutte omskiftningsorganet (RC^) som svar derpå og til at åbne omskiftningsorganet (RC1), når den indstillede tid er udløbet.Electro-melt connection according to any one of claims 1-5 in combination with a control device (8) therein, characterized in that the control device contains main and auxiliary contacts for respective connection to the terminals (4) and the auxiliary terminal contacts (5) in the coupling, power supply means. (27) for supplying electric current to the main contacts, switching means (RC 1) for controlling the supply of electric current to the main contacts, sensing means (FR, 20) connected to the auxiliary contacts for detecting the value of the characteristic parameter of the coupling means (6), and generating an output signal accordingly, which signal represents the set time at which the electrical current is to be applied to the main contacts, control means (23-26) connected to the sensor means to receive a start signal therefrom, and closing the switching means (RC1) in response thereto and opening the switching means (RC1) when set time has expired. 9. Kombineret koblings- og styreapparat ifølge krav 8, 30 kendetegnet ved, at følerorganet indeholder en programmeret hukommelsesanordning (22) til at undersøge et dertil tilført indgangssignal svarende til en af et antal gyldige værdier, og som svar på et gyldigt indgangssignal udsende startssignalet og følerudgangssigna-35 let. DK 160290 BCombined switching and control apparatus according to claim 8, 30, characterized in that the sensor means contains a programmed memory device (22) for examining an input signal thereto corresponding to one of a number of valid values, and in response to a valid input signal transmitting the start signal and the sensor output signal. DK 160290 B 10. Kombineret koblings- og styreapparat ifølge krav 8 eller 9, kendetegnet ved, at styreorganet indeholder en komparator (23) med en første indgang (35) forbundet til at modtage følerudgangssignalet, en anordning 5 (24) til at udsende et tidsafhængigt udgangssignal, hvil ken komparator har en anden indgang (36) til at modtage det tidsafhængige signal og udsende et stopsignal, når det tidsafhængige signal falder sammen med følerudgangssignalet, og et styreorgan (26), som er forbundet til at 10 modtage starts- og stopsignalerne og slutte og åbne omskiftningsorganerne (RC1) som svar derpå.Combined switching and control apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that the control means comprises a comparator (23) with a first input (35) connected to receive the sensor output signal, a device 5 (24) for transmitting a time dependent output signal, each comparator having a second input (36) for receiving the time-dependent signal and emitting a stop signal when the time-dependent signal coincides with the sensor output signal, and a control means (26) connected to receive the start and stop signals and terminate and opening the switching means (RC1) in response thereto. 11. Kombineret koblings- og styreapparat ifølge ethvert af kravene 7-10, kendetegnet ved, at koblingens 15 organ (6) har en karakteristisk ohmsk modstandsværdi, følerorganet indeholder et modstandselement (FR) af forud bestemt modstand forbundet i serie med organet (6), når hoved- og hjælpekontakter er forbundet til terminalerne (4) og hjælpeterminalkontaktorganerne (5) i koblingen, og 20 at følerorganerne er indrettet til at tilføre en forud bestemt jævnspænding over organet (6), som er serieforbundet med modstanden (FR) og registrerer spændingen på et sted imellem organet (6) og modstanden (FR).Combined coupling and control apparatus according to any one of claims 7-10, characterized in that the means (6) of the coupling 15 have a characteristic ohmic resistance value, the sensor means containing a resistance element (FR) of predetermined resistance connected in series with the means (6). when main and auxiliary contacts are connected to the terminals (4) and the auxiliary terminal contacts (5) in the coupling, and the sensor means is arranged to apply a predetermined DC voltage across the means (6) connected in series with the resistor (FR) and register the voltage at a location between the member (6) and the resistor (FR). 12. Kombineret koblings- og styreapparat ifølge krav 11, kendetegnet ved, at varmeelementet (2) og organet (6) er elektrisk serieforbundet imellem nævnte punkt, ved hvilken spændingen registreres, og kilden for nævnte jævnspænding. 30 35Combined coupling and control apparatus according to claim 11, characterized in that the heating element (2) and the means (6) are electrically connected in series between said point at which the voltage is recorded and the source of said DC voltage. 30 35