DD215039A1

DD215039A1 - Heizelementschweissen von schlaeuchen aus thermoplastischen geweben

Info

Publication number: DD215039A1
Application number: DD24950583A
Authority: DD
Inventors: Paul-Herbert Ludwig; Werner Colditz; Juergen V D Ohe; Manfred Reich; Heinz Schicha
Original assignee: Zentralinstitut Schweiss
Priority date: 1983-04-04
Filing date: 1983-04-04
Publication date: 1984-10-31

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Heizelementschweissen von Schlaeuchen aus thermoplastischen Geweben. Ziel ist die Herstellung eines endlosen Schlauches, um eine kontinuierliche Weiterverarbeitung, vorzugsweise das Beschichten mit einem PUR-Mantel,zu ermoeglichen.Dazu sind ein Verfahren und eine Einrichtung zu entwickeln. Erfindungsgemaess drueckt ein geteiltes ringfoermiges Heizelement mit ebenen Beruehrungsflaechen das im Nahtbereich ueber den gesamten Umfang gleichmaessig plastizierte Material der mit oder ohne axialen Druck aneinanderliegenden Schlauchenden in die Nahtzone und die Gewebezwischenraeume und verdichtet es so, dass eine belastbare Verbindung zwischen den sich beruehrenden Schlauchenden entsteht.Zur Erzeugung des beim Schweissen notwendigen Gegendruckes ist im Schlauchinneren im Schweissbereich ein Dorn frei beweglich angeordnet, der in seiner Lage durch eine Querschnittsaenderung des geschweissten Gewebeschlauches fixiert wird.

Description

Heizelementschweißen von Schläuchen aus thermoplastischen

Geweben^ _ir_.., ^ ,_ ,__.„ , _M^_^_Jlw;i.,^.^₁.„^.,_J^,.,._J,.__tl,_J.^^„^__J„^.._TO...

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren imd eine Einrichtung zum Heizelementschweißen von Schläuchen aus thermoplastischen Geweben, vorzugsweise sum ?erbinden einzeln gefertigter Schlauchlängen zur kontinuierlichen Weiterverarbeitung, insbesondere zum Beschichten mit einem PUR-Mantel·

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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß Schläuche und schlauchähnliche Gebilde zur Beschichtung einseitig verschlossen, mit einem Trägermittel, vorzugsweise Wasser, gefüllt und anschließend in der entsprechenden Anlage beschichtet werden« Diese Anlagen arbeiten,· bedingt durch den FüllVorgang und die begrenzte Schlauchlänge, diskontinuierlich®

Zur Verbesserung der Beschichtungsteciinologie und zur Sicherung einer gleichbleibenden Qualität wird das Yerarbeiten endloser Schläuche gefordert*

Schlauchähnliche Gebilde, z® B. Milchbeutel, können mit dem Heizelement- oder Wärme«*·impulsschweißen verschlossen werden. Ferner sind genügend steife Schläuche stumpf schweißbar.· Dabei entsteht ein umlaufender Innen» und Außenwulst* Schläuche mit geringer Steifigkeit werden beim Stumpfschweißen infolge des Sehweißdruckes deformierte

Das Schweißen mit Zusatzwerkstoff, s_c B* das Heißgas- oder Extrusionsschweißen, zum Stumpfverbinden von beschichteten Gewebeschläuchen ist, da keine ausreichende Badsicherung und Steifigkeit vorhanden ist, nicht möglich.« Es ist weiterhin bekannt, daß die einseinen Schlauchenden innen bssw« außen erwärmt und anschließend zum Schweißen übereinandergeschoben werden_β Dabei entsteht eine Überlappnaht und damit eine Verdickung· Eine lahtüberhöhung entsteht ebenfalls beim Schweißen mit Zusatawerkstoff· Eine v/eitere Möglichkeit des ferbindens einseiner Schlauchschüsse ist das Klammern, wie es bei Treibrienen Anwendung findet« Diese Verbindung ist awar festigkeitsmäßig ausreichend,, ihr Nachteil besteht in ihrer Undichtheit<. Sine weitere Verbindungsmöglichkeit ist das Heißsiegeln» Die beiden Schlauchenden werden flachgedrückt und mit Hilfe zweier Stempel geschweißt« Diese Verbindung wird jedoch bei ,der Rückformung in den Kreisquersclmitt teilweise zerstört

