DE2832146C2 - Verfahren zum Verbinden der Ränder von zwei flächigen Gegenständen, insbesondere Bahnen, aus thermoplastischem Werkstoff - Google Patents

Verfahren zum Verbinden der Ränder von zwei flächigen Gegenständen, insbesondere Bahnen, aus thermoplastischem Werkstoff

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Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden der einander überlappenden Ränder von zwei flächigen Gegenständen, insbesondere Bahnen, aus thermoplastischem Werkstoff durch Aufbringen, Verschweißen und Erstarrenlassen eines Verbindungsstreifens aus schmelzflüssigem Werkstoff, bei dem die Randstreifen vor dem Aufbringen des Verbindungsstreifens lediglich in einer im Vergleich mit ihrer Dicke dünnen Oberflächenschicht erhitzt werden.
Es ist ein Verfahren dieser Art bekannt (DE-OS 24 26 154), bei dem der schmelzflüssige Verbindungsstreifen zwischen die zu verbindender. Überlappungsränder geführt wird, nachc^em die^ i oberflächlich erhitzt wurden. Bei dem anschließenden Pressen der Überlappung verteilt sich der Verbindungss* -eifen zwischen den Überlappungsrändern und verschweißt mit ihnen. Das bekannte Verfahren wird vornehmlich für dicke Platten oder Bahnen im Ingenieurbau eingesetzt, und zwar in solchen Fällen, in denen einerseits hohe Dichtheitssicherheit verlangt wird, wie beispielsweise bei der Bodenabdichtung unter Mülldeponien, und andererseits der Schweißvorgang unter oftmals widrigen Bedingungen an Ort und Stelle (Witterung, Verschmutzung, schiechte Nahtzugänglichkeit) durchgeführt werden muß. Es kann dabei leicht zu Einschlüssen, Luftblasen, Hohlräumen, Lücken, Poren, Lunkern etc. kommen. Dies gilt um so mehr, als die Dicke des verwendeten Materials zu beträchtlichen Thermospannungen führen kann, die gleichfalls sich in Fehlern äußern können. Auf eine aufwendige Dichtheitsprüfung mittels Hochspan- jo nungsgeräten kann daher nicht verzichtet werden. Eine optische Kontrolle der Naht ist nicht möglich, weil sie innerhalb der Verlappung verdeckt liegt und die in den genannten Einsatzfällen verwendeten Materialien zur Verbesserung ihrer UV-Beständigkeit lichtundurchlässig oingefärbt sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs angegebene Verfahren hinsichtlich der Möglichkeit der Feststellung von Schweißfehlern zu verbessern.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß der Verbindungsstreifen auf der Oberseite von zwei einander benachbarten Randstreifen der zu verbindenden Gegenstände aufgebracht wird und daß er aus einem eine optische Dichtheitskontrolle zulassenden Werkstoff besteht.
Wenn der Verbindungsstreifen an irgendeiner Stelle an der zugehörigen Bahnfläche nicht richtig haftet, so sind die Reflexionsverhältnisse in der Grenzfläche des Verbindungsstreifens zu der Bahn hin anders, als wenn eine ordnungsgemäße Schweißverbindung zustandegekommen ist. Optisch lassen sich daher solche Stellen leicht unterscheiden. Auch Einschlüsse, Blasen etc. können optisch entdeckt werden. Dies gilt natürlich insbesondere für den glasklaren Zustand des Verbindungsstreifens während des Schweißvorgangs, solange das Material noch nicht kristallisiert ist Aber auch im kristallisierten Zustand, wenn es milchig durchscheinend ist, lassen sich die durch Schweißfehler bestimmten Änderungen der optischen Verhältnisse meist noch gut mit dem Auge, ggf. mit optischen Hilfsmitteln, feststellen.
Zwar ist es bekannt (US-PS 30 08 862, Figur 8), die Überlappungsnaht zweier thermoplastischer Kunststofffolien oder der mit thermoplastischem Kunststoff beschichteten Ränder eines Grundmaterials wie Papier dadurch zu verbinden, daß ein schmelzflüssiger Verbindungsstreifen aus dem thermoplastischen Kunststoff auf die der Überlappungskante beiderseits benachbarten Randstreifen aufgebracht wird, wobei sein Wärmeinhalt so bemessen ist daß er zu einer Verschweißung mit den zu verbindenden Gegenständen ausreicht Jedoch konnte der Erfinder, der in dem oben geschilderten Zusammenhang vor die Aufgabe der Verbesserung der Dichtheitskontrolle gestellt war, in diesem Stand der Technik nicht auf Anregungen zur Lösung seines Problems rechnen, weil die Frage der Dichtheitskontrolle darin nicht angesprochen ist und auch nicht angesprochen zu werden brauchte, weil das darin hinreichend ausführlich behandelte Verbindungsverfahren (Figur 1) auf in der Halle gleichförmig betreibbaren Maschinen ausführbar ist, die auch ohne Dichtheitskontrolle Gewähr für die Dichtheit der darauf gebildeten Schweißverbindungen liefern.
