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Verfahren zum Verschweißen von Polyolefinwerkstoffen, vorzugsweise Polyethylen, ohne Verwendung von Zusatzwerkstoff, gekennzeichnet durch eine Relativbewegung in Nahtlängs- bzw. Umfangsrichtung der mit den auf Schweißtemperatur erwärmten Fügeflächen aneinandergebrachten Fügeteile, dergestalt, daß nach Abschluß der genannten Relativbewegung die Fügeteile eine nach dem Verschweißen erforderliche, gegenseitige Lage einnehmen.Method for welding polyolefin materials, preferably polyethylene, without the use of additional material, characterized by a relative movement in the longitudinal or circumferential direction of the joining parts brought together with the joining surfaces heated to the welding temperature, such that after completion of said relative movement, the joining parts require a welding operation, take each other's position.
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen von Polyolefinwerkstoffen ohne Verwendung von Zusatzwerkstoffen, anwendbar für die Herstellung aus Thermoplasttafeln,-platten und Röhren zu fertigender Behälter, Apparate und Anlagen sowie für das Verbinden von Rohren aus Thermoplasten mit Anschlußstücken und auch untereinander in plastanwendenden und -verarbeitenden Betrieben.The invention relates to a method for welding polyolefin materials without the use of filler materials, applicable for the production of thermoplastic sheets, plates and tubes to be manufactured container, apparatus and equipment and for connecting pipes made of thermoplastics with fittings and also in plastanwendenden and -processing operated.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Es ist bekannt, Tafeln, Platten sowie auch Rohre aus Polyolefinwerkstoffen ohne Verwendung von Zusatzwerkstoffen durch Heizelement-Stumpfschweißen zu verbinden. Für das Verschweißen von Rohren ist außerdem das Reibschweißen bekannt. Beide Verfahren sind im Lehrbuch: M.Beckert, A.Neumann; Grundlagen der Schweißtechnik-Plastfügetechnik, Berlin, VEB Verlag Technik 1985, beschrieben. Ihnen ist gemeinsam, daß zum Herbeiführen der Verbindung die an den Fügeflächen durch ein Heizelement bzw. durch Reibungswärme auf Schweißtemperatur erhitzten Tafeln, Platten oder Rohre aufeinanderzu bewegt werden. Dabei entsteht ein für die Verbindungsbildung unerläßliches Quetschfließen der erhitzten, schweißfähigen Werkstoffbereiche, als dessen Folge in Nahtbereich ausgeprägte Stauchwülste (Grate) auftreten. Um eine über die gesamte Nahtlänge gleichbleibende Qualität der Schweißverbindung zu erhalten, muß das erwähnte Quetschfließen an allen Stellen auf gleiche Weise erfolgen.It is known to connect panels, plates and pipes made of polyolefin materials without the use of additional materials by butt welding. For the welding of pipes friction welding is also known. Both methods are in the textbook: M.Beckert, A. Neumann; Basics of welding technology Plastfügetechnik, Berlin, VEB Verlag Technik 1985 described. They have in common that to cause the connection to be heated at the joining surfaces by a heating element or by friction heat heated to welding temperature panels, plates or tubes to each other. This results in an indispensable for the connection formation squish flow of the heated, weldable material areas, as a result in the seam area pronounced Stauchwülste (burrs) occur. In order to obtain a consistent over the entire seam length quality of the welded joint, the mentioned squeezing must be done in all places in the same way.
