模塊化的配件的製作方法

2023-07-22 22:29:11

模塊化的配件的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種由能夠焊接的、熱塑性的塑料製成的具有模塊化的結構的配件（1），所述配件包括多個元件（2、3、9、10、11、12），至少一個主元件（2、9）和至少一個聯接元件（3、10、11、12），其特徵在於，所述元件（2、3、9、10、11、12）具有垂直於中軸線（8）延伸的端面（4、5），並且所述元件（2、3、9、10、11、12）僅在端面（4、5）上相互焊接。
【專利說明】模塊化的配件
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種由可焊接的、熱塑性塑料製成的具有模塊化結構的配件，所述配件包括多個元件，至少一個主元件和至少一個聯接元件。
【背景技術】
[0002]作為配件理解為管道的連接件，其將管件相互連接並且在此情況下也滿足其它功能，例如待連接的管件的方向變換。為了敷設管道，需要使用配件，以便實現管道中的分支或者也進行管道的轉向，其方式為，將彎頭裝配到管道中。這種配件在塑料管道的領域中大多以注射成型方法來製造。從經濟的觀點來看，注射成型方法用於製造配件一直以來都是理想的，例如其允許高的件數，為了使用注射成型方法，需要一注射成型模具，其在製造上是特別耗費的且相應地價格昂貴。因此，為了抵償所述注射成型模具，需要製造高件數的零件。只有這樣才可以通過待製造的零件的高件數將零件上的模具費用部分保持得特別小。但在很小的件數的情況下，針對單個零件的價格通過注射成型模具的額外的抵償費用而顯著地增高，使得零件無法再出售或者對於製造商而言對於這種零件不再有興趣，因為這些零件無法抵補用於製造的費用。在這種配件的情況下大多是僅極少使用的大尺寸的直徑。
[0003]已知的是，由可焊接的塑料製成的這種大尺寸的配件可以由管段焊接到一起，也就是說，所述配件由多個單個的切割成形的管構成，這些管隨後焊接到一起。例如針對T形配件將現有的管如此地切開或者說切割成形，使得在兩個管上分別在一個端部處切割出在半個圓周上延伸的45°斜角(Gehrungen),所述斜角之後被焊接到一起，並且所述管用作所述T形配件的中間件，只是斜接成一尖部，以便將該T形配件焊接到這兩個以90°相對於中間件錯開的管上。由此產生一焊縫，其在T形配件的角落中延伸。以這種方式製造的配件不適合於承受標稱的壓力，因為接縫在這些位置中暴露在非常高的載荷下且因此無法經受住所述要求。此外，由於待焊接的管的相應的準備工作，所述製造特別耗時。
[0004]US 3』 873』 391公開了一種用於製造塑料管配件例如T形件的方法。所述方法包括塑料管段的成型，其方式為，製造出互補地斜接的輪廓且通過相互匹配的塑料管段的相互接合而形成所希望的配件。暫時地將邊緣通過例如粘接劑保持在相互接合的位置中。之後將液態的混合物例如聚氨酯彈性體優選通過噴射來塗布到斜接的輪廓的區域中的外表面上。通過硬化產生了粘性的但略微彈性的層，該層將塑料管段接合在一起。
[0005]這種配件的缺點一方面在於其耗費的製造且另一方面通過塑料管的連接技術使得該配件不適合於高壓。

【發明內容】

[0006]本發明的任務在於建議一種塑料配件以及一種與此相關的製造方法，其也經濟地適合於小型系列並且滿足管道內部的抗壓強度和表面特性的要求。
[0007]該任務根據本發明通過如下方式解決，所述元件具有垂直於中軸線延伸的端面並且所述元件僅在端面上相互焊接。[0008]由此所述配件僅具有僅環形地圍繞圓周延伸的焊縫，所述焊縫滿足標稱的抗壓強度的高要求並且可以毫無問題地裝配在管系統中，這迄今為止通過管段焊接的配件是無法實現的，因為這些配件沒有承受住標稱的抗壓強度要求。因為例如所述配件的縱向地沿著圓周延伸的焊縫承受不住高壓。此外，通過幾何結構僅產生小的焊縫，在此情況下，幾乎不需要再次加工內徑，因為焊縫通過其很小的尺寸幾乎不引起管道中的阻力，但如果在那裡需要將內側面上的焊縫移去除，則將其特別簡單和快速地剝除。
