模塊化的配件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種由能夠焊接的、熱塑性的塑料制成的具有模塊化的結(jié)構(gòu)的配件（1），所述配件包括多個(gè)元件（2、3、9、10、11、12），至少一個(gè)主元件（2、9）和至少一個(gè)聯(lián)接元件（3、10、11、12），其特征在于，所述元件（2、3、9、10、11、12）具有垂直于中軸線（8）延伸的端面（4、5），并且所述元件（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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種由可焊接的、熱塑性塑料制成的具有模塊化結(jié)構(gòu)的配件，所述配件包括多個(gè)元件，至少一個(gè)主元件和至少一個(gè)聯(lián)接元件。
【背景技術(shù)】
[0002]作為配件理解為管道的連接件，其將管件相互連接并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(shè)管道，需要使用配件，以便實(shí)現(xiàn)管道中的分支或者也進(jìn)行管道的轉(zhuǎn)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(lǐng)域中大多以注射成型方法來制造。從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)來看，注射成型方法用于制造配件一直以來都是理想的，例如其允許高的件數(shù)，為了使用注射成型方法，需要一注射成型模具，其在制造上是特別耗費(fèi)的且相應(yīng)地價(jià)格昂貴。因此，為了抵償所述注射成型模具，需要制造高件數(shù)的零件。只有這樣才可以通過待制造的零件的高件數(shù)將零件上的模具費(fèi)用部分保持得特別小。但在很小的件數(shù)的情況下，針對(duì)單個(gè)零件的價(jià)格通過注射成型模具的額外的抵償費(fèi)用而顯著地增高，使得零件無法再出售或者對(duì)于制造商而言對(duì)于這種零件不再有興趣，因?yàn)檫@些零件無法抵補(bǔ)用于制造的費(fèi)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，由可焊接的塑料制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(gè)單個(gè)的切割成形的管構(gòu)成，這些管隨后焊接到一起。例如針對(duì)T形配件將現(xiàn)有的管如此地切開或者說切割成形，使得在兩個(gè)管上分別在一個(gè)端部處切割出在半個(gè)圓周上延伸的45°斜角(Gehrungen),所述斜角之后被焊接到一起，并且所述管用作所述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(gè)以90°相對(duì)于中間件錯(cuò)開的管上。由此產(chǎn)生一焊縫，其在T形配件的角落中延伸。以這種方式制造的配件不適合于承受標(biāo)稱的壓力，因?yàn)榻涌p在這些位置中暴露在非常高的載荷下且因此無法經(jīng)受住所述要求。此外，由于待焊接的管的相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，所述制造特別耗時(shí)。
[0004]US 3’ 873’ 391公開了一種用于制造塑料管配件例如T形件的方法。所述方法包括塑料管段的成型，其方式為，制造出互補(bǔ)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(shí)地將邊緣通過例如粘接劑保持在相互接合的位置中。之后將液態(tài)的混合物例如聚氨酯彈性體優(yōu)選通過噴射來涂布到斜接的輪廓的區(qū)域中的外表面上。通過硬化產(chǎn)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(diǎn)一方面在于其耗費(fèi)的制造且另一方面通過塑料管的連接技術(shù)使得該配件不適合于高壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的任務(wù)在于建議一種塑料配件以及一種與此相關(guān)的制造方法，其也經(jīng)濟(jì)地適合于小型系列并且滿足管道內(nèi)部的抗壓強(qiáng)度和表面特性的要求。
[0007]該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過如下方式解決，所述元件具有垂直于中軸線延伸的端面并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(huán)形地圍繞圓周延伸的焊縫，所述焊縫滿足標(biāo)稱的抗壓強(qiáng)度的高要求并且可以毫無問題地裝配在管系統(tǒng)中，這迄今為止通過管段焊接的配件是無法實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)檫@些配件沒有承受住標(biāo)稱的抗壓強(qiáng)度要求。因?yàn)槔缢雠浼目v向地沿著圓周延伸的焊縫承受不住高壓。此外，通過幾何結(jié)構(gòu)僅產(chǎn)生小的焊縫，在此情況下，幾乎不需要再次加工內(nèi)徑，因?yàn)楹缚p通過其很小的尺寸幾乎不引起管道中的阻力，但如果在那里需要將內(nèi)側(cè)面上的焊縫移去除，則將其特別簡(jiǎn)單和快速地剝除。
