DE2412101A1 - Verbindungsmittel zum verschweissen von polyaethylenteilen miteinander oder mit metallteilen - Google Patents

Verbindungsmittel zum verschweissen von polyaethylenteilen miteinander oder mit metallteilen

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Description

  • Verbindungsmittel zum Verschweißen von Polyäthylenteilen miteinander oder mit Metallteilen Es ist bekannt, daß die Verbindung von Teilen aus dem thermoplastischeil Kunststoff Polyäthylen (PE) mit Teilen aus Metall Ersten des unpolaren Charakters von PS und der darin begründeten mangelnden Haftung des PE an Metall Schwierigkeiten bereitet Verbindungen zwischen PE und Teilen aus gleichem Material oder Teilen aus Metall müssen z.B. in der Nachrichten-Kabeltecbnik hergestellt werden, z.B. bei Kabelgarnituren und dort z.B. bei der Einführung von polyäthylenummantelten Kabeln in Metallgarnituren wie Muffen oder dergleichen.
  • Hierbei ist es z.B. aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 665 526 bekannt, das Ende eines polyäthylenummantelten Kabels mit dem Einführungsstutzen einer metallenen Kabelgarnitur dadurch zu verbinden, daß die Innenfläche des Einführungsstutzens mit einem Copolymerisat des Äthylens beschichtet und der Zwischenraum zwischen dem Einführungsstutzen und dem PE-Mantel des Kabels mittels eines eingelegten Heizbandes aus PE und mäanderförmiger Heizdrähte erhitzt wird. Dabei verschweißen das PE des Kabelmantels, das PE des Heizbandes und das Copolymerisat der Schicht fest und unlöslich miteinander. Zur Herstellung der Schweiß-Verbindung ist außer der vorher an der Innenfläche des Einführungsstutzens anzubringenden Xthylen-Copolymerisat-Beschichtung und dem Heizband ein PE-Schweiß-Steuergerät erforderlich. Eine bei geringem Aufwand an Geräten einfache Herstellung von Schweißverbindungen zwischen Teilen aus PE und metallenen Teilen ist auf diese Weise somit nicht möglich.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungsmittel zu schaffen, das zur Herstellung einer Schweißverbindung bei z.B. platten- oder streifenförmigen Teilen aus Polyäthylen mit Teilen gleichen Werkstoffes oder mit Metallteilen geeignet ist, eine sichere und feste Verbindung zwischen Teilen auch verschiedener Werkstoffe gewährleistet und die Herstellung der Schweißverbindung in einfacher Weise mit geringem Aufwand ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verbindungsmittel nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Verbindungsmittel als Schweißstab ausgebildet ist, daß der Stab aus einem Copolymerisat des ethylens, insbesondere ein Äthyl.n-Acrylsäure-Copolymerisat, besteht und daß in den Stab Umschlagfarbpigmente zur Anzeige der beim Schweißen erforderlichen Schmelzflußtemperatur eingelagert sind.
  • Ein derartiges Verbindungsmittel in Form eines aus einem Copolymerisat des Äthylens bestehenden Schweißstabes ist ohne weitere Hilfsmittel, Heizbänder oder PE-Schweiß-Steuergeräte zur Herstellung einer Schweißverbindung zwischen PE- und Metallteilen oder PE-Teilen miteinander gut geeignet.
  • Das erfindungsgemäße Verbindungsmittel gewährleistet zudem - insbesondere bei PE-Metall-Verbindungen - eine sichere und feste Verbindung, da das Material des Schweißstabes infolge seiner polaren Gruppen fest an Metall haftet und außerdem bei Erwärmung infolge seines gleichartigen Aufbaus eine feste Bindung mit PE eingeht. Die Herstellung einer Schweißverbindung ist mit einem erfindungsgemäßen Verbindungsmittel zudem in besonders einfacher Weise möglich, da der Schweißstab lediglich durch Zuführen von Heißluft erhitzt werden kann. Beim Erwärmungsvorgang zeigen die in den Schweißstab eingelagerten Umschlagfarbpiginente die erforderliche Schmelzflußtemperatur an, so daß dadurch stets die richtige Arbeitstemperatur eingehalten werden kann, die in vorteilhafter Weise ebenfalls zur Sicherstellung -einer guten Schweißverbindung zwischen den miteinander zu verbindenden Teilen beiträgt. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verbindungsmittels besteht darin, daß damit Teile in beliebiger Form, z.B. in Platten- oder Streifenform, 7;rad unter Anwendung der verschiedenen,in der-Metall-Sehweißtechnik üblichen Schweißnähte miteinander verbunden werden können.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung eines Verbindungsmittels nach der Erfindung ist in den Stab ein in der Stablängsachse verlaufender Metalldraht mittig eingebettet. Durch die Einbettung eines zugfesten Kernes in den Schweißstab wird die Verbindungsnaht insbesondere bei größeren Teilen besonders verfestigt. Der im stabförmigen Schweißgut eingebettete Draht kann in vorteilhafter Weise später auch elektrische oder thermische Funktionen übernehmen.
