DE3132275C2 - Verfahren zum Verschweißen der Oberflächen von thermoplastischem Material - Google Patents

Verfahren zum Verschweißen der Oberflächen von thermoplastischem Material

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Abstract

Eine Schweißvorrichtung (1) weist einen Extruder (3) mit einem Schneckenförderer (8) auf. Der Zylinder (4) des Extruders (3) geht in ein Abgaberohr (7) über, in dem eine an den Schneckenförderer anschließende Stange (11) einen Ringraum (12) für den Durchtritt von Schweißmaterial (9) bildet. Durch die Drehung der Stange (11) wird das Schweißmaterial (9) im Ringraum (12) andauernd vermischt und auf gleichmäßiger Temperatur gehalten. Die Vorderkante (14) der Extruderdüse berührt das Bahnmaterial (2), während die Hinterkante (13) im Abstand dazu liegt. Etwa in halber Höhe zwischen der Vorderkante (14) und der Hinterkante (13) endet die Stange (11) in Form einer ebenen Verstreichfläche (15), die zur besseren Verteilung des Schweißmaterials dient. In geringem Abstand vor der Vorderkante (14) der Extruderdüse ist eine Vorwärmeinrichtung (18) angeordnet, die die Bahnen (2) auf Schmelztemperatur vorwärmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Aus der DE-OS 28 32 146 ist bereits ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem das Schweißmaterial in Form einer geraden Schweißraupe auf die zu verschweißenden Oberflächen aufgebracht wird. Dabei gibt die Schweißraupe ihre Wärme an die zu verschweißenden Oberflächen ab und erfährt dadurch eine Abkühlung. Diese Abkühlung setzt von außen her ein, so daß die in der Mitte der Schweißraupe eingeschlossene Wärme durch die bereits abgekühlten und erstarrten Grenzschichten abgegeben werden muß, was nur in sehr unbefriedigender Weise möglich ist. Dadurch kommt es zu einer schlechten Wärmeübertragung von der Schweißraupe zu den zu verbindenden Oberflächen und letztlich zu einer Schweißung geringer Festigkeit.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine bessere Verbindung von Schweißmaterial und Folienoberfläche erreicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Es wird darauf hingewiesen, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren das Schweiömatenal nicht nur auf zwei Oberflächen von Bahnmaterial aufgebracht werden muß, sondern auch ohne weiteres zwischen zwei Bahnen einbringbar ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigt
F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer geschnitten dargestellten Schweißvorrichtung; F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel. F i g. 1 zeigt eine Schweißvorrichtung 1 zum Ver-. schweißen von übereinanderliegenc-n Bahnen 2 aus thermoplastischem Material, beispielsweise Polyethylenbahnen. Die Schweißvorrichtung 1 weist einen Extruder 3 mit einem Zylinder 4 auf, der sich an seinem unteren Ende 5 verjüngt und über eine konische Schulter 6 in ein längliches Abgaberohr 7 übergeht, das koaxial dazu verläuft
In dem Zylinder 4 befindet sich eine Schnecke 8, die dazu dient, geschmolzenes thermoplatisches Schweißmaterial 9 durch das Abgaberohr 7 auszutragend An die Schnecke 8 ist am unteren Ende 10 eine Stange 11 von kreisförmigem Querschnitt angeformt Die Stange 11 ist koaxial zur Schnecke 8 und erstreckt sich durch die Mitte des Abgaberohrs 7, so daß ein Ringraum 12 für den Durchtritt des geschmolzenen Schweißmalerials 9 in Inneren des Abgaberohrs 7 gebildet ist Am unteren Ende des Abgaberohrs 7 ist eine Düse vorgesehen, durch die das geschmolzene Schweißmaterial 9 im wesentlichen quer zur Achse des Abgaberohrs 7 austreten kann. Diese Düse ist dadurch gebildet, daß die Hinterkante 13 des Abgaberohrs 7 etwas kürzer als dessen Vorderkante 14 ist.
Die Stange 11 endet in einer kreisförmigen Verstreichfläche 15, die etwa mittig zwischen dar Hinterkante 13 und der Vorderkante 14 des Abgaberohrs 7 liegt
Der größte Teil der Länge des Abgaberohrs 7 sitzt in einer Isolierhülle 16 aus wärmebeständigem Material, beispielsweise aus Polytetrafluorethylen. An der der Hinterkante 13 des Abgaberohrs 7 erstreckt sich die Isolierhülle 16 nach hinten, um ein Paar Führungen 17 zu bilden, die das aus der Düse extrudierte geschmolzene Material 28 übergreifen und die Schweißvorrichtung 1 auf den zu verschweißenden Bahnen 2 abstützen.
Vor der Vorderkante 14 des Abgaberohrs 7 ist eine Vorwärmeinrichtung 18 angeordnet, die zum Vorwärmen des Bahnmaterials vor dem Schweißen dient.
Im Betrieb werden zwei Bahnen aus thermoplastischem Material, beispielsweise Polyeihylenbahnen, geringfügig überlappend übereinander gelegt und die Schweißvorrichtung 1 wird mittig über den überlappenden Rand der obersten Bahn geführt. Wenn sich die Schweißvorrichtung 1 entlang dieses Randes bewegt, werden die Bereiche der Bahnflächen die unmittelbar an dem Rand liegen, von der Vorwärmeinrichtung 18 gerade bis über den Schmelzpunkt des thermoplastischen Materials vorgewärmt. Unmittelbar nach dem Vorwärmen wird eine Schicht von geschmolzenem thermoplastischem Material auf diese Bereiche und über den zuvor erwähnten Rand vom Extruder 3 aufgebracht. Man erkennt aus der Zeichnung, daß die Schnecke 8 des Extruders 3 das geschmolzene thermoplastische Schweißmaterial 12 im Abgaberohr 7 nach unten drückt. Während das Material im Abgaberohr 7 nach unten fließt, wird es von dem drehbaren Teil 11 andauernd vermischt, so daß praktisch kein Temperaturgefäl-Ie zwischen dem inneren Teil des geschmolzenen Materials und dem unmittelbar an der Wand des Abgaberohrs 7 liegenden Teil auftritt. Dadurch wird sichergestellt, daß nicht eine verhältnismäßig kalte Schicht von geschmolzenem Material unmittelbar auf das Bahnmaterial aufgebracht wird, wie dies bei bekannten Vorrichtungen der Fall ist
Während das geschmolzene Material aus dem Abgaberohr 7 extrudiert wird, wird ein großer Teil davon
- Scherkräften unterworfen, die von der sich drehenden i.; Verstreichfläche 15 erzeugt werden. Auf diese Weise ? wird ein Teil des Materials auf den Flächen der Bahnen iii 2 verstrichen, und zwar in allen Richtungen parallel da- ■C. zu. Es hat sich gezeigt, daß dieses Verstreichen eine £■ ungewöhnlich gute Bindung zwischen dem geschmolze-■ nen Schweißmaterial 28 und den zu verschweißenden [■'■- Materialien ergibt.
F i g. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, wobei ·: die Schweißvorrichtung ein Abgaberohr 21 aufweist, ■■'■ das sich um seine Achse dreht und in einer ebenen, ;;/; ringförmigen Verstreichfläche 23 mit Vorsprüngen 24 ;> endet.
;-/ Das drehbare Abgaberohr 21 ist in einer Isolierhülle
fj untergebracht, die im wesentlichen der Isolierhülle 16 r: des ersten Ausführungsbeispiels entspricht Diese Isolierhülle bildet sowohl die Vorderkante der Vorrichtung :. sowie am hinteren Ende eine Führung 25.
!,; Die Schweißvorrichtung gemäß F i g. 2 wird auf die
·?: gleiche Art wie die Schweißvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 verwendet und während ihrer Bewegung entlang der oberen Kante der zu verschweißenden Bahnen 26 tritt geschmolzenes thermoplastisches Schweißmaterial im Abgaberohr 21 nach unten, das sich um seine Achse dreht. Wenn das Schweißmaterial aus dem Abgaberohr 21 austritt, dann tritt es unter der Verstreichfläche 23 hindurch und wird auf diese Weise über die benachbarten vorgewärmten Bereiche der Bahnen verstrichen, die zuvor von den Vorsprüngen 24 beschädigt wurden.
Die Höhe der Verstreichfläche kann einstellbar ausgeführt werden, um dadurch die Verstreichwirkung uud die Scherwirkung entweder zu erhöhen oder zu verringern.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
40
45
50
60

