DE3342394A1 - Vorrichtung zum quellverschweissen von kunststoffbahnen - Google Patents

Vorrichtung zum quellverschweissen von kunststoffbahnen

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DE3342394A1 DE19833342394 DE3342394A DE3342394A1 DE 3342394 A1 DE3342394 A1 DE 3342394A1 DE 19833342394 DE19833342394 DE 19833342394 DE 3342394 A DE3342394 A DE 3342394A DE 3342394 A1 DE3342394 A1 DE 3342394A1
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Description

  • Vorrichtung zum Quellverschweißen von
  • Kunststoffbahnen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Quellverschweißen von Kunststoffbahnen, deren Randzonen einander überlappen, mit einem auf einem fahrbaren bzw. gleitfähigen Tragkörper montierten Behälter zur Aufnahme des Quellschweißmittels mit einer durch eine Leitung mit dem Behälter verbundene Auftragseinrichtung für das Quellschweißmittel, welche zur Verteilung des Quellschweißmittels von der Seite her zwischen die überlappenden Randzonen der Kunststoffbahnen ragt und mit einer mit dem Tragkörper verbundenen flächenförmig auf den verschweißten Kunststoffbahnen aufliegenden Belastungsvorrichtung. Solche Vorrichtungen sind beispielsweise aus der DE-PS 17 04 056 und der DE-PS 21 50 692 bekannt. Die Verbindungstechnik des Quellschweißens ist bei mittels Lösungsmittel anlösbaren Kunststoffbahnen seit vielen Jahren eine bewährte Verbindungstechnik. Sie wird insbe- sondere im Bauwesen bei der Herstellung von Abdichtungen vor Ort angewandt. Nun ist jedoch die Schweißfreudigkeit von Kunststoffbahnen, insbesondere bei Temperaturen unter 20 bzw. unter 15 0C sehr unterschiedlich und es ist daher insbesondere in der kühleren Jahreszeit notwendig, die Kunststoffbahnen vorzuwärmen, um eine ausreichend gute und dichte Quellschweißverbindung zu erhalten. Dieses Vorwärmen geschieht an der Baustelle meistens mittels Warmgasgebläse oder sogar mit offener Flamme. In beiden Fällen wird ein Großteil der Wärme nicht zum Aufheizen der Fügeflächen benutzt, sondern geht ungenützt verloren, auch ist dies sehr gefährlich in bezug auf die in der Regel leicht entzündlichen Quellschweißmittel.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufheizvorrichtung in Verbindung mit einem Gerät zum Herstellen einer Fügenaht durch Quellschweißen zu schaffen, bei dem eine gleichmäßige Nahtverbindung auch bei unzureichenden, d.h. zu niedrigen Arbeitstemperaturen der Umgebung erreicht werden soll.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung löst die gestellte Aufgabe in der Weise, daß ein unmittelbar vor der Auftragsvorrichtung von der Seite her zwischen die überlappenden Randzonen der Kunststoffbahnen ragendes mit dem Tragkörper verbundenes Aufheizelement vorgesehen ist. Bevorzugt besteht das erfindungsgemäße Aufheizelement aus einer Metall fläche, die beispielsweise elektrisch beheizt wird und die nunmehr erfindungsgemäß nur im unmittelbaren Fügebereich die Flächen der Randzonen erwärmt. Der sich unmittelbar anschließende Auftragsbereich für das Quellschweißmittel und die unmittelbar sich anschließenden Vorrichtungen zum Aufeinanderdrücken der benetzten Fügeflächen, d.h. der Randzonen der Kunststoffbahnen gewährleistet eine sichere dichte Nahtverbindung ohne Fehlstellen. Die beheizbare Metallfläche kann gegebenenfalls mit einer Antihaftschicht versehen sein, um ein Ankleben der zu erwärmenden Kunststoffbahnen zu vermeiden. In weiterer Ausbildung der Erfindung kann die Heizleistung des Aufheizelementes regelbar ausgebildet sein, so daß die Temperatur der Aufheizvorrichtung begrenzt werden kann und beispielsweise die Entzündungstemperatur des Quellschweißmittels nicht erreicht wird. Akustische oder optische Warnzeichen können dem Benutzer unzulässige Temperaturabweichungen ebenfalls deutlich machen. Insbesondere ist eine Kontrolleuchte für die geforderte Temperatur als Temperaturanzeige vorzusehen. Für die Bedienung und Instandhaltung der Vorrichtun wird vorteilhafterweise vorgesehen, das Aufheizelement und die Auftragseinrichtung für das Quellschweißmittel schwenk bar am Tragkörper zu befestigen.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Belastungsvorrichtung beweglich an den Tragkörper angekoppelt. Auf diese Weise ist eine bessere Anpassung an Unebenheiten des Untergrundes und damit eine gleichmäßiger Belastung der zu verbindenden Flächen mit dem erforderlichen Anpreßdruck gewährleistet. Bei einer vorteilhaften Ausbildung der Belastungsvornchtung sind bewegliche kleinere Einzelelemente miteinander gekoppelt. Bevorzugt weisen die Einzelelemente der Belastungsvorrichtung eine Auflagefläche aus Borsten auf. Hierbei können sowohl Bürstenplatten als auch kleine Bürstenrollen eingesetzt werden.
