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DE3411179C1 - Elektro-Schweißfitting oder Schweißmuffe - Google Patents

Elektro-Schweißfitting oder Schweißmuffe

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Publication number
DE3411179C1
DE3411179C1 DE3411179A DE3411179A DE3411179C1 DE 3411179 C1 DE3411179 C1 DE 3411179C1 DE 3411179 A DE3411179 A DE 3411179A DE 3411179 A DE3411179 A DE 3411179A DE 3411179 C1 DE3411179 C1 DE 3411179C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
welding
contact
socket
heating wire
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3411179A
Other languages
English (en)
Inventor
Franz 6802 Ladenburg Eckl
Knut 6905 Schriesheim Hildner
Heinz Günter Dipl.-Ing. 6944 Hemsbach Oster
Wolfgang 6800 Mannheim Sichler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Friatec AG
Original Assignee
Friedrichsfeld GmbH Steinzeug und Kunststoffwerke
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Friedrichsfeld GmbH Steinzeug und Kunststoffwerke filed Critical Friedrichsfeld GmbH Steinzeug und Kunststoffwerke
Priority to DE3411179A priority Critical patent/DE3411179C1/de
Application granted granted Critical
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Expired legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/33—Contact members made of resilient wire
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    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L47/00—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics
    • F16L47/02—Welded joints; Adhesive joints
    • F16L47/03—Welded joints with an electrical resistance incorporated in the joint

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)

Description

  • anspruchs 1.
  • In der DE-PS 27 60064 ist eine Schweißmuffe aus einem thermoplastischen Kunststoff mit einem hülsenförmigen Muffenkörper beschrieben, der radial innenliegend einen Widerstandsheizdraht für das Heizwendelschweißen aufweist Die beiden Enden des Heizdrahtes sind jeweils in eine Kammer eines Buchsengehäuses geführt, in welche Kammer die mit einer Schweißstromquelle elektrisch verbundenen Kontaktelemente einschiebbar sind. Im Zentrum der genannten Kammer befindet sich ein Kontaktstift, um dessen unteres Ende das Heizdrahtende mit aneinanderliegenden Windungen gewickelt ist Ist in die Kammer ein Kontaktelement eingeführt, so umgreift dieses den metallischen Kontaktstift Die Befestigung und das Umwickeln des Kontaktstiftes mit dem Ende des Heizdrahtes muß mit einem entsprechenden Aufwand erfolgen, um unter allen Betriebsbedingungen einen ordnungsgemäßen Stromübergang zu erreichen. Die Fertigung und die Verankerung des Kontaktstiftes in der Schweißmuffe bedingen einen zusätzlichen Herstellungsaufwand.
  • Ferner ist in der US-PS 3943334 eine Schweißmuffe beschrieben, bei welcher das Heizdrahtende in der Kammer ohne zusätzlichen Kontaktstift oder dergleichen zu einer Buchse oder Spule zur direkten Aufnahme des einzuführenden Kontaktelements ausgebildet ist Die Schweißmuffe besteht aus zwei zueinander koaxialen Teilen, wobei der Heizdraht in Rillen des inneren Teiles eingebettet ist Beim Einführen des Kontaktelements besteht die Gefahr, daß die Windungen der Spule verschoben werden und ein vollständiges Einführen des Kontaktelements verhindert wird. Dies gilt vor allem bei einem Kontaktelement, mit welchem ein hoher Kontaktdruck ausgeübt werden soll.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elektro-Schweißfitting oder Schweißmuffe der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei einfacher und zuverlässiger Fertigung auch ein hoher Kontaktdruck aufgenommen werden kann.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einem Elektro-Schweißfitting oder einer Schweißmuffe der eingangs genannten Art die im Kennzeichen von Anspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.
  • Das vorgeschlagene Elektro-Schweißfitting oder Schweißmuffe gewährleistet auch unter harten Einsatzbedingungen ein funktionssicheres Einführen des Kontaktelements. Die steife Kontaktwendel ist in der Innenwandung des Buchsengehäuses stabil verankert, und ein hoher Kontaktdruck kann während des Schweißvorganges praktisch unverändert aufrechterhalten werden.
