DE102019130670A1 - Heating element, device and method for hot gas welding of plastic parts - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Heizelement, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Heißgasschweißen von Kunststoffteilen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, möglichst einfache und kostengünstige, dabei aber zuverlässige Mittel zum Heißgas-Schweißen von Kunststoffteilen bereit zu stellen. Zur Lösung der Aufgabe stellt die Erfindung ein Heizelement (2) zum Heißgasschweißen von Kunststoffteilen (20) bereit, mit einer Heizelementfläche (3) zum Erhitzen einer Fügefläche (21) eines Kunststoffteils (20) entlang einer Schweißlinie mit einer vorgegebenen Kontur, wobei die Kontur der Heizelementfläche (3) der Kontur der Schweißlinie angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelementfläche (3) eine äußere Fläche (5) mit Poren (4) eines von einem Heißgas durchströmbaren Porenkörpers (6) umfasst.The invention relates to a heating element, a device and a method for hot gas welding of plastic parts. The object of the present invention is to provide the simplest and most cost-effective, yet reliable, means for hot gas welding of plastic parts. To achieve the object, the invention provides a heating element (2) for hot gas welding of plastic parts (20), with a heating element surface (3) for heating a joining surface (21) of a plastic part (20) along a welding line with a predetermined contour, the contour the heating element surface (3) is adapted to the contour of the welding line, characterized in that the heating element surface (3) comprises an outer surface (5) with pores (4) of a pore body (6) through which a hot gas can flow.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizelement, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Heißgasschweißen von Kunststoffteilen.The invention relates to a heating element, a device and a method for hot gas welding of plastic parts.

Es ist grundsätzlich bekannt, Kunststoffteile miteinander zu verschweißen, indem der Kunststoff im Bereich von miteinander zu verbindenden Flächen mittels eines auf geeignete Temperatur erhitzten Gases an- oder aufgeschmolzen wird, und die Kunststoffteile anschließend mit den geschmolzenen Flächen aneinandergepresst werden. Nach dem Abkühlen sind die Kunststoffteile stoffschlüssig miteinander verbunden.It is basically known to weld plastic parts together by melting the plastic in the area of surfaces to be connected by means of a gas heated to a suitable temperature, and then pressing the plastic parts together with the melted surfaces. After cooling, the plastic parts are firmly bonded to one another.

Aus der DE 100 19 163 A1 ist beispielsweise eine Vorrichtung bekannt, die einen Ausströmrahmen mit Ausströmöffnungen für Warmgas an dessen Ober- und Unterseite umfasst, die den Warmgasstrahl auf die Fügeflächen von miteinander zu verbindenden Kunststoffteilen lenken. Die Kunststoffteile, beispielsweise Halbschalen von Fahrzeugtanks, werden zusammengefügt, indem der Ausströmrahmen zwischen den Fügeflächen der Kunststoffteile angeordnet und über die Ausströmöffnungen ein Warmgasstrahl auf die Fügeflächen der Kunststoffteile geleitet wird, bis der Kunststoff in diesem Bereich angeschmolzen ist. Anschließend wird der Ausströmrahmen aus dem Bereich der Fügeflächen geschwenkt und die Kunststoffteile werden an den Fügeflächen zumindest solange in Kontakt gebracht und gehalten, bis der Kunststoff weitestgehend wieder erstarrt ist.From the DE 100 19 163 A1 For example, a device is known which comprises an outflow frame with outflow openings for hot gas on its top and bottom, which direct the hot gas jet onto the joining surfaces of plastic parts to be connected to one another. The plastic parts, for example half-shells of vehicle tanks, are joined by placing the outflow frame between the joining surfaces of the plastic parts and directing a jet of hot gas onto the joining surfaces of the plastic parts through the outflow openings until the plastic has melted in this area. The outflow frame is then pivoted out of the area of the joining surfaces and the plastic parts are brought into contact and held at the joining surfaces at least until the plastic has largely solidified again.

Aus der EP 1 415 789 81 B1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden von Kunststoffteilen entlang einer Schweißlinie bekannt, wobei die zu verbindenden Kunststoffteile jeweils entlang der Schweißlinie durch Wärmestrahlung erwärmt und zugleich mit einem heißen Gas aus einer der Schweißlinie folgenden Düsenbohrungsreihe beaufschlagt werden, und die Kunststoffteile anschließend entlang der Schweißlinie zusammengedrückt werden. Die Vorrichtung gemäß EP 1 415 789 81 B1 sieht einen Schweißkörper mit einer zentralen, rechteckigen oder quadratischen Platte vor, auf deren oberer und unterer Seite sich Aufsätze befinden, in die Strahlungskörper eingebettet sind, in denen die Düsenbohrungsreihen vorgesehen sind.From the EP 1 415 789 81 B1 a method and a device for connecting plastic parts along a welding line are known, the plastic parts to be connected each being heated along the welding line by thermal radiation and simultaneously exposed to a hot gas from a row of nozzle bores following the welding line, and the plastic parts are then pressed together along the welding line become. The device according to EP 1 415 789 81 B1 provides a welding body with a central, rectangular or square plate, on the upper and lower side of which there are attachments in which radiation bodies are embedded, in which the rows of nozzle bores are provided.

Die bekannten Heißgas-Schweißvorrichtungen sind vergleichsweise aufwändig und damit teuer. Darüber ist der Energiebedarf relativ hoch und die damit erreichbaren Schweißzeiten sind vergleichsweise lang, was ebenfalls zu erhöhten Kosten führt.The known hot gas welding devices are comparatively complex and therefore expensive. In addition, the energy requirement is relatively high and the welding times that can be achieved are comparatively long, which also leads to increased costs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein möglichst einfache und kostengünstige, dabei aber zuverlässige Mittel zum Heißgas-Schweißen von Kunststoffteilen bereit zu stellen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Heizelement bereit zu stellen, das einen vergleichsweise geringen Energiebedarf hat und kurze Schweißzeiten ermöglicht.The object of the present invention is to provide a means for hot gas welding of plastic parts that is as simple and inexpensive as possible, but also reliable. In particular, it is the object of the invention to provide a heating element which has a comparatively low energy requirement and enables short welding times.

Zur Lösung der Aufgabe stellt die Erfindung ein Heizelement zum Heißgasschweißen von Kunststoffteilen bereit,
mit eine Heizelementfläche zum Erhitzen einer Fügefläche eines Kunststoffteils entlang einer Schweißlinie mit einer vorgegebenen Kontur, wobei die Kontur der Heizelementfläche der Kontur der Schweißlinie angepasst ist, und wobei die Heizelementfläche eine äußere Fläche mit Poren eines von einem Heißgas durchströmbaren Porenkörpers umfasst, durch dessen Poren das Heißgas in Richtung Fügefläche strömen kann.
To solve the problem, the invention provides a heating element for hot gas welding of plastic parts,
with a heating element surface for heating a joining surface of a plastic part along a welding line with a predetermined contour, wherein the contour of the heating element surface is adapted to the contour of the welding line, and wherein the heating element surface comprises an outer surface with pores of a pore body through which a hot gas can flow, through whose pores the Hot gas can flow in the direction of the joining surface.

Bei dem erfindungsgemäßen Heizelement zum Heißgasschweißen von Kunststoffteilen umfasst die Heizelementfläche eine äußere Fläche eines von Heißgas durchströmbaren Porenkörpers. Durch die offenen Poren des Porenkörpers, der beispielsweise ein poröser Metall- oder Keramikkörper sein kann, kann Heißgas in Richtung Fügefläche eines Kunststoffteils strömen. Der Porenkörper wird von dem Heißgas turbulent durchströmt, wodurch der Wärmeübergang verbessert und eine höhere Energieeffizienz erreicht wird. Verbunden damit ist auch eine gleichmäßigere Temperatursättigung des aus der Heizelementfläche ausströmenden Gases, was die Bildung einer qualitativ hochwertigen und sehr zuverlässigen Schweißnaht ermöglicht. Die Erfindung ermöglicht darüber hinaus eine im Vergleich zum Stand der Technik höhere Fügegeschwindigkeit und damit eine Verkürzung der Schweißzeit.In the heating element according to the invention for hot gas welding of plastic parts, the heating element surface comprises an outer surface of a pore body through which hot gas can flow. Through the open pores of the porous body, which can for example be a porous metal or ceramic body, hot gas can flow in the direction of the joining surface of a plastic part. The hot gas flows through the porous body in a turbulent manner, which improves the heat transfer and increases energy efficiency. Linked to this is a more uniform temperature saturation of the gas flowing out of the heating element surface, which enables the formation of a high quality and very reliable weld seam. In addition, the invention enables a joining speed that is higher than the prior art and thus a reduction in the welding time.

Das erfindungsgemäße Heizelement kann an unterschiedliche Anforderungen und Schweißlinienkonturen angepasst werden. Den jeweiligen Anforderungen kann das erfindungsgemäße Heizelement beispielsweise durch die Ausgestaltung der Heizelementfläche individuell angepasst werden.The heating element according to the invention can be adapted to different requirements and weld line contours. The heating element according to the invention can be individually adapted to the respective requirements, for example through the design of the heating element surface.

Der Begriff „Heißgasschweißen“ wird hier in Bezug auf das stoffschlüssige Verbinden von Kunststoffteilen mit Hilfe eines auf eine geeignete Temperatur, d.h. eine Temperatur entsprechend oder oberhalb der Schmelztemperatur des Kunststoffs, aufgeheizten Gases verwendet.The term "hot gas welding" is used here in relation to the material connection of plastic parts with the aid of a gas heated to a suitable temperature, i.e. a temperature corresponding to or above the melting temperature of the plastic.

Unter „Heißgas“ wird hier ein auf eine geeignete Temperatur aufgeheiztes Gas verstanden. Die Temperatur des Heißgases hängt von dem zu schmelzenden Kunststoff und gegebenenfalls anderen Parametern wie der gewünschten Schweißzeit und den mit dem Heißgas in Kontakt kommenden Materialien ab. Der Begriff schließt auch Verbindungen ein, die bei Raumtemperatur noch nicht gasförmig sind, jedoch bei oder unterhalb der Schmelztemperatur des zu schmelzenden Kunststoffs gasförmig sind. Der Begriff „Gas“ schließt auch Mischungen von Gasen ein.“Hot gas” is understood here to mean a gas heated to a suitable temperature. The temperature of the hot gas depends on the plastic to be melted and possibly other parameters such as the desired welding time and the materials that come into contact with the hot gas. The term also includes compounds that are not yet gaseous at room temperature, but are gaseous at or below the melting temperature of the plastic to be melted are. The term “gas” also includes mixtures of gases.