  • Die Anwendung eines Verbindungsmittels nach der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher beschrieben.
  • Der bei der Schweißverbindung der beiden z.B. aus PE oder aus PE und Metall, z.B. Messing, Stahl oder Neusilber, bestehenden plattenförmigen Teile 2, 3 verwendete Schweißstab 1 hat hier z.B. eine kreisrunde Querschnittsform und besteht aus einem Copolymerisat des Äthylens, insbesondere einem Äthylen-Acrylsäure-Copolymerisat, wobei in den Stab in nicht näher dargestellter Weise handelsübliche Umschlagfarbpigmente zur Anzeige der beim Schweißen erforderlichen Schmelzflußtemperatur eingelagert sind. Zweckmäßigerweise sind die Farbpigmente in Pulverform in den Stab eingelagert.
  • Die Farbpigmente werden in vorteilhafter Weise bereits in das Ausgangsmaterial für den Stab eingebracht, so daß dieser dann in Stabform je nach Farbe der Pigmente als Ganzes, z.B.
  • ein milchig-weißes oder farbiges, z.B. hellblaues, Aussehen hat. Der Schweißstab 1 wird durch Zufuhr von Wärme aus einer Heißluftdüse 5 solange erhitzt, bis durch Farbumschlag der eingelagerten Farbpigmente in der Schweißzone 4 am Stab 1 die erforderliche Schmelzflußtemperatur des Schweißmittels angezeigt wird. Auf diese Weise wird die Schweißverbindung bei manuellen Arbeitsverfahren stets 'ei der richtigen Arbeitstemperatur durchgeführt und die optimale Wertigkeit der Verbindungsstelle angezeigt. Mit dieser einfachen optischen Sichtung kann daher der Heißverbindungsvorgang unter Verwendung eines einfachen Hilfsmittels zur Erwärmung des Stabes manuell eingeleitet werden. Die miteinander zu verbindenden Teile 2 und 3 werden über die hier V-förmige Schweißnaht 6 und das sich in dieser verfestigende Schweißmittel sicher und fest verbunden. Der Schweißstab nach der Figur ist außer mit den eingelagerten Farbpigmenten noch mit einem mittig eingebetteten in der Stablängsachse verlaufenden Metalldraht 7 versehen. Wie aus der Figur ersichtlich, verbleibt der strichliert eingezeichnete Metalldraht 7 beim Schweißvorgang als Stabseele in der Naht und kann zu späteren elektrischen, thermischen oder mechanischen Funktionen verwendet werden. In jedem Fall ergibt sich durch die Einbettung eines Metalldrahtes im Schweißstab eine Verfestigung der Verbindungsnaht. Es können auch Stabseelen aus geeigneten, nichtmetallischen Materialien ausreichender Festigkeit verwendet werden.
  • Untersuchungen bei verschiedenen Schweißverbindungen, z.B.
  • zwischen PE und Messing, PE und Stahl oder PE und Neusilber, haben hervorragende Festigkeitswerte ergeben, die bis zu etwa 80% der Festigkeit des Polyäthylens betrugen.
  • 5 Patentansprüche 1 Figur

Claims (5)

  1. Patentansprüche S Verbindungsmittel zur Herstellung einer Schweißverbindung bei Teilen aus Polyäthylen mit Teilen gleichen Werkstoffes oder mit Metallteilen, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Verbindungsmittel als Schweißstab (1) ausgebildet ist, daß der Stab (1) aus einem Copolymerisat des Äthylens, insbesondare einem Äthylen-Acrylsäure-Copolymerisat, besteht una daß in den Stab (1) Umschlagfarbpigmente zur Anzeige der beim Schweißen erforderlichen Schmelzflußtemperatur eingelagert sind.
  2. 2. Verbindungsmittel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Farbpigmente in Pulverform in den Stab (1) eingelagert sind.
  3. 3. Verbindungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in den Stab (1) ein in der Stablängsachse verlaufender Metalldraht (7) mittig eingebettet ist.
  4. 4. Verbindungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in den Stab eine in der Stablängsachse verlaufende Seele aus einem nichtmetallischen Material mittig eingebettet ist.
  5. 5. Verbindungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Stab (1) eine kreisrunde Querschnittsform besitzt.
    L e e r s e i t e
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