  • Bevorzugt dient der Tragkörper bei einem erfindungsgemäßen Gerät zum Quellverschweißen von Nähten von Kunststoffbahne zur Aufnahme des Aufheizelementes, der Auftragsvorrichtung für das Quellschweißmittel einschließlich des Behälters für das Quellschweißmittel und einer Führungseinrichtung durch den Benutzer. Die Belastungsvorrichtung ist bevor- zugt an den Tragkörper angehängt, so daß sie in Bedienungs richtung hinter dem Tragkörper hergezogen wird.
  • In weiterer Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung d.h. Gerätes zum Herstellen von Nähten durch Quellverschweißen bei Kunststoffbahnen ist zwischen Belastungsvorrichtung und Auftragseinrichtung eine durch Federdruck oder Belastung sich den Unebenheiten des Untergrundes anpassende bewegliche mit dem Tragkörper verbundene Anpreß rolle angeordnet, durch unmittelbar nach dem Auftrag des Quellschweißmittels der Kontakt zwischen den benetzten Randzonen d.h. Fügeflächen hergestellt wird. Die Vorrichtung kann entweder so ausgebildet sein, daß sie durch Gleiten bewegt wird oder gegebenenfalls zusätzlich mit Laufrollen ausgestattet ist. Bevorzugt ist in Bewegungsrichtung dem Tragkörper vorlaufend eine Andruckrolle oder -walze angeordnet, um ein Schüsseln der Randzonen der Bahnen auszugleichen und eine saubere Führung und leichtes Gleiten zu bewirken. Eberraschend hat sich herausgestellt, daß das erfindungsgemäße Gerät zum Quellverschweißen auch für die Verbindungsart des Heizkeilverschweißens von Kunst stoffbahnen angewendet werden kann. Beim Heizkeilverschweißen von Eunststoffbahn~n werden in der Regel mittels Wärme, d.h Heizkeil, die Fügefläche plastifiziert und durch nachfolgendes Zusammenpressen verschweißt. Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Gerätes wird nun die Fahrtrichtung der Vorrichtung umgekehrt, insbesondere durch Schwenken der Griffleiste um 1800, das Belastungselement wird abgekoppelt, dann dient die Auftragsvorrichtung für das Quellschweißmittel für einen sogenannten Primerauftrag als Anlöseeffekt und das Aufheizen mit Heizkeil bis in den plastischen Zustand der Kunststoffbahnen im Fügebereich bewirkt zusammen mit dem Anlöseeffekt eine verbesserte Schweißverbindung.
  • In der Zeichnung wird die Erfindung an Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 schematisch in perspektivischer Ansicht eineerfindungsgemäß ausgestattete Vorrichtung, Fig. 2, in Teilansichten den Verbindungsvorgang mit Auf-3 und 4 heizen, Auftragen des Quellschweißmittels und Verpressen der Verbindung und Fig. 5 eine weitere Ausbildung einer Vorrichtung.