[0009]通過所述配件的可模塊化，在不對(duì)費(fèi)用產(chǎn)生負(fù)影響的前提下制造出大量不同變型的配件。小型系列也能夠以經(jīng)濟(jì)上可接受的價(jià)格來制造。用作基礎(chǔ)構(gòu)件的主元件在注射成型法中制造，不同的與所述要求相應(yīng)的聯(lián)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(lián)接元件，所述聯(lián)接元件例如借助于注射法制成，并且也可以使用再次加工的管段作為直的聯(lián)接元件。此外，通過另一種方法制造的聯(lián)接元件也適合于該應(yīng)用。因此可以針對(duì)一些聯(lián)接元件取消昂貴的注射成型模具或者在通過注射成型進(jìn)行制造的情況下能夠通過待制造的聯(lián)接元件的高的數(shù)量將費(fèi)用保持得很低，因?yàn)槠渑c具有相應(yīng)的直徑的所有類型的主元件匹配。
[0010]為了在接縫區(qū)域?qū)崿F(xiàn)比迄今在焊接的配件的情況下那樣額外地提高的抗壓強(qiáng)度以及提高的負(fù)載能力，主元件和聯(lián)接元件的在主元件和聯(lián)接元件之間的分隔部位或者說接縫的區(qū)域中的壁厚比在聯(lián)接元件和待聯(lián)接的管道之間的分隔部位或者說接縫構(gòu)造得更厚。
[0011]為了主元件與聯(lián)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(lián)接元件的端面也如同所述主元件一樣圓形地構(gòu)造。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的配件優(yōu)選具有300_的最小公稱直徑，其中，公稱直徑涉及內(nèi)徑。在較小的幾何尺寸的情況下，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化的配件，但由于高件數(shù)的具有較小的內(nèi)徑的配件，具有制成的配件的相應(yīng)的注射模具在經(jīng)濟(jì)上是不適宜的且因此根據(jù)本發(fā)明的配件幾乎不應(yīng)用在低于300mm的內(nèi)徑的情況下。
[0013]優(yōu)選的實(shí)施方式在于，所述配件由下列塑料之一制成:PVDF、PP、PE、PVC、ABS、PB、PA、PFA或ECTFE，因?yàn)樗鼈冞m合于焊接且在管道結(jié)構(gòu)中作為標(biāo)準(zhǔn)材料所公知。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的配件的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式在于，所述主元件具有T形形狀。通過相應(yīng)的或者說所需的聯(lián)接元件的焊接，在車間中已經(jīng)預(yù)制完成一 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(lián)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(yōu)選的實(shí)施方式在于，所述主元件具有弧段形狀，優(yōu)選具有45°的弧段。該實(shí)施方式能夠?qū)崿F(xiàn)所述管道能夠個(gè)別地沿著任意的方向進(jìn)行敷設(shè)。也可以例如將兩個(gè)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(gè)端部處分別接合一聯(lián)接元件。所述預(yù)制的弧段或者說主元件的角度是可以任意選擇的，但這里所述主元件通常也通過注射成型來制造且因此必須針對(duì)具有不同的角度的每個(gè)弧段制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?qū)崿F(xiàn)大量的不同的弧角，這些弧角可以利用僅一個(gè)注射模具來相互接合。在此情況下，當(dāng)然也可以相應(yīng)地產(chǎn)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(shí)施方式制造，也就是說，其相應(yīng)于其要求來構(gòu)造。如果例如必須聯(lián)接到T形的主元件上的管道具有比在其中已經(jīng)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(gòu)造得更小的聯(lián)接元件。因此，通過減小的聯(lián)接元件也可以聯(lián)接具有更小直徑的管道。當(dāng)然也可以考慮一種聯(lián)接元件，其適合于聯(lián)接到一具有更大的直徑的管上，例如膨脹聯(lián)接元件。
[0017]作為聯(lián)接元件的另一種實(shí)施方式，也可以考慮儀表聯(lián)接元件，其能夠?qū)崿F(xiàn)一種儀表、例如流量傳感器或溫度傳感器的聯(lián)接。
