DE102022101223A1

DE102022101223A1 - Verfahren zum Verschweißen einer Architektur-Folie entlang einer Schweißnaht sowie Architektur-Folie

Info

Publication number: DE102022101223A1
Application number: DE102022101223.9A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Stammer; Alexander Homer
Original assignee: Vector Foiltec GmbH
Current assignee: Vector Foiltec GmbH
Priority date: 2022-01-19
Filing date: 2022-01-19
Publication date: 2023-07-20
Also published as: WO2023138739A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen einer Architektur-Folie entlang einer Schweißnaht, wobei die Schweißnaht eine Längsausrichtung aufweist und wobei die Architektur-Folie einen ersten Folienkörper aus einem ETFE und einen zweiten Folienkörper aus einem ETFE aufweist, wobei der erste Folienkörper und der zweite Folienkörper sich entlang einer flächigen Ausdehnung erstrecken und der erste Folienkörper an einem ersten Randbereich eine erste Schweißzone und der zweite Folienkörper an einem zweiten Randbereich eine zweite Schweißzone aufweisen und mittels eines gemeinsamen Erhitzens und eines anschließenden Abkühlens der ersten Schweißzone und der zweiten Schweißzone mit einer thermischen Schweißeinrichtung mit einem ersten Schweißwerkzeug mit einer orthogonal zur Längsausrichtung ausgerichteten ersten Kontaktbreite und einem zweiten Schweißwerkzeug mit einer orthogonal zur Längsausrichtung ausgerichteten zweiten Kontaktbreite miteinander verschweißt werden, mit mehreren Schritten. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Architektur-Folie mit einem ersten Folienkörper, einem zweiten Folienkörper und einer Schweißnaht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen einer Architektur-Folie entlang einer Schweißnaht, wobei die Schweißnaht eine Längsausrichtung aufweist und die Architektur-Folie einen ersten Folienkörper aus einem ETFE und einen zweiten Folienkörper aus einem ETFE aufweist, wobei der erste Folienkörper und der zweite Folienkörper sich entlang einer flächigen Ausdehnung erstrecken und der erste Folienkörper an einem ersten Randbereich eine erste Schweißzone und der zweite Folienkörper in einem zweiten Randbereich eine zweite Schweißzone aufweisen und mittels eines gemeinsamen Erhitzens und anschließenden Abkühlens der ersten Schweißzone und der zweiten Schweißzone mit einer thermischen Schweißeinrichtung mit einem ersten Schweißwerkzeug mit einer orthogonal zur Längsausrichtung ausgerichteten ersten Kontaktbreite und einem zweiten Schweißwerkzeug mit einer orthogonal zu einer Längsausrichtung ausgerichteten zweiten Kontaktbreite miteinander verschweißt werden. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Architektur-Folie mit einem ersten Folienkörper, einem zweiten Folienkörper und einer Schweißnaht.
Bekannte Verfahren zum Verschweißen einer Architektur-Folie entlang einer Schweißnaht, insbesondere zum Verschweißen von Folienkörpern aus einem ETFE für architektonische Zwecke, nutzen einen Überlappungsbereich zweier Folienkörper, an dem mittels üblicherweise zweier Schweißbalken die entsprechenden Folienkörper in einer Schweißzone thermisch miteinander verbunden werden, nämlich durch Aufschmelzen. Bei diesen bekannten Verfahren wird insbesondere ein Verbindungsbereich der Folienkörper durch das Schweißverfahren geschwächt, sodass die beiden miteinander verschweißten Folienkörper eine Architektur-Folie bilden, welche eine geringere Zug- oder Reißfestigkeit aufweist als der für die Architektur-Folie genutzte Grundwerkstoff.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Verschweißen einer Architektur-Folie entlang einer Schweißnaht, wobei die Schweißnaht eine Längsausrichtung aufweist und die Architektur-Folie einen ersten Folienkörper aus einem ETFE und einen zweiten Folienkörper aus einem ETFE aufweist, wobei der erste Folienkörper und der zweite Folienkörper sich entlang einer flächigen Ausdehnung erstrecken und der erste Folienkörper an einem ersten Randbereich eine erste Schweißzone und der zweite Folienkörper an einem zweiten Randbereich eine zweite Schweißzone aufweisen und mittels eines gemeinsamen Erhitzens und eines anschließenden Abkühlens der ersten Schweißzone und der zweiten Schweißzone mit einer thermischen Schweißeinrichtung mit einem ersten Schweißwerkzeug mit einer orthogonal zur Längsausrichtung ausgerichteten ersten Kontaktbreite und einem zweiten Schweißwerkzeug mit einer orthogonal zur Längsausrichtung ausgerichteten zweiten Kontaktbreite miteinander verschweißt werden, mit folgenden Schritten:

- Einbringen des ersten Folienkörpers und des zweiten Folienkörpers zwischen das erste Schweißwerkzeug und das zweite Schweißwerkzeug, wobei der erste Folienkörper und der zweite Folienkörper in einer gemeinsamen ersten Ebene entlang der jeweiligen flächigen Ausdehnung angeordnet sind und ein Fügebereich mit direkt oder indirekt aneinander im Wesentlichen anstoßend angenäherter ersten Schweißzone und zweiter Schweißzone entlang der Längsausrichtung gebildet ist,
- Zusammenbringen des ersten Schweißwerkzeuges mit dem zweiten Schweißwerkzeug, sodass der erste Folienkörper mit der ersten Schweißzone und der zweite Folienkörper mit der zweiten Schweißzone zwischen dem ersten Schweißwerkzeug und dem zweiten Schweißwerkzeug kontaktierend geklemmt sind,
- Erhitzen des ersten Schweißwerkzeuges und/oder des zweiten Schweißwerkzeuges auf eine Temperatur oberhalb einer Schmelztemperatur des ersten Folienkörpers und des zweiten Folienkörpers, sodass der Fügebereich mit der ersten Schweißzone und der zweiten Schweißzone mittels des ersten Schweißwerkzeuges und/oder mittels des zweiten Schweißwerkzeuges aufgeschmolzen werden,
- Abkühlen des ersten Schweißwerkzeuges und/oder des zweiten Schweißwerkzeuges auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des ersten Folienkörpers und des zweiten Folienkörpers, sodass der Fügebereich mit der ersten Schweißzone und der zweiten Schweißzone erstarren,

Es hat sich überraschend gezeigt, dass eine derart mit einer Schweißnaht verbundene Architektur-Folie nahezu identische mechanische Kennwerte gegenüber einem Grundwerkstoff, insbesondere in Bezug zur Reißfestigkeit der Schweißnaht und der gesamten Architektur-Folie, aufweist. Insbesondere mit dem direkt oder indirekt aneinander anstoßend ausgeführten Bereich der jeweiligen Schweißzone wird dieser Effekt erreicht, sodass die daraus entstehende Architektur-Folie in ihrer Gesamtheit nahezu die Reißfestigkeit des jeweiligen ETFE-Grundwerkstoffes aufweist.
Insbesondere erfolgt dabei das Erhitzen des ersten Schweißwerkzeuges und/oder des zweiten Schweißwerkzeuges auf eine Temperatur oberhalb einer Schmelztemperatur sehr kurzfristig, also innerhalb weniger Sekunden, wobei das Zusammenbringen des ersten Schweißwerkzeugs mit dem zweiten Schweißwerkzeug mit dazwischen befindlichen Folienkörpern insbesondere sukzessive, also begleitend zum Erhitzen des jeweiligen Schweißwerkzeuges, erfolgt.
Folgende Begriffe seien in diesem Zusammenhang erläutert:
Ein „Verschweißen“ einer Architektur-Folie entlang einer Schweißnaht beschreibt ein Verbinden der Architektur-Folie, insbesondere mehrerer Folienkörper einer solchen Architektur-Folie, mittels eines thermischen Aufschmelzens eines Grundstoffes der Architektur-Folie, wobei für die vorliegende Erfindung der Grundwerkstoff ETFE ist oder ein ETFE aufweist. Ein solches Verschweißen kann dabei beispielsweise mittels eines kontaktierenden Erhitzens mittels eines Schweißwerkzeuges oder mehrerer Schweißwerkzeuge einer Schweißeinrichtung erfolgen.