  • In der Fig. 1 ist schematisch in perspektivischer Ansicht die Vorrichtung zum Quellverschweißen von Kunststoffbahnen, auch Nahtfügegerät genannt, in einer vorteilhaften Ausführungsform dargestellt. Die Arbeitsrichtung, d.h. die Bewegungsrichtung des Nahtfügegerätes wird durch den Pfeil 3 angedeutet, wobei das Gerät entweder durch Gleiten oder zusätzlich mit Rollen ausgestattet durch rollendes Schieben durch Krafteinwirkung über die Griffstange 5 und den Griff 7 durch einen Benutzer bewegt. Das Nahtfügegerät weist den Tragkörper 8 auf, der mit seiner Unterseite 81 auf den zu verbindenden Kunststoffbahnen gleitet. An dem Tragkörper sind die Auftragsvorrichtung 14 zum Auftragen des Quellschweißmittels in der Weise angebracht, daß der Austrittsbereich für das Quellschweißmittel und als Verteileinrichtung die Bürste 32, deren Borsten quer zur Fort bewegungsrichtung sich erstrecken unterhalb der Unterseite 81 mit Abstand geführt sind. Auf der Oberseite des Tragkörpers 8 ist beispielsweise über das Haltegestell 4 der Behälter 11 zur Aufnahme des Quellschweißmittels montiert, der über die Leitung 12 mit der Auftragseinrichtung 14 verbunden ist. In dieser Zuleitung 12 für das Quellschweißmittel ist zur Regulierung der Menge das Ventil 17 eingebaut. Unmittelbar vor der Auftragsvorrichtung 14 ist das - xJ Aufheizelement 6 so an dem Dragkörper 8 befestigt, daß es ebenfalls mit der Heizfläche im Abstand parallel zur Unterseite 81 des Tragkörpers geführt ist und damit in die überlappungsnaht einführbar ist. Zu dem Aufheizelement 6 wird die Heizvorrichtung 21 die beispielsweise mit-einem Regler 13 ausgerüstet ist. Hierbei kann es sich sowohl um eine elektrische Heizvorrichtung als auch beispielsweise um ein mittels Warmluft aufheizbares Element handeln. Unmittelbar hinter der Auftragsvorrichtung 14 schließt sich die Anpreßrolle 15 an, die mit dem Tragkörper 8 verbunden ist. Die Belastungsvorrichtung 2 ist beweglich und demontierbar im Bereich 19 an den Tragkörper 8 angekoppelt.
  • Sie kann bei Bedarf abgekoppelt werden. Die Belastungsvorrichtung 2 besteht in dem gezeigten Beispiel aus drei Einzelelementen, den Bürstenplatten 2a, 2b und 2c, die beweglich miteinander verbunden sind, so daß sie sich den Unebenheiten des Untergrundes besser anpassen und damit auch die Fügeflächen gleichmäßiger belasten Die in der Fig. 1 nicht dargestellten Kunststoffbahnen werden oberhalb ~des Aufheizelementes 6 und der Auftragseinrichtung 14 bzw.
  • der Bürste 32 und unterhalb des Aufheizelementes 6 und der Auftragsvorrichtung 14 geführt. Erst ab der Anpreßrolle 15 liegen die Fügeflächen 3 der Kun,tstoffbahnen aufeinander und unterhalb derselben. Durch die Belastungsvorrichtung 2 werden dann die mit Quellschweißmittel benetzten Flächen in ihrer Lage fixiert und durch Quellschweißen dauerhaft verbunden.
  • In der Fig. 2 ist ausschnittsweise schematisch zu sehen, wie das Aufheizelement 6, beispielsweise eine Kupferplatte zwischen die miteinander zu verbindenden Kunststoffbahnen 9 und 10 ragt, wobei die Fügeflächen mit 9a und 10a gekennzeichnet sind. Durch das Aufheizelement 6 werden nur die Fügeflächen vorgewärmt, so daß sie durch das unmittelbar darauf aufzutragende Quellschweißmittel schneller eine homogene einwandfreie Verbindung eingehen. Ein solches Vorwärmen von durch Quellschweißen zu verbindenden Kunststoffen ist beispielsweise bei Bahnen auf Basis Ethylen-Propylen-Kautschuk oder chloriertem Polyethylen von Vorteil. Es ist aber auch anwendbar beispielsweise beim Verbinden von Kunststoffbahnen aus Weich-PVC bei niedrigen Temperaturen um den Nullpunkt. In der Fig. 3 ist schematisc die Anordnung der Auftragseinrichtung 14 im Fügebereich zwischen den miteinander zu verbindenden Kunststoffbahnen 9 9 und 10 dargestellt, wobei das aus der Auftragseinrichtun 14 austretende Quellschweißmittel, das in den nachfolgenden Pinsel bzw. Bürste 32 einläuft und durch diesen gleichmäßig im Fügebereich verteilt wird. In der Fig. 4 ist schematisch in der Ansicht zu sehen, wie die nunmehr mit dem Quellschweißmittel angelösten Fügeflächen 10a und 9a der Kunststoffbahnen 9 und 10 zu der Naht 20 verbunden werden und durch die Belastung mit der Belastungsvorrichtung 2 noch für eine kurze Zeit zusammengepreßt werden.
  • In der Fig. 5 ist eine weitere Vorrichtung zum Quellschweißen von Kunststoffbahnen in erfindungsgemäßer Ausgestaltung dargestellt, wobei eine Vorrichtung, wie in der DE-PS 21 50 692 dargestellt, als Basis dient.
