DE19954440C2

DE19954440C2 - Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers

Info

Publication number: DE19954440C2
Application number: DE19954440A
Authority: DE
Inventors: Hermann Van Laak
Original assignee: Plasticon Germany GmbH
Current assignee: PLASTICON GERMANY GMBH, 46539 DINSLAKEN, DE
Priority date: 1999-11-11
Filing date: 1999-11-11
Publication date: 2003-05-22
Anticipated expiration: 2019-11-12
Also published as: DE19954440A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers, insbesondere Behälters oder Leitungskanals zur Aufnahme und/oder zum Transport von gasförmigen oder flüssigen Medien, wobei eine ein- oder mehrschichtige Kunststoffplatte auf einen bestimmten Durchmesser gebogen und an den Längskanten durch Wärmeeinwirkung verbunden wird.

Zum Transportieren, Lagern und Ab- oder Weiterleiten von hochkorrosiven Gasen oder Flüssigkeiten werden Verbindungskanäle für Behälter und Container benötigt, die eine gas- und flüssigkeitsdichte und korrosionsbeständi ge Verbindung aufweisen. Derartige hochkorrosive Gase oder Flüssigkeiten stammen in der Regel von Microchip-Fabriken, Chemikalienproduzenten und - distributoren sowie Kraftwerken, Müllverbrennungsanlagen und zahlreichen industriellen Prozeßanlagen. Für die Verbindung der Behälter werden in der Regel Kunststoffrohre eingesetzt, die untereinander und mit den entsprechen den Behältern verbunden werden müssen. Hierbei werden Verfahrenstechni ken, wie das Warmgasziehschweißen, Heißluftschweißen, das Heizelement kontaktschweißen, das Infrarotschweißen, die Fusionsschweißung und das Elektromuffenschweißen angewendet.

Die aufgezeigten Schweißtechniken weisen eine Reihe von Nachteilen auf. Das Warmgasziehschweißen und die Fusionsschweißung benötigen beispielsweise sehr große Schmelzquerschnitte, welche zu einer Zeit- und kostenintensiven Verarbeitung führen. Ferner sind präzise Nahtvorbereitungen und eine lange Schweißnahtfixierung beim Abkühlen erforderlich, so dass bei rohrförmigen Fügebereichen das Schweißverfahren unwirtschaftlich wird. Ferner wird bei diesem Schweißverfahren Schweißmaterial zusätzlich erforderlich, wodurch die Produktionskosten verteuert werden und keine wirtschaftliche Herstellung möglich ist.

Ein für Thermoplatten handelsübliches Heizelementkontaktschweißen ist hingegen bei hochfluorierten Thermoplasten, wie z. B. PFA, FEP, MFA, in der Regel nicht anwendbar. Nachteile des Heizelementkontaktschweißens entstehen beispielsweise durch das Kleben der Schmelze auf den Materialober flächen und der korrosive Angriff durch das Fluor. Ferner sind teurere hochlegierte Werkzeuge für die Herstellung notwendig und erhöhen die Fertigungskosten. Das Elektromuffenschweißen benötigt für den Schweißvor gang eine Schweißmuffe und wird ebenfalls bislang nicht bei hochfluorierten Thermoplasten eingesetzt. Das Infrarotschweißen hingegen ist für hochfluorier te Thermoplaste nur bedingt einsetzbar.

