DE3316569A1 - Heizelement-schweisswerkzeug zum verbinden flaechenhafter thermoplasthalbzeuge - Google Patents

Heizelement-schweisswerkzeug zum verbinden flaechenhafter thermoplasthalbzeuge

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DE3316569A1 DE19833316569 DE3316569A DE3316569A1 DE 3316569 A1 DE3316569 A1 DE 3316569A1 DE 19833316569 DE19833316569 DE 19833316569 DE 3316569 A DE3316569 A DE 3316569A DE 3316569 A1 DE3316569 A1 DE 3316569A1
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Description

  • Heizelemsnt-Schweißwerkzeug zum Verbinden flächenhafter Thermoplasthalbzeuae Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft ein Heizelement-Schweißwerkzeug zum Verbinden flächenhafter Thermoplasthalbzeuge, vorzugsweise von thermoplastischen Folien und Bändern, bestehend aus einem Heizelementkörper, der in seinem Inneren mit Hellstrahler-Heizquellen ausgestattet ist und sich durch eine kurze Aufheizzeit und schnelle Abkühlung für Schweißteile auszeichnet, deren Abkühlphase nach dem Schweißen unter Wirkung des Schweißdruckes erfolgt.
  • Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es ist bekannt, daß thermoplastische Folien mittels Wärmeimpulsschweißen verbunden werden, wobei ein isoliertes Metallband geringer Masse die Anwärmung übernimmt und ein metallischer massiver Druckstempel mit hoher Wärmaleitfähigkeit für die Abkühlung sorgt. Hierbei handelt es sich um ein diskontinuierliches Verfahren, welches sich nur für schmale Schweißnähte einsetzen läßt.
  • Weiterhin ist bekannt. Heizelement-Schweißwerkzeuge für das Stumpf schweißen thermoplastischer Halbzeug in der Regel durch eine direkte oder indirekte Widerstandserwärmung zu beheizen. Derartige Schweißwerkzeuge besitzen eine zu lange Abkühlphase. so daß sie für Schweißt eile, die unter Druck kurzzeitig abkühlen müssen, nicht geeignet sind.
  • Andere Wärmequellen bei bekannten Schweißwerkzeugen beispielsweise Infrarotstrahler oder Infrarothellstrahler, führen zwar zu einen schnellen Aufheizung, jedoch fehlen diesen Schwei6-werkzeugen konstruktive Mittel9 die den Schweißdruck auch während der Auf51eizF und Abkühiphase erzeugen.
  • Nach der DD"PS 131 908 ist ein Heizelement-Schweißwerkzeug bekennt, in dessen hohlem infrarotstrahlendurchlässigem Heizelementkörper Infrarotstrahlungswellen vorgesehen dind, deren Strahler durch optische Strahlungsteiler im Heizelementinneren so geteilt werden. daß eine gleichmäßige Strahlenbeteiligung und damit Wärmeverteilung auf den Heizelementaußenflächen entsteht Aufgrund der niedrigen Wärmeleitzahl des Quarzglases erfolgt auch hier nur eine langsame Abkühlung.
  • Nach der DD-PS 144 656 ist ein Heizelement-Schweißwerkzeug thermoplastischer Halbzeug bekannt, bei welchem die Schweißkörperflächen auf ihrer Außenseite eine dünne infrarotstrahlabsorbierende Schicht aufweisen und die Außenseite der Schweißkörperfläche gegebenenfalls über Temperaturfühler zum Ab-oder Zuschalten einzelner Strahler verfügen, Auch dieses Heizelement-Schweißwerkzeug läßt sich für Schweißteile, die unter Druck kurzzeitig abkühlen müssen, nicht einsetzen, Ziel der Erfindung Durch die Erfindung ist ein Heizelement-Schweißwerkzeug zu schaffen, mit welchem flächenhafte Thermoplasthalbzeuge, vorzugsweise thermoplastische Folien und Bänder, unter Druck des Schweißwerkzeuges angewärmt und abgekühlt werden können, Das Wesen der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heizelement-Schweißwerkzeug zu entwickeln und dieses so zu gestalten, daß während der kurzzeitigen Anwärmphase ein Druck auf die Schweißteile ausübbar ist, der auch während der kurzen Abkühlphase konstant beibehalten werden kann und die kurzzeitige Abkühlung sehr intensiv und an den Stellen der vorherigen Wärmeeinbringung erfolgen soll, Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein metallischer Heizelementkörper mit großer Wärmeleitfähigkeit, großer Oberfläche und geringer Masse Absorptionskanäle zum Aufheizen und Abkühlen aufweist, die in ihrem Inneren mit Infrarothellstrahlern ausgestattet sind, deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Absorptionskanäle bemessen ist und Thermofühler über die Infrarotstrahler mit einem Gebläse in Wirkverbindung stehen. Die Wandung der Bohrungen dient als Wärmeabsorptionsfläche. Nach Beenden der Anwärmphase, daß heißt mit dem Erlöschen der Strahlungsquellen wird über die Oberfläche des Werkzeuges und durch die Kanäle ein Kühlgas geblasene Dabei erfolgt unter anderem die intensive Abkühlung an den Oberflächen, die vorher die Anwärmung über kommen haben0 Die Absorptionskanäle weisen eine schwarze Einfärbung auf.
  • Ausf ührungsbeispiel Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
  • Gemäß der Zeichnung werden zwischen zwei aufeinander zu beweglichen Heizelementkörpern 1, in denen sich Absorptionskanäle 2 mit Infrarothellstrahlern 3 befinden, mehrlagige Thermoplastfolien 4 eingelegt die ganzflächig verschweißt werden sollen. Durch Zusammenfahren der Heizelementkörper 1 werden die Thermoplastfolien 4 zusammengepreßt und durch Einschalten der Infrarothelistrahler 3, die die Heizelementkörper 1 aufgrund ihrer geringen Masse schnell erwärmen, in plastischen Zustand versetzt und verschweißt. Thermofühler 5 schalten die Infrarothelletrahler 3 bei Erreichen etner betimmten Heizelementkörper-Temperatur ab und setzen ein Gebläse 6 in Gang. dessen Luftstrom alle äußeren und inneren Oberflächen der Heizelementkörper 1 schnell l abkühlt. Dabei dienen die Wärmeabsorptionsflächen gleichzeitig als Kuhlflächen. Die Infrarothelletrahler 3 mit ihrer geringen Masse besitzen keinen Einfluß. Nach Erreichen einer mindesttemperatur fahren die Heizelementkörper 1 auseinander und geben die formstabile geschweißte Folienverbindung frei. Leerseite

