DE4002291A1 - Verfahren zur pruefung einer schweissnaht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen einer Schweißnaht an Kunststoffabdichtungsbahnen.

Kunststoffabdichtungsbahnen werden üblicherweise überlappend verlegt. Das gilt sowohl für das Verlegen im Deponiebereich als auch bei Dachabdichtungen.

Die überlappend verlegten Abdichtungsbahnen werden an den einander überlappenden Rändern miteinander verschweißt. Dabei stellt sich jeweils die Frage, ob die Schweißnähte einwandfrei sind. Während bei Dachabdichtungen eine schadhafte Schweißnaht im nachhinein abgedichtet werden kann, ist das im Deponiebereich derzeit nicht möglich. Sobald die Deponiebasisabdichtung erstellt ist, wird das Deponiegut auf der Basisabdichtung aufgehaldet, so daß die Schweißnaht nicht mehr zugäng­ lich ist. Für Deponien ist deshalb eine Doppelschweißnaht entwickelt worden. Zwischen beiden Schweißnähten liegt ein Prüfkanal, der nach Fertigstellung der Schweißnaht mit Druckluft beaufschlagt wird. Wenn der Druck über eine bestimmte Zeitdauer bestehen bleibt, gilt die Schweißnaht als dicht. Dieses Verfahren ist materialaufwendig, weil ein Teil des Bahnenrandes für die zweite Schweißnaht verlorengeht bzw. erforderlich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schweißnahtprü­ fung zu schaffen, die im wesentlichen ohne Materialverlust möglich ist.

Nach der Erfindung wird das durch Verwendung eines ein elektromagne­ tisches Feld erzeugenden Senders und eines entsprechenden Empfängers erreicht. In der Betriebsweise von Sender und Empfänger stehen zwei Alternativen zur Verfügung:

Sender und Empfänger können oberhalb der Schweißnaht in einem geringen Abstand voneinander geführt werden. Dabei ist es vorteilhaft, unter­ halb der Schweißnaht einen Reflektor anzubringen. Der Reflektor kann durch eine Metallfolie gebildet werden. Für die Metallfolie sind preisgünstige dünne Folien geeignet. Die Folien können aufgeklebt sein oder beim Extrudieren der Kunststoffabdichtungsbahnen aufkaschiert werden.

Bei der anderen Alternative werden Sender und Empfänger am Schweiß­ gerät mitgeführt, wobei die eine Anlage über der Schweißnaht und die andere Anlage unter der Schweißnaht angeordnet ist. Dies ist an üblichen Schweißgeräten ohne weiteres möglich, welche mit einem schwanenförmig bzw. S-förmig gebogenen Arm durch den Spalt zwischen den beiden Bahnenrändern hindurch unter den unten liegenden Abdich­ tungsbahnenrand greifen. Das geschieht bisher allein zum Zwecke der Lagerung und Halterung einer Antriebsrolle bzw. Andruckrolle oder Gegendruckrolle. Der schwanenförmig bzw. S-förmig gebogene Arm kann bei entsprechender konstruktiver Gestaltung leicht einen Sender oder Empfänger tragen. Die notwendige elektrische Energie kann dem Sender oder Empfänger von einer dicht daneben angeordneten Batterie oder über eine elektrische Zuleitung von dem oben laufenden Schweißgeräteteil zugeführt werden.

Beide Alternativen arbeiten im wesentlichen gleich. Es wird das durch die verschweißte Zone transmittierte elektrische Feld gemessen. Wird der Sender unter konstanten Betriebsbedingungen betrieben, so wird ein Feld konstanter Stärke ausgesendet. Die elektrische Feldkomponente dieses elektromagnetischen Feldes wird in Abhängigkeit von den die elektrischen Eigenschaften, d. h. in Abhängigkeit von der Homogenität des ein Dielektrikum bildenden Kunststoffmaterials zwischen Sender und Empfänger gedämpft. Ist die Schweißnaht in Ordnung, so wird die Dämpfung des Feldes innerhalb einer bestimmten Größenordnung liegen, die über die Feldstärke im Empfänger zu messen ist. Werden nun Be­ reiche gemessen, in denen die Schweißnaht nicht in Ordnung ist, so wird die Dämpfung in diesem Bereich andere als die sonst üblichen Werte annehmen, da das Feld im Luftspalt der nicht verschweißten Bereiche anderen Dämpfungs- und Ausbreitungsgesetzmäßigkeiten gehorcht als in den verschweißten Bereichen. Somit können über die Veränderung der empfangenen bzw. eingestrahlten Feldstärke die Qualitäten der Schweißnähte geprüft werden.