Alle vorgenannten Schweißverfahren weisen den Nachteil auf, dass eine aufwendige Fixierung der zu verbindenden Teil notwendig ist, um einen Verzug in der Abkühlphase zu vermeiden. Des weiteren werden aufgrund der großen Schmelzvolumen relativ große Zykluszeiten zum Aufheizen, Verbinden und Abkühlen benötigt. Insbesondere bei kleinen Wandstärken ist es sehr schwierig, eine sichere Schweißnaht mit den herkömmlichen Schweißtechniken zu erzielen. Aus diesem Grunde können derartige Schweißtechniken für die Herstellung von beispielsweise einfachen, kostengünstigen Hohlkörpern nicht eingesetzt werden.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 28 49 239 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Schlauches aus einem ebenen Kunststoffkörper bekannt. Das Verfahren geht von einer kontinuierlichen Herstellung eines Schlauches aus einer endlosen, nicht-eisenhaltigen Metallfolienbahn aus, wobei die Metallfo lienbahn wenigstens auf einer Seite mit einer wärmeerweichbaren, im erweichten Zustand mit sich selbst verbindbaren Substanz beschichtet ist und wobei die Seitenkanten der endlosen Bahn kontinuierlich bis zum Erreichen der Schlauchform umgelegt und dann miteinander heiß versiegelt werden. Die Schlauchform wird hierbei durch einen runden, nicht-eisenhaltigen Aufziehdorn mit darin gehaltener Stange aus magnetisierbarem Material und einer Hochfrequenz betriebenen Induktionsspule derart durchgeführt, dass die Schlauchform den Aufziehdorn ummantelt und die Seitenkanten miteinander verbunden werden. Als nachteilig hat sich herausgestellt, dass das Verfahren nur bei einer nicht-eisenhaltigen Metallfolienbahn anwendbar ist und darüber hinaus die Metallfolienbahn mit einer selbstverbindbaren Substanz beschichtet sein muss.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 14 298 A1 ist im Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines nicht zylindrischen Kraftstofftanks bekannt, wobei die zu verbindenden Teilkörper mittels Lasereinwirkung miteinander verbunden werden. Aus der Patentschrift DE 37 42 852 C2 ist die Verwendung flexibler Halbzeuge aus faserverstärkten Kunststoffen zur Herstellung von Hohlkörpern bekannt, wobei zur Herstellung von Rohren aus wenigsten einem mit einem aromatischen Polyether oder Polythioether getränkten und laminierten textilen Flächengebilde bestehende Halbzeuge rohrartig verwölbt und die Ränder der Halbzeuge überlappend oder nach ihrer Abkantung miteinander verschweißt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers aufzuzeigen, welches einerseits eine kostengünstige Herstellung ermöglicht und andererseits eine betriebssichere gas- und flüssigkeitsdichte Verbindung ermöglicht.

Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, dass die Kunststoff platte an den Längskanten unterschiedliche Materialien aufweist, wobei eine Längskante aus lasertransparentem Material und die korrespondierende Kante aus laserabsorbierendem Material besteht oder beide Längskanten aus lasertransparentem Kunststoffmaterial bestehen und ein Verbindungsstreifen aus laserabsorbierendem Kunststoffmaterial im Bereich der Längskanten angeordnet ist und wobei die Längskanten spiralförmig zusammengeführt und mittels Lasereinwirkung verschweißt werden. Die Verwendung eines Aus gangsmaterials in Form eines ebenen zweidimensionalen Kunststoffkörpers, der auf einen bestimmten Durchmesser gebogen wird, ermöglicht die einfache und kostengünstige Herstellung eines Hohlkörpers, wie er sonst beispielsweise nur im Extrusionsverfahren hergestellt werden kann, wobei die Längskanten zusammengeführt und miteinander verbunden werden. Durch den Biegevor gang des Ausgangsmaterials werden die beiden diametral gegenüberliegenden Längskanten zusammengeführt und können in kostengünstiger Weise mittels Lasereinwirkung miteinander verbunden werden, wobei die Zusammenführung der Längskanten spiralförmig erfolgt.

Hierdurch besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass zur Herstellung eines Hohlkörpers einzelne ebene Kunststoffkörper entlang ihrer Längskanten miteinander verbunden werden und die Produktion eines endlosen Hohlkörpers ermöglichen. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die ebenen Kunststoff körper auf einen Dorn oder Kern aufgewickelt werden. Die Aufwicklung kann mit überlappenden oder nebeneinander liegenden Längskanten erfolgen, wobei im Falle der Wickeltechnik durch eine entsprechende Vorspannung des aufzuwickelnden Materials die Formgebung und anschließende Verbindung mittels Lasereinwirkung mit geringen Hilfsmitteln vorgenommen werden kann.