Das ist bei Nähten von mehr als 1 m Länge an Platten und Tafeln nur sehr schwierig zu gewährleisten. Man ist dann gezwungen, Verfahren anzuwenden, die Zusatzwerkstoffe benötigen. Bei Verbindungen an Rohren beeinträchtigt das verfahrensbedingte innere Stauchwulst (Grat) das Durchflußvermögen.This is very difficult to ensure for seams of more than 1 m in length on plates and panels. It is then forced to apply procedures that require additional materials. When connected to pipes, the process-related internal bulge (ridge) affects the flow capacity.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Verschweißen von Polyolefinwerkstoffen ohne Verwendung von Zusatzwerkstoff anzugeben, welches das Schweißen von Nähten auch über 1 m Länge an Platten und Tafeln mit über die gesamte Nahtlänge gleichbleibender Qualität sowie das Verbinden von Rohren unter Zustandekommen eines gegenüber den bekannten Verfahren Heizelement-Stumpf- bzw. Reibschweißen höchstens halb so hohen Innengrates ermöglicht.It is the object of the invention to provide a method for welding Polyolefinwerkstoffen without the use of filler material, which includes the welding of seams over 1 m length of plates and panels with over the entire seam length consistent quality and the joining of pipes to cause a relation to the known method allows heating element butt or friction welding at most half as high Innengrates.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Platten und Tafeln aus Polyethylen mit Stumpf- und Ecknähten zu Behälterteilen zu verschweißen, ohne daß Zusatzwerkstoffe verwendet werden. Dabei sollen auch lange Nähte, z. B. Längsnähte von Behälterschüssen, über etwa 1 m Länge, über die gesamte Länge gleichbleibende Festigkeiten aufweisen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe derart gelöst, daß die in üblicher Weise, z. B. durch ein Heizelement an den Fügeflächen auf Schweißtemperatur erwärmten Fügeteile unter geringem Anpreßdruck in Nahtlängsrichtung gegeneinander bewegt werden, wobei überraschenderweise ein Verschweißen stattfindet. Vor der das Verschweißen bewirkenden Relativbewegung findet ein Positionieren der Fügeteile in der Weise statt, daß sie nach Abschluß der Relativbewegung die im geschweißten Zustand erforderliche, gegenseitige Lage einnehmen.The invention has for its object to weld sheets and panels made of polyethylene with butt and corner joints to container parts, without using filler materials. It should also long seams, z. B. longitudinal seams of container shots, over about 1 m in length, over the entire length have consistent strengths. According to the invention the object is achieved in such a way that in the usual way, for. B. heated by a heating element at the joining surfaces heated to welding temperature joining parts under low contact pressure in the seam longitudinal direction against each other, where surprisingly takes place welding. Before the relative movement causing the welding, positioning of the joining parts takes place in such a way that, after completion of the relative movement, they assume the mutual position required in the welded state.
Beim Verschweißen von Rundnähten an z. B. Behältern oder Rohren oder zwischen Rohren und Anschlußstücken für Rohre folgt die Relativbewegung der Umfangsrichtung der Fügeteile. Der anzuwendende Anpreßdruck und die notwendige Anwärmtiefe sind deutlich geringer als beim Heizelement-Stumpf- und Reibschweißen, so daß entsprechend geringere Nahtwülste entstehen. Betrag und Geschwindigkeit der das Verschweißen bewirkenden Relativbewegung lassen an dem jeweiligen Werkstoff für gewählte Anwärn'bedingungen durch Versuche ermitteln.When welding round seams to z. As containers or pipes or between pipes and fittings for pipes, the relative movement of the circumferential direction of the joining parts follows. The applicable contact pressure and the necessary Anwärmtiefe are significantly lower than the heating element butt and friction welding, so that correspondingly lower Nahtwülste arise. The magnitude and speed of the relative movement causing the welding can be determined by tests on the respective material for selected heating conditions.
Ausführungsbeispielembodiment
Das erfindungsgemäße Verfahren soll an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden. Es betrifft das Verschweißen von Stumpfstößen an 8mm dicken Platten aus Polyethylen hoher Dichte.The method according to the invention will be described in more detail on an exemplary embodiment. It concerns the welding of butt joints on 8mm thick sheets of high density polyethylene.
Die zu verschweißenden Randflächen der Kanten werden nach der üblichen I-Stoßkantenvorbereitung 30 ... 60 Sekunden mit einem üblichen Heizelement oder auch mittels eines gewöhnlich zum Abkanten verwendeten, sogenannten Heizschwertes auf 220 ... 2600C erwärmt. Es ist darauf zu achten, daß die Platten während des Erwärmens der genannten Randflächen nicht gegen das Heizelement gedrückt werden, damit der erwärmte, schweißfähige Werkstoff an den Platten erhalten bleibt und nicht abgequetscht wird. Nach Entfernen des Heizelementes fügt man die Platten mit den zu verschweißenden, erwärmten Randflächen mit einem Druck von 0,02 bis höchstens 0,06MPa so aneinander, daß sie in Nahtlängsrichtung um 30 ... 50mmTo be welded edge faces of the edges are used ... 60 seconds after the usual I-abutting edges of Preparation 30 by a conventional heating element or by means of a generally to folding, so-called welding plate 220 ... 260 0 C heated. It is important to ensure that the plates are not pressed against the heating element during the heating of said edge surfaces, so that the heated, weldable material is retained on the plates and is not squeezed off. After removal of the heating element, the plates with the heated edge surfaces to be welded are joined to one another at a pressure of 0.02 to a maximum of 0.06 MPa so as to be 30 to 50 mm in the longitudinal direction of the seam