DE2758188B2

DE2758188B2 - Verfahren zum Formen einer Ringnut im Endabschnitt eines Rohres aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE2758188B2
Application number: DE2758188A
Authority: DE
Inventors: Kornelis Herder; Wilhelmus Franciscus Theodorus Carolus Olderaan
Original assignee: Wavin BV
Current assignee: Wavin BV
Priority date: 1977-06-30
Filing date: 1977-12-27
Publication date: 1980-05-22
Also published as: DE2758188A1; JPS5518607B2; DK582577A; IN148987B; FR2395822B1; SE7714829L; GB1596563A; BR7708709A; AU509716B2; SU736865A3; JPS5416578A; AU3194377A; SE425226B; FR2395822A1; DE2758188C3; NL7707299A; US4395379A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Formen einer Ringnut im Endabschnitt eines Rohres aus thermoplastischen Kunststoff, bei dem der Endabschnitt erwärmt sowie auf einen Formdorn aufgeschoben wird, bei dem danach die Ringnut mittels eines Druckmediums aufgeweitet sowie mechanisch durch radiales Aufspreizen eines Segmentringes geformt wird und bei dem schließlich der Endabschnitt abgekühlt wird.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (DE-OS 26 10 526) werden die Segmente des Segmentringes unmittelbar nach oder gleichzeitig mit dem Einleiten des Druckmediums in ihre aufgeweitete Stellung aufgespreizt, derart, daß der durch die Einwirkung des inneren Überdrucks des Druckmediums bereits etwas aufgeweitete Bereich der Ringnut durch die Segmente des Segmentringes weiter aufgeweitet wird. Dieses weitere Aufweiten des Bereiches der Ringnut durch den sich aufspreizenden Segmentring geht so lange vor sich, bis die Segmente gegeneinander ausgerichtet sind, so daß ihre Außenflächen eine kontinuierliche Zylinderfläche bilden, womit der Segmentring seine vollständig aufgeweitete Stellung und damit seinen Formquerschnitt erreicht hat. Die Segmente des Segmentringes befinden sich demnach bei dem bekannten Verfahren bei ihrem Ausschieben von Anfang an, d. h. noch bevor sie die kontinuierliche Zylinderfläche bilden, mit der Wandung des erwärmten Endabschnittes des Rohres in Anlage und Eingriff. Dem durch das Druckmedium hervorgerufenen inneren Überdruck kommt hierbei im wesentlichen nur eine unterstützende Wirkung beim Aufweiten des Bereiches der Ringnut mittels der Segmente zu, deren Außenumfang in jedem Momentanzustand gleich dem Inntnumfang des Bereiches der Ringnut der Rohrwandung ist, die von den Segmenten nach außen gedrückt wird.

Die Ausübung des bekannten Verfahrens führt dazu, daß die erzeugte Ringnut eine unregelmäßige Innenseite aufweist, was insbesondere beim Einsetzen eines Dichtungsringes in den Endabschnitt des Rohres Schwierigkeiten bereitet. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Segmente des Segmentringes beim Aufspreizen unter Mitnahme des der Nutbildung dienenden Wandbereichs des Rohres nicht von Anfang an eine kontinuierliche Zylinderfläche bilden, sondern diese Zylinderfläche zunächst den Lücken zwischen den Segmenten entsprechende Unterbrechungen aufweist s Hieraus resultiert die unregelmäßige Oberfläche an der Innenseite der fertigen Ringnut Es ist bei der Ausübung des bekannten Verfahrens auch nicht auszuschließen, daß sich Kunststoff des Bereiches der Ringnut zwischen zwei aneinandergrenzende Segmente absetzt womit die

ίο unregelmäßige und unsaubere Ausbildung der innenseitigen Oberfläche der fertigen Ringnut noch verstärkt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Formen einer Ringnut der eingangs angegebenen Art zu schaffen, durch das eine exakte Ausformung der Ringnut mit regelmäßiger und sauberer Ausbildung der innenseitigen Oberfläche erreicht wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst daß das Aufweiten des Bereiches der Ringnut mittels des Druckmediums vor dem mechanischen Aufspreizen des Segmentringes wenigstens auf einen dem Formquerschnitt des Segmentringes entsprechenden Querschnitt und das Formen der Ringnut nach Druckabfall des Druckmediums durch Aufschrumpfen auf den aufgespreizten Segmentring erfolgt.