Der Laserstrahl durchdringt hierbei eine lasertransparente Schicht, um in einer mit entsprechenden Addiven versehenen Schicht absorbiert zu werden. Durch die freiwerdende Wärme wird an der Oberfläche der laserabsorbierenden Fläche ein dünner Schmelzfilm von beispielsweise 0,1 bis 0,2 mm Dicke gebildet. Durch die lokale Wärmeentwicklung wird der in Kontakt befindliche Verbindungspartner ebenfalls erwärmt und an der Oberfläche leicht ange schmolzen, so dass die Oberflächen gewissermaßen versintern und nach der Abkühlung sehr fest miteinander verbunden sind. Die an den Oberflächen bzw. Kontaktflächen gebildete Schmelzmasse ist so gering, dass gegenüber herkömmlichen Schweißverfahren eine wesentlich reduzierte Aufwärmphase, Schweiß- und Abkühlzeit erforderlich ist. Des weiteren wird für das Laser schweißen nur sehr wenig Energie benötigt, so dass weiteres Einsparungspo tential vorhanden ist. Durch die kleine Wärmeeinflusszone ergibt sich ferner eine wesentlich kürzere Schweißnahtfixierung, wodurch die Bearbeitungszeiten reduziert und die Produktionsrate unter gleichzeitiger Senkung der Fertigungs kosten erhöht werden kann. Durch die Verringerung der Abkühlzeiten ist darüber hinaus die Fertigung der Hohlkörper im Endlosverfahren möglich.

Als besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ist bei hochfluorierten Kunststoffen durch den geringen Energieübertrag und das geringe Schmelzvolumen eine erheblich reduzierte Emission von umwelt- und gesundheitsschädlichen Gasen von Bedeutung, wobei das Schmelzvolumen zwischen den Überlappungen der Längskanten und/oder der Längskanten und dem Verbindungsstreifen angeordnet sein kann. Hierdurch wird beispielsweise ein Verkleben der Kunststoffmaterialien mit den Werkzeugen in vorteilhafter Weise vermieden. Ein weiterer Vorteil des angewendeten Verfahrens besteht darin, dass der Einsatz auch bei hochfluorierten Thermoplasten ermöglicht wird und aufgrund der geringen Wärmeeinflusszonen ist hierbei gewährleistet, dass kein Verzug der zu verbindenden Kunststoffkörper eintritt. Das erfin dungsgemäße Herstellungsverfahren ist ferner durch die verhältnismäßig kleinen Wärmeeinflusszonen in vorteilhafter Weise bei dünnen Wandstärken anwendbar.

Hierbei ist vorgesehen, dass der Kunststoffkörper mindestens zwei Zonen mit unterschiedlichen Materialien aufweist, wobei vorzugsweise zumindest ein Längskantenbereich des Kunststoffkörpers aus einem zweiten Kunststoffmate rial besteht und wobei eine der Längskanten als lasertransparentes Material und die korrespondierende Kante als laserabsorbierendes Material ausgebildet ist oder beide Längskanten als lasertransparentes Kunststoffmaterial ausgebil det sind und der Verbindungsstreifen aus laserabsorbierendem Kunststoffmate rial besteht. Durch die Ausbildung eines Kunststoffkörpers mit Zonen aus unterschiedlichen Materialien besteht beispielsweise die Möglichkeit, ein lasertransparentes Material oder ein laserabsorbierendes Material miteinander zu verbinden und die beiden Materialien derart überlappend, wie beispielsweise bei der Wickeltechnik, anzuordnen, dass eine sofortige Verbindung mittels Lasereinwirkung ermöglicht wird. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass beide zusammen zu fügende Kanten des Kunststoffmaterials als lasertransparentes Material ausgebildet sind und der unterlegte bzw. abdeckende Verbindungs streifen als laserabsorbierendes Kunststoffmaterial ausgelegt ist. Der besondere Vorteil eines Kunststoffkörpers mit zwei oder mehr Materialien besteht darin, dass nur die Randbereiche der Längskante aus einem hochwer tigeren Material, wie z. B. PFA, bestehen, während für die mittlere Materialzone ein preiswertes Material, wie z. B. PTFE, eingesetzt werden kann und die Herstellungskosten somit deutlich herabsetzbar sind.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Längskanten mit ihrer Stirnfläche berühren und mit einem Verbindungsstreifen unterlegt oder abgedeckt sind. Die Verbindung erfolgt dann jeweils zwischen der Kante und dem Verbindungsstreifen zur Herstellung des Hohlkörpers. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass sich die Längskanten mit ihren inneren bzw. äußeren Randbereichen überlappend berühren und miteinander verbunden werden. In beiden Fällen erfolgt die Verbindung mittels Lasereinwirkung, wobei eine Verbindungsnaht über die gesamte Kantenlänge des Hohlkörpers gezogen wird, um somit eine gas- und flüssigkeitsdichte Verbindung für die vorgesehe nen Anwendungsfälle herzustellen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen den Längskanten eine Zwischenlage eingefügt wird, wobei eine oder beide Längskanten aus lasertransparentem Kunststoffmaterial und die Zwischenlage vorzugsweise aus laserabsorbierendem Kunststoffmaterial besteht. Durch die lasertranspartenten Randbereiche kann die Lasereinwirkung wahlweise von innen oder außen erfolgen. Ferner besteht bei der Wahl des Kunststoffmateri als für die Zwischenlage die Möglichkeit, Materialien mit niedrigen Verbin dungspotential auszuwählen, so dass eine Verbesserung der Verbindungsqua lität erzielt wird.