und gleichseitig sind die 'zwei Knickpunkte /licht dicht*

Zur Erreichung eines Gegendruckes bzw« zur Errichtung eines Gegenlagers j, wie es beim Heizelementschweißen notwendig ist, ist aus der Rohrherstellung die Innenkalibrierung der Rohre bekannt. Der Kalibrierdorn ist mit einer Kette oder eine;» Zugseil am Werkzeug befestigt» Diese Vorrichtung ist als' Gegenhalterung für die Schlauchverbindung nicht einsetzbar, weil ein Durchfädeln durch die einzelnen Schlauchschüsse nicht realisierbar ist. Ein Einschieben von Dornen oder , Hülsen, die nach dem Schweißen im Schlauch verbleiben, ist ebenfalls, bedingt durch die Technologie der Beschichtung, nicht mögliche Die in der DR-PS 304 415 und AT-PS 190 273 beschriebenen Lösungen des Einschiebens eines durch eine Flüssigkeit nach dem Schweißen lösbaren Domes bzw. eines MetalldoFnes, der durch die thermische Ausdehnung die zu verbindenden Teile in ihrer Lage stabilisiert, sind ebenfalls nicht anwendbar.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, einzeln gefertigte Schläuche oder schlauchähnliche Gebilde, insbesondere Feuerwehrschläuche, unter Beibehaltung ihrer geometrischen Form und ihrer Abmessungen so. miteinander zu verfeinden, daß anschließend eine kontinuierliche Weiterbearbeitung erfolgen kann« Bs ist ein Schweiß¥®rfahren einzusetzen, bei dem nach dem Schweißen keine Schweißnahtüberhöhung vorhanden ist.

Das Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Heizelementschweißen von Schläuchen aus thermoplastischen Geweben, vorzugsweise zum Verbinden einzeln gefertigter Schlauchlängen zu schaffen und geeignete Mittel zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen.

Erfindungsgeiaäß wird die Aufgabe dadurch gelöst₉daß ein geteiltes, ringförmiges Heizelement mit ebenen Berührungsflächen das im Nahtbereich über den gesamten Umfang gleichmäßig plastizierte Material der mit oder ohne axialen Druck aneinanderllegenden Schlauchenden in die Nahtzone und die Gewebezwischenräume drückt und so verdichtet, daß eine belastbare Verbindung zwischen den sich berührenden Schlauchenden entsteht.

Desweiteren wird zum Erzeugen des beim Schweißen erforderlichen Gegendruckes und zur Vermeidung einer Deformation der Schlauchenden ein Dorn eingesetzt, der dem Innendurchmesser der zu verbindenden Schlauchlängen angepaßt und frei beweglich angeordnet ist, und der durch eine Veränderung der Schlauchgeometrie in Abzugsrichtung des geschweißten Gewebeschlauch.es in seiner Lage fixiert ist und die Schweißposition beibehält.

Each Auslösen des Schweißvorganges drückt ein geteiltes ringförmiges Heizelement auf die aneinanderliegenden Gewebeschlauchenden. Dabei können beide Heizelementschalen mit einem Druckerzeuger gekoppelt sein* Jedoch ist auch die Ausführung mit einer beweglichen und einer starren Schale möglich. Der Druök wird radial zum Gewebeschlauch aufgebracht. Die Temperatur des Schweißwerkzeuges, wobei die Heizelementschalen einzeln beheizt werden, kann sowohl der eines Normal- als auch eines Hochtemperaturheizelementes entsprechen. Durch die ebene Ausbildung der Berührungsflächen des Heizelementes wird das plastizierte Material der Thermoplastbe-

schichtung des Gewebeschlauches in den Nahtbereich gedruckt. Der Schweißspalt zwischen den zu verbindenden Schlauchenden ist vor dem Schweißen gleich Null. Durch das geteilte Heizelement wird das plastizierte Material bei Aufbringung des Arbeitsdruckes, der die bisher bekannten Drücke für das Heizelementschweißen um das Doppelte übersteigt, außerdem zusätzlich verdichtet, und es entsteht eine feste, belastbare Verbindungszone.

Der zum Aufbringen des Arbeitsdruckes notwendige Gegendruck wird durch einen Dorn, der beispielsweise aus Metall gefertigt ist und sich im Inneren des Schlauches befindet, erzeugt. Der Dorn ist, um ein einwandfreies Gleiten des Schlauches zu gewährleisten, an der Auflaufkante abgeschrägt und an der Oberfläche mit einer Gleitschicht, beispielsweise PTFE, versehen.