Eine „Architektur-Folie“ ist eine häufig speziell gegen UV-Strahlung und andere Witterungseinflüsse speziell ausgerüstete Folie, welche beispielsweise für freitragende Foliendächer von Hallen, Stadien oder anderen Versammlungsstätten genutzt wird. Eine solche Architektur-Folie zeichnet sich dadurch aus, dass diese im Verhältnis zu ihrem Eigengewicht relativ reißfest gestaltet ist und eine Dicke von beispielsweise 50 bis 300 µm aufweist.
Eine „Schweißnaht“ beschreibt in diesem Zusammenhang den Bereich der Architektur-Folie, in welchem aus entsprechenden Schweißzonen der jeweiligen Folienkörper mittels eines Verschmelzens eine stoffschlüssige Verbindung geschaffen wurde. Diese Schweißnaht weist dabei an den vorigen Randbereichen der jeweiligen Schweißzone entlang verlaufend eine „Längsausrichtung“ auf, welche insbesondere den Verlauf der Schweißnaht beschreibt. Eine solche Längsausrichtung muss dabei nicht geradlinig oder mathematisch exakt sein, sondern beschreibt technisch dem Zweck entsprechend den Verlauf der jeweiligen Schweißnaht auf der Architektur-Folie, sodass mit der „Längsausrichtung“ eine Bezugslinie gebildet wird.
In diesem Zusammenhang ist die Architektur-Folie aus mehreren „Folienkörpern“ gebildet, wobei ein solcher Folienkörper aus einem ETFE gebildet ist oder ein ETFE aufweist und mehrere Folienkörper gemeinsam an einer Schweißnaht verbunden die Architektur-Folie als im Wesentlichen durchgehendes, biegeschlaffes Flächenelement bilden. Dabei kann ein solcher Folienkörper eine nahezu beliebige geometrische Form aufweisen, wobei insbesondere für übliche Anwendungen rechteckige Folienkörper als Zuschnitte verwendet werden. Ebenso kann ein Folienkörper aber auch frei geformt sein, um beispielsweise architektonische Anschlüsse an übrige Bausubstanz geometrisch gefällig zu gestalten oder technischen Randbedingungen zu genügen. Ein solcher Folienkörper weist dabei einen den Folienkörper an einem Umfang begrenzenden jeweiligen „Randbereich“ auf, wobei in diesem Randbereich die bereits erwähnte „Schweißzone“ angeordnet ist, in der der entsprechende Folienkörper mit einem weiteren Folienkörper mittels der Schweißnaht verbunden werden kann.
Die Bezeichnung „ETFE“, welche als Abkürzung für Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer gebraucht wird, beschreibt ein fluoriertes Copolymer aus den Monomeren Tetrafluorethylen und Ethylen, wobei damit sowohl das reine Copolymer soweit chemisch herstellbar als auch eine Mischung mit anderen Polymeren oder anderen Stoffen bezeichnet ist, sofern das ETFE einen überwiegenden Anteil darstellt. Insbesondere Folien aus ETFE oder Folien mit dem Hauptbestandteil ETFE werden in Stärken von 30 Mikrometer bis etwa 300 Mikrometer in der Architektur für Membrankonstruktionen, also beispielsweise Foliendächer, verwendet.
Ein „Erhitzen“ beschreibt das Einbringen von Wärme und/oder Hitze, insbesondere derart, dass ein jeweiliger Folienkörper lokal erweicht und/oder aufschmilzt, sodass ein thermisches Schweißen erfolgen kann. Ein dementsprechend entgegengesetztes „Abkühlen“ der jeweiligen Schweißzone erfolgt nachgelagert, wenn beispielsweise entsprechende Schweißzonen miteinander verschmolzen sind, wobei die Temperatur herabgesetzt wird, sodass ein Erstarren oder Verhärten des Folienkörpers im Randbereich erfolgt und damit die Schweißnaht stoffschlüssig gebildet wird.
Um diesen Effekt zu erzielen, wird eine sogenannte „thermische Schweißeinrichtung“ eingesetzt, also ein Werkzeug, eine Vorrichtung oder eine andere technische Anordnung, welche dazu geeignet ist, entsprechende Wärme und/oder Hitze in die Schweißzone einzubringen, beispielsweise mittels eines direkten Werkstoffkontaktes oder auch kontaktlos mittels thermischer Strahlung, wobei eine solche thermische Schweißeinrichtung auch Mittel und Einrichtungen dazu aufweisen kann, das Abkühlen aktiv zu gestalten, beispielsweise indem in der thermischen Schweißeinrichtung eine Einrichtung zum aktiven Abkühlen angeordnet ist. Ebenso kann die thermische Schweißeinrichtung auch kontaktlose Mittel zum Abkühlen, beispielsweise durch ein Einblasen von gekühlten Gasen oder dergleichen aufweisen. Die thermische Schweißeinrichtung weist dabei insbesondere ein „erstes Schweißwerkzeug“ und ein „zweites Schweißwerkzeug“ auf, wobei ein solches Schweißwerkzeug jeweils dazu geeignet ist, den jeweiligen Folienkörper und/oder die Architektur-Folie von einer der beiden sich bildenden Seiten der Schweißnaht zu kontaktieren oder sich entsprechend anzunähern. Ein solches Schweißwerkzeug kann dabei insbesondere ein auf die Architektur-Folie aufgesetzter Kontaktbalken, also ein sogenannter Schweißbalken, sein, wobei mittels zweier solcher Schweißbalken die Schweißnaht direkt kontaktiert und gleichzeitig gepresst werden kann, um beispielsweise eine Schweißnaht entsprechend zu formen. Das Schweißwerkzeug kann aber auch anders ausgestaltet und beispielsweise nur mit einem Schweißbalken und beispielsweise einem unbeheizten Gegenwerkzeug ausgeführt sein.
Ein solches jeweiliges Schweißwerkzeug weist dabei eine „Kontaktbreite“ auf, wobei diese im Wesentlichen orthogonal zur Längsausrichtung bemessen wird, also gegenüber einer angenommenen Länge der Schweißnaht entlang der Längsausrichtung eine Breite des Schweißwerkzeuges in Bezug zur Schweißnaht beschreibt.
Eine „Ebene“ beschreibt dabei eine angenommene Ebene in der Flächenausrichtung einer entsprechenden Architektur-Folie und/oder eines entsprechenden Folienkörpers, wobei eine solche Ebene weder mathematisch exakt sein muss, noch detailliert mathematisch beschreibbar. Die Ebene dient als Bezugssystem, um die Lage der jeweiligen Schweißzone zu einer benachbarten Schweißzone eines weiteren Folienkörpers insbesondere in Höhenrichtung, also in Richtung der Dicke der Folie, konkret beschreiben zu können.
In diesem Zusammenhang wird die Ebene auch dazu genutzt, die geometrischen Zusammenhänge in einem „Fügebereich“ zu beschreiben, also in dem Bereich, in dem die Annäherung der ersten Schweißzone und der zweiten Schweißzone konkret erfolgt. Der Fügebereich beschreibt dabei insbesondere die Verhältnisse vor der Bildung der Schweißnaht, also insbesondere zu einem Zeitpunkt, wenn die Folienkörper noch nicht miteinander verschweißt sind. Die entsprechenden geometrischen Verhältnisse im Fügebereich haben dabei direkten Einfluss auf den Erfolg der Verschweißung, insbesondere im Bezug auf die Qualität der entstehenden Schweißnaht.