  • Bei der Vorrichtung nach Fig. 5 ist der Tragkörper 8 mit dem Aufheizelement 6 und der Auftragseinrichtung 14 für das Schweißmittel starr mit der Belastungsvorrichtung 2 über das Chassis 1 verbunden. An beiden greift die Griffstange 5 mit Handgriff 7 zur Bedienung der Vorrichtung an. An dem Griff 5 ist der Behälter 11 für das Quellschweißmittel über; die Halterung 4 befestigt. Zusätzlich ist das Gerät noch mit Laufrollen 34, die hinter der Belastungsvorrichtung 2, die aus einer Bürstenplatte besteht, ausgerüstet. Die Rege lung der Zufuhr für das Quellschweißmittel, das aus dem behälter 11 über die Schlauchleitung 12 zu der Auftrag einrichtung 14 geführt ist, erfolgt mittels des an dem Ventil 16 angreifenden Gestänges 18, das am Griff 5 befestigt ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ebenso zum Herstellen von überlappenden Nahtverbindungen durch Aufschweißen von Kunststoffbändern eingesetzt werden.
  • Beim Quellschweißen wird die Verbindung zwischen den Kunststoffen durch "Quellen", d.h. Lösen mit einem Lösungsmittel,das anschließend wieder verdunstet, hergestellt, insbesondere bei Raumtemperaturen. Das Heizkeilverschweißen hingegen beruht auf der Plastifizierung des Kunststoffes mittels Wärme. Die Vorrichtung nach Fig. 1 kann vorteilhaft auch nach Abkoppeln des Belastungselementes (2a,b,c) und Umkehr der Fahrtrichtung (3) zum Heizkeilverschweißen verwendet werden, wobei das Aufheizelement (6) entsprechend aufgeheizt wird. Ein geringer Auftrag eines Lösungsmittels mit der Auftrags einrichtung (14) vor dem Plastifizieren der Fügeflächen (9a, 10a) bewirkt ein besseres Verschweißen der durch Wärme plastifizierten Fügeflächen.

Claims (11)

  1. Patentanspruche: 1. Vorrichtung zum gleichmaßigen Quellverschweißen von Kunststoffbahnen, deren Randzonen einander überlappen, mit einem auf einem fahrbaren bzw. gleitfähigen Tragkörper montierten Behälter zur Aufnahme des Quellschweißmittels mit einer durch eine Leitung mit dem Behälter verbundenen Auftragseinrichtung für das Quellschweißmittel, welche zur Verteilung des Quellschweißmittels von der Seite her zwischen die überlappenden Randzonen der Kunststoffbahnen ragt und mit einer mit dem Tragkörper verbundenen flächenförmig auf den verschweißten Kunststoffbahnen aufliegenden Belastungsvorrichtung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß ein unmittelbar vor der Auftragsvorrichtung von der Seite her zwischen die überlappenden Randzonen der Kunststoffbahnen ragendes mit dem Tragkörper (8) verbundenes Aufheizelement (6) vorgesehen ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungsvorrichtung (2) beweglich an den Trag körper (8) angekoppelt ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastun#svornchtung (2) aus untereinander beweglich verbundenen Einzelelementen (2a,b,c) besteht.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da die Einzeleleiente (2a,b,c) der Belastungsvorrichtung eine Auflagefläche aus Borsten haben.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufheizelement (6)aus einer elek trisch geheizten Metallfläche besteht und gegebenenfall mit einer Antihaftschicht versehen ist.
  6. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleistung des Aufheizelementes (6) regelbar ist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch l gekennzeichnet, daß zwischen Belastungsvorrichtung (2) und Auftragseinrichtung (14) eine mit dem Tragkörper (8) verbundene Anpreßrolle (15) angeordnet ist, durch die unmittelbar nach dem Auftrag des Quellschweißmittels der Kontakt zwischen den benetzten Randzonen (9a, 10a) der Kunststoffbahnen (9, 10) hergestellt wird.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Tragkörper (8) eine Andrückrolle (33) angeordnet ist.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufheizelement (6) und die Auftragseinrichtung (14) für das Quellschweißmittel schwenk bar angeordnet sind.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufheizelement (16) eine Kontrolleuchte für die Temperaturanzeige aufweist.
  11. 11. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Heizkeilschweißen, wobei durch Schwenkung der Griffleiste (15) um 1800 die Fahrtrichtung umgekehrt ist und das Belastungselement (2) abgekoppelt ist.
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