Der wesentliche Unterschied zu dem bekannten Verfahren besteht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren darin, daß der Bereich der Ringnut zunächst allein

durch den inneren Überdruck des Druckmediums aufgeweitet wird, und zwar so weit, daß der Innenumfang des durch Aufblasen gebildeten Bereiches der Ringnut dem Formquerschnitt bzw. dem Außenumfang des Segmentringes in dessen vollständig aufgeweiteter Stellung zumindest gleich ist. Erst nach diesem Aufweiten mittels des inneren Überdrucks wird der Segmentring aufgespreizt, bis er seine vollständig aufgeweitete Stellung besitzt, in der sein Außenumfang in keinem Falle den Innenumfang der durch Aufblasen vorgeformten Ringnut übersteigt. Sodann wird der innere Überdruck des Druckmediums aufgehoben, und der Bereich der Ringnut wird bei seinem Abkühlen auf den in aufgespreizter Stellung gehaltenen Segmentring aufgeschrumpft. Der Kunststoff der Ringnutwand kommt somit erst jetzt durch den Schrumpfvorgang in innige Berührung mit dem eine kontinuierliche Zylinderfläche bildenden Außenumfang des Segmentringes, wodurch eine exakt ausgeformte Ringnut hoher Festigkeit mit einer sehr regelmäßigen und glatten inneren Oberfläche entsteht.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird das Rohr im Bereich der Ringnut während des Aufweitens und vor dem Aufspreizen des Segmentringes gestaucht, um einer Verringerung der Wanddicke des Rohrteils durch den Aufblasvorgang entgegenzuwirken.

Nachfolgend wird der Gegenstand der Erfindung anhand der Zeichnung von zwei Ausführungsbeispielen einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens erläutert. Es zeigt

w) F i g. 1 einen Längsschnitt der Vorrichtung zum Formen einer Ringnut in zwei Ausführungsbeispielen (obere bzw. untere Hälfte) und

F i g. 2a bis 2e einen Ausschnitt der Vorrichtung nach F i g. 1 untere Hälfte in verschiedenen Stadien des

b5 Formens der Ringnut in größerer Darstellung.

Die Vorrichtung weist einen Formdorn 26 auf mit einem konischen Zwischenteil 9 und einem Muffenformteil 25, mittels dem eine Verbindungsmuffe 3 an einem

Rohr 1 aus thermoplastischem Kunststoff angeformt wird

Zum Formen der Verbindungsmuffe 3 wird zumindest der mit der Verbindungsmuffe 3 zu versehende Bereich des Rohres 1 auf eine Temperatur erhitzt, die über dem Erweichungspunkt des Kunststoffes liegt und z. B. für Polyvinylchlorid 130⁰C beträgt

Zwischen dem Muffenformteil 25 und einem Dornteil 25a befindet sich eine ringförmige Ausnehmung 2, die mittels einer dünnwandigen Hülse 5 verschließbar ist, um das Gleiten in dem Rohr 1 zu erleichtern. Die Hülse 5 ist eine Verlängerung eines Rings 4, der mit Paßsitz auf der Außenseite des Dornteiles 25a gleitbar ist Ein erster Dichtring 32 ist in einer Nut 33 aufgenommen und bewirkt eine Abdichtung zwischen dem Ring 4 und dem Dornteil 25a Der Ring 4 ist mit einer Schulter 7 versehen.

Der Ring 4 steht ferner mit einer ihn umgebenden zweiten Hülse 27 in Eingriff. Die Hülse 27 weist ihrerseits eine Schulter 6 mit einem Stoßdämpfungsrand 8 auf, der an eine abgeschrägte Fläche 22 angrenzt Der andere endseitige Rand der Hülse 27 weist eine abgeschrägte Kante 34 auf, an die ein Dichtring 35 angrenzt

Zwischen der Schulter 6, der Hülse 27 und der Hülse 5 ist zur Aufnahme des Endbereichs 3a des Rohres 1 ein Zwischenraum gebildet

Nachdem der Endbereich 3a in dem Zwischenraum zwischen der Schulter 6 und der Hülse 5 aufgenommen worden ist gleitet der Ring 4 mit der zweiten Hülse 27 nach links (F i g. 2b). Während der Gleitbewegung des Ringes 4 wird die Hülse 5 aus dem Bereich der ringförmigen Ausnehmung 2 herausbewegt so daß die Ausnehmung 2 geöffnet wird. Die Ausnehmung 2 ist von Endflächen 108 und 116 begrenzt

Nach Erreichen eines Anschlags 28 wird eine geteilte Außenform 10 im Bereich der zu formenden Ringnut 20 rund um die Verbindungsmuffe 3 angebracht Die Außenform 10 hat einen Stoßdämpfungsrand 14 und eine Fuhrungsfläche 13, wobei der Stoßdämpfungsrand 14 mit dem Stoßdämpfungsrand 8 der Schulter 6 der Hülse 27 zusammenwirkt