Zur Erzeugung eines notwendigen Anpressdrucks zwischen den zu verbinden den Kanten kann beispielsweise das Rückstellvermögen des zuvor elastisch verformten Kunststoffmaterials, wie z. B. bei der Wickeltechnik, verwendet werden oder durch mechanische Einwirkung, beispielsweise durch Gegen spannen, bewirkt werden.

Besonders vorteilhaft ist, dass identische oder artgleiche Kunststoffe verwendet werden können, welche ggf. durch kunststoffübliche Füllstoffe, wie beispielsweise Glas-, Kohle- Aramidfasern oder dergleichen, oder auch plättchenförmige Füllstoffe, wie zum Beispiel Talkum oder andere, verstärkt ausgeführt sind.

Für die Anwendung des Herstellungsverfahrens eignen sich herkömmliche Festkörperlaser, Gaslaser oder Halbleiterlaser, um den Wärmeeintrag vorzunehmen.

Das Herstellungsverfahren wird anhand der hergestellten Hohlkörper gemäß den nachstehenden Figuren erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen zylindrischen Hohlkörper mit sich berührenden Längskanten und einen Verbindungsstreifen,

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Hohlkörper mit überlappenden Längskanten aus zwei unterschiedlichen Kunststoffmate rialien,

Fig. 3 einen Hohlkörper mit sich überlappenden Längskanten und einer Zwischenlage,

Fig. 4 einen Hohlkörper gemäß Fig. 1 mit unterschiedlichen Materialien im Randbereich und

Fig. 5 eine gewickelte Anordnung eines Hohlkörpers in einer Draufsicht und geschnittenen Seitenansicht,

Fig. 6 verschiedene Ausführungen des Hohlkörpers mit unter schiedlichen Materialkombinationen und

Fig. 7 weitere Ausführungen des Hohlkörpers mit unterschiedli chen Materialkombinationen.

Fig. 1 zeigt ein erstes Konstruktionsbeispiel eines Hohlkörpers 1, welcher ursprünglich aus einem ebenen Kunststoffkörper 2, beispielsweise einer Kunststofffolie oder Kunststoffplatte, besteht. Der Kunststoffkörper 2 wurde durch einen Umformungsprozeß, zum Beispiel durch einen Biegeprozeß auf eine nahezu kreisrunde Form gebracht, wobei sich die Längskanten 3, 4 berühren und eine sichtbare Naht 5 ergeben. Im Bereich der Naht 5 ist der Kunststoffkörper 2 bzw. Hohlkörper 1 durch einen Verbindungsstreifen 6 unterlegt, welcher im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem laserabsorbie renden Kunststoff besteht. Der Kunststoffkörper 2 hingegen besteht aus einem lasertransparenten Kunststoff, so dass durch die Einwirkung eines Laserstrahls der Kunststoffkörper 2 mit dem Verbindungsstreifen 6 gas- und flüssigkeitsdicht verbunden werden kann. Die Lasereinwirkung erfolgt hierbei entsprechend den gezeigten Pfeilen von außen auf den fertig gebogenen Kunststoffkörper 2. Die Anordnung der lasertransparenten bzw. laserabsorbierenden Kunststoffe kann hierbei ggf. vertauscht werden, so dass die Lasereinwirkung von innen her auf den fertig vorgebogenen Kunststoffkörper 2 erfolgen kann. Der Herstellungs prozeß gestaltet sich in der Art, dass das ebene Ausgangsmaterial kontinuier lich auf die gewünschte Form gebogen und die Längskanten 3, 4 zusammen geführt werden. Gleichzeitig wird der Verbindungsstreifen 6 ebenfalls zugeführt und unterhalb der Naht 5 bis zur Lasereinwirkung fixiert. Der Produktionsablauf kann hierbei kontinuierlich von dem Biegevorgang über das Zusammenführen und der Verbindungsherstellung mit einem ständigen Weitertransport des Kunststoffkörpers 2 einschließlich Verbindungsstreifen 6 durchgeführt werden. Der Durchmesser des Hohlkörpers 1 wird hierbei von der Breite des Aus gangsmaterials bestimmt, welches darüber hinaus als Endlosband geliefert wird und somit die Herstellung beliebiger Hohlkörperlängen ermöglicht. Aufgrund des geringen Wärmeeintrages kann der Herstellungsprozeß kontinuierlich fortgeführt werden, weil keine langen Fixierungs- und Abkühlzei ten erforderlich sind.

Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Hohlkörpers 10, welcher ebenfalls aus einem zuvor ebenen Kunststoffkörper 11 vorgebogen ist. Der Kunststoffkörper 11 besteht aus zwei unterschiedlichen Kunststoffmaterialien, wobei einseitig ein laserabsorbierender Kunststoffstreifen 12 angeformt ist. Gegenüber der Ausführung des Hohlkörpers gemäß Fig. 1 überlappen die beiden Randbereiche 13, 14 des Kunststoffkörpers 11, wobei das laserabsor bierende Material unterhalb des lasertransparenten Materials angeordnet ist und somit eine Lasereinwirkung von außen ermöglicht. Der Produktionsprozeß kann, wie bereits zu Fig. 1 beschrieben, vorgenommen werden, mit dem Unterschied, dass lediglich eine Überlappung der Randbereiche 13, 14 vorgesehen ist. Alternativ besteht die Möglichkeit das laserabsorbierende und lasertransparente Material gegeneinander auszutauschen, wobei im überlap penden Randbereich 13, 14 die Anordnung des lasertransparenten Kunststoffes in der Art erfolgen kann, dass eine Lasereinwirkung sowohl von aussen als auch von innen ermöglicht wird.

Fig. 3 zeigt einen Hohlkörper 10, wie er beispielsweise aus Fig. 2 bekannt ist, bei dem zusätzlich zwischen den Randbereichen 13, 14 während der Produktion eine Zwischenlage 15 angeordnet wird. Für die Zwischenlage 15 wird beispielsweise ein Kunststoffmaterial mit einem niedrigeren Verbindungs potential als die weiteren Kunststoffmaterialien des Hohlkörpers 10 eingesetzt, wodurch ein schnelleres Anschmelzen der Zwischenlage erreicht und somit eine nochmals verbesserte Verbindung zwischen den Kunststoffmaterialien erzielt wird. Durch die Einwirkung des Laserstrahls wird hierbei der Randbereich 13 und 14 zusammen mit der Zwischenlage 15 verbunden.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Hohlkörpers 20, welcher aus einem Kunststoffkörper 21 mit zwei sich an ihren Stirnflächen 22, 23 berühren den Randbereichen 24, 25 besteht. Unterhalb der beiden Randbereiche 24, 25 ist ein Verbindungsstreifen 26 angeordnet, welcher aus laserabsorbierendem Kunststoff ausgebildet ist. Der Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 besteht darin, dass die beiden Randbereiche 24, 25 aus einem unterschiedlichen Kunststoffmaterial gegenüber dem Kunststoffkörper 21 bestehen und mit diesem verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass der Kunststoffkörper 21 aus einem, preiswerten Material besteht, welches nicht unbedingt laserabsorbierend oder lasertransparent ausgeführt sein muss. Die angeformten Randbereiche 24, 25 können wahlweise aus lasertransparentem oder laserabsorbierendem Material bestehen und ermöglichen somit die Herstellung und Verbindung der Randbereiche 24, 25 analog zu dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1.

