DD205377A1 - DEVICE FOR PREWASHING PLASTIC MATERIALS - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorwaermen von Plastzusatzwerkstoffen, vorzugsweise von Profilstaeben oder -draehten fuer den Einsatz in automatischen Plastschweissmaschinen zum Fuegen von vorzugsweise ebenem Plattenmaterial. Durch sie wird die Aufagbe geloest, auch bei Unterbrechungen des Schweissprozesses ueber einen laengeren Zeitraum den Schweisszusatzwerkstoff keinen zeitlich wirkenden Ueberhitzungen auszusetzen. Das geschieht durch ein Kammersystem zur Fuehrung des Zusatzwerkstoffes, bestehend aus einem beidseitig geschlossenen Huellrohr, welches koaxial ueber als Distanzglieder ausgebildete Gasfuehrungselemente ein Fuehrungsrohr fuer den Zusatzwerkstoff aufnimmt.Die Gasfuehrungselemente besitzen Gaskanaele, welche die Verbindung zwischen dem durch das Huellrohr umschlossenen Ringraum und dem Fuehrungsrohr in radialer Richtung herstellen. Die Gaskanaele sind gleichmaessig verteilt auf dem Umfang des Fuehrungsrohres angeordnet, welches einen gegenueber dem Querschnitt des Zusatzwerkstoffes, vorzugsweise um 150% bis 300% vergroesserten Querschnitt besitzt.The invention relates to a device for preheating plastic additives, preferably Profilstaeben or -draehten for use in automatic plastic welding machines for joining preferably flat plate material. Through them, the Aufagbe is solved, even with interruptions of the welding process over a longer period of time to expose the welding additive no temporally acting overheating. This is done by a chamber system for guiding the filler material, consisting of a closed Huellrohr on both sides, which coaxially formed as spacers Gasfuehrungselemente a Fuehrungsrohr for the filler aufnimmt.Die Gasfuehrungselemente have gas ducts, which the connection between the enclosed by the Hüllrohr annular space and the Fuehrungsrohr in establish radial direction. The gas channels are uniformly distributed on the circumference of the Fuehrungsrohres arranged, which has a relation to the cross section of the filler material, preferably increased by 150% to 300% cross-section.

Description

-ι- 241 03 2 k -ι- 241 03 2 k

Vorrichtung zum Vorwärmen von PlastzusatzwerkstoffenDevice for preheating plastic additives

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorwärmen von Plastzusatzwerkstoffen, vorzugsweise von Profilstäben oder -drähten für den Einsatz in automatischen Plastschweißmaschinen zum Fügen von vorzugsweise ebener^ Plat t enmaterial.The invention relates to a device for preheating plastic additives, preferably of profiled rods or wires for use in automatic plastic welding machines for joining preferably flat plastic material.