Ein „Zusammenbringen“ der jeweiligen Schweißwerkzeuge miteinander beschreibt das geometrische Annähern der Schweißwerkzeuge, insbesondere bis zu einem Kontakt mit den jeweiligen Folienkörpern, sodass mit diesem Zusammenbringen insbesondere der mechanische Teil des Schweißvorganges, nämlich ein Pressen, Formen oder anderweitiges mechanisches Einwirken auf die Schweißnaht, beschrieben ist. Ein daraus resultierendes „kontaktierendes“ Klemmen beschreibt den nahezu oder vollständig geschlossenen Endzustand der Schweißwerkzeuge, wenn diese so aneinander anliegen oder so miteinander angenähert sind, dass die erste Schweißzone und die zweite Schweißzone zwischen den Schweißwerkzeugen mechanisch haltend mit entsprechendem physischem Kontakt geklemmt sind.
Im Zuge dieses Vorgangs sei noch einmal darauf eingegangen, dass der Begriff „aufgeschmolzen“ und demgegenüber der Begriff „erstarren“ die jeweiligen Phasenübergänge des ersten Folienkörpers und/oder des zweiten Folienkörpers in der jeweiligen Schweißzone beschreiben, wobei insbesondere bei Kunststoffen, wie einem ETFE, die Übergänge hier fließend sein können, also mit einem aufgeschmolzenen Zustand auch ein größtenteils erweichter Zustand und mit einer erstarrten Zustand ein größtenteils erhärteter Zustand des Grundmaterials bezeichnet sein kann.
Um eine besonders reißfeste Architektur-Folie zu erreichen, ohne dass eine entsprechende Schweißnaht die Architektur-Folie schwächt, werden der erste Folienkörper und der zweite Folienkörper derart zwischen das erste Schweißwerkzeug und das zweite Schweißwerkzeug eingebracht, dass der Fügebereich in Kontakt direkt aneinander anstoßender erster Schweißzone und zweiter Schweißzone entlang der Längsausrichtung gebildet ist.
Insbesondere mit dieser Vorgehensweise wird eine besonders reißfeste Schweißnaht ohne nennenswerte Schwächung der Architektur-Folie erreicht.
„Kontakt" besteht dann, wenn der erste Folienkörper und der zweite Folienkörper zumindest in wesentlichen Bereichen entlang der Längsausrichtung der zu entstehenden Schweißnaht miteinander physisch in Kontakt sind, wobei hierbei technisch übliche Schwankungen von einigen 1/10-Millimeter abgedeckt sind, sofern diese aus der Prozessführung, Ungenauigkeiten des Verlaufes eines entsprechenden Randbereiches oder dergleichen entstehen.
In einer Ausführungsform wird der erste Folienkörper und der zweite Folienkörper derart zwischen das erste Schweißwerkzeug und das zweite Schweißwerkzeug eingebracht, dass der Fügebereich mit aneinander in einem Abstand von 0 mm bis 5 mm, insbesondere in einem Abstand von 1 mm bis 4 mm oder in einem Abstand von 2 mm bis 3 mm indirekt anstoßenden ersten Schweißzone und zweiten Schweißzone entlang der Längsausrichtung gebildet ist, wobei in den Abstand im Fügebereich ein Füllstrang aus einem Füllmaterial entlang der Längsausrichtung insbesondere in einer zweiten Ebene auf die erste Schweißzone und/oder auf die zweite Schweißzone eingebracht wird und der Füllstrang insbesondere eine Füllstrangbreite in Richtung des Abstands gleich oder größer des Abstandes, insbesondere bis zu einem zweifachen des Abstands, aufweist.
Ein solches Vorgehen hat ebenfalls zu gegenüber einer üblichen Verbindung stark erhöhten mechanischen Kennwerten der Schweißnaht geführt, da mit entsprechend gewählten Parametern eine besonders glatte, ungestörte Schweißnaht gebildet werden kann.
Ein „Abstand“ ist dabei analog zum Kontakt entsprechender Folienkörper im Bezug auf wesentliche Bereiche der Folienkörper entlang der Längsausdehnung der zu entstehenden Schweißnaht zu verstehen, wobei technisch bedingte Toleranzen akzeptiert werden müssen. Der Abstand wird dabei im Wesentlichen orthogonal zur Längsausdehnung der zu entstehenden Schweißnaht an einer entsprechenden Stelle der Schweißnaht bemessen, wobei hier die Richtung der entsprechenden Messung je nach Ausgestaltung des entsprechenden Randbereichs des Folienkörpers variieren kann. In diesem Zusammenhang wird mit einem „indirekt anstoßend“ ausgeführten Quasi-Kontakt deutlich, dass ein definierter Abstand mit dem Zweck einer Verbindung der jeweiligen Folienkörper miteinander eingenommen wird. Dies gilt insbesondere vor dem Hintergrund, dass über weite Bereiche der Längsausdehnung oder über die vollständige Längsausdehnung der herzustellenden Schweißnaht kein direkter physischer Kontakt zwischen den Folienkörpern besteht.
In den so gebildeten Abstand wird im Fügebereich ein „Füllstrang“ eingebracht, der beispielsweise in Form eines Bandes, einer Schnur oder eines gleichartigen geometrischen Gebildes aus einem entsprechenden „Füllmaterial“ bestehend entlang der Längsausrichtung in die Schweißnaht eingebracht wird. Das Füllmaterial ist dabei insbesondere ähnlich oder gleich dem Grundmaterial des jeweiligen Folienkörpers, wobei insbesondere ein ETFE auch für den Füllstrang verwendet wird. Dies erfolgt insbesondere in einer zweiten Ebene oberhalb oder unterhalb der Ebene, in der die jeweiligen Folienkörper angeordnet sind. In diesem Zusammenhang wird eine „Füllstrangbreite“ in Richtung des Abstandes, also im Wesentlichen orthogonal zur Längsausrichtung der zu bildenden Schweißnaht, bemessen.
Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass insbesondere bei einer symmetrischen Anordnung des Füllstrangs mit seiner Füllstrangbreite in der zweiten Ebene, beispielsweise oberhalb des Abstandes eine gleichmäßige und symmetrische Schweißnaht erzeugt werden kann, wobei besonders gleichmäßige und hohe mechanische Kennwerte erreicht werden können.
Um eine Kompatibilität der Materialien zu gewährleisten und auch die Geometrie der zu bildenden Schweißnaht mit möglichst glatten Übergängen ausführen zu können, weist das Füllmaterial ein ETFE auf und/oder weist der Füllstrang einen flachen, streifenförmigen, runden und/oder ovalen Querschnitt entlang der Längsausrichtung auf.
In einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Verschweißen einer Architektur-Folie entlang einer Schweißnaht, wobei die Schweißnaht eine Längsausrichtung aufweist und wobei die Architektur-Folie einen ersten Folienkörper aus einem ETFE und einen zweiten Folienkörper aus einem ETFE aufweist, wobei der erste Folienkörper und der zweite Folienkörper sich jeweils entlang einer flächigen Ausdehnung erstrecken und der erste Folienkörper an einem ersten Randbereich eine erste Schweißzone und der zweite Folienkörper an einem zweiten Randbereich eine zweite Schweißzone aufweisen und mittels eines gemeinsamen Erhitzens und eines anschließenden Abkühlens der ersten Schweißzone und der zweiten Schweißzone mit einer thermischen Schweißeinrichtung mit einem ersten Schweißwerkzeug mit einer orthogonal zur Längsausrichtung ausgerichteten ersten Kontaktbreite und einem zweiten Schweißwerkzeug mit einer orthogonal zur Längsausrichtung ausgerichteten zweiten Kontaktbreite miteinander verschweißt werden, mit folgenden Schritten:

- Einbringen des ersten Folienkörpers und des zweiten Folienkörpers zwischen das erste Schweißwerkzeug und das zweite Schweißwerkzeug, sodass der erste Folienkörper und der zweite Folienkörper in einem Überlappungsbereich in aufeinander angeordneten Ebenen entlang der jeweiligen flächigen Ausdehnung angeordnet sind, der Überlappungsbereich von 0,1mm bis 3mm, insbesondere 0,1mm bis 2mm, durch die in einer Überlappungsbreite entlang der Längsausrichtung aufeinander angeordnete erste Schweißzone und zweite Schweißzone gebildet ist,
- Zusammenbringen des ersten Schweißwerkzeuges mit dem zweiten Schweißwerkzeug, sodass der erste Folienkörper mit der ersten Schweißzone und der zweite Folienkörper mit der zweiten Schweißzone zwischen dem ersten Schweißwerkzeug und dem zweiten Schweißwerkzeug kontaktierend geklemmt sind,
- Erhitzen des ersten Schweißwerkzeuges und/oder des zweiten Schweißwerkzeuges auf eine Temperatur oberhalb einer Schmelztemperatur des ersten Folienkörpers und des zweiten Folienkörpers, sodass der Überlappungsbereich mit der ersten Schweißzone und der zweiten Schweißzone mittels des ersten Schweißwerkzeuges und/oder mittels des zweiten Schweißwerkzeuges erweicht und/oder aufgeschmolzen werden,

Diese geometrische Anordnung des Schweißvorgangs, insbesondere mit einem sehr geringen Überlappungsbereich von 0,1 mm bis 3 mm, insbesondere 0,1 mm bis 2 mm, hat sich überraschenderweise als ebenfalls zielführend für das Erstellen einer Schweißnaht mit besonders hoher mechanischer Belastbarkeit herausgestellt. Dabei werden der erste Folienkörper und der zweite Folienkörper in aufeinander angeordneten Ebenen in einem „Überlappungsbereich“ angeordnet, wobei dieser Überlappungsbereich die Breite der Überlappung im Wesentlichen orthogonal zur Längsausrichtung der zu erstellenden Schweißnaht beschreibt. Ebenso wie bei den vorigen Erläuterungen zu einem Kontakt und zu einem Abstand sind hier technisch bedingte Abweichungen entlang der Längsausrichtung der Schweißnaht ausdrücklich abgedeckt, sodass auch ein Überlappungsbereich im Wesentlichen die beschriebenen Maße von 0,1 mm bis 3 mm, insbesondere 0,1 mm bis 2 mm, aufweist. Ein solcher Überlappungsbereich in Bezug zur Dicke der entsprechenden Architektur-Folie führt dazu, dass zusammen mit einer entsprechenden Prozessführung eine besonders reißfeste Schweißnaht entsteht.
In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass das Zusammenbringen des ersten Schweißwerkzeugs mit dem zweiten Schweißwerkzeug insbesondere bei einer Verfahrensweise mit einem solchen Überlappungsbereich stufenweise oder schrittweise erfolgen kann, sodass beispielsweise die Schweißwerkzeuge zunächst stark erhitzt werden und nur auf etwa einen Abstand entsprechend einer doppelten Dicke eines Folienkörpers aneinander angenähert werden, sodass der Überlappungsbereich stark erhitzt wird, und das erste Schweißwerkzeug und das zweite Schweißwerkzeug dann sukzessive weiter zusammengefahren werden, wobei insbesondere gleichzeitig oder danach ein Abkühlen erfolgt, sodass eine besonders gleichmäßige und glatte Schweißnaht entlang der Längsausdehnung erzeugt wird.
In einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Verschweißen einer Architektur-Folie entlang einer Schweißnaht, wobei die Schweißnaht eine Längsausrichtung aufweist und wobei die Architektur-Folie einen ersten Folienkörper aus einem ETFE und einen zweiten Folienkörper aus einem ETFE aufweist, wobei der erste Folienkörper und der zweite Folienkörper sich jeweils entlang einer flächigen Ausdehnung erstrecken und der erste Folienkörper an einem ersten Randbereich eine erste Schweißzone und der zweite Folienkörper an einem zweiten Randbereich eine zweite Schweißzone aufweisen und mittels eines gemeinsamen Erhitzens und eines anschließenden Abkühlens der ersten Schweißzone und der zweiten Schweißzone mit einer thermischen Schweißeinrichtung mit einem ersten Schweißwerkzeug mit einer orthogonal zur Längsausrichtung ausgerichteten ersten Kontaktbreite und einem zweiten Schweißwerkzeug mit einer orthogonal zur Längsausrichtung ausgerichteten zweiten Kontaktbreite miteinander verschweißt werden, mit folgenden Schritten:

- Einbringen des ersten Folienkörpers und des zweiten Folienkörpers zwischen das ersten Schweißwerkzeug und das zweiten Schweißwerkzeug, sodass der erste Folienkörper und der zweite Folienkörper in einem Überlappungsbereich in aufeinander angeordneten Ebenen entlang der jeweiligen flächigen Ausdehnung angeordnet sind und der Überlappungsbereich eine mittels eines Verhältnisses von erster Kontaktbreite und/oder zweiter Kontaktbreite zu einer Überlappungsbreite definierte Verhältnisbreite entlang der Längsausrichtung aufeinander angeordnete erste Schweißzone und zweite Schweißzone gebildet ist, wobei die Verhältnisbreite zwischen 1/10 und 1/20, insbesondere zwischen 1/12 und 1/18 oder 1/14 zu 1/16 beträgt.
- Zusammenbringen des ersten Schweißwerkzeuges mit dem zweiten Schweißwerkzeug, sodass der erste Folienkörper mit der ersten Schweißzone und der zweite Folienkörper mit der zweiten Schweißzone zwischen dem ersten Schweißwerkzeug und dem zweiten Schweißwerkzeug kontaktierend geklemmt sind,
- Erhitzen des ersten Schweißwerkzeuges und/oder des zweiten Schweißwerkzeuges auf eine Temperatur oberhalb einer Schmelztemperatur des ersten Folienkörpers und des zweiten Folienkörpers, sodass der Überlappungsbereich mit der ersten Schweißzone und der zweiten Schweißzone mittels des ersten Schweißwerkzeuges und/oder mittels des zweiten Schweißwerkzeuges erweicht und/oder aufgeschmolzen werden,

In diesem Zusammenhang beschreibt das „Verhältnis von erster Kontaktbereite und/oder zweiter Kontaktbreite zu einer Überlappungsbreite“ den geometrisch bedingten Quotienten aus einer entsprechenden Kontaktbreite des jeweiligen Schweißwerkzeuges während des Schweißvorganges, wobei diese „Kontaktbreite“ die Breite eines physischen Kontaktes des Schweißwerkzeuges mit dem jeweiligen Folienkörper und/oder mit der Architektur-Folie beschreibt. Insbesondere bei einer daraus resultierenden „Verhältnisbreite“ in den genannten Bereichen bildet sich eine besonders gleichmäßige und reißfeste Schweißnaht aus, sodass die Architektur-Folie größtenteils oder sogar vollständig ohne Schwächung durch die Schweißnaht erstellt werden kann.
In einer Ausführung eines oder mehrerer der dargestellten Aspekte der Erfindung erfolgt ein Einbringen eines dritten Folienkörpers, eines vierten Folienkörpers und/oder eines weiteren Folienkörpers zwischen das erste Schweißwerkzeug und das zweite Schweißwerkzeug, wobei der erste Folienkörper und der zweite Folienkörper gemeinsam mit dem dritten Folienkörper, dem vierten Folienkörper und/oder dem weiteren Folienkörper in dem Fügebereich mit aneinander angenäherter erster Schweißzone und zweiter Schweißzone entlang der Längsausrichtung in aufeinander angeordneten Ebenen entlang der jeweiligen flächigen Ausdehnung angeordnet sind, wobei insbesondere mittels des dritten Folienkörpers, mittels des vierten Folienkörpers und/oder mittels des weiteren Folienkörpers ein Folientunnel zum Aufnehmen eines Keders und/oder zum Bilden eines Keders gebildet ist.
Jeder weitere Folienkörper kann dabei insbesondere auch ein ETFE aufweisen oder aus einem ETFE gebildet sein, wobei dies jeweils zu einer Verbesserung der Verschweißung führt. Insbesondere kann auch der dritte Folienkörper beispielsweise zum Bilden des Folientunnels genutzt werden, sodass die eigentliche Schweißverbindung zwischen dem ersten Folienkörper und dem dritten Folienkörper sowie auf einer jeweils anderen Seite des Folientunnels zwischen dem dritten Folienkörper und dem zweiten Folienkörper erfolgt, wobei das Vorgehen jeweils im Bezug zur zu bildenden Schweißnaht das gleiche ist.
