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Schweissvorrichtung zum Verschweissen von thermoplastischen Kunststoffen
Gegenstand der Erfindung ist eine Schweissvorrichtung mit einem beheizbaren, flachen Teil zum Verschweissen von thermoplastischen Kunststoffen (Thermoplaste).
Es gibt eine Vielzahl von Schweissvorrichtungen, deren Ausgestaltung vom jeweiligen Anwendungszweck abhängt.
Zum Stumpfschweissen von Folien aus thermoplastischen Kunststoffen ist ein Schweisskolben bekannt, dessen Schweissfläche mit Erhöhungen und Vertiefungen versehen ist, die nach einem Ende des Kolbens hin, sowohl in der Höhe als auch in ihrer gegenseitigen Entfernung abnehmen, um einen Ober-und auch Seitendruck auf die Schweissnaht auszuüben.
Weiters ist zum kontinuierlichen Verschweissen der Randflächen von Materialien aus thermoplastischen Kunststoffen, z. B. für eine Innenauskleidung von Behältern, ein Verfahren bekannt, bei dem entlang der Randflächen eine elektrisch geheizte Lamelle geführt wird, hinter der ein flüssiges Schweissmittel unter Druck zwischen die erweichten Randflächen eingebracht wird.
Zur Herstellung langer, durchgehender Schweissnähte bei Beuteln oder andern Verpackungsmitteln aus z. B. thermoplastischen Kunststoffen verwendet man bekanntlich einen Schweissstempel, dessen Schweissorgan aus einem Draht oder Stab besteht, der aus verschiedenen Werkstoffen bzw. Werkstoffen verschiedener Widerstandswerte zusammengesetzt ist, so dass über seine ganze Länge eine gleichmässige Temperatur erzielt wird.
Ferner wird zum Be-und Verarbeiten von thermoplastischen Kunststoff-Folien und-Geweben ein elektrisch beheiztes Schneid-oder Schweisswerkzeug und weiters ein koaxial zum Heizkopf befestigtes Stanzwerkzeug verwendet.
Als Werkzeug zum Abschaben von Farbe und Lack od. ähnl. ist eine beheizbare Spachtel bekannt, mit einem an der Stirnseite mit einer scharfen Kante versehenen Blatt zum Entfernen der Farbe, wobei jedoch der eigentliche Heizkopf dieses Werkzeuges getrennt von der Spachtel angeordnet und nur mittels eines Bügels mit dem Spachtelblatt verbunden ist.
Die erfindungsgemässe Schweissvorrichtung eignet sich besonders zum Zusammenschweissen von thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere zur Herstellung von Kabelbündeln. Hiebei werden die zu Kabelbündeln zu vereinigenden Kabel durch Erhitzung der zu verbindenden äusseren Mantelzonen miteinander verschweisst. Der Erfindungsgegenstand ist wegen der kontinuierlichen Zufuhr gleicher Wärmemengen für fortlaufende Arbeiten zur Bildung von Schweissnähten sehr geeignet.
Die erfindungsgemässe Schweissvorrichtung ist gekennzeichnet durch einen etwa doppelt so lang als breit ausgebildeten, insbesondere aus Messingblech bestehenden Schweissteil, der mit einem Band aus wärmedämmenden Stoffen z. B. mit einem in an sich bekannter Weise mit Teflon getränkten Glasfasergewebe oder mit einer Hostaflonfolie bespannt ist, und der an einem seiner beiden schmalen Enden über einen Ansatz mit einem die Wärme zuführenden, etwa die gleiche Länge wie der Schweissteil aufweisenden, insbesondere aus Rundkupfer bestehenden Schaft verlötet ist, wobei die Querschnittsfläche des Schaftes ein Vielfaches der des Schweissteiles beträgt, derart, dass die infolge Temperaturschwankungen des Schweissgutes und bzw.
oder der Schweissgutumgebung an der
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Schweissstelle auftretenden Temperaturschwankungen auch bei intermittierendem Schweissen vernachlässigbar klein gehalten sind.
Zweckmässig ist es, dass das eine Ende des Bandes zwischen der an den Ansatz sich anschliessenden Hälfte des etwa in seiner halben Länge stumpfwinkelig abgebogenen Schweissteiles und einem die konvexe Breitseite sowie die beiden Schmalseiten dieser Hälfte umgebenden U-proSIförmigen Blech und das andere Ende des Bandes zwischen der letztgenannten Hälfte des Schweissteiles und einem die andere Breitseite dieser Hälfte abdeckenden Federblech unter Verwendung einer etwa den breitseitigen Mittelteil der vorgenannten Teile durchsetzenden Schraube mittels einer Mutter fest einspannbar ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Längskante des Federbleches einen geringeren Abstand auf als die Flanken des U-profilförmigen Bleches, so dass das durch die Schraube und Mutter fest eingespannte Federblech mittels der ebenen Enden des Bleches gegen Verdrehung sicherbar ist.
Vorteilhaft ist es, dass eines der beiden schmalen Enden des im wesentlichen ebenen Federbleches einen relativ zur Federblechlänge schmalen, in die konkave Abbiegung des Schweissteiles passenden Endteil zum Einspannen des Bandes zwischen dem letztgenannten Endteil und dem Schweissteil aufweist.
Durch Anwendung des Bandes aus wärmedämmenden Stoffen kann der Wärmeübergang zwischen den am Verbindungs-bzw. Schweissvorgang nicht unmittelbar beteiligten Einrichtungs-bzw.
