DE202021105448U1 - Hot Gas Welding Tool - Google Patents

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Abstract

Heißgas-Schweißwerkzeug, das eine Anzahl von Düsen aufweist, die mit einem Heißgaserzeuger (10) verbunden sind und deren Mündungen entsprechend dem Verlauf einer Schweißlinie eines Werkstücks angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen als Düsenröhrchen (16) aus einem thermoplastischen Material ausgebildet sind, die in einer Heizplatte (14) gehalten sind und vom Boden einer in der Heizplatte (14) gebildeten, zur Werkstückseite offenen Kammer (22) ausgehen und frei in das Innere der Kammer ragen.

Figure DE202021105448U1_0000
Hot gas welding tool which has a number of nozzles which are connected to a hot gas generator (10) and whose mouths are arranged in accordance with the course of a welding line of a workpiece, characterized in that the nozzles are designed as nozzle tubes (16) made of a thermoplastic material , which are held in a heating plate (14) and start from the bottom of a chamber (22) formed in the heating plate (14) and open towards the workpiece side and protrude freely into the interior of the chamber.
Figure DE202021105448U1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Heißgas-Schweißwerkzeug, das eine Anzahl von Düsen aufweist, die mit einem Heißgaserzeuger verbunden sind und deren Mündungen entsprechend dem Verlauf einer Schweißlinie eines Werkstücks angeordnet sind.The invention relates to a hot gas welding tool which has a number of nozzles which are connected to a hot gas generator and whose orifices are arranged in accordance with the course of a welding line of a workpiece.

Solche Schweißwerkzeuge werden häufig zum Schweißen von Kunststoffteilen eingesetzt, insbesondere zum Verbinden zweier Kunststoffteile. Beispielsweise sind dabei die miteinander zu verbindenden Kunststoffteile so in jeweiligen Werkstückaufnahmen gehalten, dass die miteinander zu verschweißenden Oberflächen einander zugewandt sind. Das Schweißgerät weist dann für jedes Werkstück ein Werkzeug in der Form eines Düsenkopfes auf und wird so in den Zwischenraum zwischen den beiden Werkstücken gefahren, dass die Düsen jedes Düsenkopfes auf eine Schweißlinie auf der Oberfläche des betreffenden Werkstücks gerichtet sind. Die Werkstücke werden dann so weit an das Schweißgerät herangefahren, dass die Mündungen der Düsen nur noch einen geringen Abstand zur Werkstückoberfläche aufweisen. Durch Abgabe des Heißgases aus den Düsen wird dann das Kunststoffmaterial entlang der Schweißlinien erhitzt und plastifiziert. Such welding tools are often used for welding plastic parts, in particular for connecting two plastic parts. For example, the plastic parts to be connected to one another are held in respective workpiece holders in such a way that the surfaces to be welded together face one another. The welding device then has a tool in the form of a nozzle head for each workpiece and is moved into the gap between the two workpieces so that the nozzles of each nozzle head are directed at a weld line on the surface of the workpiece in question. The workpieces are then moved so far up to the welding device that the openings of the nozzles are only a short distance from the workpiece surface. By releasing the hot gas from the nozzles, the plastic material is then heated and plasticized along the weld lines.

Anschließend wird das Schweißgerät aus dem Zwischenraum zwischen den Werkstücken herausgefahren, und die Werkstückaufnahmen werden aufeinander zu bewegt, so dass die beiden Werkstücke mit ihren Schweißlinien fest gegeneinander gedrückt werden, bis das Kunststoffmaterial abkühlt und erstarrt, so dass die Werkstücke längs der Schweißlinie miteinander verschweißt sind.The welding device is then moved out of the space between the workpieces and the workpiece holders are moved towards one another so that the two workpieces are pressed firmly against one another with their welding lines until the plastic material cools and solidifies so that the workpieces are welded to one another along the welding line .