Fig. 5 zeigt einen Hohlkörper 30, welcher gegenüber den bisher gezeigten Ausführungsbeispielen aus einem gewickelten Kunststoffmaterial 31 besteht, welches mit den Randbereichen 32, 33 überlappend und schräg verlaufend aufgewickelt ist. Die beiden Randbereiche 32 oder 33 können entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 aus unterschiedlichen Materialien gegenüber dem mittleren Kunststoffmaterial bestehen. Die Auswahl des lasertransparenten bzw. laserabsorbierenden Kunststoffmaterials für die Randbereich 32 und 33 kann hierbei entsprechend der bevorzugten Laserein wirkungsrichtung ausgewählt werden. Das Kunststoffmaterial 31 mit den Randbereichen 32, 33 wird beispielsweise auf einem Dorn aufgewickelt, welcher nach Beendigung des Herstellungsprozesses aus dem Rohr entfernt werden kann. Alternativ besteht die Möglichkeit, das anstelle eines Dorns ein Kern 34 verwendet wird, auf den das Kunststoffmaterial 31 aufgewickelt und durch die Lasereinwirkung auf den Randbereich 32, 33 miteinander verbunden wird. Der Kern 34 kann hierbei Bestandteil des herzustellenden Hohlkörpers sein. Das vorgenannte Herstellungsverfahren weist darüber hinaus den besonderen Vorteil auf, dass der notwendige Anpressdruck bzw. Fügedruck für die Lasereinwirkung durch das aufzuwickelnde Material mit einer entsprechen den Vorspannung selbst produzierbar ist. Nach der Lasereinwirkung und einem kurzen Abkühlungsprozess liegt eine ausreichende Festigkeit des Hohlkörpers vor.

Fig. 6 und 7 zeigen in mehreren Teilfiguren die verschiedenen Kombinati onsmöglichkeiten der lasertransparenten und laserabsorbierenden Materialien sowie die Verwendung von preiswerten Kunststoffmaterialien. Bei den Teilfiguren handelt es sich um eine jeweilige Auschnittvergrößerung der Hohlkörper im Übergangs- bzw. Verbindungsbereich.

Die oberen Teilfiguren von Fig. 6 zeigen einen Hohlkörper aus lasertranspa rentem Material 40, welcher mit den jeweiligen Randbereichen 32, 33 zusammengefügt und mit einem Verbindungsstreifen aus laserabsorbierendem Material 41 unterlegt bzw. abgedeckt wurde. Zwischen dem lasertransparenten Material 40 und dem laserabsorbierenden Material 41 ist eine Zwischenlage 42 aus einem Kunststoff mit niedrigem Verbindungspotential eingefügt, um die Qualität der Verbindung weiter zu verbessern. Entsprechend der Anordnung des lasertransparenten Kunststoffmaterials 40 erfolgt die Lasereinwirkung von innen oder von aussen zu Herstellung des Hohlkörpers. Alternativ besteht die Möglichkeit, die Zwischenlage 42 aus laserabsorbierendem Material zu wählen und somit bei der Verwendung von lasertransparentem Kunststoffmaterial 40 für die Randbereiche 32, 33 eine Bearbeitung von innen und außen vorzuneh men.

Die drei weiteren Teilfiguren aus Fig. 6 zeigen einen überlappenden Bereich des Hohlkörpers, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel der jeweilige Randbereich aus einem zweiten hochwertigen Kunststoffmaterial, wie beispielsweise PFA, besteht. Wahlweise kann der Randbereich 43 aus einem lasertransparenten Material 40 oder einem laserabsorbierenden Material 41 bestehen, wobei die Lasereinwirkung von der lasertransparenten Kunst stoffseite her erfolgt. Die letzte Teilfigur aus Fig. 6 zeigt im Weiteren die Verwendung eines Kunststoffkörpers mit zwei unterschiedlichen Randberei chen 43, welche überlappend die Anordnung von lasertransparentem Material 40 und laserabsorbierendem Material 41 verwenden, während das Basismate rial aus einem preiswerten Kunststoff 44, beispielsweise PTFE, besteht.

Die erste Teilfigur aus Fig. 7 zeigt die Verwendung eines lasertransparenten Materials 40 für den Hohlkörper mit einem laserabsorbierendem Material 41 für den Verbindungsstreifen. Gegenüber der ersten Teilfigur aus Fig. 6 wird bei dieser Verbindung auf die Zwischenlage verzichtet. Die zweite Teilfigur aus Fig. 7 zeigt einen Kunststoffkörper, welcher beispielsweise aus einem preiswerten Kunststoffmaterial 44 besteht, während die Randbereiche 43 aus einem hochwertigerem lasertransparentem Material 40 bestehen. Der Verbindungsstreifen hingegen besteht aus einem laserabsorbierendem Material 41, welcher innerhalb des Hohlkörpers angeordnet ist und die Lasereinwirkung von aussen ermöglicht.