Unter einem „von einem Heißgas durchströmbaren Porenkörper“ wird ein Körper verstanden, der Hohlräume (Poren) aufweist, die untereinander so verbunden sind, dass ein Heißgas den Körper zumindest in eine Richtung durchströmen kann. Der Porenkörper ist dabei vorzugsweise aus einem thermisch stabilen Material, d.h. einem Material, das bei Temperaturen, wie sie zum Kunststoffschweißen benötigt werden, im Wesentlichen stabil ist, d.h. sich im Wesentlichen nicht zersetzt oder verformt. Es kann sich beispielsweise um einen metallischen oder keramischen Porenkörper handeln, z.B. einen offenporigen Metallschaumkörper (Metallschwamm), der beispielsweise durch Sintern von Metallpartikeln, z.B. im 3D-Druckverfahren mittels selektivem Lasersintern (SLS) oder selektivem Laserschmelzen (Verschweißen, SLM) von Metallpartikeln, hergestellt sein kann. Der Begriff umfasst auch Körper, beispielsweise Metall- oder Keramikkörper, mit einer Waben- oder Gitterstruktur (Lattice-Struktur). Unter einem „von einem Heißgas durchströmbaren Porenkörper“ wird hier insbesondere ein Porenkörper verstanden, dessen Poren so untereinander verbunden sind, dass ein Heißgas den Körper zumindest in einer Richtung turbulent durchströmen kann bzw. durchströmt.A “porous body through which a hot gas can flow” is understood to mean a body which has cavities (pores) which are connected to one another in such a way that a hot gas can flow through the body in at least one direction. The porous body is preferably made of a thermally stable material, i.e. a material which is essentially stable at temperatures as required for plastic welding, i.e. essentially does not decompose or deform. For example, it can be a metallic or ceramic porous body, e.g. an open-pored metal foam body (metal sponge), which is produced, for example, by sintering metal particles, e.g. in the 3D printing process using selective laser sintering (SLS) or selective laser melting (welding, SLM) of metal particles can be. The term also includes bodies, for example metal or ceramic bodies, with a honeycomb or lattice structure (lattice structure). A “pore body through which a hot gas can flow” is understood here in particular to mean a pore body whose pores are connected to one another in such a way that a hot gas can or flows through the body in a turbulent manner at least in one direction.

Unter einem „Heißgas“ wird ein Gas oder Gasgemisch verstanden, das auf eine zum Kunststoffschweißen geeignete Temperatur erhitzt ist. Die Temperatur hängt beispielsweise vom Einsatzzweck und dem zu schweißenden Kunststoff ab. Bei Polypropylen kann die Temperatur zum Beispiel zwischen 230°C und 280°C, bei Polystyrol zwischen 270°C und 310°C betragen.A “hot gas” is understood to mean a gas or gas mixture that is heated to a temperature suitable for plastic welding. The temperature depends, for example, on the intended use and the plastic to be welded. For polypropylene, for example, the temperature can be between 230 ° C and 280 ° C, for polystyrene between 270 ° C and 310 ° C.

Der Ausdruck „Fügefläche eines Kunststoffteils“ bezeichnet die Fläche eines Kunststoffteils, die dazu vorgesehen ist, zumindest teilweise geschmolzen und mit einer Fläche eines anderen Kunststoffteils zusammengefügt zu werden.The expression “joining surface of a plastic part” denotes the surface of a plastic part that is intended to be at least partially melted and joined to a surface of another plastic part.

Unter einer „Schweißlinie“ wird eine vorzugsweise zusammenhängende linienförmige Strecke auf der Fügefläche eines Kunststoffteils verstanden, entlang der der Kunststoff geschmolzen werden soll oder geschmolzen ist.A “weld line” is understood to be a preferably continuous linear stretch on the joining surface of a plastic part, along which the plastic is to be melted or has melted.

Der Ausdruck, wonach die „Heizelementfläche der Kontur der Schweißlinie angepasst ist“ bedeutet, dass die Heizelementfläche so geformt ist, dass sie der Kontur der Schweißlinie folgt. In der Regel entspricht die Schweißlinie der Kontur der jeweiligen Fügefläche eines Kunststoffteils. Dabei muss die Schweißlinie und damit auch die Heizelementfläche nicht notwendig in einer Ebene liegen. Vielmehr sind verschiedene Verläufe der Heizelementfläche im Raum möglich. Dadurch können auch unregelmäßige und/oder gegenüber einer Ebene vor- und zurückspringende Fügeflächen verschweißt werden.The expression "the heating element surface conforms to the contour of the weld line" means that the heating element surface is shaped to follow the contour of the weld line. As a rule, the welding line corresponds to the contour of the respective joining surface of a plastic part. The welding line and thus also the heating element surface do not necessarily have to lie in one plane. Rather, different courses of the heating element surface in the room are possible. In this way, irregular joining surfaces and / or joining surfaces that protrude and recede in relation to a plane can also be welded.

Der Ausdruck „in Fluidkommunikation mit den Poren des Porenkörpers“ in Bezug auf einen Heißgaskanal bedeutet, dass Heißgas, das aus dem Heißgaskanal austritt, direkt oder indirekt in die Poren des Porenkörpers eintreten kann. „Indirekt eintreten“ kann beispielsweise bedeuten, dass ein Heißgas zunächst aus dem Heißgaskanal in eine Kammer gelangt, die mit den Poren des Porenkörpers in Fluidkommunikation steht, und von dort in die Poren eintritt. „Indirekt“ kann auch bedeuten, dass ein Heißgas zunächst aus dem Heißgaskanal in einen von Heißgas durchströmbaren weiteren Porenkörper und über diesen Porenkörper in eine Kammer gelangt, die wiederum mit den Poren des Porenkörpers in Fluidkommunikation steht. Der Ausdruck, wonach „der mindestens eine Heißgaskanal mit einer Kammer in Fluidkommunikation steht, die in Fluidkommunikation mit den Poren des Porenkörpers steht“, bedeutet, dass der Heißgaskanal in eine Kammer mündet, mit der die Poren des Porenkörpers in Verbindung stehen. Ein Heißgas kann auf aus dem mindestens einen Heißgaskanal in die Kammer und von dort in und durch den Porenkörper strömen.The expression “in fluid communication with the pores of the pore body” in relation to a hot gas channel means that hot gas exiting the hot gas channel can enter the pores of the pore body directly or indirectly. “Entering indirectly” can mean, for example, that a hot gas first passes from the hot gas duct into a chamber which is in fluid communication with the pores of the pore body, and from there enters the pores. “Indirectly” can also mean that a hot gas first arrives from the hot gas duct into a further porous body through which hot gas can flow and via this porous body into a chamber which in turn is in fluid communication with the pores of the porous body. The expression, according to which “the at least one hot gas channel is in fluid communication with a chamber which is in fluid communication with the pores of the pore body” means that the hot gas channel opens into a chamber with which the pores of the pore body are in communication. A hot gas can flow from the at least one hot gas channel into the chamber and from there into and through the porous body.

Der Begriff „mäanderförmig“ in Bezug auf einen Heißgaskanal bedeutet einen gekrümmten oder geschlängelten Verlauf des Kanals, der nicht dem kürzesten zur Öffnung führenden Verlauf entspricht.The term “meandering” in relation to a hot gas duct means a curved or meandering course of the duct which does not correspond to the shortest course leading to the opening.

„Kunststoffteile“ sind Teile, die aus Kunststoff bestehen oder Kunststoff umfassen. Es kann sich beispielsweise um Teile von Luftfedern handeln. Geeignete Kunststoffe sind thermoplastische Kunststoffe. Es kann sich beispielsweise um Halbschalen von Kunststoffgehäusen oder dergleichen handeln. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere Kunststoffteile miteinander zu verschweißen.“Plastic parts” are parts that are made of or contain plastic. It can be parts of air springs, for example. Suitable plastics are thermoplastics. It can be, for example, half-shells of plastic housings or the like. Of course, it is also possible to weld several plastic parts together.

Unter „Halbschalen“ werden hier zwei Teile eines Hohlkörpers verstanden, die zusammengefügt den Hohlkörper ergeben. Beispielsweise kann es sich um im Wesentlichen halbkugelförmige Teile handeln, die mit den offenen Seiten zusammengelegt einen im Wesentlichen kugelförmigen Hohlkörper bilden. Andere Geometrien sind von dem Begriff jedoch auch umfasst. Die Teile können dabei gleiche Abmessungen aufweisen, beispielsweise drehsymmetrisch oder spiegelsymmetrisch sein. Der durch die Halbschalen gebildete Hohlkörper kann im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig, oval oder eckig, z.B. dreieckig, quadratisch, rechteckig oder sonstwie vieleckig sein. Auch unregelmäßige Formen des Hohlkörpers sind selbstverständlich möglich.“Half-shells” are understood here to mean two parts of a hollow body which, when joined together, produce the hollow body. For example, it can be essentially hemispherical parts which, when placed together with the open sides, form an essentially spherical hollow body. However, the term also encompasses other geometries. The parts can have the same dimensions, for example be rotationally symmetrical or mirror-symmetrical. The hollow body formed by the half-shells can be essentially circular, oval or angular in cross section, e.g. triangular, square, rectangular or otherwise polygonal. Irregular shapes of the hollow body are of course also possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Heizelement einen Heizelementkörper mit mindestens einem Heißgaskanal, der in Fluidkommunikation mit den Poren des Porenkörpers steht. Der mindestens eine Heißgaskanal, kann direkt oder indirekt mit den Poren des Porenkörpers in Fluidkommunikation stehen. Der mindestens eine Heißgaskanal kann beispielsweise direkt an oder vor dem Porenkörper mit seiner Öffnung enden, ohne dass ein Zwischenraum vorhanden ist. Der mindestens eine Heißgaskanal kann zum Beispiel aber auch in einer Kammer enden, an die sich dann der Porenkörper anschließt. Der Heizelementkörper dient vorzugsweise zum Aufheizen des Heißgases auf seinem Weg durch den mindestens einen Heißgaskanal zur Heizelementfläche.In a preferred embodiment, the heating element according to the invention comprises a heating element body with at least one hot gas duct, which is in fluid communication with the pores of the porous body. The at least one hot gas channel can be in fluid communication directly or indirectly with the pores of the pore body. The at least one hot gas duct can, for example, end with its opening directly at or in front of the porous body, without an intermediate space being present. The at least one hot gas channel can, for example, also end in a chamber to which the porous body then adjoins. The heating element body is preferably used to heat the hot gas on its way through the at least one hot gas duct to the heating element surface.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heizelements verläuft der mindestens eine Heißgaskanal, bei einer Mehrzahl von Heißgaskanälen vorzugsweise jeder Heißgaskanal, zumindest abschnittsweise mäanderförmig innerhalb des Heizelementkörpers. Der mäanderförmige Verlauf des Heißgaskanals oder der Heißgaskanäle innerhalb des Heizelementkörpers ermöglicht eine kompakte Bauweise des Heizelementes. Die von dem Gas in dem Heizelementkörper zurückgelegte Strecke ist vergleichsweise lang, was bei gegebener Flussrate des Gases zu einer erhöhten Verweildauer in dem Heizelement führt, wodurch ein geringerer Energieaufwand erforderlich wird, um das Gas aufzuheizen. Auch ein möglichst groß gewähltes Verhältnis zwischen der Länge und dem Durchmesser des mindestens einen Heißgaskanals oder, bei einer Mehrzahl von Heißgaskanälen, der jeweiligen Heißgaskanäle ermöglicht ein rasches Aufheizen des Heißgases. Aufgrund der kompakten Bauweise und der vergleichsweise geringen Masse des Heizelementes ist dieses darüber hinaus schneller und mit geringerem Energieaufwand aufheizbar. Das Heizelement wird bevorzugt elektrisch oder induktiv aufgeheizt.In a preferred embodiment of the heating element according to the invention, the at least one hot gas duct, in the case of a plurality of hot gas ducts, preferably each hot gas duct, runs at least in sections in a meandering manner within the heating element body. The meandering course of the hot gas duct or the hot gas ducts within the heating element body enables a compact construction of the heating element. The distance covered by the gas in the heating element body is comparatively long, which for a given flow rate of the gas leads to an increased dwell time in the heating element, as a result of which less energy is required to heat the gas. A ratio selected as large as possible between the length and the diameter of the at least one hot gas duct or, in the case of a plurality of hot gas ducts, the respective hot gas ducts enables the hot gas to be heated up quickly. Due to the compact design and the comparatively low mass of the heating element, it can also be heated more quickly and with less energy consumption. The heating element is preferably heated electrically or inductively.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heizelements mündet der mindestens eine Heißgaskanal in eine Kammer, die in Fluidkommunikation mit den Poren des Porenkörpers steht. Bei einer Mehrzahl von Heißgaskanälen münden vorzugsweise sämtliche Heißgaskanäle in der Kammer. Die Kammer stellt ein Puffervolumen bereit, das dazu dient, eine möglichst gleichmäßige Volumen- und Druckverteilung in der Austrittsfläche des Heißgases, d. h. der äußeren Fläche des Porenkörpers, und eine noch gleichmäßigere Temperaturverteilung zu erreichen. Die Kammer ist in Strömungsrichtung des Heißgases zwischen dem Ende des mindestens einen Heißgaskanals und dem Porenkörper angeordnet. In dieser bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung strömt das Gas somit durch den mindestens einen, vorzugsweise zumindest abschnittweise mäanderförmig verlaufenden, Heißgaskanal, vorzugsweise durch eine Mehrzahl von bevorzugt zumindest abschnittweise mäanderförmig verlaufenden Heißgaskanälen, in die Kammer, und von dort aus durch den Porenkörper und dessen äußerer Fläche in Richtung Fügefläche eines Kunststoffteils. In einer Variante dieser Ausführungsform kann zwischen dem mindestens einen Heißgaskanal und der Kammer auch ein weiterer von Heißgas durchströmbarer Porenkörper angeordnet sein, so dass das Heißgas zunächst durch den mindestens einen Heißgaskanal in den weiteren Porenkörper hinein und durch den weiteren Porenkörper hindurch in die Kammer strömt, von wo aus es in und durch den Porenkörper in Richtung Fügefläche eines Kunststoffteils strömt.In a particularly preferred embodiment of the heating element according to the invention, the at least one hot gas channel opens into a chamber which is in fluid communication with the pores of the pore body. In the case of a plurality of hot gas ducts, all of the hot gas ducts preferably open into the chamber. The chamber provides a buffer volume which is used to ensure that the volume and pressure distribution in the outlet area of the hot gas is as uniform as possible, i. H. the outer surface of the pore body, and to achieve an even more uniform temperature distribution. The chamber is arranged in the flow direction of the hot gas between the end of the at least one hot gas channel and the porous body. In this preferred embodiment of the device according to the invention, the gas thus flows through the at least one, preferably at least partially meandering hot gas duct, preferably through a plurality of preferably at least partially meandering hot gas ducts, into the chamber, and from there through the porous body and its exterior Area in the direction of the joining area of a plastic part. In a variant of this embodiment, a further pore body through which hot gas can flow can also be arranged between the at least one hot gas duct and the chamber, so that the hot gas initially flows through the at least one hot gas duct into the further porous body and through the further porous body into the chamber, from where it flows into and through the porous body in the direction of the joining surface of a plastic part.