[0018]通常采用直的聯(lián)接元件，其通過其在制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(shù)協(xié)調(diào)一致且因此帶來了經(jīng)濟(jì)上的高優(yōu)點(diǎn)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的配件的模塊化的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，能夠直接在所述主元件上聯(lián)接一聯(lián)接元件，其構(gòu)造成具有法蘭的例如用于閥的預(yù)焊組件。由此產(chǎn)生了特別緊湊的裝配質(zhì)量體，因?yàn)樗鲱A(yù)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，并且可以直接在所述T形主元件的端面上焊接相匹配的預(yù)焊組件。常見的T形配件具有較長(zhǎng)的聯(lián)接支管，因?yàn)橹瞥傻腡形配件構(gòu)造有直的接頭，在所述接頭上在正常情況下聯(lián)接一管道。如果不是這種情況，則在其上安裝一相應(yīng)地匹配的適配件，由此將所希望的T形配件的裝配質(zhì)量體以與下一構(gòu)件或者說下一配件的相應(yīng)的協(xié)調(diào)一致來大大地延長(zhǎng)。這種長(zhǎng)距離會(huì)例如對(duì)水品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)的影響。由于在不是持續(xù)地被穿流的分支中，水停留在一種死區(qū)中且因此在那里容易滋生細(xì)菌，這些細(xì)菌在后續(xù)的穿流中又被介質(zhì)夾帶，因此例如通過模塊化的結(jié)構(gòu)形式產(chǎn)生出的短的聯(lián)接長(zhǎng)度是特別有利的。為了將這種死區(qū)保持得盡可能小，在所述預(yù)安裝聯(lián)接元件或者說所述預(yù)焊組件直至與其平行地延伸的中軸線之間的距離比相應(yīng)的配件的公稱直徑更短地延伸。
[0020]當(dāng)然也可以考慮聯(lián)接元件的其它的實(shí)施方式。通過所述配件的模塊化，所述實(shí)施方式幾乎是沒有限制的。
[0021]本發(fā)明的方法在于，所述元件具有垂直于中軸線延伸的端面并且所述元件僅在端面上相互焊接。
[0022]本發(fā)明的方法在于，所述元件僅沿著所述垂直于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制造且因此被預(yù)制，可以確保建立對(duì)于良好的焊接的最佳條件，這具有對(duì)于配件或者說焊縫的抗壓強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)的焊接機(jī)相互焊接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]本發(fā)明的實(shí)施例參照附圖進(jìn)行描述，其中，本發(fā)明不僅限于所述實(shí)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制造的截面視圖，
圖2示出了弧形的主元件的截面視圖，
圖3示出了兩個(gè)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(lián)接元件和兩個(gè)直的聯(lián)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(lián)接元件和兩個(gè)直的聯(lián)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(yù)焊組件和兩個(gè)直的聯(lián)接元件。【具體實(shí)施方式】
[0024]在圖1中展示了根據(jù)本發(fā)明的配件的模塊化以及制造步驟。左圖展示了一主元件2，其是T形地構(gòu)造的。所述主元件2通常通過注射成型來制造，因?yàn)樗鲋髟?形成一類基礎(chǔ)構(gòu)件，其承受得住提高的負(fù)載并且在其上焊接不同地構(gòu)造的聯(lián)接元件3或者其它的主元件2。在中間圖中還展示了聯(lián)接元件3，其可以焊接到所述主元件2上。在所示的實(shí)施方式的情況下，采用直的聯(lián)接元件3。當(dāng)然可以接合具有相應(yīng)的直徑的任何實(shí)施方式的聯(lián)接元件2，例如一減小的聯(lián)接元件10或一儀表聯(lián)接元件11等等。所述聯(lián)接元件3以其圓形的并且垂直于中軸線8延伸的端面5焊接到所述主元件2、9的同樣圓形的并且垂直于所述中軸線8延伸的端面4上。所述聯(lián)接元件3如此構(gòu)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制造，所述配件具有最好地制造的焊縫且當(dāng)甚至無法原則上避免所產(chǎn)生的應(yīng)力時(shí)，可以減小該應(yīng)力。這又確保了更高的運(yùn)行可靠性。所述聯(lián)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(shí)施方式。該主元件9是弧形地構(gòu)造的，以便實(shí)施在管道系統(tǒng)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于用于使管道或者說系統(tǒng)轉(zhuǎn)向的理想的弧段。當(dāng)然可以制造任意的角度大小，其取決于相應(yīng)的事先制造的注射成型模具。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(jīng)在之前提到的T形的主元件2的情況下那樣，用于產(chǎn)生可更高地負(fù)載的焊縫。同樣地存在兩個(gè)主元件9直接相互焊接的可能性。該系統(tǒng)的模塊化能夠?qū)崿F(xiàn)連接的所有變型，其僅須具有相同的聯(lián)接直徑(Anschlussdurchmesser) ο
[0026]圖3示出了這樣一種連接，兩個(gè)主元件9在該情況下將兩個(gè)45°的弧段相互焊接成一 90°的弧角，并且在兩個(gè)端部處接合所需的聯(lián)接元件3。
[0027]在圖4中示出了配件1，其作為聯(lián)接元件具有一焊接的減小的聯(lián)接元件10，所述減小的聯(lián)接元件可以與一管道連接，所述管道具有比垂直于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(gè)端面4上分別安裝一直的聯(lián)接元件3。也可以是其它的聯(lián)接元件3。