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Darin zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt durch aeii Verbindungsbereich zweier Bahnen und
F i g. 2 eine Draufsicht auf den in F i g. 1 dargestellten Verbindungsbereich.
Es sind die einander überlappenden Ränder von zwei Bahnen aus thermoplastischem Material gezeigt, die miteinander durch einen Verbindungsstreifen verbunden sind. Es handelt sich einerseits um die Bahn 10 mit einem überlappten Rand und die Bahn 12 mit einem die Bahn 10 überlappenden Rand. Wie man sieht, liegt die Kante 14 der überlappten Bahn 10 um einen gewissen Abstand jenseits der Kante 16 der überlappenden Bahn 12. Dadurch wird eine Überlappung 18 erhalten.
Wenn die beiden Bahnen vor dem Schweißen zusammen plaziert werden, ist es notwendig sicherzustellen, daß sie sich vor dem Aufbringen des Verbindungsstreifens nicht verschieben können. Das kann mittels eines Doppelklebestreifens 20 erzielt werden, der auf dem Rand der überlappten Bahn 10 angeordnet wird, so daß er an diesem haftet Danach wird der Rand der überlappenden Bahn auf den Klebestreifen 20 gedruckt. Dadurch werden die beiden zu verbindenden Ränder in ihrer Position gehalten, bis der Verbindungsstreifen aufgebracht worden ist. Statt dessen ist es auch möglich, die zu verbindenden Ränder durch Ultraschailpunktschweißung an in Abstand voneinander befindlichen Stellen zusammenzuhalten.
Der Verbindungsstreifen 22 hat einen Teil 24, der mit der Oberfläche 26 der Bahn 10 benachbart der
Überlappungskante 16 der Bahn 12 verschweißt ist, aber nach oben freiliegt Der Verbindungsstreifen 22 hat weiterhin einen Teil 28, der mit dem Teil 30 der Bahn 12 verschweißt ist Der Verbindungsstreifen 22 sollte keine Dicke haben, die nicht wenigstens der Dicke entweder der Bahn 10 oder der Bahn 12 etwa gleicht
Die Breite 22.1 des Verbindungsstreifens ist gleich der Summe der Breiten der Teile 24 und 28. Die Längsränder des Verbindungistreifens 22 sind mit den Bezugszeichen 23.2 bzw. 223 versehen.
Die F i g. 1 und 2 zeigen das Endergebnis, wenn der Verbindungsstreifen 22 aufgebracht worden ist Es ist eine spezielle Form dieses Verbindungsstreifens 22 gezeigt
Selbstverständlich sind viele unterschiedliche Formen möglich, was von den genauen Erfordernissen und den technischen Aspekten abhängt, weiche die Art des Materials der Bahnen 10 und 12, wie auch die Beanspruchungen, denen die Bahnen unterworfen werden, beinhalten.
Das Schweißverfahren wird so geführt, daß zunächst ein stoßartiger Oberflächenerhitzungsvorgang stattfindet durch den aufgrund seiner Geschwindigkeit und seiner kurzen Einwirkung eine gründliche, durchgehende Erhitzung beider Bahnen vermieden wird; vielmehr wird nur die unmittelbar obere Molekularschicht plastifiziert bevor die relevante Wärmeleitung nach unten stattfinden kann und bevor das heißplastische Material des Verbindungsstreifens in die vorbestimmte Position gebracht wird.
Zur Ermöglichung der optischen Dichtheitskontrolle werden die Schweißnähte mit thermoplastischen Materialien in natürlichen, durchscheinenden Farben hergestellt Beispielsweise ist diese natürliche Farbe im Falle von Polyolefinen ein milchiges Weiß (das überscheinend ist), und während des Schweißvorgangs ist das Material glasklar. Infolgedessen kann eine Inspektion oder Kontrolle der Schweißnaht visuell durchgeführt werden, insbesondere im Hinblick auf Einschlüsse, Luftblasen, Hohlräume, Lücken, Poren, Lunker etc. Da sie infolge ihrer Lichtdurchlässigkeit gegenüber Lichteinwirkung empfindlicher sind als das eingefärbte Grundmaterial, können sie nachfolgend abgedeckt weiden zum Schutz gegen die Umgebungseinflüsse.
Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zum Verbinden der einander überlappenden Ränder von zwei flächigen Gegenständen, insbesondere Bahnen, aus thermoplastischem Werkstoff durch Aufbringen, Verschweißen und Erstarrenlassen eines Verbindungsstre'fens aus schmelzflüssigem Werkstoff, bei dem die Randstreifen vor dem Aufbringen des Verbindungsstreifens lediglich in einer im Vergleich mit ihrer Dicke dünnen Oberflächenschicht erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsstreifen auf der Oberseite von zwei einander benachbarten Randstreifen der zu verbindenden Gegenstände aufgebracht wird und daß er aus einem eine optische Dichtheitskontrolle zulassenden Werkstoff besteht
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