[0009]通過所述配件的可模塊化，在不對費用產生負影響的前提下製造出大量不同變型的配件。小型系列也能夠以經濟上可接受的價格來製造。用作基礎構件的主元件在注射成型法中製造，不同的與所述要求相應的聯接元件能夠焊接到所述主元件上。例如注射一 T形主部件，在其上焊接直的聯接元件，所述聯接元件例如藉助於注射法製成，並且也可以使用再次加工的管段作為直的聯接元件。此外，通過另一種方法製造的聯接元件也適合於該應用。因此可以針對一些聯接元件取消昂貴的注射成型模具或者在通過注射成型進行製造的情況下能夠通過待製造的聯接元件的高的數量將費用保持得很低，因為其與具有相應的直徑的所有類型的主元件匹配。
[0010]為了在接縫區域實現比迄今在焊接的配件的情況下那樣額外地提高的抗壓強度以及提高的負載能力，主元件和聯接元件的在主元件和聯接元件之間的分隔部位或者說接縫的區域中的壁厚比在聯接元件和待聯接的管道之間的分隔部位或者說接縫構造得更厚。
[0011]為了主元件與聯接元件的毫無問題的兼容性，前提是，所述分隔部位具有與端面相同的幾何尺寸，因此所述聯接元件的端面也如同所述主元件一樣圓形地構造。
[0012]根據本發明的配件優選具有300_的最小公稱直徑，其中，公稱直徑涉及內徑。在較小的幾何尺寸的情況下，雖然能夠實現模塊化的配件，但由於高件數的具有較小的內徑的配件，具有製成的配件的相應的注射模具在經濟上是不適宜的且因此根據本發明的配件幾乎不應用在低於300mm的內徑的情況下。
[0013]優選的實施方式在於，所述配件由下列塑料之一製成:PVDF、PP、PE、PVC、ABS、PB、PA、PFA或ECTFE，因為它們適合於焊接且在管道結構中作為標準材料所公知。
[0014]根據本發明的配件的另一個優選的實施方式在於，所述主元件具有T形形狀。通過相應的或者說所需的聯接元件的焊接，在車間中已經預製完成一 T形配件，其作為分支插入到管道中。在所述主元件上可以焊接任意一種聯接元件，其必須僅滿足如下前提，即其在分隔部位具有相同的直徑。
[0015]另一種優選的實施方式在於，所述主元件具有弧段形狀，優選具有45°的弧段。該實施方式能夠實現所述管道能夠個別地沿著任意的方向進行敷設。也可以例如將兩個弧形的主元件相互焊接起來，用以獲得一更大的弧角(Bogen-Winkel )。只有這樣才在焊接到一起的主元件的各個端部處分別接合一聯接元件。所述預製的弧段或者說主元件的角度是可以任意選擇的，但這裡所述主元件通常也通過注射成型來製造且因此必須針對具有不同的角度的每個弧段製造一自身的注射成型模具。其中，弧段的銳角或者說較小的角通過弧段或者說主元件的相互焊接能夠實現大量的不同的弧角，這些弧角可以利用僅一個注射模具來相互接合。在此情況下，當然也可以相應地產生出大量的焊縫。
[0016]此外有利的是，所述連接元件以不同的實施方式製造，也就是說，其相應於其要求來構造。如果例如必須聯接到T形的主元件上的管道具有比在其中已經安裝了 T形主元件的管道更小的直徑，則可以在所述T形的主元件上焊接一構造得更小的聯接元件。因此，通過減小的聯接元件也可以聯接具有更小直徑的管道。當然也可以考慮一種聯接元件，其適合於聯接到一具有更大的直徑的管上，例如膨脹聯接元件。
[0017]作為聯接元件的另一種實施方式，也可以考慮儀表聯接元件，其能夠實現一種儀表、例如流量傳感器或溫度傳感器的聯接。
[0018]通常採用直的聯接元件，其通過其在製造方法例如注射成型、管的零件的分開等等上的變型多樣性，能夠最佳地與所需的件數協調一致且因此帶來了經濟上的高優點。
[0019]根據本發明的配件的模塊化的結構的另一個優點在於，能夠直接在所述主元件上聯接一聯接元件，其構造成具有法蘭的例如用於閥的預焊組件。由此產生了特別緊湊的裝配質量體，因為所述預焊組件和與其平行地延伸的所述T形主元件的中軸線之間的距離特別短，並且可以直接在所述T形主元件的端面上焊接相匹配的預焊組件。常見的T形配件具有較長的聯接支管，因為製成的T形配件構造有直的接頭，在所述接頭上在正常情況下聯接一管道。如果不是這種情況，則在其上安裝一相應地匹配的適配件，由此將所希望的T形配件的裝配質量體以與下一構件或者說下一配件的相應的協調一致來大大地延長。這種長距離會例如對水品質產生負的影響。由於在不是持續地被穿流的分支中，水停留在一種死區中且因此在那裡容易滋生細菌，這些細菌在後續的穿流中又被介質夾帶，因此例如通過模塊化的結構形式產生出的短的聯接長度是特別有利的。為了將這種死區保持得儘可能小，在所述預安裝聯接元件或者說所述預焊組件直至與其平行地延伸的中軸線之間的距離比相應的配件的公稱直徑更短地延伸。