[0028]另一種聯(lián)接元件3在圖5中示出。在那里在T形的主元件2上還焊接有一特殊地構(gòu)造的聯(lián)接元件11，其適合于聯(lián)接儀表例如流量傳感器或溫度傳感器。這里也可以將儀表聯(lián)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(lián)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(duì)置的端面4上分別布置一直的聯(lián)接元件3。以90°錯(cuò)開的接頭具有一直接焊接在主元件2上的預(yù)安裝聯(lián)接元件或者說一具有法蘭12的預(yù)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(cuò)開的接頭的預(yù)焊組件12的端面之間的距離14保持得很小，這對(duì)于死區(qū)13或者說在不穿流的分支中停留的介質(zhì)產(chǎn)生了正的影響。通常所述距離14比相應(yīng)的配件的公稱直徑更短。通過更小的死區(qū)13形成了更少停留的水。停留的水通過如下方式產(chǎn)生，如在圖6中所示，聯(lián)接的截止閥15是關(guān)閉的且由此所述分支不被穿流。當(dāng)然可以考慮龍頭或其它可聯(lián)接的構(gòu)件。相應(yīng)于這些構(gòu)件制造一預(yù)安裝聯(lián)接元件并且焊接到主元件2上。
[0030]附圖標(biāo)記列表 I配件
2T形的主元件 3直的聯(lián)接元件 4主元件的端面
5聯(lián)接元件的端面主元件的側(cè)面
6聯(lián)接元件的端面管道的側(cè)面
7主元件-聯(lián)接元件的焊縫
8中軸線
9弧形的主元件
10減小的聯(lián)接元件
11儀表聯(lián)接元件
12具有法蘭的預(yù)焊組件
13死區(qū)
14距離
15截止閥
【權(quán)利要求】
1.由能夠焊接的、熱塑性的塑料制成的具有模塊化的結(jié)構(gòu)的配件(1)，所述配件包括多個(gè)元件(2、3、9、10、11、12)，至少一個(gè)主元件(2、9)和至少一個(gè)聯(lián)接元件(3、10、11、12)，其特征在于，所述元件(2、3、9、10、11、12)具有垂直于中軸線(8)延伸的端面(4、5)，并且所述元件(2、3、9、10、11、12)僅在端面上相互焊接。
2.按照權(quán)利要求1所述的配件(1)，其特征在于，所述主元件(2、9)和/或所述聯(lián)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(lián)接元件(3、10、11、12 )之間的焊縫(7)的區(qū)域中的壁厚比在分隔部位或者說焊縫的情況下的標(biāo)準(zhǔn)的壁厚更厚。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的配件(1)，其特征在于，所述元件(2、3、9、10、11)的端面(4、5)是圓形地構(gòu)造的。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的配件(1)，其特征在于，所述配件(I)具有300mm的最小公稱直徑。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的配件(1)，其特征在于，所述配件(I)由下列塑料之一制成:PVDF、PP、PE、PVC, ABS, PB、PA、PFA 或者 ECTFE。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的配件(1)，其特征在于，所述主元件(2)具有T形形狀。
7.按照權(quán)利要求5所述的配件，其特征在于，在所述預(yù)安裝聯(lián)接元件或者說所述預(yù)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(yīng)的配件的公稱直徑更短。
8.按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的配件，其特征在于，所述主元件(9)是弧形地構(gòu)造的，優(yōu)選在此情況下形成45°的弧段。
9.按照權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的配件(1)，其特征在于，所述聯(lián)接元件(3)優(yōu)選構(gòu)造成直的聯(lián)接元件(3)、減小的聯(lián)接元件(10)、儀表聯(lián)接元件(12)或者具有法蘭(13)的預(yù)焊組件。
10.制造按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的的配件(I)的方法，所述配件由能夠焊接的、熱塑性的塑料制成并且具有模塊化的結(jié)構(gòu)，所述配件包括多個(gè)元件(2、3、9、10、11、12)，至少一個(gè)主元件(2、9)和至少一個(gè)聯(lián)接元件(3、10、11、12)，其特征在于，所述元件(2、3、9、10、11、12)具有垂直于中軸線(8)延伸的端面(4、5)，并且所述元件(2、3、9、10、11、12)僅在端面上相互焊接。
【文檔編號(hào)】B29C65/02GK103492779SQ201280008958
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月15日
【發(fā)明者】J.維梅林格 申請(qǐng)人:喬治費(fèi)希爾管路系統(tǒng)公開股份有限公司