Ein „Folientunnel“ wird dabei insbesondere durch ein Umschlagen des jeweiligen Folienkörpers, beispielsweise um eine Keder-Band zum Bilden eines Keders gebildet, wobei dabei insbesondere ein U-förmiger oder auch Omega-förmiger Folientunnel gebildet ist. Ein „Keder“ stellt in diesem Zusammenhang eine Randverstärkung eines Tuches, einer Plane oder Ebene einer Architektur-Folie dar, wobei der Keder einen beispielsweise runden Querschnitt und eine größere Dickenausdehnung als die Architektur-Folie aufweist, sodass mittels des Keders beispielsweise ein Einziehen der Architektur-Folie in eine sogenannte Keder-Nut, welche auch Führungsnut genannt wird, ermöglicht ist. Somit ist ein formschlüssiges und dennoch lösbares und insbesondere verschiebbares Befestigen der Architektur-Folie an fester Bausubstanz ermöglicht.
In einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch eine Architektur-Folie mit einem ersten Folienkörper, einem zweiten Folienkörper und einer Schweißnaht, wobei die Architektur-Folie mit einem Verfahren gemäß einer der vorig beschriebenen Ausführungsformen hergestellt ist.
Eine solche Architektur-Folie zeichnet sich dadurch aus, dass eine gegenüber einer Grundfestigkeit der Architektur-Folie, insbesondere der Grundfestigkeit eines jeweiligen Folienkörpers, nahezu unveränderte Reißfestigkeit besteht, sodass die Architektur-Folie unabhängig von der Anzahl und Anordnung von Schweißnähten eingesetzt werden kann, ohne dass eine Schwächung der Architektur-Folie befürchtet werden muss.
In einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch eine Architektur-Folie mit einem ersten Folienkörper und einem zweiten Folienkörper, wobei der erste Folienkörper und der zweite Folienkörper im Wesentlichen aus einem ETFE gebildet sind und eine Grundreißfestigkeit aufweisen, sich jeweils entlang einer flächigen Ausdehnung erstrecken und mittels einer Schweißnaht mit einer Längsausrichtung und einem orthogonal zur Längsausrichtung bestimmten Gesamtreißfestigkeit verschweißt sind, wobei die Gesamtreißfestigkeit mehr als 90 % der Grundreißfestigkeit beträgt. Insbesondere ist eine solche Architektur-Folie mittels eines Verfahrens der vorig gezeigten Ausführungsformen hergestellt.
In einer Ausführungsform, insbesondere bei einer besonders vorteilhaft gewählten Prozessführung eines oder mehrerer der vorig genannten Verfahren, beträgt die Gesamtreißfestigkeit mehr als 92 %, mehr 94 %, mehr als 96 % oder mehr als 98 % der Grundreißfestigkeit.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

1 eine schematische Darstellung einer Schweißanordnung für ein Schweißen von Folienkörpern auf Stoß in einer Seitenansicht,
2 eine schematische Darstellung einer Schweißanordnung für ein Schweißen von Folienkörpern mit einem Abstand und einem den Abstand überbrückenden Füllstrang in einer Seitenansicht,
3 eine schematische Darstellung einer Schweißanordnung für ein Schweißen von Folienkörpern mit einer Überlappung in einer Seitenansicht,
4 eine schematische Darstellung einer Schweißanordnung für ein Schweißen von Folienkörpern mit mehreren Folienkörpern und einem Folientunnel zum Bilden eines Keders, wobei das Verschweißen beispielhaft auf Stoß durchgeführt wird,
5 eine schematische Darstellung einer Architektur-Folie mit einer Schweißnaht und einem Keder,
6 ein Diagramm mit Messschrieben aus Zugversuchen zum Bestimmen der Reißfestigkeit eines Folienkörpers,
7 ein Diagramm mit Messchrieben zum Darstellen der Reißfestigkeit einer herkömmlichen Schweißnaht gemäß dem Stand der Technik, sowie
8 ein Diagramm mit Messschrieben zum Darstellen der Reißfestigkeit einer erfindungsgemäß ausgeführten Schweißnaht.

Eine Schweißanordnung 101 zeigt beispielhaft einen Schweißvorgang zweier Folienkörper einer Architektur-Folie. Die Architektur-Folie sowie auch die im Folgenden dargestellten Architektur-Folien und Bestandteile dieser Architektur-Folien sind aus ETFE gebildet und weisen eine Dicke von etwa 250 Mikrometer auf. Weiterhin kann auf einer Oberfläche der jeweiligen Architektur-Folie eine Beschichtung zum Aufnehmen eines Oberflächen-Drucks in Form von aufgedruckten Symbolen, Bezeichnungen oder dergleichen aufgebracht sein. So ist beispielsweise eine Beschichtung mit einem Lack auf Acrylbasis und oder mit Fluorpolymeren, insbesondere mit Aluminiumpigmenten und/oder Farbpigmenten oder eine Metallbeschichtung aufgebracht.
Die Schweißanordnung 101 weist ein Schweißwerkzeug auf, welches aus einem Schweißbalken 103 und einem Schweißbalken 105 gebildet ist, wobei die Schweißbalken 103 und 105 gegenüberliegend zueinander angeordnet sind und der Schweißbalken 103 eine Kontaktfläche 104 in Richtung der Folienkörper sowie der Schweißbalken 105 eine Kontaktfläche 106 in Richtung der Folienkörper aufweist. Zwischen den Schweißbalken 103 und 105 sind ein Folienkörper 111 und ein Folienkörper 113 in einer gemeinsamen Ebene derart angeordnet, dass diese auf Stoß aneinander liegen. Somit wird eine Schweißzone 131 des Folienkörpers 111 und eine Schweißzone 133 des Folienkörpers 113 in einem Stoß 151 aneinander geführt.
Ein Verschweißen des Folienkörpers 111 mit dem Folienkörper 113 verläuft derart, dass der Schweißbalken 103 sowie der Schweißbalken 105 erhitzt werden und dann aneinander angenähert werden, sodass die Kontaktfläche 104 und die Kontaktfläche 106 auf jeweils gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen Folienkörpers aufgebracht werden und damit die Schweißzone 131 und die Schweißzone 133 erhitzt und am Stoß 151 miteinander verschmolzen werden. Eine Längsausrichtung der dadurch entstehenden Schweißnaht (nicht gezeigt) verläuft dabei in die Bildebene hinein entlang des Stoßes 151. Dementsprechend sind die Schweißbalken 103 und 105 auch als längliche Schweißbalken in Richtung der Bildebene (nicht dargestellt) ausgebildet.
Eine Schweißanordnung 201 ist analog zum vorig beschriebenen Beispiel aufgebaut, die Schweißanordnung 201 weist einen Schweißbalken 203 mit einer Kontaktfläche 204 sowie einen Schweißbalken 205 mit einer Kontaktfläche 206 auf. Der Schweißbalken 203 sowie der Schweißbalken 205 werden dabei analog zum vorig beschriebenen Beispiel eingesetzt. Zwischen den Schweißbalken 203 und 205 sind ein Folienkörper 211 sowie ein Folienkörper 213 angeordnet, eine Schweißzone 231 des Folienkörpers 211 sowie eine Schweißzone 233 des Folienkörpers 213 sind dabei in etwa mittig zwischen den Schweißbalken 203 und 205 angeordnet. Die Schweißzone 231 und die Schweißzone 233 sind dabei in einem Abstand 253 zueinander angeordnet, wobei dieser Abstand entlang der jeweiligen Folienkörper 211 und 213 in die Bildebene hinein in etwa gleich ist (nicht dargestellt). Der Folienkörper 211 und der Folienkörper 213 sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, in einer weiteren Ebene ist ein Füllstrang 215 aus einem ETFE eingebracht, der eine Breite 255 aufweist. Dieser Füllstrang 215 verläuft in die Bildebene hinein entlang der zu bildenden Schweißnaht im Abstand 253.