Bevorzugt umfasst das Heizelement mindestens eine, vorzugsweise zwei, drei oder mehr Reihen von Heißgaskanälen, die jeweils, direkt oder indirekt, in Fluidkommunikation mit den Poren des Porenkörpers stehen. Die Reihen folgen vorzugsweise der Kontur der Heizelementfläche und damit der Kontur der Schweißlinie. Die Heißgaskanäle verschiedener Reihe können beispielsweise parallel und ohne Versatz zueinander angeordnet sein. Die Heißgaskanäle können aber auch versetzt zueinander angeordnet sein. Vorzugsweise münden die mindestens eine, vorzugsweise zwei, drei oder mehr Reihen von Heißgaskanälen in einer Kammer, die in Fluidkommunikation mit den Poren des Porenkörpers steht.The heating element preferably comprises at least one, preferably two, three or more rows of hot gas channels, each of which, directly or indirectly, is in fluid communication with the pores of the pore body. The rows preferably follow the contour of the heating element surface and thus the contour of the weld line. The hot gas ducts in different rows can be arranged, for example, parallel and without offset to one another. The hot gas channels can, however, also be arranged offset to one another. The at least one, preferably two, three or more rows of hot gas channels preferably open into a chamber which is in fluid communication with the pores of the pore body.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heizelements bildet die Heizelementfläche die Stirnfläche einer Heizrippe, die vom Heizelementkörper vorspringt. In dieser Ausführungsform umfasst der Heizelementkörper, der vorzugsweise mäanderförmig verlaufende Abschnitte der Heißgaskanäle enthält, eine gegenüber dem Rest des Heizelementkörpers vorspringende Heizrippe, die eine Stirnfläche aufweist, innerhalb derer die äußere Fläche des Porenkörpers liegt oder die von der äußeren Fläche des Porenkörpers gebildet wird. Bei dieser Ausführungsform hat das Heizelement einen beispielsweise im Querschnitt allgemein konisch verlaufenden, d.h. einen zur Heizelementfläche hin sich verjüngenden Querschnitt. Die Heizrippe mit der Heizelementfläche ist bevorzugt der Kontur der Schweißlinie angepasst. Darüber hinaus ist die Heizrippe vorzugsweise so dimensioniert, dass die Stirnfläche, und insbesondere die äußere Fläche des Porenkörpers, durch die das Heißgas Richtung Fügefläche strömt, im Wesentlichen der Fläche der zu schmelzenden Fügefläche entspricht, d.h. gleich groß wie diese oder nur unwesentlich größer oder kleiner ist. Die Stirnfläche bzw. die äußere Fläche des Porenkörpers kann aber auch größer dimensioniert sein als die zu schmelzenden Fügefläche und mittels geeigneter Maßnahmen, beispielsweise mittels Heißgasleitelementen im Wesentlichen auf eine Fläche begrenzt werden, die der zu schmelzenden Fügefläche entspricht.In a preferred embodiment of the heating element according to the invention, the heating element surface forms the end face of a heating rib which protrudes from the heating element body. In this embodiment, the heating element body, which preferably contains meandering sections of the hot gas ducts, comprises a heating rib which protrudes from the rest of the heating element body and has an end face within which the outer surface of the pore body lies or which is formed by the outer surface of the pore body. In this embodiment, the heating element has, for example, a generally conical cross section, i.e. a cross section which tapers towards the heating element surface. The heating rib with the heating element surface is preferably adapted to the contour of the weld line. In addition, the heating rib is preferably dimensioned so that the end face, and in particular the outer surface of the pore body through which the hot gas flows in the direction of the joining surface, essentially corresponds to the surface of the joining surface to be melted, i.e. the same size as this or only slightly larger or smaller is. The front surface or the outer surface of the pore body can, however, also be dimensioned larger than the joining surface to be melted and, by means of suitable measures, for example by means of hot gas guiding elements, can be essentially limited to an area that corresponds to the joining surface to be melted.

Bei dieser Ausführungsform ist es weiter bevorzugt, wenn innerhalb der Heizrippe liegende Abschnitte der Heißgaskanäle linear und parallel zueinander verlaufen. Auch die Kammer ist bei einer solchen Ausführungsform vorzugsweise innerhalb der Heizrippe angeordnet. Bei dieser Ausführungsform liegen somit vorzugsweise zumindest abschnittweise verlaufende mäanderförmige Heißgaskanäle in einem Teil des Heizelementkörpers mit größerem Querschnitt, während innerhalb der Heizrippe vorzugsweise linear verlaufende Abschnitte der Heißgaskanäle zur Kammer führen und dort münden. In Strömungsrichtung des Heißgases folgt nach der Kammer innerhalb der Heizrippe der Porenkörper, dessen obere Fläche zumindest einen Teil der Heizelementfläche bildet.In this embodiment it is further preferred if sections of the hot gas ducts lying within the heating rib run linearly and parallel to one another. In such an embodiment, the chamber is also preferably arranged within the heating rib. In this embodiment, meander-shaped hot gas ducts running at least in sections are therefore preferably located in a part of the heating element body with a larger cross section, while within the heating rib preferably linear sections of the hot gas ducts lead to the chamber and open there. In the flow direction of the hot gas, after the chamber inside the heating rib, the porous body follows, the upper surface of which forms at least part of the heating element surface.

Die Heizrippe kann einstückig mit dem Heizelementkörper ausgebildet oder zumindest abschnittweise von der Heizelementkörper lösbar ausgestaltet sein. Beispielsweise kann ein separater Aufsatz vorgesehen sein, der den Porenkörper umfasst und so ausgestaltet ist, dass er beim Aufsetzen auf den Heizelementkörper die Kammer bildet. Hierzu kann der Heizelementkörper beispielsweise einen Abschnitt der Heizrippe, der im Folgenden auch als „Heizrippenstumpf“ bezeichnet wird, umfassen, an dessen Ende der mindestens eine Heißgaskanal mündet, und der Aufsatz kann als Hülse ausgebildet sein, die an einem Ende den Porenkörper umfasst und am anderen Ende Schenkel aufweist, mit denen der Aufsatz auf den Abschnitt der Heizrippe aufgesetzt werden kann.The heating rib can be designed in one piece with the heating element body or at least in sections it can be designed to be detachable from the heating element body. For example, a separate attachment can be provided which encompasses the porous body and is designed in such a way that it forms the chamber when it is placed on the heating element body. For this purpose, the heating element body can, for example, comprise a section of the heating rib, which is also referred to below as a “heating rib stump”, at the end of which the at least one hot gas channel opens, and the attachment can be designed as a sleeve that encompasses the porous body at one end and at the the other end has legs with which the attachment can be placed on the section of the heating rib.