  • Es werden keine zusätzlichen Bauelemente wie der o. a.
  • Kontaktstift erforderlich, und gleichwohl bleibt der Übergangswiderstand im wesentlichen unverändert, und auch eine Erwärmung des die Wendel aufnehmenden bzw. umgebenden Materials aus schweißbarem Werkstoff hat insoweit keinen nachteiligen Einfluß. Aufgrund des hohen aufnehmbaren Kontaktdruckes kann zum Schweißen auch Niederspannung zum Einsatz gelangen, was im Hinblick auf die Sicherheit des Bedienungspersonals von Bedeutung ist. Es bereitet keine Schwierigkeiten eine große Kontaktfläche zwischen der steifen Kontaktwendel und dem in diese unmittelbar einzuführenden Kontaktelement vorzugeben und somit eine geringe Kontakterwärmung zu gewährleisten. Eine axiale Verschiebung der aneinanderliegenden Windungen der steifen Kontaktwendel ist beim Einführen des Kontaktelements auch dann nicht zu befürchten, wenn mittels Kontaktfedern o. ä. ein hoher Anpreßdruck vorgegeben ist Da das Kontaktelement eines Steckers in die Kontaktwendel eingeführt wird, kann das umgebende Buchsengehäuse im Hinblick auf eine niedrige Durchwärmung während des Schweißen ohne weiteres auch mit einem entsprechend großen Außendurchmesser versehen werden.
  • In einer beosnderen Weiterbildung weist das Kontaktelement des Steckers an seinem freien Ende ein Isolierteil auf, zu dessen Aufnahme die Kammer eine radial nach innen gerichtete Ausnehmung hat. Auf einfache Weise wird ein zuverlässiger Berührungsschutz von spannungsführenden Teilen erreicht. Da die steife Kontaktwendel in die Hinterschneidung und/oder in den Werkstoff der Innenwandung eingebettet ist, wird beim Einschieben des Kontaktelements gleichwohl ein Verschieben der Kontaktwendel in die Ausnehmung verhindert.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist zwischen der Kammer und der Innenfläche des Körpers des Schweißfittings oder der Schweißmuffe ein radialer Verbindungskanal vorhanden, durch welchen das Ende des auf der Innenfläche angeordneten Heizdrahtes geführt wird. Der Verbindungskanal kann in Form einer Bohrung eingebracht werden, und bei der Herstellung wird lediglich das Ende durch den Verbindungskanal hindurchgesteckt und anschließend zu der Kontaktwendel gewickelt. Alternativ kann die oben erwähnte Ausnehmung sich auch direkt bis zur Innenfläche erstrecken, so daß das Heizdrahtende bei der Herstellung einfach durch die Ausnehmung hindurchgesteckt werden muß.
  • So kann auch problemlos ein vergleichsweise dicker und
  • steifer Heizdraht auf der Innenfläche als Heizwendel angeordnet werden und mit seinen Enden durch die Ausnehmung in die Kammer geführt werden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 schematisch einen Längsschnitt durch ein Schweißfitting mit einer einzigen Heizwendel, Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Schweißfitting mit zwei bifilar gewickelten Heizwendeln, F i g. 3 eine Ausführungsform, bei welcher zwei Anschlußwendeln zu einem Doppelstecker zusammengefaßt sind, F i g. 4 vergrößert einen Längsschnitt einer Schweißmuffe zusammen mit einem zugeordneten Stecker, F i g. 5 eine Ausführungsform, bei welcher das Buchsengehäuse teilweise versenkt angeordet ist, Fig. 6 eine Ausführungsform mit einem vollständig im Körper des Schweißfittings angeordneten Buchsengehäuse, F i g. 7 eine Ausführungsform ähnlich F i g. 6, wobei jedoch die Kontaktwendel in einer durchgehenden radialen Bohrung angeordnet ist.
