DE1178199B - Verfahren zum Verschweissen von ineinander-gesteckten Hohlteilen aus thermoplastischen Kunststoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Verschweißen von ineinandergesteckten Hohlteilen aus thermoplastischen Kunststoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen von an der Verbindungsstelle ein Stück weit ineinandergesteckten Hohlteilen wie Behälter, Rohre aus thermoplastischem Kunststoff mittels Hochfrequenz.
• Es ist bekannt, zum Verschweißen von ineinandergreifenden Hohlteilen aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere von Rohren, eine metallische Einlage zwischen die zu verbindenden Rohrstücke an der Schweißstelle anzubringen und die Verschweißung unter Einwirkung von Hochfrequenzenergie durchzuführen. Die in der Metalleinlage, z. B. einem Ring, entstehenden Wirbelstromverluste bewirken ein Plastischwerden der angrenzenden Rohrwandungen, die infolgedessen durch innerhalb des Metallringes vorgesehene Schlitze miteinander verschmelzen. Bei der Durchführung dieses Verfahrens ergeben sich jedoch Schwierigkeiten infolge der Lufteinschlüsse, die insbesondere dann, wenn dünnere Materialien miteinander verschweißt werden sollen, zu Fehlern Anlaß geben. Eine einwandfreie Verbindung ist somit nicht unbedingt gewährleistet.
• Es ist auch schon bekannt, eine Verbindung zweier Hohlteile, wie z. B. Rohre, dadurch herzustellen, daß man in die Verbindungszone eine mit Eisenpulver versetzte thermoplastische Folie einbringt. Durch die anschließende Einwirkung eines Hochfrequenzfeldes soll derart eine Verschmelzung der verschiedenen Rohrwandungen miteinander und mit der Folie stattfinden. Auch in diesem Falle entsteht keine einheitliche Naht, da sich ein homogenes Feld nicht ausbildet. Die Erwärmung ist nicht gleichmäßig und eine Verbindung zwischen den einzelnen Rohrteilen an den Stellen gestört, an denen sich die Eisenpulvereinlagerungen befinden.
• Beim Verbinden von Hohlkörpern aus thermoplastischem Werkstoff mittels Hochfrequenzschweißung ist es auch schon bereits bekannt, im Innern der Körper Elektroden anzuordnen. Diese Elektroden müssen aber, um den derart verschweißten Hohlkörper in Benutzung zu nehmen, wieder entfernt werden. Das bedingt, daß der verbleibende Öffnungsquerschnitt mindestens die Größe des Elektrodenquerschnittes aufweist. Dieses bietet bei geraden Querschnitten keine große Schwierigkeiten. Das bekannte Verfahren läßt sich jedoch zur Herstellung von Hohlteilen, wie Behältern, nur in den seltensten Fällen verwenden.
• Bekannt ist es auch schon, einen zu verschließenden Plastikhohlkörper zur Stabilisierung mit einem Gas zu füllen.
• Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die bei den bekannten Verfahren auftretenden Nachteile abzustellen. Insbesondere wird mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Verbindungsnaht zwischen zwei thermoplastischen Kunststoffhohlteilen hergestellt, die an der Verbindungsstelle keine Störung durch Einschlüsse von Fremdkörpern aufweist und damit eine homogene Verbindung liefert.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß vor dem Zusammenstecken der zu verbindenden Hohlteile auf der Innenwand des um die Verbindungsstelle innenliegenden Hohlteiles, im Bereich der herzustellenden Verbindungsnaht liegend, ein als Elektrode dienendes ringförmiges Band aus leitendem Werkstoff angebracht wird, worauf die Hohlteile ineinandergefügt mit einem Druckmittel gefüllt und nach an sich bekanntem Anbringen einer äußeren Elektrode verschweißt werden. Durch die Anbringung des ringförmigen Bandes auf der Innenwand läßt sich eine einwandfreie Homogenität des elektrischen Feldes erreichen, die zu einer sicheren Verbindung zwischen den Hohlteilen führt. Da Fremdeinschlüsse in der Verbindungsnaht nicht enthalten sind und damit ebenfalls die Gefahr von Lufteinschlüssen beseitigt wurde, gehen die beiden Hohlteile an der Verbindungsstelle eine vollständige Verbindung ein.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die zu verbindenden Hohlteile nach dem Ineinanderstecken in eine Form eingelegt und in an sich bekannter Weise mit Gas bzw. Preßluft gefüllt werden.
