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DE2710998C2 - Muffe aus thermoplastischem Kunststoff mit einem elektrischen Widerstandsheizdraht - Google Patents

Muffe aus thermoplastischem Kunststoff mit einem elektrischen Widerstandsheizdraht

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DE2710998C2
DE2710998C2 DE2710998A DE2710998A DE2710998C2 DE 2710998 C2 DE2710998 C2 DE 2710998C2 DE 2710998 A DE2710998 A DE 2710998A DE 2710998 A DE2710998 A DE 2710998A DE 2710998 C2 DE2710998 C2 DE 2710998C2
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sleeve
heating wire
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resistance
resistance heating
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DE2710998A
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Werner Hägendorf Sturm
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WAVIN AG SUBINGEN CH
Original Assignee
Sturm Werner 4614 Haegendorf
Von Roll Ag 4563 Gerlafingen
Von Roll AG
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Priority claimed from CH243877A external-priority patent/CH601719A5/de
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Description

Die Erfindung betrifft eine Muffe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Muffe ist aus der DE-PS 10 55 305 bekannt.
Für die Erstellung von Rohrleitungsnetzen durch Leitungsteile, z. B. Rohre, Formstücke und Ventile, aus thermoplastischem Kunststoff werden die einzelnen Teile vor allem durch Schweißverbindungen miteinander verbunden. Bei einer bekannten Schweißverbindung wird auf die Stutzen der zu verbindenden Leitungsteile eine hülsenförmige Muffe mit einem im Muffenkörper eingelegten Widerstandsheizdraht geschoben. Darauf wird der Widerstandsheizdraht elektrisch aufgeheizt, bis sowohl das Material der Stutzen als auch der Muffe sich teilweise erweicht und zusammenfließt; die hierbei entstehende innige Materialverbindung bildet nach dem Erkalten eine gas- und flüssigkeitsdichte Schweißstelle.
Zum Schweißen solcher Muffen werden Schweißgeräte, die entweder mit SLleinspannungen, d. h. bis etwa 50 Volt, oder mit Netzspannung arbeiten, verwendet; bei den zweitgenannten Schweißgeräten werden die Muffen mit Spannungen unter 185 Volt effektiv betrieben. Der Grund hierzu liegt darin, daß die Schweiß- und Dosiergeräte Schwankungen der Netzspannung auregeln sollen. Der durch die verwendeten Schweiß- und Dosiergeräte verbundene Aufwand an elektrichen Bauteilen, insbesondere bei Geräten zum Ausregeln von Netzspannungsschwankungen, ist erheblich, weshalb sie für den Einsatz an Baustellen nicht besonders geeignet sind; oftmals treten Störungen in din gemimten Geräten auf, die zu Fehlschweißungen führen können. Zudem müssen bei den bekannten Geräten die Schweißzeiten sehr genau eingehalten werden. Dies setzt andererseits wieder voraus, daß die bekannten Muffen, be. denen der Widerstandsbereich der in den Muffenkörper eingelegten Netzdrähte je nach der Größe des Durchmessers der Verbindung von etwa 0,1 bis 30 Ohm variiert, eine nicht zu weit von der zugrundegelegten Normaltemperatur abweichende Temperatur aufweisen sollten, andernfalls mit Fehlschweißungen gerechnet werden muß, z. B. bei zu tiefer Muffentemperatur mit einer unvollständigen Verschweißung der Teile. Der Möglichkeit von Fehlschweißungen kann zwar dadurch etw;« begegnet werden, daß dem Muffenkörper eine Schrumpfreserve, z. B. durch Aufweiten, erteilt wird. Damit wirci erreicht, daß bei ungenügender Verschweißung wenigstens eine Schrumpfverbindung der Teile vorliegt, die zwar gegebenenfalls bei drucklosen Leitungsnetzen und bei Fehlen von zusätzlichen Beanspruchungen ausreichend sein kann, nicht jedoch bei druckbeaufschlagten und unter Spannung stehenden Leitungsnetzen.
Bei der bekannten Muffe (DE-PS 10 55 305) für Kleinspannung wird ein Widerstandsheizdraht aus zwei kreisförmigen Nickeichromelementen benützt, die parallel geschaltet sind. Abgesehen davon, daß dadurch eine ungleiche Belastung der Elemente entsteht, muß bei Abweichung der Spannung von ihrem Normalwert oder bei einer von der zugrundegelegten Normaltemperatur abweichenden Muffentemperatur mit Fehlschweißungen gerechnet werden.
Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, eine Muffe der eingangs genannten Art so weiterzuentwicklen, daß unter Beibehaltung der einfachen Anschlußmög:lchkeit auch bei größeren Abweichungen In der an der Muffe angelegen Spannung eine zuverlässige Schweißverbindung erzielt wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß der bei bekannten Schweißmuffen erforderliche verhältnismäßig große apparative Aufwand durch die genaue Regelung der der Schweißmuffe zuzuführenden Schwelßenergie bedingt ist. Es besteht bei weniger genauer Regelung die Gefahr, daß eine Überheizung, Insbesondere bei kleinen Schweißmuffen, oder eine zu geringe Erwärmung, insbesondere bei großen Schweißmuffen, stattfindet. Wird dagegen der Durchmesser des Widerstandsheizdrahtes wesentlich kleiner als bei bekannten Muffen gewählt, so kann unter Einhaltung einer annähernd konstanten spezifischen Heizleistung, d. h. der Heizleistung pro Volumen- oder Verbindungsflächeneinheit der Muffe, der Widerstand des Heizdrahtes verhältnismäßig hoch gewählt werden. Dadurch wirken sich Änderungen des Widerstandes verhältnismäßig geringfügiger auf den Wert der zugeführten Heizenergie aus, so daß es genügt, die der einzelnen Muffe zugeführte Heizenergie allein durch die Schweißzelt festzulegen. Hierbei Ist es zweckmäßig, für die Schweißzelt der Muffen verschiedener Durchmesser, jedoch der gleichen Nenndruck-Stufe, den gleichen Zeitwert, z. B. 60 Sekunden, festzulegen.
Unter der Annahme einer gleichbleibenden Schweißzelt für die Muffen einer Nenndruck-Stufe und annähernd konstanter spezifischer Heizleistung sind die Kenndaten der Muffen einer Nenndruck-Stufe aus der nachstehenden Tabelle, die eine praktisch erprobte Muffenreihe darstellt, zu entnehmen.
Vorzugsweise wird als Widerstandshclzdraht ein Kaltleiter verwendet, der einen wesentlich größeren positiven TemDeraturkoeffizienten aufweist als übliche Widerstandsheizdrähte. Werden Muffen mit solchen Drähten bei
kalten Temperaturen verwendet, erfolgt eine größere Wärmeabgabe an den Muffenkörper, so daß auch bei diesen ungünstigen Voraussetzungen eine einwandfreie Schweißverbindung erreicht wird.
Muffe Heizdrahtwiderstand Heizleistung Heizdraht-Durchmesser für mm
Nennweite Ohm Watt Werkstoff »A« Werkstoff »B« 0,09
mm mm 0,11
40 264,1 183,2 0,05 0,14
50 216,3 223,7 0,06 0,16
63 171,2 282,7 0,07 0,20
75 145,8 332,0 0,09 0,27
90 115,85 417,80 0,12 0.35
110 90,48 534,93 0,15 0,45
125 68,88 702,65 0,18
160 53,19 909,84 0,25
Die in der vorstehenden Tabelle aufgeführten Heizdrähte haben folgende Zusammensetzung.
Werkstoff »A« 77% Cu, 21% Ni, 2% Mn "
Werkstoff »B« 20% Ni, 25% Cr, Rest Fe . ."- .
Es können auch andere Werkstoffe für den Widerstandsheizdraht Verwendung finden, von denen eine große Zahl irn Handel erhältlich ist, deren spezifischer Widerstand in weiten Grenzen variiert, z. B. zwischen 0,3 Ohm • mmVm und etwa 1,3 Ohm · mmVm. Wesentlich ist jedoch, daß der Durchmesser des Heizurahtes kleiner gewählt wird, als dies bei den bekannten Schweißmuffen der Fall ist. Aus der vorstehenden Tabelle ist zu entnehmen, daß der Durchmesser des Widerstandsheizdrahtes, mit zunehmendem Durchmesser der Muffe zunimmt, während der Gesamtwiderstand des Heizdrahtes mit zunehmendem Durchmesser der Muffe abnimmt. Die Änderung des Gesamtwiderstandes des Heizdrahtes in Abhängigkeit vom Durchmesser der Muffe kann auch dadurch erreicht werden, daß der Durchmesser des Widerstandsheizdrahtes praktisch unverändert bleibt, jedoch unterschiedliche Materialien für die einzelnen Heizdrähte verwendet werden. So zeigt die vorstehende Tabelle, daß für die Schweißmuffe mit Nennweite 40 bzw. 75 ein Heizdraht aus Werkstoff »B« bzw. »A«, beide mit 0,09 mm Drahtdurchmesser, verwendet werden kann, um die gewünschten Widerstände zu erreichen. In gleicher Weise kann für die anderen Nennweiten durch Wahl anderer Werkstoffe der gleiche Drahtdurchme»ser erreicht werden.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine schematisch dargestellte Muffe,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Muffe nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Schaltschema einer Schaltvorrichtung für eine Muffe und