Aus EP 1 415 789 B1 ist ein Schweißgerät dieser Art bekannt, bei dem die Düsen jedes Düsenkopfes durch Bohrungen in einer Heizplatte gebildet werden, die an die Oberflächengeometrie des jeweiligen Werkstücks angepasst ist.Out of EP 1 415 789 B1 a welding device of this type is known in which the nozzles of each nozzle head are formed by bores in a heating plate which is adapted to the surface geometry of the respective workpiece.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Heißgas-Schweißwerkzeug zu schaffen, das sich einfacher an die Geometrie des Werkstücks anpassen lässt.The object of the invention is to create a hot gas welding tool that can be adapted more easily to the geometry of the workpiece.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Düsen als Düsenröhrchen aus einem thermoplastischen Material ausgebildet sind, die in einer Heizplatte gehalten sind und vom Boden einer in der Heizplatte gebildeten, zur Werkstückseite offenen Kammer ausgehen und frei in das Innere der Kammer ragen.This object is achieved according to the invention in that the nozzles are designed as nozzle tubes made of a thermoplastic material, which are held in a heating plate and emanate from the bottom of a chamber formed in the heating plate, open towards the workpiece side, and protrude freely into the interior of the chamber.

Wenn die durch die Mündungen der Düsenröhrchen definierte Linie nicht exakt dem gewünschten Verlauf der Schweißlinie am Werkstück entspricht, so haben die Düsenröhrchen in der Kammer so viel Spiel, dass sie in die gewünschte Position gebogen werden können. Zugleich wird durch die Wände der Kammer die Wärmeabstrahlfläche in unmittelbarer Nachbarschaft der Schweißlinie vergrößert, so dass die Erwärmung des Werkstücks wirksamer durch Strahlungswärme unterstützt wird.If the line defined by the openings of the nozzle tubes does not correspond exactly to the desired course of the weld line on the workpiece, the nozzle tubes have enough play in the chamber that they can be bent into the desired position. At the same time, the walls of the chamber increase the heat dissipation area in the immediate vicinity of the weld line, so that the heating of the workpiece is supported more effectively by radiant heat.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements and developments of the invention are specified in the dependent claims.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments are explained in more detail below with reference to the drawings.

Es zeigen:

  • 1 einen Schnitt durch ein Schweißwerkzeug gemäß der Erfindung;
  • 2 einen Teil des Schweißwerkzeugs in der Draufsicht; und
  • 3 und 4 vergrößerte Teilschnitte zur Illustration eines Verfahrens zur Ausrichtung von Düsenröhrchen des Schweißwerkzeugs.
Show it:
  • 1 a section through a welding tool according to the invention;
  • 2 part of the welding tool in plan view; and
  • 3 and 4 Enlarged partial sections to illustrate a method for aligning nozzle tubes of the welding tool.

Das in 1 gezeigte Heißgas-Schweißwerkzeug weist einen Heißgaserzeuger 10 mit einem Gehäuse 12 auf, das an der Oberseite durch eine Heizplatte 14 abgeschlossen ist. In der Heizplatte 14 sind Düsenröhrchen 16 gehalten, die parallel zueinander von der Heizplatte aufragen und deren Mündungen auf einer Linie angeordnet sind, die dem Verlauf einer gewünschten Schweißlinie eines hier nicht gezeigten Werkstücks entspricht. Im gezeigten Beispiel sind die Düsenröhrchen 16 auf einer Kreislinie angeordnet, wie in der Draufsicht in 2 zu erkennen ist.This in 1 The hot gas welding tool shown has a hot gas generator 10 with a housing 12 which is closed off at the top by a heating plate 14 . Nozzle tubes 16 are held in the heating plate 14, which protrude parallel to one another from the heating plate and whose mouths are arranged on a line which corresponds to the course of a desired welding line of a workpiece (not shown here). In the example shown, the nozzle tubes 16 are arranged on a circular line, as shown in the plan view in FIG 2 can be seen.