• In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgeseben, daß die Elektrodenzuleitung sowie gegebenenfalls auch das ringförmige, die innere Elektrode bildende Band nach dem Verschweißen der Hohlteile herausgelöst bzw. abgezogen werden. Dies läßt sich dadurch bewerkstelligen, daß nach dem Öffnen des Verschlusses die Elektrodenzuleitung gegebenenfalls zusammen mit dem ringförmigen Band aus dem Hohlteil herausgezogen werden. Um eine intensive Haftung zwischen dem Band und dem thermoplastischen Kunststoff zu vermeiden, läßt sich an dem Band eine die Haftung verringernde Auflage vorsehen, die infolge ihres geringen dielektrischen Verlustfaktors von der Hochfrequenzenergie nicht beeinflußt wird und am Schweißprozeß nicht teilnimmt. Insbesondere bei der Herstellung von Hohlkörpern, wie Flaschen oder Kanister, die in geteilter Form in einem Vakuumtiefziehverfahren hergestellt werden, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren mit Vorteil anwenden. Derartige Hohlteile lassen sich im Vakuumtiefziehverfahren wesentlich billiger herstellen als mittels des Blasverfahrens.
• Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im folgenden näher erläutert.
• Ein Flaschenoberteil 1 soll mit einem Flaschenunterteil 2 verbunden werden. Zu diesem Zweck ist auf der Innenseite des Flaschenunterteiles 2 ein ringförmiges Band 3 angebracht, das beispielsweise aus einem Aluminiumstreifen besteht. Das ringförmige Band 3 läßt sich an zwei bis drei Punkten ankleben oder mittels einer Nase verankern, so daß damit ein fester Sitz gewährleistet ist.
• Anschließend werden die beiden Flaschenteile 1 und 2 derart zusammengefügt, daß das Flaschenoberteil 1 das Flaschenunterteil 2 übergreift. An dem Band 3 ist eine Elektrodenzuleitung 4 angebracht, die durch die Flaschenöffnung 5 nach außen herausgeführt ist. Daraufhin wird die Flasche in eine Form 6 eingelegt und in an sich bekannter Weise mit Preßluft bzw. einem Gas gefüllt. Die Preßluft bzw. das Gas erzeugt dabei den notwendigen Schweißdruck. Es läßt sich auch ein leitfähiges Gas verwenden, wobei gegebenenfalls auf die Anbringung des ringförmigen Bandes 3 verzichtet werden kann. Die Flaschenöffnung 5 wird durch einen Verschluß 7 verschlossen. Bei dickwandigen Hohlkörpern genügt es, an Stelle der Form einen Ring dort anzubringen, wo die Schweißnaht entstehen soll. Dieser Ring vermeidet ein Ausweichen der Hohlteile nach außen.
• Die Form 6 ermöglicht das Anlegen einer Außenelektrode 8, so daß nunmehr nach dem Einschalten der Hochfrequenzenergie durch den im Innern der Flasche herrschenden Druck eine sichere Ver- schweißung der beiden Flaschenteile 1 und 2 miteinander erreicht wird. Nach dem Abschluß des Schweißprozesses wird der Verschluß 7 entfernt, und die Gasfüllung kann entweichen. Die Flasche kann der Form 6 entnommen werden, wobei durch Zugeinwirkung die Elektrodenzuleitung 4 zusammen mit dem Band 3 durch die Flaschenöffnung 5 herausgezogen wird. Die Form 6 ist aufklappbar ausgebildet.
• In gleicher Weise lassen sich auch zwei Rohrteile miteinander oder ein Rohrteil mit einer Muffe verschweißen. Außerdem läßt sich das Band 3 auch in Form eines einzubringen den Ringes ausbilden, der in der Innenseite des Flaschenunterteiles2 stramm sitzt und bei der beginnenden Erwärmung die Wandung des Flaschenunterteiles 2 gegen die des Flaschenoberteiles 1 preßt, so daß in diesem Falle auf eine besondere Gasfüllung, die einen zusätzlichen Innendruck erzeugt, verzichtet werden kann.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Verschweißen von an der Verbindungsstelle ein Stück weit ineinandergesteckten Hohlteilen, wie Behälter, Rohre aus thermoplastischem Kunststoff mittels Hochfrequenz, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Zusammenstecken der zu verbindenden Hohlteile auf der Innenwand des um die Verbindungsstelle innenliegenden Hohlteiles, im Bereich der herzustellenden Verbindungsnaht liegend, ein als Elektrode dienendes ringförmiges Band aus leitendem Werkstoff angebracht wird, worauf die Hohlteile ineinandergefügt mit einem Druckmittel gefüllt und nach an sich bekanntem Anbringen einer äußeren Elektrode verschweißt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Hohlteile nach dem Ineinanderstecken in eine Form eingelegt und in an sich bekannter Weise mit Gas bzw. Preßluft gefüllt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenzuleitung sowie gegebenenfalls auch das ringförmige, die innere Elektrode bildende Band nach dem Verschweißen der Hohlteile herausgelöst bzw. abgezogen werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften : Belgische Patentschrift Nr. 565 763.