Claims (2)

  1. E r f i n d u n g s a n s p r u c h 1. Heizelement-Schweißwerkzeug zum Verbinden flächenhafter Thermoplasthalbzeuge. vorzugsweise von thermoplastischen Folien und Bändern. bestehend aus einem Heizelementkörper, der in seinem Inneren mit Hellstrahler-Heizquellen ausgestattet ist und sich durch eine kurze Aufheizzeit und schnelle Abkühlung für Schweißteile auszeichnet, deren Abkühlphase nach dem Schweißen unter Wirkung des Schweißdruckes erfolgt. gekennzeichnet dadurch. daß ein metallischer Heizelementkörper (i) mit großer Wärmeleitfähigkeit, großer Oberfläche und geringer Masse Absorptionskanäle (2) zum Aufheizen und Abkühlen aufweist, die in ihrem Inneren mit Infrarothelistrahlern (3) ausgestattet wind, deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Absorptionskanäle (2) bemessen ist und Thermofühler (5) über die Infrarothsllstrahler (3) mit einem Gebläse (6) in Wirkverbindung stehen.
  2. 2. Heizelement-Schweißwerkzeug zum Verbinden flächenhafter Thermoplasthalbzeuge nach Anspruch 1. gekennzeichnet dadurch. daß die Absorptionskanäle (2) eine schwarze Einfärbung aufweisen0 - Hierzu ein Blatt Zeichnungen -
DE19833316569 1982-10-11 1983-05-06 Heizelement-schweisswerkzeug zum verbinden flaechenhafter thermoplasthalbzeuge Withdrawn DE3316569A1 (de)

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