Der Porenkörper kann ein poröser Metall- oder Keramikkörper sein. Bevorzugt handelt es sich um einen porösen Metallkörper, z.B. einen Metallschaumkörper, beispielsweise einen Sintermetallkörper. Ein Metallschaumkörper kann beispielsweise mittels 3D-Druckverfahren unter Nutzung von beispielsweise Laserstrahlung, hergestellt werden. Ein poröser Keramikkkörper kann ebenfalls mittels Sintering hergestellt werden.The porous body can be a porous metal or ceramic body. It is preferably a porous metal body, for example a metal foam body, for example a sintered metal body. A metal foam body can be produced, for example, by means of a 3D printing process using, for example, laser radiation. A porous ceramic body can also be produced by means of sintering.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heizelements wird die Heizelementfläche von über die Heizelementfläche in Richtung Strömungsrichtung des Heißgases, d.h. in Richtung Fügefläche vorspringenden Heißgasleitelementen flankiert und/oder begrenzt. Die Heißgasleitelemente können beispielsweise dazu dienen, den Heißgasstrom, der aus dem Porenkörper strömt, zu kanalisieren, zu lenken und zu begrenzen. Die Heißgasleitelemente können einen der Schweißlinie folgenden Strömungsschlitz bilden, durch den Heißgas in Richtung Fügefläche strömt. Beispielsweise können die Heißgasleitelemente auch dazu genutzt werden, einen Versatz der Fügefläche gegenüber der Sollposition auszugleichen oder die Dimension, d.h. die Ausdehnung, des Heißgasstroms so zu begrenzen, dass der Strom optimal an die Dimension der Fügefläche angepasst ist. Die Heißgasleitelemente können hierzu zum Beispiel einen Teil der Heizelementfläche, insbesondere einen Teil der äußeren Fläche des Porenkörpers abdecken, so dass nur aus einem freigehaltenen Bereich der äußeren Fläche des Porenkörpers Heißgas strömt, der der Fügefläche gegenüberliegt. Bei den Heißgasleitelementen kann es sich um Metall- oder Keramik-Leitbleche, -Leithülsen und dergleichen handeln. Die Heißgasleitelemente können einstückig mit oder separat von dem Heizelement ausgebildet sein. Bei einstückig mit dem Heizelement ausgebildeten Heißgasleitelementen können diese beispielsweise von der Wandung der Heizrippe, oder Teilen davon, gebildet werden, die sich in Strömungsriichtung des Heißgases erstrecken.In a further preferred embodiment of the heating element according to the invention, the heating element surface is flanked and / or limited by hot gas guide elements projecting over the heating element surface in the direction of flow of the hot gas, i.e. in the direction of the joining surface. The hot gas guide elements can, for example, serve to channel, direct and limit the hot gas flow flowing out of the porous body. The hot gas guide elements can form a flow slot following the welding line, through which the hot gas flows in the direction of the joining surface. For example, the hot gas guide elements can also be used to compensate for an offset of the joining surface compared to the target position or to limit the dimension, i.e. the expansion, of the hot gas flow so that the flow is optimally adapted to the dimension of the joining surface. For this purpose, the hot gas guide elements can cover, for example, part of the heating element surface, in particular part of the outer surface of the pore body, so that hot gas flows only from an area of the outer surface of the pore body that is kept free and opposite the joining surface. The hot gas guide elements can be metal or ceramic guide plates, guide sleeves and the like. The hot gas guide elements can be formed in one piece with or separately from the heating element. In the case of hot gas guide elements formed in one piece with the heating element, these can for example be formed by the wall of the heating rib or parts thereof, which extend in the direction of flow of the hot gas.

Es ist besonders bevorzugt, wenn das erfindungsgemäße Heizelement so ausgestaltet ist, dass eine Fügefläche eines Kunststoffteils im Wesentlichen nur oder zumindest weit überwiegend durch die Wärme des Heißgases und nicht durch Strahlungswärme, die von dem Material der Heizelementfläche oder des Heizelementkörpers abgestrahlt wird, aufgeheizt wird. Es ist daher bevorzugt, wenn das Verhältnis aus der Summe der Flächen der Poren in der äußeren Fläche des Porenkörpers, welche einen Teil der Heizelementfläche oder die gesamte Heizelementfläche bildet, aus denen das Heißgas strömt, zur Gesamtfläche der Heizelementfläche, d.h. einschließlich der Flächen der Poren in der äußeren Fläche des Porenkörpers, möglichst groß ist. Beispielsweise kann das Verhältnis aus der Summe der Flächen der Poren in der äußeren Fläche des Porenkörpers zur Gesamtfläche der Heizelementfläche mindestens 0,25 : 1, bevorzugt mindestens 0,3 : 1, 0,4 : 1, 0,5 : 1; 0,6 : 1, 0,7 : 1; 0,8 : 1, 0,9 : 1 oder 1 : 1 betragen. Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn das mindestens eine Heizelement mit Ausnahme der Heizelementfläche oder des Bereichs des Heizelements mit der Heizelementfläche wärmeisoliert ist, so dass keine oder nur wenig Strahlungswärme abgegeben wird.It is particularly preferred if the heating element according to the invention is designed in such a way that a joining surface of a plastic part is heated essentially only or at least predominantly by the heat of the hot gas and not by radiant heat that is radiated from the material of the heating element surface or the heating element body. It is therefore preferred if the ratio of the sum of the areas of the pores in the outer area of the pore body, which forms part of the heating element area or the entire heating element area from which the hot gas flows, to the total area of the heating element area, ie including the areas of the pores in the outer surface of the pore body, is as large as possible. For example, the ratio of the sum of the areas of the pores in the outer area of the pore body to the total area of the heating element area can be at least 0.25: 1, preferably at least 0.3: 1, 0.4: 1, 0.5: 1; 0.6: 1, 0.7: 1; 0.8: 1, 0.9: 1 or 1: 1. In addition, it is preferred if the at least one heating element, with the exception of the heating element surface or the area of the heating element with the heating element surface, is thermally insulated so that little or no radiant heat is given off.

Das erfindungsgemäße Heizelement, das beispielsweise durch ein 3D-Druck-Verfahren hergestellt werden kann, kann, einschließlich des Porenkörpers, aus einem einzigen Stück, z.B. einem geeigneten Metall, gefertigt sein. Das Heizelement kann jedoch auch aus einzelnen Heizelementmodulen bestehen, die zusammengesetzt das Heizelement bilden. Die Heizelementmodule weisen jeweils Heizelementmodul-Heizflächen auf, die beim Aneinanderlegen der Heizelementmodule zu dem Heizelement sich so zusammenfügen, dass die Heizelementmodul-Heizflächen die Heizelementfläche bilden. Die Heizelementmodule sind so ausgestaltet, dass sich nach deren bestimmungsgemäßen Aneinanderlegen die gewünschte Heizelementfläche ergibt, d.h. eine Heizelementfläche, die der gewünschten Schweißlinienkontur folgt. Die Heizelementmodule können je nach Form der gewünschten Schweißlinie gleich oder verschieden ausgestaltet sein. Bei einer kreisringförmigen Schweißlinie können die Heizelementmodule beispielsweise so ausgestaltet sein, dass die einzelnen Heizelementmodul-Heizflächen ein Ringsegment abdecken. Beispielsweise können fünf Heizelementmodule, die ein Ringsegment von jeweils 72° abdecken, zusammengefügt werden, um ein Heizelement zu bilden, das eine vollständige kreisringförmige Schweißnaht erzeugen kann. Das Heizelement kann aber auch aus einer beliebigen anderen Anzahl von Heizelementmodulen zusammengesetzt sein, die untereinander auch verschieden sein können.The heating element according to the invention, which can be produced, for example, by a 3D printing process, including the pore body, can be produced from a single piece, for example a suitable metal. However, the heating element can also consist of individual heating element modules which, when put together, form the heating element. The heating element modules each have heating element module heating surfaces which, when the heating element modules are placed next to one another, join together to form the heating element in such a way that the heating element module heating surfaces form the heating element surface. The heating element modules are designed in such a way that the desired heating element area results after they are placed together as intended, ie a heating element area that is the desired one Weld line contour follows. The heating element modules can be designed identically or differently depending on the shape of the desired weld line. In the case of a circular welding line, the heating element modules can be designed, for example, in such a way that the individual heating element module heating surfaces cover a ring segment. For example, five heating element modules that cover a ring segment of 72 ° each can be joined together to form a heating element that can produce a complete circular weld seam. However, the heating element can also be composed of any other number of heating element modules, which can also be different from one another.

Die kreisringförmige Anordnung ist hier nur beispielhaft angeführt. Durch verschieden gestaltete Heizelementmodule können beispielsweise auch verschiedene Abschnitte einer unregelmäßigen Schweißlinie abgebildet werden. Durch entsprechende Ausgestaltung der Heizelementmodule sind verschiedene Geometrien, beispielsweise polygonale sowie unregelmäßige Konturen realisierbar. Die Heizelementmodul-Heizflächen müssen auch nicht in den zwei Dimensionen einer Ebene liegen, sondern können bei entsprechender Ausformung auch einen dreidimensionalen Verlauf aufweisen. Was hier für ein aus mehreren Heizelementmodulen zusammengesetztes mehrstückiges Heizelement gesagt wurde, gilt gleichermaßen für den Fall eines einstückigen Heizelements. Es ist auch im Fall einer unregelmäßigen Schweißlinie nicht erforderlich, das Heizelement aus mehreren Heizelementmodulen zusammenzusetzen. Vielmehr kann das Heizelement auch in diesem Fall einstückig sein.The circular arrangement is only given here as an example. Different sections of an irregular welding line can also be mapped, for example, by means of differently designed heating element modules. Different geometries, for example polygonal as well as irregular contours, can be realized by appropriate design of the heating element modules. The heating element module heating surfaces do not have to lie in the two dimensions of a plane, but can also have a three-dimensional profile with a corresponding shape. What was said here for a multi-piece heating element composed of several heating element modules applies equally to the case of a one-piece heating element. Even in the case of an irregular welding line, it is not necessary to assemble the heating element from several heating element modules. Rather, the heating element can also be in one piece in this case.

Einzelne Heizelementmodule können in Ausführungformen mit einer Kammer zwischen dem mindestens einen Heißkanal und dem Porenkörper jeweils eine eigene Kammer aufweisen, die von den Kammern anderer Heizelementmodule getrennt und abgeschlossen ist, oder so ausgebildet sein, dass in der Einbausituation eine gemeinsame aus den einzelnen Kammern der Heizelementmodule zusammengesetzte durchgehende Kammer gebildet wird.Individual heating element modules, in embodiments with a chamber between the at least one hot runner and the porous body, can each have their own chamber, which is separate and closed off from the chambers of other heating element modules, or can be designed in such a way that, in the installation situation, a common chamber from the individual chambers of the heating element modules composite continuous chamber is formed.

Einzelne Heizelementmodule können auch mit unterschiedlichen Temperaturen beaufschlagt werden. Die Heizelementmodule können hierfür beispielsweise separate Gasanschlüsse und getrennte Heizeinrichtungen aufweisen. Gegebenenfalls können die Heizelementmodule auch gegeneinander wärmeisoliert sein. In einer Ausführungsform weist jedes Heizelementmodule daher einen eigenen Gasanschluss auf, über den Gas beispielsweise in einen Heißgasverteilerkanal innerhalb des Heizelementkörpers geleitet und von dort auf einzelne Heißgaskanäle verteilt werden kann, die zu der Heizelementmodul-Heizfläche führen.Individual heating element modules can also be exposed to different temperatures. For this purpose, the heating element modules can have separate gas connections and separate heating devices, for example. If necessary, the heating element modules can also be thermally insulated from one another. In one embodiment, each heating element module therefore has its own gas connection, via which gas can, for example, be directed into a hot gas distributor duct within the heating element body and from there distributed to individual hot gas ducts that lead to the heating element module heating surface.

Vorzugsweise bildet die Heizelementfläche einen geschlossenen Heizrahmen. Das ist besonders bevorzugt zur Herstellung von Kunststoffhohlkörpern aus Halbschalen oder anderen Teilen, bei denen die Fügeflächen der Halbschalen rahmenartig ausgebildet sind. Die Fügeflächen der Halbschalen und der jeweils daran angepasste Heizrahmen können unterschiedliche regelmäßige oder unregelmäßige Geometrien aufweisen, beispielsweise kreisringförmig, ellipsenringförmig, quadratisch, rechteckig oder polygonal sein.The heating element surface preferably forms a closed heating frame. This is particularly preferred for the production of plastic hollow bodies from half-shells or other parts in which the joining surfaces of the half-shells are designed like a frame. The joining surfaces of the half-shells and the heating frame adapted to them can have different regular or irregular geometries, for example circular, elliptical, square, rectangular or polygonal.

Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt auch eine Vorrichtung, umfassend mindestens ein erfindungsgemäßes Heizelement.In a further aspect, the invention also relates to a device comprising at least one heating element according to the invention.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens zwei einander vertikal gegenüberliegende Heizelemente, deren Heizelementflächen in entgegengesetzter Richtung orientiert sind. In „entgegengesetzter Richtung“ bedeutet, dass die Heizelementflächen in voneinander weg weisenden Richtungen ausgerichtet sind. Eine derartige Ausführungsform ist besonders zur gleichzeitigen Erhitzung zweier Kunststoffteile mit komplementären Fügeflächen geeignet. Die Konturen der in entgegengesetzter Richtung, beispielsweise nach oben oder unten orientierten Heizelementflächen der Heizelemente sind komplementär zu den jeweiligen Fügeflächen ausgebildet, die sie erhitzen sollen.In a particularly preferred embodiment, the device according to the invention comprises at least two vertically opposite heating elements, the heating element surfaces of which are oriented in opposite directions. In “opposite direction” means that the heating element surfaces are oriented in directions pointing away from one another. Such an embodiment is particularly suitable for the simultaneous heating of two plastic parts with complementary joining surfaces. The contours of the heating element surfaces of the heating elements, which are oriented in the opposite direction, for example upwards or downwards, are designed to be complementary to the respective joining surfaces which they are to heat.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Heißgasschweißen von Kunststoffteilen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit Hilfe eines oben näher beschriebenen erfindungsgemäßen Heizelements oder einer ein erfindungsgemäßes Heizelement umfassenden Vorrichtung die Fügefläche eines Kunststoffteils mittels Heißgas aus den Poren der Heizelementfläche eines erfindungsgemäßen Heizelements entlang der Kontur der Heizelementfläche geschmolzen.The present invention also relates to a method for hot gas welding of plastic parts. In the method according to the invention, the joining surface of a plastic part is melted using hot gas from the pores of the heating element surface of a heating element according to the invention along the contour of the heating element surface with the aid of a heating element according to the invention described in more detail above or a device comprising a heating element according to the invention.

Vorzugsweise werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Fügeflächen mindestens zweier zu verschmelzender Kunststoffteile geschmolzen, und bis zum Erstarren der geschmolzenen Fügeflächen miteinander verpresst. Die Kunststoffteile werden dabei mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehalten und die Heizelemente werden zwischen den Kunststoffteilen angeordnet. Die zueinander komplementären Fügeflächen der Kunststoffteile werden vorzugsweise gleichzeitig jeweils bis auf einen Luftspalt in unmittelbare Nachbarschaft zur Heizelementfläche eines zugeordneten Heizelements gebracht und mittels Heißgas, das aus den Poren des Porenkörpers strömt, entlang der vorgesehenen Schweißlinie aufgeschmolzen. Nachdem die Fügeflächen ausreichend geschmolzen sind, werden die Heizelemente zwischen den Kunststoffteilen entfernt und die Kunststoffteile werden in geeigneter Weise mit ihren Fügeflächen verpresst, bis die geschmolzenen Bereiche der Fügeflächen wieder erstarrt und die Kunststoffteile miteinander formschlüssig verbunden sind. Bei den Kunststoffteilen handelt es sich vorzugsweise um Halbschalen eines Kunststoffhohlkörpers, die an ihren Fügeflächen miteinander verschweißt werden.In the method according to the invention, the joining surfaces of at least two plastic parts to be fused are preferably melted and pressed together until the molten joining surfaces solidify. The plastic parts are held with the aid of the device according to the invention and the heating elements are arranged between the plastic parts. The mutually complementary joining surfaces of the plastic parts are preferably brought into close proximity to the heating element surface of an associated heating element, apart from an air gap, and melted along the intended welding line by means of hot gas flowing out of the pores of the pore body. After the joining surfaces are sufficiently melted, the heating elements are placed between the plastic parts removed and the plastic parts are pressed in a suitable manner with their joining surfaces until the melted areas of the joining surfaces solidify again and the plastic parts are positively connected to one another. The plastic parts are preferably half-shells of a plastic hollow body, which are welded to one another at their joining surfaces.

Bei dem Verfahren werden die Fügeflächen der Kunststoffteile vorzugsweise nur oder im Wesentlichen mittels des Heißgases und nicht durch Strahlungswärme der Heizelemente aufgeheizt.In the method, the joining surfaces of the plastic parts are preferably heated only or essentially by means of the hot gas and not by radiant heat from the heating elements.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, wenn als Heißgas Luft, Kohlendioxid oder Distickstoffmonoxid (N2O), vorzugsweise Luft, verwendet wird. Es kann aber auch ein Schutzgas wie beispielsweise Stickstoff (N2), Argon, Helium oder ein Gemisch daraus verwendet werden.In the context of the present invention, it is preferred if air, carbon dioxide or nitrous oxide (N 2 O), preferably air, is used as the hot gas. However, a protective gas such as nitrogen (N 2 ), argon, helium or a mixture thereof can also be used.

Die Erfindung wird im Folgenden zu Veranschaulichungszwecken anhand der angehängten Figuren beispielhaft näher erläutert.

  • 1. Räumliche Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Heißgasschweißen von Kunststoffteilen.
  • 2. Frontalansicht zu der in 1 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • 3. Räumliche Detailansicht der Heizelementeanordnung der in 1 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • 4. Schnitt durch die in 3 dargestellte Heizelementeanordnung.
  • 5. Räumliche Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizelements.
  • 6. Schnittansicht des Heizelements aus 5.
  • 7. Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizelements.
  • 8. Schnittansicht eines Teils verschiedener Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Heizelements.
  • 9 und 10. Schnittansichten von Teilen weiterer Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Heizelements.
The invention is explained in more detail below by way of example for purposes of illustration with the aid of the attached figures.
  • 1 . Three-dimensional view of an exemplary embodiment of a device according to the invention for hot gas welding of plastic parts.
  • 2 . Front view of the in 1 illustrated embodiment of a device according to the invention.
  • 3 . Spatial detailed view of the heating element arrangement of the in 1 illustrated embodiment of a device according to the invention.
  • 4th . Section through the in 3 illustrated heating element arrangement.
  • 5 . Three-dimensional view of an embodiment of a heating element according to the invention.
  • 6th . Sectional view of the heating element 5 .
  • 7th . Sectional view of a further embodiment of a heating element according to the invention.
  • 8th . Sectional view of part of various embodiments of a heating element according to the invention.
  • 9 and 10 . Sectional views of parts of further embodiments of a heating element according to the invention.

1 zeigt rein beispielhaft eine vereinfachte räumliche Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Heißgasschweißen von Kunststoffteilen 20. Die Vorrichtung umfasst eine Heizelementeanordnung 25, die gegenüberliegend angeordnete Heizelemente 2 umfasst, wobei in 1 nur eines der Heizelemente 2, hier das obere Heizelement 2, sichtbar ist. Die Heizelemente 2 sind mit Halterungen 33 auf einem Profilrahmen 35 befestigt, der seinerseits auf einem Schlitten 36 befestigt ist, der auf Führungsschienen 37, wie durch den Doppelpfeil in der Figur angedeutet, linear in horizontaler Richtung beweglich angeordnet ist. Der Schlitten 36 kann hier mittels eines Elektroantriebs 40 auf den Schienen 37 hin und her bewegt werden. An dem Profilrahmen 35 sind bei dieser Ausführungsform Handgriffe 34 angeordnet. Die Heizelemente 2 sind durch eine hitzefeste Ummantelung 32, z.B. Schamottplatten, isolierend umgeben. Eine Pressvorrichtung 38 mit einem Gerüst 39 weist hier nicht näher dargestellte übereinander liegende Halteeinrichtungen für zu verschweißende Kunststoffteile 20 auf. Zur Berücksichtigung unterschiedlicher Kunststoffteile und/oder zum Ausgleich einer etwaigen Schrägstellung eines Kunststoffteils können die Halterungseinrichtungen für die Kunststoffteile 20 auch gelenkig befestigt sein. 1 shows, purely by way of example, a simplified spatial representation of an embodiment of a device according to the invention 1 for hot gas welding of plastic parts 20th . The device comprises a heating element arrangement 25th , the oppositely arranged heating elements 2 includes, where in 1 just one of the heating elements 2 , here the upper heating element 2 , is visible. The heating elements 2 are with brackets 33 on a profile frame 35 attached, in turn on a sled 36 is attached, which is on guide rails 37 , as indicated by the double arrow in the figure, is arranged to be linearly movable in the horizontal direction. The sled 36 can here by means of an electric drive 40 on the rails 37 be moved back and forth. On the profile frame 35 are handles in this embodiment 34 arranged. The heating elements 2 are through a heat-resistant coating 32 , for example fireclay panels, surrounded by insulating material. A pressing device 38 with a scaffolding 39 has not shown here superimposed holding devices for plastic parts to be welded 20th on. To take into account different plastic parts and / or to compensate for any inclination of a plastic part, the holding devices for the plastic parts 20th also be hinged.

Zwei Kunststoffteile 20 können in der Pressvorrichtung 38 oberhalb und unterhalb der Heizelemente 2 mit Hilfe der Halteeinrichtungen fixiert und in vertikaler Richtung mit ihren Fügeflächen 21 zusammengeführt und miteinander verschweißt werden. Die Heizelementeanordnung 25 wird zu diesem Zweck zunächst mit Hilfe des Schlittens 36 zwischen den übereinander fixierten Kunststoffteilen 20 angeordnet. Die Kunststoffteile 20 werden dann mittels der Pressvorrichtung 38 mit ihren Fügeflächen 21 bis auf einen Luftspalt nahe an die jeweiligen aufgeheizten Heizelemenflächen 3 der Heizelemente 2 geführt. Nachdem die Fügeflächen 21 durch das aus den Poren 4 des Porenkörpers 6 der Heizelemente 2 austretende Heißgas geschmolzen sind, wird die Heizelementeanordnung 25 mittels des Schlittens 36 aus dem Bereich der Pressvorrichtung 38 zwischen den Kunststoffteilen 20 herausgeführt, so dass diese mittels der Pressvorrichtung 38 mit ihren einander zugewandten Fügeflächen 21 zusammengefahren und miteinander verpresst werden können. Nach ausreichendem Abkühlen der Fügeflächen 21 sind die Kunststoffteile 20 stoffschlüssig miteinander verbunden.Two plastic parts 20th can in the pressing device 38 above and below the heating elements 2 fixed with the help of the holding devices and in the vertical direction with their joining surfaces 21 be brought together and welded together. The heating element assembly 25th is first used for this purpose with the help of the slide 36 between the plastic parts fixed on top of each other 20th arranged. The plastic parts 20th are then by means of the pressing device 38 with their joining surfaces 21 except for an air gap close to the respective heated heating element surfaces 3 the heating elements 2 guided. After the joint surfaces 21 through that out of the pores 4th of the pore body 6th the heating elements 2 exiting hot gas are melted, the heating element assembly 25th by means of the slide 36 from the area of the pressing device 38 between the plastic parts 20th led out, so that this by means of the pressing device 38 with their mutually facing joining surfaces 21 can be moved together and pressed together. After the joint surfaces have cooled down sufficiently 21 are the plastic parts 20th firmly connected to one another.