Der Schweißvorgang verläuft analog zum vorigen Beispiel, wobei hier der Schweißbalken 203 sowie der Schweißbalken 205 kurzfristig stark erhitzt werden und dann zunächst in Kontakt derart gebracht werden, dass ein Abstand zwischen den Schweißbalken entsprechend der doppelten Stärke des Folienkörpers 211, 213 und/oder des Füllstrangs 215 eingenommen wird. Dabei kann insbesondere der Schweißbalken 203, welcher an der Seite des Füllstrangs 215 angeordnet ist, stärker und kurzfristiger erhitzt werden als der Schweißbalken 205. Sodann wird gleichzeitig oder auch verzögert ein Zusammenfahren der Schweißbalken 203 und 205 derart vorgenommen, dass mit der Kontaktfläche 204 und der Kontaktfläche 206 ein weiterer Hitzeeintrag erfolgt und die Schweißnaht geometrisch ausgebildet wird, nämlich durch ein Pressen.
Der Abstand 253 wird dabei insbesondere zwischen 0,1 mm bis 3 mm eingestellt, im vorliegenden Beispiel wird ein Abstand von 1,5 mm für den Prozess gewählt.
Eine Schweißanordnung 301, welche analog zu den vorig dargestellten Beispielen ausgebildet ist, weist einen Schweißbalken 303 mit einer Kontaktfläche 304 sowie einen Schweißbalken 305 mit einer Kontaktfläche 306 auf. Der Schweißbalken 303 sowie der Schweißbalken 305 können analog zu den vorig beschriebenen Beispielen gehandhabt werden. Zwischen den Schweißbalken 303 und 305 sind ein Folienkörper 311 sowie ein Folienkörper 313 angeordnet, und zwar derart, dass diese zwischen den Schweißbalken 303 und 305 eine Überlappung 354 bilden, also in unterschiedlichen Ebenen übereinander angeordnet sind. Die Überlappung 354 weist eine Breite 355 auf, die im gezeigten Beispiel etwa 3 mm beträgt. Die Überlappung 354 wird in ihrer Breite 355 dabei von einer Schweißzone 331 des Folienkörpers 311 und einer Schweißzone 333 des Folienkörpers 313 gebildet. Der Schweißbalken 303 sowie der Schweißbalken 305 weisen eine Kontaktbreite 357 auf, wobei damit die Breite des Schweißbalkens entlang der Schweißnaht bezeichnet ist, welche physisch mit dem Folienkörper 311 und dem Folienkörper 313 in Kontakt kommt. Die Kontaktbreite 357 beträgt im dargestellten Beispiel etwa 15 mm.
Eine Schweißanordnung 401, welche ebenfalls analog zu den vorig beschriebenen drei Beispielen aufgebaut ist, weist einen Schweißbalken 403 mit einer Kontaktfläche 404 und einen Schweißbalken 405 mit einer Kontaktfläche 406 auf. Die übrigen Funktionen der Schweißbalken 403 und 405 sind analog zu den vorig dargestellten Beispielen, sodass eine Beschreibung im Detail hier entfallen soll.
Zwischen den Kontaktflächen 404 und 406 ist eine Anordnung aus einem Folienkörper 411, einem Folienkörper 413, einem Folientunnel 415 sowie einem Einleger 417 angeordnet. In einer unteren Ebene ist dabei der Folienkörper 411 angeordnet und stößt an einen Teil des in etwa Omega-förmig gefalteten Folientunnels 415 an, in einer oberen Ebene stößt eine andere Seite des Folientunnels 415 an die parallel zum Folienkörper 411 angeordneten Folienkörper 413 an. Zwischen dieser Anordnung ist der Einleger 417 angeordnet. Damit wird sowohl in einer oberen Ebene der Folienkörper 413 mit dem Folientunnel 415 an einem Stoß 451 verschweißt als auch der Folientunnel 415 mit dem Folienkörper 411 an einem in einer unteren Ebene angeordneten Stoß 451. Zwischen den entsprechenden Stößen 451 ist in Dickenrichtung der U-förmig gefaltete Einleger 417 angeordnet.
Innerhalb des Ω-förmigen Folientunnels 415 ist ein Kederband 419 eingefasst, sodass ein Keder 421 an der aus den Folienkörpern und dem Folientunnel gebildeten Architektur-Folie gebildet ist.
Das Verschweißen erfolgt analog zum anhand der Schweißanordnung 101 erläuterten Vorgehensweise.
Eine Architektur-Folie 501 aus einem Folienkörper 511 und einem Folienkörper 513 ist entlang einer Schweißnaht 541 miteinander verbunden. Weiterhin weist die Architektur-Folie 501 an einem Rand einen Keder 521 auf. Mittels des Keders 521 kann die Architektur-Folie beispielsweise in eine entsprechende Kederschiene eingezogen werden, sodass ein fester Anschluss an eine Bausubstanz ermöglich ist. Die Schweißnaht 441 ist mittels einer der vorig beschriebenen Schweißanordnungen und einem entsprechenden Vorgehen erstellt, im dargestellten Beispiel erfolgt dies analog zur Schweißanordnung 101. Der Keder 521 ist analog zur dargestellten Vorgehensweise anhand der Schweißanordnung 401 erstellt.
Die Architektur-Folie 501 weist eine GrundReißfestigkeit von etwa 50 N/mm² auf, entlang der Schweißnaht 541 sowie des Keders 521 beträgt die Reißfestigkeit und damit auch die Reißfestigkeit der gesamten Architektur-Folie 501 etwa 48 N/mm². Dies entspricht einer Reißfestigkeit von 96% gegenüber dem Grundwerkstoff der Architektur-Folie 501. Im Ergebnis kann damit die Architektur-Folie 501 ohne Rücksicht auf etwaige Schweißnähte mit nahezu gleichbleibender Reißfestigkeit angenommen und entsprechend verwendet werden.
Ein Diagramm 601 weist eine Abszisse 603 sowie eine Ordinate 605 auf. Die Abszisse 603 stellt eine Dehnung in Prozent dar, die Ordinate 605 eine entsprechende mechanische Spannung in N/mm². Das Diagramm 601 zeigt Messchriebe 607, die jeweilige Messungen einer Architektur-Folie im Anlieferungszustand im Rahmen einer Wareneingangskontrolle zeigen. Ein Mittelwert 609 der entsprechenden Reißfestigkeit liegt bei etwa 52 N/mm².
Ein Diagramm 701 betrifft zum Vergleich den bisherigen Stand der Technik und weist eine Abszisse 703 und eine Ordinate 705 auf, wobei die Abszisse 703 analog zum Diagramm 601 eine Dehnung in [%] darstellt und die Ordinate 705 eine mechanische Spannung in [N/mm²]. Innerhalb des Diagramms 701 sind Messchriebe 707 dargestellt, die eine jeweilige Reißfestigkeit einer gemäß dem Stand der Technik erstellten Schweißnaht darstellen. Ein Mittelwert 709 der entsprechenden Reißfestigkeit über die entsprechenden fünf Proben liegt bei etwa 36 N/mm². Im Ergebnis ist daher die Reißfestigkeit einer Schweißnaht gemäß dem Stand der Technik deutlich reduziert gegenüber der Reißfestigkeit des Grundwerkstoffs der Architektur-Folie wie im Diagramm 601 dargestellt.
Ein Diagramm 801 weist eine Abszisse 803 sowie eine Ordinate 805 auf, wobei die Abszisse 803 analog zu den vorig beschriebenen Diagrammen eine Dehnung in [%] und die Ordinate 805 eine mechanische Spannung in [N/mm²] abbildet. Das Diagramm 801 zeigt Messchriebe 807 einer gemäß der Erfindung hergestellten Architektur-Folie mit entsprechend ausgeführten Schweißnähten. Ein Mittelwert 809 der erreichten maximalen Reißfestigkeit beträgt dabei 39,9 N/mm².