2UUH. 1982*0182662UUH. 1982 * 018 266

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Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, daß beim Schweißen von Thermoplasten vorwiegend das Heißgasschweißen eingesetzt wird, wobei man das Zusatzmaterial manuell oder mittels Vorschubeinrichtungen dem Schweißprozeß zuführt und durch den Heißgasbrenner den Grundwerkstoff und gleichzeitig den Zusatzwerkstoff erwärmt. Zur Erzielung einer höheren Schweißgeschwindigkeit wird auf dem Heißgasbrenner eine Schnellschweißdüse aufgesetzt, die bewirkt, daß das Zusatzmaterial in einem kürzeren Zeitraum plastiziert wird. Der Wärmeeintrag von der direkt oder indirekt beheizten Schnellschweißdüse erfolgt durch Wärmekontakt zwischen der Oberfläche des Zusatzwerkstoffes und einem Führungsrohr, welches als Bestandteil der Schnellschweißdüse auf eine Vorwärmtemperatur erwärmt ist. Auf diese Weise wird der Zusatzwerkstoff intensiv erwärmt und kann mit relativ hohen Geschwindigkeiten verschweißt werden. Der Nachteil dieser Schweißeinrichtungen besteht jedoch darin, daß der Zusatzwerkstoff unmittelbar nach dem Unterbrechen eines Schweißvorganges aus der Schweißdüse entfernt werden muß, um eine überhitzung des Zusatzwerkstoffes zu vermeiden. Derartige Unterbrechungen sind jedoch technologisch bedingt unvermeidbar. Das betrifft insbesondere das automatische Schweißen langer Nähte, bei denen jeweils nach Beendigung des Schweißens einer Naht der Schweißbrenner in die Ausgangsposition oder eine andere Position zu transportieren ist. Während dieser Transportzeit des Schweißbrenners über relativ lange Wege wird der Zusatzwerkstoff somit ständig der Wärmezufuhr ausgesetzt, so daß eine Überhitzung des Zusatzwerkstoffes über seine Plastizierungskennlinie hinaus unvermeidbar ist. Lösungen, welche ein Verbleiben des Zusatzwerkstoffes in der Schweißdüse gestatten und somit ein kontinuierliches Schweißen mit Hilfe von Plastschweißautomaten ermöglichen, wurden bisher nicht bekannt.It is known that when welding thermoplastics predominantly the hot gas welding is used, wherein the filler feeds manually or by means of feed devices to the welding process and heated by the hot gas burner, the base material and at the same time the filler material. To achieve a higher welding speed, a rapid welding nozzle is placed on the hot gas burner, which causes the additional material is plasticized in a shorter period of time. The heat input from the directly or indirectly heated Schnellschweißdüse is effected by thermal contact between the surface of the filler material and a guide tube, which is heated as part of the Schnellschweißdüse to a preheating temperature. In this way, the filler material is heated intensively and can be welded at relatively high speeds. The disadvantage of these welding devices, however, is that the filler material must be removed from the welding nozzle immediately after the interruption of a welding operation in order to avoid overheating of the filler material. However, such interruptions are technologically unavoidable. This particularly relates to the automatic welding of long seams, in which, after the completion of welding of a seam, the welding torch is to be transported to the starting position or another position. During this transport time of the welding torch over relatively long distances, the filler material is thus constantly exposed to the heat supply, so that overheating of the filler material beyond its plasticizing characteristic is unavoidable. Solutions which allow the filler material to remain in the welding nozzle and thus enable continuous welding with the aid of plastic welding machines have not hitherto been known.

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!Damit sind der Automatisierung der Plastschweißtechnik Grenzen gesetzt, so daß sich auch das Schweißen langer Nähte mit manuellen Verfahren weitgehend durchgesetzt hat.This places limits on the automation of plastic welding technology, so that the welding of long seams with manual methods has also become widely accepted.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist Ziel der Erfindung, während des Positionierens des Schweißbrenners auf Schweißautomaten und der damit verbundenen Stillstandszeiten des Zusatzwerkstoff transports, das notwendige Entfernen des Zusatzwerkstoffes aus der Schweißdüse zu vermeiden.It is an object of the invention, during the positioning of the welding torch on welding machines and the associated downtime of the filler material transport, to avoid the necessary removal of the filler material from the welding nozzle.

Das Wesen der ErfindungThe essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, mit welcher auch bei Unterbrechungen des Schweißprozesses über einen längeren Zeitraum der Schweißzusatzwerkstoff exakt in seinem Plastizierungsbereich erwärmt werden kann und keinen zeitlichen Überhitzungen ausgesetzt wird.The invention has for its object to develop a device with which even when interrupting the welding process over a longer period of welding filler material can be heated exactly in its plasticizing and no temporal overheating is exposed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem der Zusatzwerkstoff durch ein Kammersystem geleitet wird, welches aus mindestens einem äußeren Hüllrohr besteht, das beidseitig geschlossen, ist und mit einer Heißgaszuführungsleitung in Verbindung steht. In diesem Hüllrohr ist koaxial ein beidseitig offenes Führungsrohr angeordnet. Die koaxiale Befestigung erfolgt mit Hilfe von Distanzgliedern, die als Gasführungselemente ausgebildet und mit Gaskanälen versehen sind, welche sich von dem durch das Hüllrohr umschlossenen Ringraum bis in das Führungsrohr erstrecken und in dieses radial und auf dem Umfang gleichmäßig verteilt münden. Der innere,This object is achieved by the filler material is passed through a chamber system, which consists of at least one outer cladding tube, which is closed on both sides, and is in communication with a hot gas supply line. Coaxially, a guide tube open on both sides is arranged in this cladding tube. The coaxial attachment takes place with the aid of distance links, which are designed as gas guide elements and provided with gas channels, which extend from the enclosed by the cladding tube annulus into the guide tube and open into this radially and circumferentially distributed evenly. The inner,