In 1 sind der besseren Übersicht halber die Gasleitungen zur Zuführung von Gas, z.B. Luft, zu den Heizelementen 2 nicht dargestellt. Sichtbar sind lediglich die Anschlüsse 31 für die Gaszufuhr. Das Gas wird über die Anschlüsse 31 in die Heizelemente 2 geleitet, wo es aufgeheizt wird. Die Heizeinrichtungen zum Aufheizen der Heizelemente 2 sind nicht dargestellt. In 1 ist der Übersicht halber nur ein Teil eines Kunststoffteils 20 sichtbar, hier der Teil einer Luftfeder.In 1 are, for the sake of clarity, the gas lines for supplying gas, e.g. air, to the heating elements 2 not shown. Only the connections are visible 31 for the gas supply. The gas is supplied through the connections 31 into the heating elements 2 directed where it is heated. The heating devices for heating up the heating elements 2 are not shown. In 1 is only part of a plastic part for the sake of clarity 20th visible, here part of an air spring.

Die Heizelementflächen 3 sind hier kreisringförmig, um die mit der dargestellten Ausführungsform kreisringförmigen Schweißlinien auf den kreisringförmigen Fügeflächen 21 der zu verbindenden Kunststoffteile 20 zu erzeugen. Die Heizelementflächen 3 können aber selbstverständlich durch entsprechende Ausgestaltung der Heizelemente 2 an die jeweils zu erzeugende Kontur der Schweißlinie bzw. die Kontur der zu verschweißenden Fügeflächen 21 der Kunststoffteile 20 angepasst werden. Es ist natürlich auch möglich, austauschbare Heizelemente 2 oder ganze austauschbare Heizelementeanordnungen 25 vorzuhalten, die an die jeweilige Form der Fügeflächen 21 der Kunststoffteile 20 entsprechend angepasst sind.The heating element surfaces 3 are annular here, around the annular welding lines on the annular joining surfaces with the embodiment shown 21 the plastic parts to be connected 20th to create. The heating element surfaces 3 but can of course by designing the heating elements accordingly 2 to the contour of the weld line to be generated or the contour of the joint surfaces to be welded 21 the plastic parts 20th be adjusted. It is of course also possible to use interchangeable heating elements 2 or entire replaceable heating element assemblies 25th to keep in mind the respective shape of the joint surfaces 21 the plastic parts 20th are adjusted accordingly.

2 zeigt eine Frontalansicht zu der in 1 dargestellten beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Wie hier besser als in 1 zu erkennen ist, besteht die Heizelementeanordnung 25 aus zwei in vertikaler Richtung gegenüberliegenden Heizelementen 2 mit voneinander abgewandten Heizelementflächen 3. Die Heizelementfläche 3 des oberen Heizelements 2 weist nach oben, die Heizelementfläche 3 des unteren Heizelements 2 nach unten. Die Heizelemente 2 sind mittels einer Ummantelung 32 aus Schamottplatten isoliert. Die beiden Heizelemente 2 sind separat verstellbar. Hier ist ein Kunststoffteil 20 dargestellt, das mit seiner Fügefläche 21 in unmittelbare Nachbarschaft zur Heizelementfläche 3 des unteren Heizelements 2 gebracht ist. Halteeinrichtungen, die das Kunststoffteil 20 fixieren, sind nicht dargestellt. Ebenso ist aus Gründen der Übersichtlichkeit auf die Darstellung eines oberen Kunststoffteils 20 verzichtet worden, dessen Fügefläche 21 mittels des oberen Heizelements 2 zum Schmelzen gebracht würde. Auch in 2 sind lediglich die Gasanschlüsse 31 dargestellt, nicht jedoch die zuführenden Gasleitungen. Heizeinrichtungen zur Aufheizung der Heizelemente 2 sind hier ebenfalls nicht dargestellt. 2 FIG. 11 shows a front view of that in FIG 1 illustrated exemplary embodiment of a device according to the invention 1 . Like here better than in 1 can be seen, there is the heating element arrangement 25th of two heating elements opposite one another in the vertical direction 2 with heating element surfaces facing away from each other 3 . The heating element surface 3 of the upper heating element 2 faces up, the heating element surface 3 of the lower heating element 2 downward. The heating elements 2 are by means of a sheath 32 isolated from fireclay panels. The two heating elements 2 are adjustable separately. Here is a plastic part 20th shown, the one with its joining surface 21 in the immediate vicinity of the heating element surface 3 of the lower heating element 2 is brought. Holding devices that hold the plastic part 20th fix are not shown. For the sake of clarity, an upper plastic part is also shown 20th has been omitted, its joining surface 21 by means of the upper heating element 2 melted. Also in 2 are only the gas connections 31 shown, but not the supplying gas lines. Heating devices for heating the heating elements 2 are also not shown here.

In 3 ist in größerem Detail die Heizelementeanordnung 25 der Vorrichtung 1 aus den 1 und 2 in einer räumlichen Ansicht dargestellt. Die beiden gegenüberliegenden jeweils von einer hitzefesten Ummantelung 32 umgebenen Heizelemente 2 sind jeweils über Halterungen 33 mit dem Profilrahmen 35 verbunden. Mit Hilfe von Handgriffen 34 auf gegenüberliegenden Seiten des Profilrahmens 35 (s. 2) kann der Profilrahmen 35 gegebenenfalls manuell bewegt werden. Auch hier sind die Gasanschlüsse 31 gut erkennbar. Die zuführenden Gasleitungen sind hier erneut nicht dargestellt. Wie in dieser Figur gut erkennbar ist, bestehen die Heizelemente 2 bei dieser Ausführungsform jeweils aus einzelnen Heizelementmodulen 10. Bei der hier kreisringförmigen Anordnung sind jeweils fünf solche Heizelementmodule 10, die jeweils ein Ringsegment von 72° bilden, zu einem Heizelement 2 aneinander gelegt. Die fünf Heizelementmodul-Heizflächen 11 der Heizelementmodule 10 ergeben zusammen jeweils die hier kreisringförmigen Heizelementflächen 3, wodurch ein ringförmig geschlossener Heizrahmen gebildet ist.In 3 is the heating element arrangement in greater detail 25th the device 1 from the 1 and 2 shown in a spatial view. The two opposite each of a heat-resistant coating 32 surrounding heating elements 2 are each about brackets 33 with the profile frame 35 connected. With the help of hand movements 34 on opposite sides of the profile frame 35 (see 2 ) the profile frame 35 be moved manually if necessary. Here, too, are the gas connections 31 good to see. The supplying gas lines are again not shown here. As can be seen in this figure, the heating elements exist 2 in this embodiment, each from individual heating element modules 10 . In the case of the circular arrangement here, there are five such heating element modules 10 , which each form a ring segment of 72 °, to a heating element 2 put together. The five heating element module heating surfaces 11 the heating element modules 10 together result in the circular ring-shaped heating element surfaces 3 , whereby a ring-shaped closed heating frame is formed.

4 zeigt eine Schnittansicht der in 3 dargestellten Heizelementeanordnung 25. Wie hier ersichtlich ist, umfassen die Heizelementmodule 10 jeweils einen Heizelementkörper 7, der eine vorspringende Heizrippe 9 umfasst, deren Stirnfläche die Heizelementmodulfläche 11 bildet bzw. umfasst (s. auch 5 bis 10). Wie im rechten Teil der 4 erkennbar ist, sind in dem Heizelementkörper 7 Heißgaskanäle 8 vorgesehen, die von einem Heißgasverteilerkanal 14 ausgehend zumindest abschnittweise mäanderförmig durch den Heizelementkörper 7 und in einer geraden Linie durch einen Abschnitt der Heizrippe 9 verlaufen. Die Heißgaskanäle 8 münden bei der hier dargestellten Ausführungsform in eine Kammer 13, die mit einem von Heißgas durchströmbaren Porenkörper 6 in Fluidkommunikation steht. 4th shows a sectional view of the in 3 shown heating element arrangement 25th . As can be seen here, the heating element modules comprise 10 one heating element body each 7th , the one protruding heating fin 9 includes, the end face of which is the heating element module surface 11 forms or includes (see also 5 to 10 ). As in the right part of the 4th can be seen are in the heating element body 7th Hot gas channels 8th provided by a hot gas manifold 14th starting at least in sections in a meandering shape through the heating element body 7th and in a straight line through a section of the heating fin 9 run away. The hot gas channels 8th open into a chamber in the embodiment shown here 13th with a porous body through which hot gas can flow 6th is in fluid communication.

Wie aus 5 besser ersichtlich ist, die eine vereinfachte räumliche Ansicht eines einzelnen Heizelementmoduls 10 darstellt, enden die Öffnungen 17 der Heißgaskanäle 8, wie hier schematisch angedeutet ist, in einer Kammer 13. Die Öffnungen 17 und die Fläche 12 des Heizelementmoduls 10, in der die Öffnungen 17 angeordnet sind und die parallel zur Heizelementmodulfläche 11 verläuft, sind hier innerhalb des Heizelementmoduls 10 mit unterbrochenen Linien angedeutet. Wie hier ersichtlich ist, sind drei Heißgaskanalreihen 16 vorhanden, eine äußere, mittlere und innere Reihe 16, die parallel zueinander unterhalb und entlang der Heizelementmodulfläche 11 angeordnet sind und mit entsprechenden Öffnungen 17 in die Kammer 13 münden. Die zugehörigen Heißgaskanäle 8 in dem Heizelementmodul 10 sind nicht eingezeichnet. Jede Öffnung 17 gehört zu einem separaten Heißgaskanal 8. Je drei Öffnungen 17 der Reihen 16 liegen hier auf einer zur Fläche 12 quer verlaufenden geraden Linie. Der Porenkörper 6, beispielsweise ein poröser Metall- oder Keramikkörper, ist innerhalb der Heizrippe 9 oberhalb der Kammer 13 angeordnet. Heißgas kann aus den Heißgaskanälen 8 in die Kammer 13 und von dort durch den Porenkörper 6 und aus Poren 4 in der äußeren Fläche 5 des Porenkörpers 6 strömen.How out 5 It can be better seen that a simplified three-dimensional view of a single heating element module 10 represents, the openings end 17th the hot gas ducts 8th , as indicated schematically here, in a chamber 13th . The openings 17th and the area 12th of the heating element module 10 in which the openings 17th are arranged and parallel to the heating element module surface 11 runs, are here within the heating element module 10 indicated with broken lines. As can be seen here, there are three rows of hot gas ducts 16 present, an outer, middle and inner row 16 that are parallel to each other below and along the heating element module surface 11 are arranged and with corresponding openings 17th into the chamber 13th flow out. The associated hot gas channels 8th in the heating element module 10 are not shown. Every opening 17th belongs to a separate hot gas duct 8th . Three openings each 17th of the ranks 16 lie here on one to the surface 12th transverse straight line. The porous body 6th , for example a porous metal or ceramic body, is inside the heating fin 9 above the chamber 13th arranged. Hot gas can come out of the hot gas ducts 8th into the chamber 13th and from there through the porous body 6th and from pores 4th in the outer surface 5 of the pore body 6th stream.