Die beiden nachfolgenden Teilfiguren zeigen jeweils die gleiche Anordnung der lasertransparenten und laserabsorbierenden Materialien 40, 41 an, wobei jedoch der Verbindungsstreifen aus laserabsorbierendem Material 41 von aussen auf die Verbindungsnaht aufgelegt ist und die Lasereinwirkung von der Innenseite des Hohlkörpers her erfolgt.

Bezugszeichenliste

1

Hohlkörper

2

Kunststoffkörper

3

Längskante

4

Längskante

5

Naht

6

Verbindungsstreifen

10

Hohlkörper

11

Kunststoffkörper

12

Kunststoffstreifen

13

Randbereich

14

Randbereich

15

Zwischenlage

20

Hohlkörper

21

Kunststoffkörper

22

Stirnfläche

23

Stirnfläche

24

Randbereich

25

Randbereich

26

Verbindungsstreifen

30

Hohlkörper

31

Kunststoffmaterial

32

Randbereich

33

Randbereich

34

Kern

40

lasertransparentes Material

41

laserabsorbierendes Material

42

Zwischenlage

43

Randbereich

44

Kunststoffmaterial

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers (1, 10, 20, 30), insbesondere Behälters oder Leitungskanals zur Aufnahme und/oder zum Transport von gasförmigen oder flüssigen Medien, wobei eine ein- oder mehrschichtige Kunststoffplatte (2, 11, 21) auf einen bestimmten Durchmesser gebogen und an den Längskanten durch Wärmeeinwirkung verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffplatte (2, 11, 21) an den Längskanten (3, 4) unterschied liche Materialien (40, 41) aufweist, wobei eine Längskante aus lasertrans parentem Material (40) und die korrespondierende Kante aus laserabsor bierendem Material (41) besteht oder beide Längskanten (3, 4) aus laser transparentem Kunststoffmaterial bestehen und ein Verbindungsstreifen (6, 26) aus laserabsorbierendem Kunststoffmaterial (41) im Bereich der Längskanten angeordnet ist und wobei die Längskanten (3, 4) spiralförmig zusammengeführt und mittels Lasereinwirkung verschweißt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Längskanten (3, 4) mit ihrer Stirnfläche (22, 23) berühren und mit einem Verbindungsstreifen (6, 26) unterlegt oder abgedeckt sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Längskanten (3, 4) mit ihren inneren bzw. äußeren Randbe reichen (13, 14, 24, 25, 32, 33) überlappend berühren.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Längskanten (3, 4) eine Zwischenlage (15, 42) einge fügt wird, wobei eine oder beide Längskanten (3, 4) aus lasertransparen tem Kunststoffmaterial (40) und die Zwischenlage (15, 42) vorzugsweise aus laserabsorbierendem Kunststoffmaterial (41) besteht.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzvolumen zwischen den Überlappungen der Längskanten (3, 4) und/oder der Längskanten (3, 4) und dem Verbindungsstreifen liegt.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (2, 11, 21) vor und/oder während des Biegens erwärmt wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpressdruck beispielsweise durch das Rückstellvermögen eines zuvor elastisch verformten Kunststoffmaterials (40, 41, 44) erzielt wird oder durch mechanische Einwirkung, beispielsweise durch Gegenspannen, erzeugt wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zweidimensionalen Kunststoffkörper (2, 11, 21) um eine ein- oder mehrschichtige Kunststoffplatte handelt.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegen und Verbinden kontinuierlich an einem nahezu endlosen Kunststoffmaterial (40, 41, 44) durchgeführt wird.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass identische oder artgleiche Kunststoffe verwendet werden, welche ggf. durch kunststoffübliche Füllstoffe, wie beispielsweise Glas-, Kohle-, Aramidfasern oder dergleichen, oder durch plättchenförmige Füllstoffe, wie z. B. Talkum oder andere, verstärkt ausgeführt sind.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Festkörperlaser, Gaslaser oder Halbleiterlaser für die Wärmeeinwir kung verwendet werden.