Claims (4)

. Patentansprüche:
1. Verfahren zum Verschweißen der Oberflächen von thermoplastischem Material, bei dem eine Vorwärmung der Oberflächen erfolgt, eine zusammenhängende Schicht von geschmolzenem, thermoplastischem Schweißmaterial über benachbarten Bereichen der zu verschweißenden Oberfläche aufgebracht wird und bei dem die Schicht erstarrt, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen gleichzeitig mit dem Aufbringen des Schweißmaterials ein kreisförmiges Verschmieren einer Grenzschicht des Schweißmaterials erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Bereiche während des Vorwärmens und der Aufbringung des Schweißmaterials oberflächlich zerstört werden.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Extruder (3), einer im Extruder (3) angeordneten Schnecke (8) und mit einem koaxial zur Schnecke (8) verlaufenden, am Extruder (3) angebrachten Abgaberohr (7), dadurch gekennzeichnet, daß im Abgaberohr (7) eine Stange (11) mit kreisförmigem Querschnitt angeordnet ist und daß die Stange (11) mit der Schnecke (8) fest verbunden ist
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende der Stange Vorsprünge zum Aufrauhen der Oberflächen vorgesehen sind.
DE3132275A 1981-03-13 1981-08-14 Verfahren zum Verschweißen der Oberflächen von thermoplastischem Material Expired DE3132275C2 (de)

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