Werkzeugstellen und der die Einrichtung umgebenden Luft oder einem Schutzgas sehr verringert werden, während trotz wärmeaufwandsparender Auslegung des beheizbaren Vorrichtungsteiles oder Ansatzstückes an den den Wärmeübergang zwischen Werkstück und Werkzeug vermittelnden Kontaktstellen ein möglichst gleichmässiger Wärmestrom erzielbar ist.
Dieser Vorteil fällt insbesondere bei einer regelmässigen Folge von gleichen Arbeitstakten bzw. bei fallweise gleich grossem Wärmeverbrauch besonders ins Gewicht, weil die Verbindungs-bzw.
Schweissstellen besonders gleichmässig bzw. einheitlich ausgeführt werden können.
Bei Verwendung einer insbesondere an den Kontakt-bzw. Schweissstellen, z. B. durch Pressung in seinem Wärmedurchlassvermögen veränderbaren Band aus wärmedämmenden Stoffen ist ausserdem eine weitgehende Beeinflussung des Wärmestromes zwischen Schweissteil und den zu verbindenden Kunststoffteilen erreichbar, so dass der in einem bestimmten Zeitabschnitt an der Übergangsfläche verfügbare Wärmestrom in Abhängigkeit von der Stoffart bzw. der veränderbaren Wärmeübergangszahl des jeweils zur Anwendung gelangenden wärmedämmenden Stoffes unter einem bestimmten Grenzwert gehalten bzw. entsprechend geregelt werden kann. Durch eine auf diese Weise erreichbare Vorwahl bzw.
Beschränkung des Arbeitstemperaturbereiches ist beispielsweise nicht nur eine Zerstörung bzw.
Schmelzung der zu verbindenden Kabelmäntel durch unzulässig hohe Wärmeeinwirkung unterbunden, sondern auch bei passender Wahl der mittleren Arbeitstemperatur ein unterer Grenzwert der Schweissstellenfestigkeit erzielbar, so dass solche Verbindungsstellen bei entsprechender Krafteinwirkung ohne Beschädigung des Kabelmantels gelöst und neuerlich verschweisst werden können.
Als weiterer Effekt der erfindungsgemässen Schweissvorrichtung ergibt sich ein praktisch rückstands-bzw. rauchfreies Arbeiten, da es infolge der relativ niedrig haltbaren mittleren Wärmebelastung der eigentlichen Kontaktstellen zu keiner Rückstands-bzw. Rauch-oder Dampfbildung kommen kann, um so mehr als bereits das Band aus wärmedämmenden Stoffen allein praktisch jede Rückstandsbildung unterbinden kann.
Bei Verschweissung von kunststoffumhüllten Kabeln, insbesondere mittels der erfindungsgemässen Schweissvorrichtung, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, solche Kabelbündel mit ebenfalls mit einem Kunststoffmantel versehenen Kabelrosten od. dgl. zu verbinden bzw. zu verschweissen. Hiebei werden insbesondere die Rost-bzw. Kabelsprossen in den Gestellreihen oder die Kabelhalter insbesondere an den Gestellrahmen und an den Zwischenverteilern mit vorzugsweise aus Polyvinylchlorid bestehenden Stoffen, so z. B. aus Kabelmantelabfällen, oder mit Profilen versehen, indem sie in der erforderlichen Länge in beschriebener Weise ummantelt werden, um in weiterer Folge daran die Kabel festzuschweissen.
Die vorzugsweise Verwendung von Profilen zieht ausserdem den Vorteil nach sich, dass der fertige Kabelblock bei Platzbedarf oder Korrektur seitlich verschiebbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Schweissvorrichtung ist in den Zeichnungen in Fig. 1 in Seitenansicht und in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt.
Ein aus Messingblech bestehender Schweissteil-l-ist mit einem Band-2-aus wärmedämmenden Stoffen (z. B. Glasfasergewebe mit Teflon getränkt) bespannt. Dem Schweissteil der an einem seiner beiden schmalen Enden mit dem ihm etwa gleich langen Schaft-4-
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Vielfaches der des Schweissteiles--l--, damit die infolge Temperaturschwankungen des Schweissgutes oder der Schweissgutumgebung auftretenden Temperaturschwankungen auch bei intermittierendem Schweissen vernachlässigbar klein bleiben.
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sicherbar ist.
Eines der beiden schmalen Enden des ebenen Federbleches-6-weist einen relativ zur Federblechlänge schmalen, in die konkave Abbiegung des Schweissteiles--l--passenden Endteil zum Einspannen des Bandes --2-- zwischen dem letztgenannten Endteil und dem Schweissteil-l-- auf.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schweissvorrichtung mit einem beheizbaren, flachen Teil zum Verschweissen von
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einem Band (2) aus wärmedämmenden Stoffen wie mit einem in an sich bekannter Weise mit Teflon getränkten Glasfasergewebe oder mit einer Hostaflonfolie bespannt ist, und der an einem seiner beiden
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wobei die Querschnittsfläche des Schaftes (4) ein Vielfaches des Schweissteiles (l) beträgt, derart, dass die infolge Temperaturschwankungen des Schweissgutes und bzw. oder der Schweissgutumgebung an der Schweissstelle auftretenden Temperaturschwankungen auch bei intermittierendem Schweissen vernachlässigbar klein gehalten sind.
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