Aufgrund seines Kreisquerschnittes wird ein gleichmäßiges Schweißen der Schlauchwandung gewährleistet und garantiert, daß keine Wulstüberhöhung auftritt.

Der Dorn befindet sich ohne zusätzliche Sicherungselemente frei beweglich im Schlauch. Um ihn im Schweißbereich sicher zu positionieren, wird der geschweißte Gewebeschlauch anschließend an die Schweißstation, in Richtung der nächsten Bearbeitungsstation, durch zwei Rollen in einer seiner Achsen derart zusammengedrückt, daß z. B. ein elliptischer Querschnitt entsteht. Durch diese Querschnittsveränderung wird der Dorn in seiner Lage gehalten, und es wird verhindert, daß er mit dera Schlauch in die BeSchichtungsanlage gezogen wird. Nach dem Durchzug der Sc.hußlänge- der Gewebeschlauch wird nach der Verbindungsstation mäanderförmig geführt, um ein kontinuierliches Arbeiten der BeSchichtungsanlage zu gewährleisten - wird der neue Schlauchschuß auf den Dorn gefädelt und der Arbeitsablauf beginnt von vorn.

Auführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: Prinzip der Einrichtung

Fig. 2: Schnitt durch die Einrichtung im Nahtbereich

Der sich bereits in der Beschichtungsstation befindende Gewebeschlauch 1 wird durch Spannelemente 2 auf dem frei beweglich angeordneten Dorn 3 arretiert. Der anzuschweißende Gewebeschlauch 4 wird auf den Dorn 3 aufgefädelt und nach Berühren der beiden Schlauchenden 5,6 ebenfalls in seiner Lage mit Spanneleraenten 2 fixiert. Durch die obere bewegliche Heizelementschale 8 des geteilten, ringförmigen Heizelementes 11, die mit einem Druckzylinder 9 gekoppelt ist, werden die auf dem Dorn 3 befindlichen Schlauchenden 5,6 mit ihm zusammen in die untere Heizelementschale 7 gedrückt. Die einzeln beheizten Heizelementschalen 7,8 bewirken, daß das durch die Erwärmung plastizierte Material der Gewebeschläuche 1,4 unter Wirkung des von dem Heizelement 11 ausgeübten Schweißdruckes in die Nahtzone 12 gedrückt und verdichtet wird. Es entsteht eine feste, belastbare Verbindung ohne Innen- und Außenwulst bzw. Nahtüberhöhung zwischen den sich berührenden Schlauchenden 5,6. Der Weitertransport des nunmehr geschweißen Gewebeschlauches erfolgt durch Zug in die angegebene Abzugsrichtung R. Durch das Rollenpaar 10 wird der Querschnitt des GewebeSchlauches 1 verändert und somit die Mitnahme des Domes 3 verhindert, der damit seine 2um Schweißen erforderliche Position beibehält.

Claims

Erfindungsanspruch

1. Verfahren zum Heizelementschweißen von Schläuchen aus thermoplastischen Geweben, vorzugsweise zum Verbinden einzeln gefertigter Schlauchlängen zur kontinuierlichen Weiterverarbeitung, insbesondere zum Beschichten mit einem PUR-Mantel, gekennzeichnet dadurch, daß ein geteiltes, ringförmiges Heizelement (11) mit ebenen Berührungsflächen (13) das im Nahtbereich über den gesamten Umfang gleichmäßig plastizierte Material der mit oder ohne axialen Druck aneinanderliegenden Schlauchenden (5,6) in die Hahtzone (12) und die GewebeZwischenräume drückt und so verdichtet, daß eine belastbare Verbindung zwischen den sich berührenden Schlauchenden (5,6) entsteht.

2. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Punkt unter Verwendung bekannter Spannelemente zur Fixierung der zu verbindenden Schlauchenden auf einem im Schlauchinneren befindlichen Dorn, gekennzeichnet dadurch, daß der dem Innendurchmesser der zu verbindenden Gewebeschläuche (1,4) angepaßte Dorn (3) freibeweglich angeordnet ist und der durch eine Veränderung der Schlauchgeometrie in Abzugsrichtung (R) des geschweißten GewebeSchlauches (1) in seiner Lage fixiert ist und die Schweißposition beibehält.

- Hierzu ein Blatt Zeichnungen -