Die Reihe der Düsenröhrchen 16 ist beiderseits von Wällen 18, 20 eingerahmt, die zusammen eine dem Verlauf der Reihe der Düsenröhrchen folgende Kammer 22 begrenzen. Die Düsenröhrchen 16 ragen somit vom Boden der Kammer 22 auf und erstrecken sich frei in das Innere der Kammer.The row of nozzle tubes 16 is framed on both sides by ramparts 18, 20, which together delimit a chamber 22 that follows the course of the row of nozzle tubes. The nozzle tubes 16 thus rise from the bottom of the chamber 22 and extend freely into the interior of the chamber.

Die Heizplatte 14 und das Gehäuse 12 des Heißgaserzeugers sind durch Bolzen 24 zusammengehalten.The heating plate 14 and the housing 12 of the hot gas generator are held together by bolts 24 .

In einer Seitenwand des Gehäuses 12 sind ein oder mehrere Gaseinlässe 26 gebildet, die jeweils über einen im Boden des Gehäuses verlaufenden Gaskanal 28 mit dem Inneren des Gehäuses verbunden sind, so dass ein Gas, vorzugsweise ein inertes Schutzgas wie beispielsweise Stickstoff, über mittig im Boden des Gehäuses angeordnete Öffnungen 30 in einen Hohlraum 32 eintritt, der mit einem Körper 34 aus elektrisch leitfähiger Schaumkeramik gefüllt ist. Die Schaumkeramik hat eine offenzellige Wabenstruktur und ist deshalb für das Gas durchlässig, so dass das Gas gleichmäßig auf die Düsenröhrchen 16 verteilt wird. Der Körper 34 aus Schaumkeramik ist elektrisch gegenüber der Heizplatte 14 isoliert und weist an seinen entgegengesetzten Enden in der Richtung senkrecht zur Zeichenebene in 1 Elektroden auf, mit denen ein elektrischer Strom durch die leitfähige Schaumstruktur geleitet werden kann, um die Schaumstruktur und damit auch das Gas auf die gewünschte Schweißtemperatur zu erhitzen. Zugleich wird ein Teil der elektrisch erzeugten Wärme in die Heizplatte 14 eingeleitet. Die Innenwände der Kammer 22 geben somit Strahlungswärme auf die zu erhitzende Schweißlinie des Werkstücks ab und unterstützen so die Erhitzung der Schweißlinie mit Hilfe des aus dem Düsenröhrchen 16 austretenden Heißgases.One or more gas inlets 26 are formed in a side wall of the housing 12, each of which is connected to the interior of the housing via a gas channel 28 running in the bottom of the housing, so that a gas, preferably an inert protective gas such as nitrogen, can flow centrally in the bottom of the housing arranged openings 30 enters a cavity 32 which is filled with a body 34 of electrically conductive foam ceramic. The ceramic foam has an open-cell honeycomb structure and is therefore permeable to the gas, so that the gas is evenly distributed over the nozzle tubes 16 . The body 34 from Schaumke Ramik is electrically isolated from the heating plate 14 and points in the direction perpendicular to the plane of the drawing at its opposite ends 1 Electrodes with which an electric current can be passed through the conductive foam structure in order to heat the foam structure and thus also the gas to the desired welding temperature. At the same time, part of the heat generated electrically is introduced into the heating plate 14 . The inner walls of the chamber 22 thus give off radiant heat to the workpiece weld line to be heated and thus support the heating of the weld line with the aid of the hot gas emerging from the nozzle tube 16 .

Die Düsenröhrchen 16 bestehen aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise aus Stahl, so dass die frei in die Kammer 22 ragenden Abschnitte dieser Düsenröhrchen nach geeigneter Erwärmung leicht gebogen werden können. Auf diese Weise lässt sich erforderlichenfalls der Verlauf der Schweißlinie korrigieren.The nozzle tubes 16 are made of a thermoplastic material, for example steel, so that the sections of these nozzle tubes that protrude freely into the chamber 22 can be easily bent after suitable heating. In this way, the course of the weld line can be corrected if necessary.