Fig. 4 ein Schaltschema einer weiteren Schaltvorrichtung für eine Muffe.
In Fig. 1 und 2 ist eine Muffe, wie sie vorstehend beschrieben wurde, dargestellt. Sie weist einen Muffenkörper 1 auf, in welchem an der innenseitigen Umfangs(l£che 2 oder in der Nähe derselben eine Wicklung 3 eines elektrischen Widerstandsheizdrahtes angeordnet ist. An der Außenumfangsfläche 4 des Muffenkörpers 1 sind zwei Vertiefungen 5 angeordnet, in denen sich je ein Ende der Heizdrahtwicklung 3 in Form eines Kontaktstiftes 6 befindet. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die einzelnen Windungen der Heizdrahtwicklung 3 mit einem dazwischenliegenden Abstand α angeordnet. Dieser Abstard wird zweckmäßig unabhängig von der Größe der Muffe etwa konstant gehalten, da der Wärmefiuß im Muffenkörper 1 sich unabhängig von der Muffengröße ausbildet. Wie bereits erwähnt, steht der Drahtdurchmesser d des Widerstandsheizdrahtes in einem bestimmten Verhältnis zum Muffendurchmesser D, -.veli.ii' letzterer Wert etwa der Nennweite plus der doppelten Wandstärke des Rohrstutzens der zu verschweißenden Rohrteile entspricht.
. In Fig. 3 ist der Anschluß einer Muffe 7 über eine Anschlußleitung 8 beispielsweise mit dem öffentlichen Versorgungsnetz 9 hergestellt. Die Anschlußleitung 8 weist einen manuell betätigbaren Schalter 10 auf. Der Schalter 10 kann auch als Impulsschalter ausgebildet sein, der beim Loslassen die Anschlußleitung 8 unierbricht. Die Anschlußleitung 8 ist über elekrlsche Verbindungen 11, die z. P aus dem in Fig. 2 dargestellten Kontaktstift 6.und einer in Fig. 5 schematisch dargestellten Buchse 12 bestehen können, mit der Heizdrahtwicklung 3 gemäß Fig. 1 und 2 verbunden.
■In Fig. 4 Ist die Muffe 7 in gleicher Welse wie In Fig. 3 mit der Anschlußleitung 8 verbunden. Der Unterschied gegenüber der einfachen Ausführung nach Flg. 3 besteht darin, daß die Schweißzeit nicht durch manuelle Betätigung des Schalters 10 erfolgt, sondern durch einen einstellbaren Zeltschalter 12, der über eine Leitung 13\ die an der Anschlußleitung 8 Hegt, gespeist wird und ein Relais 14 zur BetL'lgung des Schalters 10 entsprechend der eingestellten Schweißzeit ein- und ausschaltet.
Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Muffe aus einem thermoplastischen Kunststoff mit einem im Bereich der Innenwandung eines hülsenförmigen Muffenkörpers angeordneten elekrischen Widerstandsheizdraht zur Herstellung von Schweißverbindüngen an Rohrstutzen von Leitungen, FormstOcken und Ventilen, wobei der Widerstand des Widerstandsheizdrahtes einen dem Durchmesser der Schweißmuffe angepaßten Wert aufweist und der Heizdraht an eine Stromversorgung anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand des Heizdrahtes mit zunehmendem Muffendurchmesser abnimmt, wobei der Drahtdurchmesser {d) des Heizdrahtes (3) mit zunehmendem Durchmesser der Muffe zunimmt.
ίο
2. Muffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser {d) des Heizdrahtes 0,05 bis
0,45 mm beträgt.
3. Muffe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizdraht (3) ein Kaltleiter ist.
DE2710998A 1976-03-22 1977-03-14 Muffe aus thermoplastischem Kunststoff mit einem elektrischen Widerstandsheizdraht Expired DE2710998C2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH353576 1976-03-22
CH48177A CH601720A5 (en) 1977-01-14 1977-01-14 Electrically weldable thermoplastic sleeve for pipework, etc.
CH243877A CH601719A5 (en) 1977-02-25 1977-02-25 Electrically weldable thermoplastic sleeve for pipework, etc.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2710998A1 DE2710998A1 (de) 1977-10-06
DE2710998C2 true DE2710998C2 (de) 1984-08-02

Family

ID=27172141

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
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