[发明专利]用于对由热塑性塑料制成的管进行对接焊的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种借助于对接焊方法对由热塑性塑料制成的塑料管进行对接焊的方法和装置，其中，借助于夹紧部位将所述管保持在彼此同轴的位置中，借助于可在夹紧部位之间移动的刨刀对所述管进行刨削，并且借助于可代替刨刀被装配的加热板对所述管进行加热，其中，通过加热有待自由焊接的管端部形成熔化区域，所述熔化区域在挤压下形成凸起。

背景技术

迄今为止，已知的用于对两个塑料管进行对接焊的方法基本上一直都是相同的，无论其是通过手工进行还是通过自动化机器进行。所述塑料管被夹紧在为此设置的夹紧部位中，其中，对置的管端部从夹紧部位向外突出，并且通过位于两个管之间的刨刀以及所述夹紧部位的相互的聚拢沿旋转的刨刀的方向除去所有破损和脏物。此外还实现了，所述管端部的端面垂直于管轴线并且平行于其他管端部的对置的端面延伸。紧接着所述管端部相互分开地移动并且除去刨刀，接着将加热板移至所述管之间，夹紧部位重新朝向彼此移动，以便使所述管端部的端面与加热板接触。所述管端部的补偿是在预先给定的恒定压力下进行的，所述压力取决于材料、管直径以及壁厚。绝大部分由液压装置形成的压力如此长时间地施加在两个管端部和/或加热板上，直至在管端部的圆周上形成相当于预先给定的尺寸的凸起。所述压力在自此之后进行的加热阶段中减小，并在预先给定的时间内保持不变，以便达到在塑料管的接合区中为了焊接所必需的温度条件。之后，所述夹紧部位又被彼此分开地推开，将加热板除去，并随后将管端部在预先给定的压力下及限定的时间间隔内进行压合（zusammenpressen），从而实现所述管端部必要的贯通，并确保对管端部的焊接。在这种用于形成塑料管的焊接连接的方法中，无法对所述凸起在其尺寸上进行优化且造成尺寸偏大，这导致对管中流动的负面影响，而且此外还需要长的加工时间。

在文献DE 198 27 146 A1中公开了一种用于塑料管的对接焊的方法，其中，所述夹紧部位的驱动是通过被赋予了控制功能的电动机实现的。从两个管端部与加热元件形成接触的位置出发，所述夹紧部位按照预先给定的存储在控制装置中的时间-位移曲线移动，为了进行补偿必需的位移配属于所述夹紧部位，并且在加热阶段的过程中大体上保持不变。除去所述加热元件之后，两个管端部从接合过程开始的位置出发形成相互接触，所述夹紧部位按照第二预先给定的时间-位移曲线行经确定的、为了接合所必需的位移，并在冷却阶段的过程中大体上保持不变。

这种解决方案的缺陷在于，所述方法需要复杂的控制装置，在该控制装置中对于每个直径和每种材料都保存了与之相应的时间-位移曲线。此外，所述装置还需要用于确定管端部位置的感应器或者说传感器，在焊接过程中必须对所述管端部位置进行两次测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方法和与其关联的装置，从而在保证安全的情况下能够实现伴随有最小凸起形成的管端部焊接，并且能够最小化能量耗费和时间耗费，并且此外还得到成本低廉并且简便的控制装置。

根据本发明，该目的通过以下方式来实现：将所述管突出部分刨削至限定的尺寸，也就是说，所述管突出部分在每次焊接时被预加工成同一长度，这是通过作为位移限制器使用的机械挡块实现的，或者通过装入的且与控制装置连接的位移测量系统实现的，所述位移测量系统实现了期望位置的精确起动。通过刨削至限定的尺寸，并通过将加热板的温度或者说加热时间与相当于周围环境温度的管温度相平衡，从而使单独的补偿阶段变得不再是必不可少的，所述补偿阶段持续一个限定的、独立于加热阶段的时间段。至今，所述补偿阶段被用于实现期望的、相应于需求的凸起，在所述补偿阶段中，将确定的压力在预先给定的持续时间内施加在管突出部分上。通过所述凸起的尺寸能够推断在接合区中的温度，并且由此保证良好的焊接，然而还形成了相当大的、有害于管中流动的凸起，这是能够通过这里所描述的新方法加以避免的。然而，由于目前对于良好的热传递的前提仍然是管突出部分与加热板的接触，所述管突出部分较之加热挡块具有不高于0.5mm的长度余量，由此给出了积分到加热阶段的最小补偿，因为通过与管温度或者说周围环境温度相适应的加热板的温度或者说加热阶段的持续时间，不再需要单独的补偿阶段。由此，在此所描述的新方法中的补偿与传统的DVS方法中的补偿不再有同样的目的。