6 zeigt einen Schnitt durch ein Heizelementmodul 10 eines erfindungsgemäßen Heizelements 2, wie es in 5 dargestellt ist. Die Heißgaskanäle 8 entspringen einem gemeinsamen Heißgasverteilerkanal 14 in der Basis des Heizelementmoduls 10, in den Gas über die Gasanschlüsse 31 eingeleitet werden kann, und münden mit ihren Öffnungen 17 in einer Kammer 13. Die Heißgaskanäle 8 verlaufen im Bereich der Heizrippe 9 linear, während sie im Bereich des übrigen Heizelementkörpers 7 zumindest abschnittsweise mäanderförmig verlaufen. Jede einzelne der Öffnungen 17 ist mit einem separaten Heißgaskanal 8 verbunden. Oberhalb der Kammer 13 ist ein von Heißgas durchströmbarer Porenkörper 6 mit einer äußeren Fläche 5 und einer gegenüberliegenden, zur Kammer 13 gerichteten, inneren Fläche 22 angeordnet. Die äußere Fläche 5 des Porenkörpers 6 entspricht hier im Wesentlichen der Heizelementmodulfläche 11. Aus Poren 4 in der äußeren Fläche 5 kann Heißgas, das über die Heißgaskanäle 8 in die Kammer 13 geleitet wurde, aus der Heizelementmodulfläche 11 in Richtung der Fügefläche 21 des zu schweißenden Kunststoffteils strömen. 6th shows a section through a heating element module 10 of a heating element according to the invention 2 as it is in 5 is shown. The hot gas channels 8th arise from a common hot gas distribution channel 14th in the base of the heating element module 10 , into the gas via the gas connections 31 can be introduced, and open with their openings 17th in a chamber 13th . The hot gas channels 8th run in the area of the heating rib 9 linear, while they are in the area of the rest of the heating element body 7th meander at least in sections. Every single one of the openings 17th is with one separate hot gas duct 8th connected. Above the chamber 13th is a porous body through which hot gas can flow 6th with an outer face 5 and one opposite to the chamber 13th directed, inner surface 22nd arranged. The outer surface 5 of the pore body 6th here essentially corresponds to the heating element module area 11 . From pores 4th in the outer surface 5 can hot gas, which through the hot gas ducts 8th into the chamber 13th from the heating element module surface 11 in the direction of the joint surface 21 flow of the plastic part to be welded.

7 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizelements 2 oder Heizelementmoduls 10. Bei dieser Ausführungsform ist ein Teil der Heizrippe 9 als beidseitig offener hülsenartiger Aufsatz 18 ausgebildet, der mit einem Ende auf einen Heizrippenstumpf 19 am Heizelementkörper 7 aufgesetzt ist. Der Aufsatz 18 kann gegebenenfalls auch mit dem Heizrippenstumpf 19 fest verbunden sein, beispielsweise durch Schweißen. In dem anderen Ende des hülsenartigen Aufsatzes 18 ist der Porenkörper 6 angeordnet. Die Kammer 13 wird hier zwischen dem Heizrippenstumpf 19 und dem Porenkörper 6 durch den Aufsatz 18 gebildet. Die Wandungen des Aufsatzes 18 erstrecken sich über den Porenkörper 6 hinaus in Richtung Heizelementkörper 7. Bei dieser Ausführungsform sind auch Heißgasleitelemente 15 dargestellt. Die Heißgasleitelemente 15 springen über die Heizelementfläche 3 vor und flankieren bzw. begrenzen diese. In 7 ist schematisch ein Teil eines Kunststoffteils 20 dargestellt, das mit seiner Ist-Position (durchgehende Linien) von einer Sollposition (gestrichelte Linien) abweicht. Um das Heißgas auf den Bereich der Fügefläche 21 gemäß dessen Ist-Position zu konzentrieren, sind die Heißgasleitelemente 15 so angeordnet, dass sie einen Teil der äußeren Fläche 5 des Porenkörpers 6 abdecken, so dass Heißgas nur aus Poren 4 der äußeren Fläche 5 in dem von den Heißgasleitelementen 15 freigelassenen Bereich in Richtung Fügefläche 21 strömt. 7th shows a sectional view of a further embodiment of a heating element according to the invention 2 or heating element module 10 . In this embodiment there is part of the heating fin 9 as a sleeve-like attachment that is open on both sides 18th formed, which with one end on a heating rib stump 19th on the heating element body 7th is put on. The essay 18th can also be used with the heating rib stump if necessary 19th be firmly connected, for example by welding. In the other end of the sleeve-like attachment 18th is the porous body 6th arranged. The chamber 13th is here between the heating rib stump 19th and the porous body 6th through the essay 18th educated. The walls of the essay 18th extend over the porous body 6th out in the direction of the heating element body 7th . In this embodiment there are also hot gas guide elements 15th shown. The hot gas guide elements 15th jump over the heating element surface 3 in front of and flank or limit this. In 7th is schematically part of a plastic part 20th shown, which deviates with its actual position (continuous lines) from a target position (dashed lines). To the hot gas on the area of the joint surface 21 The hot gas guide elements are to be concentrated according to its actual position 15th arranged so that they are part of the outer surface 5 of the pore body 6th cover so that hot gas just comes out of pores 4th the outer surface 5 in that of the hot gas guide elements 15th left free area in the direction of the joining surface 21 flows.

8 zeigt beispielhaft, dass der Porenkörper 6 unterschiedliche geometrische Formen aufweisen kann. Hier ist lediglich ein Teil der Heizrippe 9 eines erfindungsgemäßen Heizelements 2 wiedergegeben. In 8A ist beispielsweise die äußere Fläche 5 im Querschnitt konvex, in 8B konkav ausgebildet. Es sind aber auch verschiedene andere Formen denkbar, die je nach Einsatzsituation gewählt werden können. Darüber hinaus sind flankierende Heißgasleitelemente 15 dargestellt, die hier einen Strömungsschlitz 23 bilden. In 8A sind die Heißgasleitelemente 15 als separate Elemente ausgestaltet, die auf die Heizrippe 9 aufgesetzt werden können. In 8B sind die Heißgasleitelemente einstückig mit der Heizrippe ausgebildet. Sowohl 8A als auch 8B zeigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Heizelements 2 mit einer darunter liegenden Kammer 13. 8th shows by way of example that the porous body 6th can have different geometric shapes. Here is only part of the heating fin 9 of a heating element according to the invention 2 reproduced. In 8A is for example the outer surface 5 convex in cross section, in 8B concave. However, various other forms are also conceivable, which can be selected depending on the application. In addition, there are flanking hot gas guide elements 15th shown here a flow slot 23 form. In 8A are the hot gas guide elements 15th designed as separate elements on the heating rib 9 can be put on. In 8B the hot gas guide elements are formed in one piece with the heating rib. Either 8A as well as 8B show embodiments of the heating element according to the invention 2 with a chamber below 13th .

Die 9 und 10 zeigen Schnittansichten weiterer Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Heizelements 2. Der besseren Übersicht halber ist hier nur ein Teil des Heizelements 2 mit der Heizrippe 9 dargestellt. 9 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Porenkörper 6 so in der einstückig mit dem Heizelementkörper 7 verbundenen Heizrippe 9 angeordnet ist, dass er mit seiner der äußeren Fläche 5 gegenüberliegenden inneren Fläche 22 unmittelbar auf der Fläche 12 mit den Öffnungen 17 der Heißgaskanäle 8 liegt. Hier ist keine Kammer 13 vorgesehen.The 9 and 10 show sectional views of further embodiments of the heating element according to the invention 2 . For the sake of clarity, only part of the heating element is shown here 2 with the heating rib 9 shown. 9 shows an embodiment in which the porous body 6th so in the integral with the heating element body 7th connected heating rib 9 is arranged that it is with its the outer surface 5 opposite inner surface 22nd directly on the surface 12th with the openings 17th the hot gas ducts 8th lies. There is no chamber here 13th intended.

Bei der in 10 dargestellten Ausführungsform ist die Heizrippe 9 mit dem darin angeordneten Porenkörper 6 nicht einstückig mit dem Heizelementkörper 7 ausgebildet, sondern als separates Element, das beispielsweise einfach auf dem Heizrippenstumpf 19 aufgesetzt sein kann. Bei dieser Ausführungsform ist innerhalb der Heizrippe 9 zwischen den am Ende des Heizrippenstumpfes 19 in der Fläche 12 liegenden Öffnungen 17 der Heißgaskanäle 8 und der der äußeren Fläche 5 gegenüberliegenden, zum Heizelementkörper 7 orientierten inneren Fläche 22 des Porenkörpers 6 ein weiterer von Heißgas durchströmbarer Porenkörper 6' mit einer äußeren Fläche 5' und einer gegenüberliegenden inneren Fläche 22' angeordnet. Der weitere Porenkörper 6' wird im Folgenden auch als proximaler Porenkörper 6', der Porenkörper 6 als distaler Porenkörper 6 bezeichnet. Zwischen der inneren Fläche 22 des distalen Porenkörpers und der äußeren Fläche 5' des proximalen Porenkörpers 6' ist eine Kammer 13 angeordnet. Die Poren des proximalen Porenkörpers 6' in dessen äußerer Fläche 5' öffnen sich zur Kammer 13. Bei dieser Ausführungsform gelangt das Heißgas aus den Heißgaskanälen 8 zunächst in den proximalen Porenkörper 6', durchströmt diesen und gelangt in die Kammer 13, von der aus es in den distalen Porenkörper 6 gelangt. Diesen durchströmt es und verlässt die Poren 4 in der Fläche 5 des distalen Porenkörpers 6 in Richtung einer Fügefläche 21 eines Kunststoffteils 20. Die in 10 dargestellte Ausführungsform kombiniert Merkmale des in 9 dargestellten Heizelements 2 mit Merkmalen der in den 6 und 7 dargestellten Heizelemente 2. Hier wird eine wie in 9 dargestellte Ausführungsform eines Heizelements 2, bei dem der Porenkörper 6 in Strömungsrichtung des Heißgases unmittelbar, d.h. ohne dazwischen liegende Kammer 13, an die Heißgaskanäle 8 anschließt, um einen separaten hülsenartigen Aufsatz 18 ergänzt, der in Strömungsrichtung des Heißgases endständig einen Porenkörper 6 aufweist und sich über die innere Fläche 22 des Porenkörpers 6 in Richtung des Heizelementkörpers 7 hinaus erstreckt, so dass eine Kammer 13 gebildet wird. Die Heizelementfläche 3 bei der Ausführungsform mit dem Aufsatz 18 wird im Wesentlichen von der Fläche 5 des (distalen) Porenkörpers 5 gebildet. Wenn der Aufsatz 18 entfernt wird, entspricht die Ausführungsform im Wesentlichen der in 9 dargestellten Ausführungsform mit vergleichsweise kürzerer Heizrippe 9, wobei die Heizelementfläche 3 dann im Wesentlichen von der Fläche 5' des proximalen Porenkörpers gebildet wird. Auch diese Ausführungsform kann gegebenenfalls Heißgasleitelemente 15 aufweisen, die sich über die Heizelementfläche 3 hinaus in Strömungsrichtung des Heißgases erstrecken. Diese Ausführungsform kann auf vergleichsweise einfache Weise von einem Heizelement 2 mit Kammer 13 in ein Heizelement 2 ohne Kammer 13 verwandelt werden, oder umgekehrt.At the in 10 The embodiment shown is the heating rib 9 with the porous body arranged therein 6th not integral with the heater body 7th formed, but as a separate element that, for example, simply on the heating rib stump 19th can be put on. In this embodiment it is inside the heating fin 9 between the at the end of the heating rib stump 19th in the area 12th lying openings 17th the hot gas ducts 8th and that of the outer surface 5 opposite to the heating element body 7th oriented inner surface 22nd of the pore body 6th another porous body through which hot gas can flow 6 ' with an outer face 5 ' and an opposite inner surface 22 ' arranged. The further porous body 6 ' is also referred to below as the proximal porous body 6 ' , the porous body 6th as a distal porous body 6th designated. Between the inner surface 22nd of the distal pore body and the outer surface 5 ' of the proximal pore body 6 ' is a chamber 13th arranged. The pores of the proximal pore body 6 ' in its outer surface 5 ' open to the chamber 13th . In this embodiment, the hot gas comes out of the hot gas ducts 8th first in the proximal porous body 6 ' , flows through it and enters the chamber 13th from which it enters the distal porous body 6th got. It flows through this and leaves the pores 4th in the area 5 of the distal pore body 6th in the direction of a joining surface 21 a plastic part 20th . In the 10 The embodiment shown combines features of the in 9 shown heating element 2 with features of the 6th and 7th shown heating elements 2 . Here is one like in 9 illustrated embodiment of a heating element 2 where the porous body 6th directly in the flow direction of the hot gas, ie without an intermediate chamber 13th , to the hot gas ducts 8th connects to a separate sleeve-like attachment 18th supplemented, which has a porous body at the end in the flow direction of the hot gas 6th has and extends over the inner surface 22nd of the pore body 6th towards the heater body 7th extends beyond so that a chamber 13th is formed. The heating element surface 3 in the embodiment with the essay 18th is essentially of the area 5 of the (distal) pore body 5 educated. If the essay 18th is removed, the embodiment corresponds essentially to that in FIG 9 illustrated embodiment with a comparatively shorter heating rib 9 , where the heating element area 3 then essentially from the area 5 ' of the proximal pore body is formed. This embodiment, too, can optionally contain hot gas guide elements 15th have that extend over the heating element surface 3 extend out in the flow direction of the hot gas. This embodiment can be implemented in a comparatively simple manner by a heating element 2 with chamber 13th into a heating element 2 without chamber 13th be transformed, or vice versa.