[0020]當然也可以考慮聯接元件的其它的實施方式。通過所述配件的模塊化，所述實施方式幾乎是沒有限制的。
[0021]本發明的方法在於，所述元件具有垂直於中軸線延伸的端面並且所述元件僅在端面上相互焊接。
[0022]本發明的方法在於，所述元件僅沿著所述垂直於中軸線延伸的端面的圓周在車間中相互焊接。通過如下方式，即所述焊縫還在車間中製造且因此被預製，可以確保建立對於良好的焊接的最佳條件，這具有對於配件或者說焊縫的抗壓強度的正影響。此外，所述配件可在安裝所述管道的情況下直接插入且可以利用標準的焊接機相互焊接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]本發明的實施例參照附圖進行描述，其中，本發明不僅限於所述實施例。其中:
圖1逐步地示出了具有T形的主元件的配件的模塊化製造的截面視圖，
圖2示出了弧形的主元件的截面視圖，
圖3示出了兩個分別具有45°的相互連接的弧形的主元件的截面視圖，
圖4示出了 T形的主元件的縱截面圖，在所述主元件上焊接了一減小的聯接元件和兩個直的聯接元件，
圖5示出了 T形的主元件的縱截面圖，在所述主元件上接合了一儀表聯接元件和兩個直的聯接元件以及
圖6示出了 T形的主元件的縱截面圖，在所述主元件上焊接了一具有法蘭的預焊組件和兩個直的聯接元件。【具體實施方式】
[0024]在圖1中展示了根據本發明的配件的模塊化以及製造步驟。左圖展示了一主元件2，其是T形地構造的。所述主元件2通常通過注射成型來製造，因為所述主元件2形成一類基礎構件，其承受得住提高的負載並且在其上焊接不同地構造的聯接元件3或者其它的主元件2。在中間圖中還展示了聯接元件3，其可以焊接到所述主元件2上。在所示的實施方式的情況下，採用直的聯接元件3。當然可以接合具有相應的直徑的任何實施方式的聯接元件2，例如一減小的聯接元件10或一儀表聯接元件11等等。所述聯接元件3以其圓形的並且垂直於中軸線8延伸的端面5焊接到所述主元件2、9的同樣圓形的並且垂直於所述中軸線8延伸的端面4上。所述聯接元件3如此構造，使得壁厚在端面5處增大或者說更厚(未示出)。通過在最佳的條件下在車間中的製造，所述配件具有最好地製造的焊縫且當甚至無法原則上避免所產生的應力時，可以減小該應力。這又確保了更高的運行可靠性。所述聯接元件3的端面6在安裝配件I的情況下與管道連接。在圖1的右圖中展示了在車間中完全焊接的配件I。
[0025]圖2示出了主元件9的另一種實施方式。該主元件9是弧形地構造的，以便實施在管道系統中的方向改變。所描繪的弧段或者說主元件9具有45°的角，這在許多情況下適合於用於使管道或者說系統轉向的理想的弧段。當然可以製造任意的角度大小，其取決於相應的事先製造的注射成型模具。適宜地使用一種大小，其常常是可嵌入的。在圖2中可較好地觀察到朝向端面4的方向的壁厚的變厚，其如同已經在之前提到的T形的主元件2的情況下那樣，用於產生可更高地負載的焊縫。同樣地存在兩個主元件9直接相互焊接的可能性。該系統的模塊化能夠實現連接的所有變型，其僅須具有相同的聯接直徑(Anschlussdurchmesser) ο
[0026]圖3示出了這樣一種連接，兩個主元件9在該情況下將兩個45°的弧段相互焊接成一 90°的弧角，並且在兩個端部處接合所需的聯接元件3。
[0027]在圖4中示出了配件1，其作為聯接元件具有一焊接的減小的聯接元件10，所述減小的聯接元件可以與一管道連接，所述管道具有比垂直於其延伸的管道更小的直徑。在所述T形的主元件2的另外兩個端面4上分別安裝一直的聯接元件3。也可以是其它的聯接元件3。