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durch das Führungsrohr umschlossene Raum besitzt einen gegenüber dem Querschnitt des Zusatzwerkstoffes um 150 % bis 300 vergrößerten Querschnitt und ist in seiner Querschnittsform dem Querschnitt des eingesetzten Zusatzwerkstoffes angepaßt. Auf diese Weise ruht der Zusatzwerkstoff im Führungsrohr bei strömenden Heißgas auf einem Gaspolster und steht nicht mit einem wärmeleitenden Bauteil in Berührung. Bei notwendigen Unterbrechungen des Schweißprozesses wird der Heißgasstrom beispielsweise durch das Schließen eines Nagnetventils unter brochen, so daß die Wärmezufuhr zum Zusatzwerkstoff unterbleibt, ein Überhitzen somit vermieden ist.space enclosed by the guide tube has a cross-section of the additional material increased by 150 % to 300 enlarged cross-section and is adapted in its cross-sectional shape of the cross section of the filler material used. In this way, the filler material rests in the guide tube with flowing hot gas on a gas cushion and is not in contact with a heat-conducting component. When necessary interruptions of the welding process, the hot gas flow is interrupted, for example, by closing a solenoid valve, so that the heat supply to the filler material is omitted, overheating is thus avoided.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show:

Fig. 1: den Heißgasbrenner mit der Vorwärmeinrichtung und dem Druck- und GlattrollensystemFig. 1: the hot gas burner with the preheater and the pressure and Glattrollensystem

Fig. 2: die Schnittdarstellung der Vorwärmeinri<:htung2: the sectional view of the preheating device

Fig. 3: den Querschnitt einer Naht mit einem Dreikantprofil als Zusatzmaterial geschweißt.Fig. 3: welded the cross section of a seam with a triangular profile as additional material.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung zum Heißgasschweißen thermoplastischen Tafelmaterials 1, in welcher die erfindungsgemäße Vorwärmvorrichtung 6 integriert wurde. Im Heißgasbrenner 3 wird einströmendes Gas, insbesondere Luft auf die erforderliche Temperatur erhitzt und strömt in Pfeilrichtung aus der Heißgasdüse 5 aus. Mit Hilfe der Zusatzwerkstoff-Vorschubeinrichtung 9 wird der Zusatzwerkstoff 2 der VorwärmvorrichtungFig. 1 shows an arrangement for hot gas welding thermoplastic sheet material 1, in which the preheating device 6 according to the invention has been integrated. In the hot gas burner 3, incoming gas, in particular air, is heated to the required temperature and flows out of the hot gas nozzle 5 in the direction of the arrow. With the help of the filler material feed device 9, the filler material 2 of the preheating device

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zugeführt, in dieser vorplastiziert und in die Nahtvorbereitung im Verbindungsbereich des Thermoplast-Tafelmaterials 1 eingebracht, mit Hilfe der unter der Wirkung eines Druckzylinders 11 und einer Druckfeder 12 stehenden Druckrolle 10 eingeebnet und am Nahtende jeweils durch ein Sägeelement 13 getrennt, sobald die Druckrolle in diesem Bereich den Zusatzwerkstoff 2 überfährt.fed, preplasticized in this and introduced into the seam preparation in the connection region of the thermoplastic sheet material 1, leveled by means of the pressure roller 10 under the action of a pressure cylinder 11 and a pressure roller 10 and separated at the seam end in each case by a saw element 13, as soon as the pressure roller in this Area passes over the filler material 2.