Folglich weist eine gemäß eines der erfindungsgemäßen Verfahrens verschweißte Architektur-Folie eine Reißfestigkeit von bis zu mehr als 98 % der Grundreißfestigkeit einer Architektur-Folie ohne Schweißnähte auf.
Bezugszeichenliste

101: Schweißanordnung
103: Schweißbalken
104: Kontaktfläche
105: Schweißbalken
106: Kontaktfläche
111: Folienkörper
113: Folienkörper
131: Schweißzone
133: Schweißzone
151: Stoß
201: Schweißanordnung
203: Schweißbalken
204: Kontaktfläche
205: Schweißbalken
206: Kontaktfläche
211: Folienkörper
213: Folienkörper
215: Füllstrang
231: Schweißzone
233: Schweißzone
253: Abstand
255: Breite
301: Schweißanordnung
303: Schweißbalken
304: Kontaktfläche
305: Schweißbalken
306: Kontaktfläche
311: Folienkörper
313: Folienkörper
331: Schweißzone
333: Schweißzone
354: Überlappung
355: Breite
357: Kontaktbreite
401: Schweißanordnung
403: Schweißbalken
404: Kontaktfläche
405: Schweißbalken
406: Kontaktfläche
411: Folienkörper
413: Folienkörper
415: Folientunnel
417: Einleger
419: Kederband
421: Keder
451: Stoß
501: Architektur-Folie
511: Folienkörper
513: Folienkörper
521: Keder
541: Schweißnaht
601: Diagramm
603: Abszisse
605: Ordinate
607: Messschriebe
609: Mittelwert
701: Diagramm
703: Abszisse
705: Ordinate
707: Messschriebe
709: Mittelwert
801: Diagramm
803: Abszisse
805: Ordinate
807: Messschriebe
809: Mittelwert

Claims

Verfahren zum Verschweißen einer Architektur-Folie (501) entlang einer Schweißnaht (541), wobei die Schweißnaht (541) eine Längsausrichtung aufweist und wobei die Architektur-Folie (501) einen ersten Folienkörper (111) aus einem ETFE und einen zweiten Folienkörper (113) aus einem ETFE aufweist, wobei der erste Folienkörper (111) und der zweite Folienkörper (113) sich entlang einer flächigen Ausdehnung erstrecken und der erste Folienkörper (111) an einem ersten Randbereich (131) eine erste Schweißzone (131) und der zweite Folienkörper (113)an einem zweiten Randbereich (133) eine zweite Schweißzone (133) aufweisen und mittels eines gemeinsamen Erhitzens und eines anschließenden Abkühlens der ersten Schweißzone (131) und der zweiten Schweißzone (133) mit einer thermischen Schweißeinrichtung (103, 105) mit einem ersten Schweißwerkzeug (103) mit einer orthogonal zur Längsausrichtung ausgerichteten ersten Kontaktbreite und einem zweiten Schweißwerkzeug (105) mit einer orthogonal zur Längsausrichtung ausgerichteten zweiten Kontaktbreite miteinander verschweißt werden, mit folgenden Schritten: - Einbringen des ersten Folienkörpers (111) und des zweiten Folienkörpers (113) zwischen das erste Schweißwerkzeug (103) und das zweite Schweißwerkzeug (105), wobei der erste Folienkörper (111) und der zweite Folienkörper (113) in einer gemeinsamen ersten Ebene entlang der jeweiligen flächigen Ausdehnung angeordnet sind und ein Fügebereich (151) mit direkt oder indirekt aneinander im Wesentlichen anstoßend angenäherter ersten Schweißzone (131) und zweiter Schweißzone (133)entlang der Längsausrichtung gebildet ist, - Zusammenbringen des ersten Schweißwerkzeuges (103) mit dem zweiten Schweißwerkzeug (105), sodass der erste Folienkörper (111) mit der ersten Schweißzone (131) und der zweite Folienkörper (113) mit der zweiten Schweißzone (133) zwischen dem ersten Schweißwerkzeug (103) und dem zweiten Schweißwerkzeug (105) kontaktierend geklemmt sind, - Erhitzen des ersten Schweißwerkzeuges (103) und/oder des zweiten Schweißwerkzeuges (105) auf eine Temperatur oberhalb einer Schmelztemperatur des ersten Folienkörpers (111) und des zweiten Folienkörpers (113), sodass der Fügebereich (151) mit der ersten Schweißzone (131) und der zweiten Schweißzone (133) mittels des ersten Schweißwerkzeuges (103) und/oder mittels des zweiten Schweißwerkzeuges (105) aufgeschmolzen werden, - Abkühlen des ersten Schweißwerkzeuges (103) und/oder des zweiten Schweißwerkzeuges (105) auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des ersten Folienkörpers (111) und des zweiten Folienkörpers (113), sodass der Fügebereich (151) mit der ersten Schweißzone und der zweiten Schweißzone erstarrt, sodass der ersten Folienkörper (111) und der zweite Folienkörper (113) in der Schweißzone (151) verschweißt sind.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Folienkörper (111) und der zweite Folienkörper (113) derart zwischen das erste Schweißwerkzeug (103) und das zweite Schweißwerkzeug (105) eingebracht werden, dass der Fügebereich (151) mit in Kontakt direkt aneinander anstoßender erster Schweißzone (131) und zweiter Schweißzone (133) entlang der Längsausrichtung gebildet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Folienkörper (111, 211) und der zweite Folienkörper (113, 213) derart zwischen das erste Schweißwerkzeug (103, 203) und das zweite Schweißwerkzeug (105, 205) eingebracht werden, dass der Fügebereich (151, 253) mit aneinander in einem Abstand (253) von 0mm bis 5mm, insbesondere einem Abstand (253) von 1mm bis 4mm oder einem Abstand (253) von 2mm bis 3mm indirekt anstoßenden ersten Schweißzone (231) und zweiter Schweißzone (233) entlang der Längsausrichtung gebildet ist, wobei in den Abstand (253) im Fügebereich (151, 253) ein Füllstrang (215) aus einem Füllmaterial entlang der Längsausrichtung, insbesondere in einer zweiten Ebene auf die erste Schweißzone (231) und/oder auf die zweite Schweißzone (233), eingebracht wird und der Füllstrang (215) insbesondere eine Füllstrangbreite (255) in Richtung des Abstandes (253) gleich oder größer des Abstandes (253), insbesondere bis zu einem zweifachen des Abstandes (253), aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial ein ETFE aufweist und/oder der Füllstrang (215) einen flachen, streifenförmigen, runden und/oder ovalen Querschnitt entlang der Längsausrichtung aufweist.