[0028]另一種聯接元件3在圖5中示出。在那裡在T形的主元件2上還焊接有一特殊地構造的聯接元件11，其適合於聯接儀表例如流量傳感器或溫度傳感器。這裡也可以將儀表聯接元件11安裝到一其它的主元件2上或者將其它的儀表聯接元件11焊接到主元件2上。
[0029]圖6示出了模塊化的配件，其具有T形的主元件2。在所述主元件2上在相對置的端面4上分別布置一直的聯接元件3。以90°錯開的接頭具有一直接焊接在主元件2上的預安裝聯接元件或者說一具有法蘭12的預焊組件，其可在沒有任何中間件的前提下直接焊接到主元件2上。這樣，可以將中軸線8和以90°錯開的接頭的預焊組件12的端面之間的距離14保持得很小，這對於死區13或者說在不穿流的分支中停留的介質產生了正的影響。通常所述距離14比相應的配件的公稱直徑更短。通過更小的死區13形成了更少停留的水。停留的水通過如下方式產生，如在圖6中所示，聯接的截止閥15是關閉的且由此所述分支不被穿流。當然可以考慮龍頭或其它可聯接的構件。相應於這些構件製造一預安裝聯接元件並且焊接到主元件2上。
[0030]附圖標記列表 I配件
2T形的主元件 3直的聯接元件 4主元件的端面
5聯接元件的端面主元件的側面
6聯接元件的端面管道的側面
7主元件-聯接元件的焊縫
8中軸線
9弧形的主元件
10減小的聯接元件
11儀表聯接元件
12具有法蘭的預焊組件
13死區
14距離
15截止閥
【權利要求】
1.由能夠焊接的、熱塑性的塑料製成的具有模塊化的結構的配件(1)，所述配件包括多個元件(2、3、9、10、11、12)，至少一個主元件(2、9)和至少一個聯接元件(3、10、11、12)，其特徵在於，所述元件(2、3、9、10、11、12)具有垂直於中軸線(8)延伸的端面(4、5)，並且所述元件(2、3、9、10、11、12)僅在端面上相互焊接。
2.按照權利要求1所述的配件(1)，其特徵在於，所述主元件(2、9)和/或所述聯接元件(3、10、11、12 )在所述端面或者說在所述主元件(2、9 )和所述聯接元件(3、10、11、12 )之間的焊縫(7)的區域中的壁厚比在分隔部位或者說焊縫的情況下的標準的壁厚更厚。
3.按照權利要求1或2所述的配件(1)，其特徵在於，所述元件(2、3、9、10、11)的端面(4、5)是圓形地構造的。
4.按照權利要求1至3中任一項所述的配件(1)，其特徵在於，所述配件(I)具有300mm的最小公稱直徑。
5.按照權利要求1至4中任一項所述的配件(1)，其特徵在於，所述配件(I)由下列塑料之一製成:PVDF、PP、PE、PVC, ABS, PB、PA、PFA 或者 ECTFE。
6.按照權利要求1至5中任一項所述的配件(1)，其特徵在於，所述主元件(2)具有T形形狀。
7.按照權利要求5所述的配件，其特徵在於，在所述預安裝聯接元件或者說所述預焊組件(12)直至與其平行地延伸的中軸線(8)之間延伸的距離(14)比相應的配件的公稱直徑更短。
8.按照權利要求1至6中任一項所述的配件，其特徵在於，所述主元件(9)是弧形地構造的，優選在此情況下形成45°的弧段。
9.按照權利要求1至7中任一項所述的配件(1)，其特徵在於，所述聯接元件(3)優選構造成直的聯接元件(3)、減小的聯接元件(10)、儀表聯接元件(12)或者具有法蘭(13)的預焊組件。
10.製造按照權利要求1至9中任一項所述的的配件(I)的方法，所述配件由能夠焊接的、熱塑性的塑料製成並且具有模塊化的結構，所述配件包括多個元件(2、3、9、10、11、12)，至少一個主元件(2、9)和至少一個聯接元件(3、10、11、12)，其特徵在於，所述元件(2、3、9、10、11、12)具有垂直於中軸線(8)延伸的端面(4、5)，並且所述元件(2、3、9、10、11、12)僅在端面上相互焊接。
【文檔編號】B29C65/02GK103492779SQ201280008958
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年1月17日 優先權日:2011年2月15日
【發明者】J.維梅林格 申請人:喬治費希爾管路系統公開股份有限公司