Die erfindungsgemäße Vorwärmvorrichtung 6 besteht aus dem Hüllrohr 6.1, in welchem koaxial das Führungsrohr 6.2 angeordnet ist, welches im Ausführungsbeispiel einen dreieckigen Querschnitt zur Führung des dreieckigen Zusatzwerkstoffes 2 besitzt. Die koaxiale Anordnung von Hüllrohr 6.1 und Führungsrohr 6«2 erfolgt mit Hilfe von mindestens zwei Gasführungselementen 6.4, welche mit Gaskanälen 6.3 versehen sind. Diese Gaskanäle 6.3 stellen die Verbindung von dem durch das Hüllrohr 6.1 und das Führungsrohr 6.2 gebildeten Ringraum zum Inneren des Führungsrohres 6.2 her, wobei in vorliegendem Fall sechs geteilte Gasströme tangential vom Ringraum einströmen und über die Gaskanäle 6.3 dem Führungsrohr 6.2 zugeführt werden. ' ' Die Gaszufuhr erfolgt radial in den Innenraum des Führungsrohres 6.2, welches im Ausführungsbeispiel eine Kantenlänge des Innenumfanges von 20 mm bei einer Kantenlänge des Umfanges des Zusatzwerkstoffes von 8 mm besitzt. Beim Fließen des Heißgases bildet sich allseitig um den Zusatzwerkstoff 2 ein Gaspolster aus, welches eineBerührung zwischen Zusatzwerkstoff 2 und dem Innenmantel des Führungsrohres 6.2 verhindert.The preheating device 6 according to the invention consists of the cladding tube 6.1, in which the guide tube is arranged coaxially 6.2, which has a triangular cross section for guiding the triangular filler material 2 in the embodiment. The coaxial arrangement of sheath 6.1 and guide tube 6 "2 takes place with the help of at least two gas guide elements 6.4, which are provided with gas channels 6.3. These gas channels 6.3 make the connection of the annular space formed by the cladding tube 6.1 and the guide tube 6.2 to the interior of the guide tube 6.2, wherein in the present case, six divided gas streams flow tangentially from the annular space and are supplied to the guide tube 6.2 via the gas channels 6.3. The gas supply takes place radially into the interior of the guide tube 6.2, which in the embodiment has an edge length of the inner circumference of 20 mm at an edge length of the circumference of the filler material of 8 mm. When the hot gas flows, a gas cushion forms on all sides around the filler material 2, which prevents contact between the filler material 2 and the inner jacket of the guide tube 6.2.

Nach dem Abschalten des Heißgasstromes mit Hilfe des Heißgasventiles 8 tritt somit keine weitere Erwärmung des Zusatzwerkstoffes 2 ein, so daß Unterbrechungen des Schweißvorganges ohne Einschränkung erfolgen können.After switching off the hot gas flow by means of the hot gas valve 8 thus occurs no further heating of the filler material 2, so that interruptions of the welding process can be done without restriction.

Das Einfügen des Zusatzwerkstoffes 2 in die Nahtfuge geschieht schließlich mit Hilfe einer unter der Wirkung einesThe insertion of the filler material 2 in the seam finally done with the help of a under the action of a

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Druckzylinders 11 und einer Druckfeder 12 stehenden Druckrolle 10, wobei die Druckfeder 12 die entstehenden Höhentoleranzen der Schweißnaht auszugleichen vermag.Pressure cylinder 11 and a compression spring 12 stationary pressure roller 10, wherein the compression spring 12 is able to compensate for the resulting height tolerances of the weld.

Claims (1)

2410324103 Erfindungsanspruchinvention claim Vorrichtung zum Vorwärmen von Plastzusatzwerkstoffen, vorzugsweise von Profilstäben oder -drähten für den Einsatz in automatischen Plastschweißmaschinen zum Fügen von vorzugsweise ebenen) Plattenmaterial, gekennzeichnet dadurch, daß sie aus einem Kammersystem aus mindestens einem äußeren beidseitig verschlossenen und mit der Heißgaszuführungsleitung.(7) in Verbindung stehenden Hüllrohr (6.1) besteht, in welchem koaxial mit Hilfe von als Distanzglieder ausgebildeten Gasführungselementen (6.4) ein beidseitig offenes Führungsrohr (6.2) für den Zusatzwerkstoff (2) angeordnet ist, wobei über die Gasführungselemente (6.4) Gaskanäle (6.3) von dem durch das Hüllrohr (6.1) umschlossenen Ringraum radial in das Führungsrohr (6.2) und auf dessen Umfang gleichmäßig verteilt münden und der innere, durch das Führungsrohr (6,2) umschlossene Raum einen gegenüber dem Querschnitt des Zusatzwerkstoffes (2) größeren, vorzugsweise.um 150 % bis 300 % vergrößerten Querschnitt besitzt.An apparatus for preheating plastic additives, preferably of profiled bars or wires for use in automatic plastic welding machines for joining preferably flat) plate material, characterized in that they from a chamber system of at least one outer sealed on both sides and with the hot gas supply line (7) in combination standing jacket tube (6.1) consists, in which coaxially by means of spacer members formed as gas guide elements (6.4) open on both sides a guide tube (6.2) for the filler material (2) is arranged, via the gas guide elements (6.4) gas channels (6.3) of the by the cladding tube (6.1) enclosed annular space radially into the guide tube (6.2) and evenly distributed on the circumference and open the inner, by the guide tube (6.2) enclosed space with respect to the cross section of the filler material (2) larger, preferably.um 150 % to 300 % enlarged cross section besi TZT. - Hierzu ein Blatt Zeichnungen -- For this a sheet of drawings -
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