Verfahren zum Verschweißen einer Architektur-Folie (501) entlang einer Schweißnaht (541), wobei die Schweißnaht (541) eine Längsausrichtung aufweist und wobei die Architektur-Folie (501) einen ersten Folienkörper (311, 511) aus einem ETFE und einen zweiten Folienkörper (313, 513) aus einem ETFE aufweist, wobei der erste Folienkörper (311, 511) und der zweite Folienkörper (313, 513) sich jeweils entlang einer flächigen Ausdehnung erstrecken und der erste Folienkörper (311, 511) an einem ersten Randbereich (331) eine erste Schweißzone (331) und der zweite Folienkörper (313) an einem zweiten Randbereich (333) eine zweite Schweißzone (333) aufweisen und mittels eines gemeinsamen Erhitzens und eines anschließenden Abkühlens der ersten Schweißzone (313) und der zweiten Schweißzone (333) mit einer thermischen Schweißeinrichtung (303, 305) mit einem ersten Schweißwerkzeug (303) mit einer orthogonal zur Längsausrichtung ausgerichteten ersten Kontaktbreite (357) und einem zweiten Schweißwerkzeug (305) mit einer orthogonal zur Längsausrichtung ausgerichteten zweiten Kontaktbreite (357) miteinander verschweißt werden, mit folgenden Schritten: - Einbringen des ersten Folienkörpers (311) und des zweiten Folienkörpers (313) zwischen das erste Schweißwerkzeug (303) und das zweite Schweißwerkzeug (305), sodass der erste Folienkörper (311) und der zweite Folienkörper (313) in einem Überlappungsbereich (354) in aufeinander angeordneten Ebenen entlang der jeweiligen flächigen Ausdehnung angeordnet sind, der Überlappungsbereich (354) von 0,1mm bis 3mm, insbesondere 0,1mm bis 2mm, durch die in einer Überlappungsbreite (355) entlang der Längsausrichtung aufeinander angeordnete erste Schweißzone (331) und zweite Schweißzone (333) gebildet ist, - Zusammenbringen des ersten Schweißwerkzeuges (303) mit dem zweiten Schweißwerkzeug (305), sodass der erste Folienkörper (311) mit der ersten Schweißzone (313) und der zweite Folienkörper (313) mit der zweiten Schweißzone (333) zwischen dem ersten Schweißwerkzeug (303) und dem zweiten Schweißwerkzeug (305) kontaktierend geklemmt sind, - Erhitzen des ersten Schweißwerkzeuges (303) und/oder des zweiten Schweißwerkzeuges (305) auf eine Temperatur oberhalb einer Schmelztemperatur des ersten Folienkörpers (311) und des zweiten Folienkörpers (313), sodass der Überlappungsbereich (354) mit der ersten Schweißzone (331) und der zweiten Schweißzone (333) mittels des ersten Schweißwerkzeuges (303) und/oder mittels des zweiten Schweißwerkzeuges (305) erweicht und/oder aufgeschmolzen werden, - Abkühlen des ersten Schweißwerkzeuges (303) und/oder des zweiten Schweißwerkzeuges (305) auf eine Temperatur unterhalb einer Schmelztemperatur des ersten Folienkörpers (311) und des zweiten Folienkörpers (333), sodass der Überlappungsbereich (354) mit der ersten Schweißzone (331) und der zweiten Schweißzone (333) mittels des ersten Schweißwerkzeuges (303) und/oder mittels des zweiten Schweißwerkzeuges (305) erstarren, sodass der ersten Folienkörper (311) und der zweite Folienkörper (313) in der Schweißzone (331, 333) miteinander verschweißt sind.
Verfahren zum Verschweißen einer Architektur-Folie (501) entlang einer Schweißnaht (541), wobei die Schweißnaht (541) eine Längsausrichtung aufweist und wobei die Architektur-Folie (501) einen ersten Folienkörper (311, 511) aus einem ETFE und einen zweiten Folienkörper (313, 513) aus einem ETFE aufweist, wobei der erste Folienkörper (311, 511) und der zweite Folienkörper (313, 513) sich jeweils entlang einer flächigen Ausdehnung erstrecken und der erste Folienkörper (311, 511) an einem ersten Randbereich (331)eine erste Schweißzone (311) und der zweite Folienkörper (313) an einem zweiten Randbereich (333) eine zweite Schweißzone (333) aufweisen und mittels eines gemeinsamen Erhitzens und eines anschließenden Abkühlens der ersten Schweißzone (331) und der zweiten Schweißzone (333) mit einer thermischen Schweißeinrichtung (303, 305) mit einem ersten Schweißwerkzeug (303) mit einer orthogonal zur Längsausrichtung ausgerichteten ersten Kontaktbreite (357) und einem zweiten Schweißwerkzeug (305) mit einer orthogonal zur Längsausrichtung ausgerichteten zweiten Kontaktbreite (357) miteinander verschweißt werden, mit folgenden Schritten: - Einbringen des ersten Folienkörpers (311, 511) und des zweiten Folienkörpers (313, 513) zwischen das ersten Schweißwerkzeug (303) und das zweiten Schweißwerkzeug (305), sodass der erste Folienkörper (311, 511) und der zweite Folienkörper (313, 513) in einem Überlappungsbereich (354) in aufeinander angeordneten Ebenen entlang der jeweiligen flächigen Ausdehnung angeordnet sind und der Überlappungsbereich (354) eine mittels eines Verhältnisses von erster Kontaktbreite (357) und/oder zweiter Kontaktbreite (357) zu einer Überlappungsbreite (333) definierte Verhältnisbreite entlang der Längsausrichtung aufeinander angeordnete erste Schweißzone (331) und zweite Schweißzone (333) gebildet ist, wobei die Verhältnisbreite zwischen 1/10 und 1/20, insbesondere zwischen 1/12 und 1/18 oder 1/14 zu 1/16 beträgt, - Zusammenbringen des ersten Schweißwerkzeuges (303) mit dem zweiten Schweißwerkzeug (305), sodass der erste Folienkörper (311, 511) mit der ersten Schweißzone (331) und der zweite Folienkörper (313, 513) mit der zweiten Schweißzone (333) zwischen dem ersten Schweißwerkzeug (303) und dem zweiten Schweißwerkzeug (305) kontaktierend geklemmt sind, - Erhitzen des ersten Schweißwerkzeuges (303) und/oder des zweiten Schweißwerkzeuges (305) auf eine Temperatur oberhalb einer Schmelztemperatur des ersten Folienkörpers (311, 511) und des zweiten Folienkörpers (313, 513), sodass der Überlappungsbereich (354) mit der ersten Schweißzone (331) und der zweiten Schweißzone (333) mittels des ersten Schweißwerkzeuges (303) und/oder mittels des zweiten Schweißwerkzeuges (305) erweicht und/oder aufgeschmolzen werden, - Abkühlen des ersten Schweißwerkzeuges (303) und/oder des zweiten Schweißwerkzeuges (305) auf eine Temperatur unterhalb einer Schmelztemperatur des ersten Folienkörpers (311, 511) und des zweiten Folienkörpers (313, 513), sodass der Überlappungsbereich mit der ersten Schweißzone (331) und der zweiten Schweißzone (333) mittels des ersten Schweißwerkzeuges (303) und/oder mittels des zweiten Schweißwerkzeuges (305) erstarren, sodass der ersten Folienkörper (311, 511) und der zweite Folienkörper (313, 513) in der Schweißzone miteinander verschweißt sind.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einbringen eines dritten Folienkörpers (415), eines vierten Folienkörpers (417) und/oder eines weiteren Folienkörpers zwischen das erste Schweißwerkzeug (403) und das zweite Schweißwerkzeug (405) erfolgt, wobei der erste Folienkörper (411) und der zweite Folienkörper (413) gemeinsam mit dem dritten Folienkörper (415), dem vierten Folienkörper (417) und/oder dem weiteren Folienkörper in dem Fügebereich mit aneinander angenäherter erster Schweißzone (451) und zweiter Schweißzone (451) entlang der Längsausrichtung in aufeinander angeordneten Ebenen entlang der jeweiligen flächigen Ausdehnung angeordnet sind, wobei insbesondere mittels des dritten Folienkörpers (415), mittels des vierten Folienkörpers (417) und/oder mittels des weiteren Folienkörpers insbesondere ein Folientunnel (415) zum Aufnehmen und/oder Bilden eines Keders (419, 421) gebildet ist.
Architektur-Folie (501) mit einem ersten Folienkörper (111, 211, 311, 411, 511), einem zweiten Folienkörper (113, 213, 313, 413, 513) und einer Schweißnaht (541), wobei die Architektur-Folie (501) mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt ist.
Architektur-Folie (501) mit einem ersten Folienkörper (111, 211, 311, 411, 511) und einem zweiten Folienkörper (113, 213, 313, 413, 513), wobei der erste Folienkörper (111, 211, 311, 411, 511) und der zweite Folienkörper (113, 213, 313, 413, 513) im Wesentlichen aus einem ETFE gebildet sind und eine Grundreißfestigkeit aufweisen, sich jeweils entlang einer flächigen Ausdehnung erstrecken und mittels einer Schweißnaht (541) mit einer Längsausrichtung und einer orthogonal zur Längsausrichtung bestimmten Gesamtreißfestigkeit verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtreißfestigkeit mehr als 90% der Grundreißfestigkeit beträgt.
Architektur-Folie gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtreißfestigkeit mehr als 92%, mehr als 94%, mehr als 96% oder mehr als 98% der Grundreißfestigkeit beträgt.