DE2110884A1 - Vorrichtung zum Schweissen von Thermoplasten - Google Patents

Vorrichtung zum Schweissen von Thermoplasten

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Description

  • Vorrichtung zum Schweißen von Thermoplasten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schweißen von Thermoplasten, vornehmlich von Tafeln und dicken Folien wie Fußbodenbelägen und Dichtungsbahnen, mit Zusatzmaterial.
  • Eine Vielzahl von Vorrichtungen zur Ausführung solcher Schweißarbeiten ist bekannt. Ihnen liegen im wesentlichen das Heißgas- und das Heizelementschweißverfahren zugrunde. Es gibt Vorrichtungen zur Durchführung des Schweißens von Hand, mechanisierte und teilautomatische Einrichtungen.
  • Im einfachsten Fall wird das Zusatzmaterial der vorbereiteten Schweißstelle unter Druck von Hand ohne oder mit mechanischen Hilfseinrichtungen zugeführt und der Bereich der Schweißstelle, Zusatzmaterial und Nahtfuge, durch einen Heißgasstrom eines von Hand geführten Gerätes auf Schwei#temperatur erwärmt. Je nach Konstitution des Zusatzmaterials erfolgt die beim Plastschweißen erforderliche Druckausübung durch Druck auf den Zusatzstab in Richtung seiner Längsachse oder mit Hilfe einer Druckrolle oder eines Gleitschuhes auf die Schweißstelle. Bei Verwendung von Druckrollen oder Gleitschuhen ist bei nichtflexiblen Thermoplasten eine Vorwärniung des Zusatzmaterials#notwendig, durch welche gleichzeitig eine Leistungssteigerung erzielt wird, sol fern auch die Nahtfuge angemessen vorgewärmt wird.
  • Es ist bekannt, diesen Arbeitsablauf mechanisiert und teilautomatisch auszuführen, wobei die Schweißtemperatur, der Schweißdruck und die Schweißgeschwiiidigkeit zum Teil oder vollständig einstellbar sind.
  • Weiterhin ist Stand der Technik, mittels Heizelement zu schweißen. Dabei besitzt das Heizelement eine Bohrung, durch welche das Zusatzmaterial der Schweißstelle zugeführt und gleichzeitig auf Schweißtemperatur erwärmt wird, und es ist so geformt, daß es die Nahtfuge durch Berührung ebenfalls auf Schweißtemperatur erwärmt. Das Heizelement wird durch die Nahtfuge gezogen, und das Zusatzmaterial nachgeschoben, wobei das Verschweißen erfolgt.
  • Das Heißgasschweißen besitzt grundsätzlich den Vorteil der berührungsfreien Erwärmung. Jedoch ist ein relativ hoher apparativer Aufwand notwendig, der Grad der Energieausnutzung ist gering und die Regelbarkeit der Schweißtemp*ratur ist schlecht. Darüber hinaus wird der Heißgasstrom von fremden Luftströmungen der Umgebung beeinfluß. Beim Schweißen von Polyolefinen ist die erhöhte Sauerstoffzufuhr zur Schweißstelle von Nachteil.
  • Die beschriebene Methode des Heizelementschweißens ist nur für einige Thermoplaste anwendbar. Darüber hinaus geschieht die Wärmeübertragung durch Berührung, was zur Verschmutzung der Heizelementflächen sowie zu-Verschiebungen des schweißfähigen Plastmaterials führt0 Die Druckausübung auf die Schweißstelle wird, da der Zusatzstab in einem weiten Bereich plastiziert ist, nicht ~inwaudfrei beherrscht, weshalb die Güte der Schweißnaht nicht erhöhten Anforderungen entspricht.
  • Es ist Zweck der Erfindung, gerätetechnische und technologische Verbesserungen beim Schweinen von Thermoplasten mit Zusatzmaterial zu erzielen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Schweißen von Thermoplasten mit Zusatzmaterial zu schaffen, welche die erforderliche Wärme berührungslos aufbringt, einen geringen apparativen Aufwand erfordert, um auch bequem Montagearbeiten durchführen zu können, sowie einen hohen thermischen Wirkuntgrad und eine gute Temperaturregelbarkeit besitzt und eine minimale Eauerstoffzufuhr zur Schweißstelle bedingt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem ein Punktlichtstrahler mit einem definierten Brennfleck und einer definierten Brennweite als Wärmequelle benutzt wird, der so angeordnet ist, daß sein Brennfleck bzw. der Lichtfleck einer dazu parallelen Ebene, im Bereich der Schweißstelle liegend, mit mehr als der Hälfte seiner Fläche das zu verschweißende Grundmaterial trifft und der Winkel zwischen Mittelachse des Strahlers und der Grundmaterialebene größer als 45° ist.
  • Wenn erforderlich, sind Zusatz- und Grundmaterial durch gleichartige oder andere Wärmequellen vorzuwärmen.
  • Zur mechanisierten oder teilautomatischen Ausführung der Schweißvorgänge besitzt die Vorrichtung ein Fahrgestell mit elektromotorischem Antrieb mit einem Schweißkopf, welcher die Zuführung des Zusatzmaterials zur Schweißstelle besorgt.
  • Beim Schweißen von hochmolekularen Polyolefinen beispielsweise wird es zweckmäßig sein, die Schweißstelle durch einen Schutzgasstrom abzuschirmen, welcher aus dem Strahler austritt.
  • Die wesentlichen Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die rum Schweißen erforderliche Wärme berührungsfrei aufgebracht und dabei ein hoher thermischer Wirkungsgrad sowie eine gute Temperaturregelbarkeit erzielt wird, Darüber hinaus ist die geringe ßauerstoffzufuhr zur Schweißstelle bzw. die Möglichkeit der Abschirmung der Schweißstelle durch Schutzgas von Bedeutung. Handschweißvorrichtungen gemaß Erfindung erfordern geringsten apparativen Aufwand, und es kann ohne zusätzliche Aufwendungen mit Schutz Spannung gearbeitet werden.
  • Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert' werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen Fig. 1 s Die Anordnung eines Strahlers zur Schweißstelle Fig. 2 : Das Schema einer Vorrichtung mit Vorwärmung für Zusatzmaterial und Nahtfuge Fig. 3 : Einen Strahler mit Bohrungen für die SchutzgazzuM~uhrung zur Schw eißstelle Der Punktlichtstrahler 1, dessen Mittelachse zur Arbeitsebene 6 einen Winkel größer als 450 bildet, ist, einstellbar über den Zapfen 8, in einem Fahrgestell angeordnet, welches durch einen Blektromotor entsprechend der Schweiß richtung 7 angetrieben wird. Der Schweißstab 3 wird durch eine elektrisch beheizte Vorwärmeinrichtung 2 der Schweißstelle zugeführt und unter der Druckrolle 4 mit dem Grundmaterial 6 verschweißt. Die Nahtfuge des Grundmaterials 6 wird durch eine vertikal einstellbare Vorwärmeinrichtung 5 vorgewärmt. Die Vorwärmung geschieht vorzugsweise durch Strahlungswärme. Erfordert es der Vierkstoff so wird die Schweißstelle durch Schutzgas abgeschirmt, welches entweder an der Strahlungsquellenöffnung im Reflektorgrund oder durch kreis ringförmig angeordnete Bohrungen 10 im Reflektor ausströmt. Das Gas kann gleichzeitig zur Kühlung des Sockels der Strahlungsquelle 9 benutzt werden.