In 3 ist eines der in die Kammer 22 ragenden Düsenröhrchen 16 vergrößert dargestellt. Wenn die Position der Mündung dieses Düsenröhrchens korrigiert werden soll, so kann, nachdem das Düsenröhrchen geeignet erwärmt wurde, in die Kammer 22 ein Werkzeug 36 eingeführt werden, mit dem das Düsenröhrchen 16 gebogen wird, wie in 4 gezeigt ist. Bei dem Werkzeug 36 kann es sich um einen Stempel handeln, der beispielsweise mit einer CNC-Maschine so bearbeitet wurde, dass seine Kontur dem gewünschten Verlauf der Schweißlinie entspricht. In Richtung der Tiefe der Kammer 22 bildet das Werkzeug eine Schräge 38, mit der die Düsenröhrchen 16 gebogen werden, während das Werkzeug in die Kammer 22 einfährt. Wahlweise kann das Werkzeug dabei je nach gewünschter Biegerichtung an der inneren oder äußeren Wand der Kammer 22 geführt werden, und die Eintauchtiefe des Werkzeugs und damit das Ausmaß der Biegung kann durch einen Anschlag 40 präzise vorgegeben werden. Bei Abkühlung behalten die Düsenröhrchen 16 ihre gebogene Form, so dass ihre Mündungen dann präzise auf der gewünschten Schweißlinie liegen.In 3 one of the nozzle tubes 16 projecting into the chamber 22 is shown enlarged. If the position of the mouth of this nozzle tube is to be corrected, after the nozzle tube has been suitably heated, a tool 36 can be introduced into the chamber 22 with which the nozzle tube 16 is bent, as in FIG 4 is shown. The tool 36 can be a stamp that has been machined with a CNC machine, for example, so that its contour corresponds to the desired course of the weld line. In the direction of the depth of the chamber 22 the tool forms a ramp 38 with which the nozzle tubes 16 are bent as the tool enters the chamber 22. Depending on the desired bending direction, the tool can optionally be guided on the inner or outer wall of the chamber 22, and the immersion depth of the tool and thus the extent of the bend can be precisely specified by a stop 40. When cooled, the nozzle tubes 16 retain their curved shape, so that their mouths then lie precisely on the desired weld line.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • EP 1415789 B1 [0004]EP 1415789 B1 [0004]

Claims (3)

Heißgas-Schweißwerkzeug, das eine Anzahl von Düsen aufweist, die mit einem Heißgaserzeuger (10) verbunden sind und deren Mündungen entsprechend dem Verlauf einer Schweißlinie eines Werkstücks angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen als Düsenröhrchen (16) aus einem thermoplastischen Material ausgebildet sind, die in einer Heizplatte (14) gehalten sind und vom Boden einer in der Heizplatte (14) gebildeten, zur Werkstückseite offenen Kammer (22) ausgehen und frei in das Innere der Kammer ragen.Hot gas welding tool which has a number of nozzles which are connected to a hot gas generator (10) and whose mouths are arranged in accordance with the course of a welding line of a workpiece, characterized in that the nozzles are designed as nozzle tubes (16) made of a thermoplastic material , which are held in a heating plate (14) and start from the bottom of a chamber (22) formed in the heating plate (14) and open towards the workpiece side and protrude freely into the interior of the chamber. Schweißwerkzeug nach Anspruch 1, bei dem die Düsenröhrchen (16) aus Metall bestehen.welding tool claim 1 , in which the nozzle tubes (16) are made of metal. Schweißwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Heizplatte (14) Teil einer Außenwand des Heißgaserzeugers (10) ist.welding tool claim 1 or 2 , in which the heating plate (14) is part of an outer wall of the hot gas generator (10).
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