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  • DE 10019163 A1 [0003]DE 10019163 A1 [0003]
  • EP 141578981 B1 [0004]EP 141578981 B1 [0004]

Claims (19)

Heizelement (2) zum Heißgasschweißen von Kunststoffteilen, mit einer Heizelementfläche (3) zum Erhitzen einer Fügefläche (21) eines Kunststoffteils (20) entlang einer Schweißlinie mit einer vorgegebenen Kontur, wobei die Kontur der Heizelementfläche (3) der Kontur der Schweißlinie angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelementfläche (3) eine äußere Fläche (5) mit Poren (4) eines von einem Heißgas durchströmbaren Porenkörpers (6) umfasst.Heating element (2) for hot gas welding of plastic parts, with a heating element surface (3) for heating a joining surface (21) of a plastic part (20) along a welding line with a predetermined contour, the contour of the heating element surface (3) being adapted to the contour of the welding line, characterized in that the heating element surface (3) comprises an outer surface (5) with pores (4) of a pore body (6) through which a hot gas can flow. Heizelement (2) nach Anspruch 1, umfassend einen Heizelementkörper (7) mit mindestens einem Heißgaskanal (8), der in Fluidkommunikation mit den Poren (4) des Porenkörpers (6) steht.Heating element (2) Claim 1 comprising a heating element body (7) with at least one hot gas channel (8) which is in fluid communication with the pores (4) of the pore body (6). Heizelement (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Heißgaskanal (8) zumindest abschnittsweise mäanderförmig innerhalb des Heizelementkörpers (7) verläuft.Heating element (2) Claim 2 , characterized in that the at least one hot gas duct (8) runs at least in sections in a meandering manner within the heating element body (7). Heizelement (2) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Heißgaskanal (8) mit einer Kammer (13) in Fluidkommunikation steht, die in Fluidkommunikation mit den Poren (4) des Porenkörpers (6) steht.Heating element (2) Claim 2 or 3 , characterized in that the at least one hot gas channel (8) is in fluid communication with a chamber (13) which is in fluid communication with the pores (4) of the pore body (6). Heizelement (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine, vorzugsweise zwei, drei oder mehr Reihen (16) von Heißgaskanälen (8) vorhanden sind.Heating element (2) after one of the Claims 2 to 4th , characterized in that at least one, preferably two, three or more rows (16) of hot gas ducts (8) are present. Heizelement (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelementfläche (3) die Stirnfläche einer Heizrippe (9) bildet, die vom Heizelementkörper (7) vorspringt.Heating element (2) after one of the Claims 2 to 5 , characterized in that the heating element surface (3) forms the end face of a heating rib (9) which protrudes from the heating element body (7). Heizelement (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizrippe (9) einstückig mit dem Heizelementkörper (7) ausgebildet ist.Heating element (2) Claim 6 , characterized in that the heating rib (9) is formed in one piece with the heating element body (7). Heizelement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelementfläche (3) von über die Heizelementfläche (3) in Richtung Fügefläche (21) vorspringenden Heißgasleitelementen (15) flankiert und/oder begrenzt wird.Heating element (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element surface (3) is flanked and / or limited by hot gas guide elements (15) protruding over the heating element surface (3) in the direction of the joining surface (21). Heizelement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heißgasleitelemente (15) einen die Heizelementfläche (3) flankierenden und/oder begrenzenden Strömungsschlitz (23) bilden.Heating element (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the hot gas guide elements (15) form a flow slot (23) flanking and / or delimiting the heating element surface (3). Heizelement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Porenkörper (6) ein poröser Metall- oder Keramikkörper, bevorzugt ein poröser Metallkörper ist.Heating element (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the porous body (6) is a porous metal or ceramic body, preferably a porous metal body. Heizelement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis aus der Summe der Flächen der Poren (4) in der äußeren Fläche (5) des Porenkörpers (6) zur Gesamtfläche der Heizelementfläche (3) mindestens 0,25 : 1, bevorzugt mindestens 0,3 : 1, 0,4 : 1, 0,5 : 1; 0,6 : 1, 0,7 : 1; 0,8 : 1, 0,9 : 1 oder 1 : 1 beträgt.Heating element (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio of the sum of the areas of the pores (4) in the outer area (5) of the pore body (6) to the total area of the heating element area (3) is at least 0.25: 1, preferably at least 0.3: 1, 0.4: 1, 0.5: 1; 0.6: 1, 0.7: 1; Is 0.8: 1, 0.9: 1 or 1: 1. Heizelement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (2) aus einzelnen Heizelementmodulen (10) mit Heizelementmodul-Heizflächen (11) besteht, die so zusammengefügt sind, dass die Heizelementmodul-Heizflächen (11) die Heizelementfläche (2) bilden.Heating element (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element (2) consists of individual heating element modules (10) with heating element module heating surfaces (11) which are joined together in such a way that the heating element module heating surfaces (11) meet the heating element surface ( 2) form. Heizelement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelementfläche (2) einen geschlossenen Heizrahmen bildet.Heating element (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element surface (2) forms a closed heating frame. Vorrichtung (1) zum Heißgasschweißen von Kunststoffteilen, umfassend mindestens ein Heizelement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Device (1) for hot gas welding of plastic parts, comprising at least one heating element (2) according to one of the preceding claims. Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zwei einander in vertikaler Richtung gegenüberliegende Heizelemente (2) aufweist, deren Heizelementflächen (3) in entgegengesetzter Richtung orientiert sind.Device (1) according to Claim 14 , characterized in that the device (1) has two heating elements (2) opposite one another in the vertical direction, the heating element surfaces (3) of which are oriented in opposite directions. Verfahren zum Heißgasschweißen von Kunststoffteilen (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Fügefläche (21) eines Kunststoffteils (20) mittels Heißgas aus den Poren (4) der Heizelementfläche (3) eines Heizelements (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 entlang der Kontur der Heizelementfläche (3) geschmolzen wird.Method for hot gas welding of plastic parts (20), characterized in that the joining surface (21) of a plastic part (20) by means of hot gas from the pores (4) of the heating element surface (3) of a heating element (2) according to one of the Claims 1 to 13th is melted along the contour of the heating element surface (3). Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeflächen (21) zweier Kunststoffteile (20) geschmolzen und anschließend bis zum Erstarren der geschmolzenen Fügeflächen (21) miteinander verpresst werden.Procedure according to Claim 16 , characterized in that the joining surfaces (21) of two plastic parts (20) are melted and then pressed together until the molten joining surfaces (21) solidify. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass Halbschalen eines Kunststoffhohlkörpers an ihren Fügeflächen (21) miteinander verschweißt werden.Procedure according to Claim 17 , characterized in that half-shells of a plastic hollow body are welded to one another at their joining surfaces (21). Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Heißgas um Luft, Kohlendioxid, Stickstoffgas, Distickstoffmonoxid, Argon, Helium oder ein Gemisch daraus, bevorzugt um Luft, handelt.Method according to one of the Claims 16 to 18th , characterized in that the hot gas is air, carbon dioxide, nitrogen gas, nitrous oxide, argon, helium or a mixture thereof, preferably air.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020130828A1 (en) 2020-11-21 2022-05-25 Ewald Wegner Heating system for heating a stream of fluid

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3488244A (en) * 1965-01-21 1970-01-06 Albemarle Paper Mfg Co Heat sealing apparatus
DE1914122A1 (en) * 1969-03-20 1970-10-01 Selig Dipl Ing Hans Joachim Reflection welding of thermoplastic - materials
EP0044206A2 (en) * 1980-07-10 1982-01-20 Nordson Corporation Heat sealing processes and apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10019163A1 (en) 2000-04-12 2001-10-18 Volkswagen Ag Gas outlet ring, for welding plastic components together in particular half shells of a vehicle tank, comprises a frame with outlets on the sides for directing hot gas jets onto the welding surfaces of the components to be joined
DE10250751A1 (en) 2002-10-31 2004-05-19 Hans Georg Schulz Method for welding plastic parts, in particular for connecting plastic parts along a welding line

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3488244A (en) * 1965-01-21 1970-01-06 Albemarle Paper Mfg Co Heat sealing apparatus
DE1914122A1 (en) * 1969-03-20 1970-10-01 Selig Dipl Ing Hans Joachim Reflection welding of thermoplastic - materials
EP0044206A2 (en) * 1980-07-10 1982-01-20 Nordson Corporation Heat sealing processes and apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020130828A1 (en) 2020-11-21 2022-05-25 Ewald Wegner Heating system for heating a stream of fluid

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