  • F i g. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch ein Elektro-Schweißfitting 1, welches einen Körper 2 aus einem thermoplastischen, schweißbaren Werkstoff aufweist. Auf der Innenfläche 16 des Körpers 2 ist der elektrische Heizdraht 3 in Form einer Heizwendel angeordnet. Auf der Außenseite des Körpers 2 befinden sich zwei Buchsen 4 mit einem Buchsengehäuse 5. Durch einen Verbindungskanal 10 im Körper 2 werden die jeweils zu einer Kontaktwendel 11 gewickelten Enden 12 des Heizdrahtes 3 in eine Kammer eines Buchsenhohlraums 6 geführt. Der Vollständigkeit halber sind auch zwei Rohrenden 13 dargestellt, die mittels des Schweißfittings 1 miteinander zu verbinden sind. Zum Schweißen wird eine Stromquelle über Kontaktelemente, welche jeweils in die beiden Kammern bzw. die Buchsenhohlräume 6 eingeführt werden, verbunden und für eine vorgegebene Zeitdauer ein Strom entsprechend den Materialeigenschaften usw. durch den Heizdraht 3 zugeführt. Aufgrund der steifen Ausbildung der Kontaktwendel 11 können Kontaktelemente für einen hohen Kontaktdruck zum Einsatz gelangen, da auch bei einer Erwärmung des Buchsengehäuses 5 mittels der steifen Kontaktwendel der Kontaktdruck im wesentlichen unverändert aufgenommen werden kann. Der Heizdraht 3 ist zu einer monofilaren Heizwendel gewikkelt, so daß beide Rohrenden 13 gleichzeitig verschweißt werden können.
  • F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher zwei Heizdrähte 3 jeweils in Form einer bifilar gewickelten Fleizwendel an der Innenfläche 16 des Körpers 2 angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform sind insgesamt vier Buchsen 4 mit Kontaktwendeln 11 vorhanden, über welche entsprechend obigen Ausführungen die Stromzufuhr erfolgen kann.
  • F i g. 3 zeigt Schnitt quer zur Längsachse des Schweißfittings 1, bei welchem zwei Kontaktwendeln 11 kombiniert in einer Doppelbuchse 14 angeordnet sind.
  • Die beiden Kontaktwendeln 11 befinden sich jeweils am Ende des gleichen Heizdrahtes 3, welcher an der Innenfläche 16 des Elektro-Schweißfittings 1 in Form einer Heizwendel vorhanden ist. Zum Schweißen braucht also nur ein einziger entsprechend ausgebildeter Steckverbinder auf die Doppelbuchse 14 aufgesteckt zu werden.
  • F i g. 4 zeigt vergrößert die an der Außenfläche 17 des Körpers 2 angeordnete Buchse 4 des Schweißfittings 1 zusammen mit dem zugeordneten Stecker 21. Der Buchsenhohlraum 6 weist, in radialer Richtung von außen nach innen betrachtet, einen Einführungstrichter 7, eine Kammer 8 für die Kontaktwendel 11 sowie eine Ausnehmung 9 auf. Durch einen Verbindungskanal 10 wird das Ende des Heizdrahtes 3 in den Buchsenhohlraum 6 geführt. Am Übergang der Kammer 8 zur Ausnehmung 9 ist eine Stufe 18 vorhanden, mittels welcher eine zusätzliche Abstützung der Kontaktwendel 11 erreicht wird. Die Kammer 8 weist zur Aufnahme der Kontaktwendel 11 eine Hinterschneidung in der Innenwandung 19 auf. In diesem hinterschnittenen Bereich ist der Durchmesser der Innenwandung 19 größer als der von der Ausnehmung 9. Durch diese Anordnung wird eine feste Verankerung der Kontaktwendel 11 in der Kammer 8 sichergestellt. Der Außendurchmesser der Buchse 4 wird entsprechend dem erforderlichen Schweißstrom vorgegeben, um eine hinreichend große Masse zur Verfügung zu haben und beim SchWeißen eine minimale Erwärmung der Buchse zu gewährleisten. Mit dem Außendurchmesser wird eine derartige Masse der Buchse 4 vorgegeben, daß die Festigkeit und/oder Steifigkeit der Buchse 4 beim Schweißen praktisch nicht verändert werden. Die steife Kontaktwendel 11 ist ferner teilweise in die Innenwandung 19 der Kammer 8 eingebettet. Der Stecker 21 enthält eine Schutzhülse 22 aus Isoliermaterial sowie ein metallisches Kontaktelement 23. Das Kontaktelement 23 weist eine oder auch mehrere Federn 24 sowie am vorderen Ende ein Isolierteil 25 auf Elektrisch leitende Teile des Steckers 21 sind also gegen Berührung weitgehend gesichert Der Stecker 21 ist in Richtung des Pfeiles 26 auf die Buchse 4 aufsteckbar, wobei das Kontaktelement 23 in die Kontaktwendel 11 eingeschoben wird. Aufgrund der Eigensteifigkeit der Kontaktwendel 11 bleibt der Kontaktdruck zum Kontaktelement 23 auch dann vorhanden, wenn beim Schweißen sich das Buchsengehäuse 5 erwärmen sollte.
  • Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die Buchse 4 teilweise versenkt im Körper 2 angeordnet ist Um das Buchsengehäuse 5 herum ist ein Ringeinstich 15 vorhanden, um eine Schutzhülse oder dergl. des zugeordneten Steckers aufnehmen zu können.
  • Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 6 ist die Buchse 4 mit dem Buchsengehäuse 5 vollständig versenkt in dem Körper 2 des Schweißfittings 1 angeordnet. Eine solche Ausführungsform wird beispielsweise für Wandstärken des Körpers 2 größer als 12 mm vorgesehen, wobei solche Körper aus extrudierten Rohren hergestellt werden können. Durch Einbringen des Ringeinstiches 15 sowie Bohren des Buchsenhohlraumes 6 ist das Buchsengehäuse 5 mit der Kammer 8 für die Kontaktwendel 11 geschaffen. Am inneren Ende des Buchsenhohlraumes 6 befindet sich die Ausnehmung 9 für das Isolierteil des zugeordneten Steckers. Durch den Verbindungskanal 10 wird das Ende 12 des Heizdrahtes 3 in radialer Richtung nach außen in die Kammer 8 geführt und dort als steife Kontaktwendel 11 angeordnet.
  • Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 7 ist der Buchsenhohlraum 6 als eine den Körper 2 in radialer Richtung vollständig durchdringende Bohrung ausgebildet Diese Ausführungsform ist besonders für einen Heizdraht 3 mit einem vergleichsweise großen Durchmesser geeignet. Das Ende des Heizdrahtes 3 läßt sich ohne Schwierigkeiten durch die Bohrung 6 hindurchführen und zu der steifen Kontaktwendel 11 formen.
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Claims (4)

  1. Patentansprüche: 1. Elektro-Schweißfitting oder Schweißmuffe für Rohre aus einem thermoplastischen und/oder schweißbaren Werkstoff, insbesondere Polyäthylen, mit einem auf einem Körper angeordneten Heiz draht, mit einer Kammer, in welcher das Ende des Heizdrahtes zu einer mit aneinanderliegenden Windungen steif ausgebildeten Kontaktwendel gewikkelt und angeordnet ist, wobei ein Kontaktelement in die Kammer eines Buchsengehäuses einschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktwendel (11) unverschiebbar in einer Hinterschneidung der Innenwandung (19) des Buchsengehäuses (5) und/oder in den Werkstoff der Innenwandung (19) eingebettet ist zur Aufnahme des Kontaktelements (23) eines Steckers (21).
  2. 2. Elektro-Schweißfitting nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (23) des Steckers (21) an seinem freien Ende ein Isolierteil (25) aufweist, zu dessen Aufnahme die Kammer (8) eine radial nach innen gerichtete Ausnehmung (9) hat
  3. 3. Elektro-Schweißfitting nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kammer (8) und der Innenfläche (16) des Körpers (2) ein radialer Verbindungskanal (10) vorhanden ist, durch welchen das Ende (12) des auf der Innenfläche (16) angeordneten Heizdrahtes (3) geführt ist.
  4. 4. Elektro-Schweißfitting nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (9) sich bis zur Innenfläche (16) erstreckt Die Erfindung betrifft ein Elektro-Schweißfitting oder Schweißmuffe gemäß dem Oberbegriff des Patent-
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