Claims (4)

Patentansprüche s
1. Vorrichtung zum Schweißen von Thermoplasten mit Zusatzmaterial unter Verwendung eines Punktlichtstrahlers mit einem definierten Brennfleck und einer definierten Brennweite als WärmequelLe, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahler so angeordnet wird, daß sein Brennfleck bzw. der Lichtfleck einer dazu parallelen Ebene, im Bereich der Schweißstelle liegend,mit mehr als der Hälfte seiner Fläche das zu verschweißende Grundmaterial trifft und der Winkel zwischen Mittelachse des Strahlers und der Grundmaterialebene größer als 450 ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzmaterial und das Grundmaterial durch weitere Wärme quellen vorgewärmt werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vom Strahler her die Schweißstelle zur Abschirmung gegen Luftsauerstoff von Schutz gas beaufschlagt wird und das Schutz gas aus der Reflektoröffnung tritt,
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Fahrgestell untergebracht ist, welches elektromotorischen Antrieb besitzt sowie einen Scbweißkopf hat, welcher eine Führung für das Zusatzmaterial aufweist.
L e e r s e i t e
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0167377A2 (de) * 1984-07-02 1986-01-08 E.I. Du Pont De Nemours And Company Verfahren und Vorrichtung zum Auflegen von Bändern
WO2009103981A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-27 Epl Composite Solutions Ltd Bonding apparatus

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