Dieses Zusammenwirken wird dadurch erreicht, daß die Hülse 27 mit dem Ring 4 unter der Einwirkung eines Druckkolbens 36 nach links geschoben wird, so daß gleichzeitig ein Stauchen des Rohres im Bereich der Ringnut 20 erfolgt. Der Stoßdämpfungsrand 8 der erhöhten Schultor 6 wird soweit fortbewegt bis er am Stoßdämpfungsrand 14 des ersten Bereichs der Außenform 10 anliegt Die abgeschrägte Fläche 22 bildet gemeinsam mit einer Basisfläche 17 und einer abgeschrägten Fläche 23 der Außenform 10 eine ringförmige Ausnehmung 15 zum Bilden der Ringnut 20.

Der Stauchvorgang kann auch gemäß dem Ausfüh-

rungsbeispiel nach F i g. 1 obere Hälfte in der Weise erfolgen, daß ein Druckkolben 36a gegen die Hülse 27 drückt die in diesen. Fall mit dem Ring 4 starr verbunden sein muß.

Während des Stauchvorgangs, bt-i dem das Rohr 1

ίο mittels einer Halteplatte 38 gehalten ist, wird durch einen Einlaß 25f> Druckluft einer Zufuhrleitung 21 zugeführt die durch einen Auslaß 11 in die ringförmige Ausnehmung 2 einmündeL Mittels der Druckluft wird der Bereich der Ringnut 20 aufgeblasen, bis der Innendurchmesser des aufgeblasenen Bereiches im Querschnitt zumindest gleich dem Außendurchmesser eines Nutformrings 19 in dessen aufgespreiztem Zustand ist Der Aufblasvorgang wird so lange durchgeführt, bis der Bereich der Ringnut 20 an der Basisfläche 17 der Außenform 10 anliegt Vom Grund der ringförmigen Ausnehmung 15 der Außenform 10 aus gesehen ist der Umfang des Nutformrings 19 im aufgespreizten Zustand kleiner als der Innenumfang der Basisfläche 17 dieser ringförmigen Ausnehmung 15 (Fig.2e).

Nach dem Aufblasen des Bereiches der Ringnut 20 des Rohres 1 wird der Nutformring 19 aufgespreizt bis dieser seine vollständig aufgeweitete Stellung besitzt wobei der Aufblasdruck aufrechterhalten wird. Nach erfolgter Aufspreizung des Nutformrings 19 wird der Aufblasdruck aufgehoben. Aufgrund dessen schrumpft der aufgeblasene Bereich der Ringnut 20 auf den starren Nutformring 19 auf, wenn die Außenform 10 durch Zuführen eines Kühlmediums, z. B. Wasser, über eine Kühlmittelleitung 29 mit einem Auslaß 24 gekühlt wird, so daß ein Zwischenraum zwischen der Basisfläche 17 der Ausnehmung 15 der Außenform 10 und der Außenseite 18 der fertiggestellten Ringnut 20 geschaffen wird. Hieraus resultiert ein Erzeugnis mit sehr guten

Festigkeitseigenschaften.

Der Abstand zwischen der Innenseite 30 der Außenform 10 und der Außenseite 31 des Muffenformteiles 25 ist gleich dem oder kleiner als der Abstand zwischen der Basisfläche 17 und, in einem radialen Querschnitt gesehen, der gegenüberliegenden Außenseite des starren Nutformrings 19.

Zum Kühlen der Verbindungsmuffe 3 und des erwärmten Bereichs des Rohres 1 werden diese Bereiche durch ein Kühlmittel gekühlt das durch eine

so Kühlvorrichtung 16 zugeführt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Formen einer Ringnut im Endabschnitt eines Rohres aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem der Endabschnitt erwärmt sowie auf einen Formdorn aufgeschoben wird, bei dem danach die Ringnut mittels eines Druckmediums aufgeweitet sowie mechanisch durch radiales Aufspreizen eines Segmentringes geformt wird und bei dem schließlich der Endabschnitt abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufweiten des Bereiches der Ringnut mittels des Druckmediums vor dem mechanischen Aufspreizen des Segmentringes wenigstens auf einen dem Formquerschnitt des Segmentringes entsprechenden Querschnitt und das Formen der Ringnut nach Druckabfall des Druckmediums durch Aufschrumpfen auf den aufgespreizten Segmentring erfolgt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr im Bereich der Ringnut während des Aufweitens und vor dem Aufspreizen des Segmentringes gestaucht wird.