Da die Dämpfungseigenschaften stoffabhängig sind, ist es von Vorteil, die Frequenz des elektrischen Feldes auf die verarbeiteten Kunststoffe abzustellen, um zu möglichst ausgeprägten Meßergebnissen zu kommen. Ein direktes Übesprechen vom Sender zum Empfänger, die beide oberhalb der Schweißnaht geführt werden, wird dadurch verhindert, daß unterhalb der Schweißnaht ein Reflektor in Form einer Metallfolie vorgesehen ist. Ausreichend ist eine Metallfolie sehr geringer Dicke, die am Bahnenrand aufkaschiert ist. Durch den Sender wird der Metallstreifen zu elektromagnetischen Schwingungen angeregt. D. h. der Metallstreifen wurde kapazitiv an die Hochfrequenzquelle angekoppelt. Der Metall­ streifen wird selbst zur Strahlenquelle, deren Signal dann durch die Schweißnaht hindurch vom Empfänger aufgenommen und ausgewertet werden kann. Die Erfassung und Aufzeichnung der Signale kann analog oder auch digital erfolgen und dokumentiert werden. Zur Aufzeichnung bzw. Dokumentation eignet sich ein Magnetaufzeichnungsgerät oder ein Transienten-Rekorder.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung darge­ stellt.

Nach Fig. 1 sind zwei Bahnenränder von Abdichtungsbahnen 1 und 2 miteinander verschweißt worden. Unterhalb der Schweißnaht ist auf dem Bahnenrand 2 eine Aluminium-Folie 3 von 0,05 mm Dicke aufkaschiert worden. Das Aufkaschieren ist während bzw. unmittelbar nach Herstel­ lung der Abdichtungsbahn 2 erfolgt.

Die Schweißnaht wird im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 mit zwei Anlagen, einem Sender 4 und einem Empfänger 5 geprüft. Die beiden Anlagen sind durch einen Griff 6 miteinander verbunden. Der Sender 4 erzeugt elektromagnetische Wellen, die sich durch die Schweißnaht hindurch ausbreiten und von der Aluminiumfolie 3 reflektiert werden.

Die Reflexionswellen werden im Sender 5 empfangen. Bei unvollständiger Schweißnaht zeigen sich im Empfänger 5 andere Werte als bei einer gewünschten Schweißnaht. Dadurch kann die Qualität der Schweißnaht kontrolliert werden.

Während nach Fig. 1 die Schweißnahtprüfung nach der Schweißung erfolgt, ist die Schweißnahtprüfung nach Fig. 2 beim Schweißvorgang vorgesehen.

Nach Fig. 2 werden Bahnenränder 10 und 11 miteinander verschweißt. Von dem Schweißgerät sind nur Andruckrollen 12 und 13 dargestellt, die über einen S-förmigen Bügel (Schwanenhals) miteinander verbunden werden. Der Bügel 14 greift durch einen Spalt 20, der entsteht, wenn die Abdichtungsbahnenränder in das Schweißgerät eingeführt werden. Dabei gleiten die Ränder über bzw. unter einen Heizkeil, der die Schweißflächen plastifiziert. Nach Verlassen des Heizkeiles drücken die Anpreßrollen 12 und 13 die Bahnenränder gegeneinander. Damit wird der notwendige Schweißdruck erzeugt, um die plastifizierten Schweiß­ flächen aneinanderzudrücken und die Schweißverbindung herzustellen. Die in Fig. 2 ersichtliche Wölbung der Bahnenränder ergibt sich dadurch, daß die untere Andruckrolle 13 unter die Bahnenränder fassen muß.

Die Darstellung nach Fig. 2 zeigt sowohl einen Schnitt durch die fertige Schweißverbindung als auch strichpunktiert eine Situation 19 des Bahnenrandes 10, in dem der Bahnenrand 10 einen für den Durchgriff des Bügels 14 ausreichenden Abstand von dem Bahnenrand 11 besitzt, der den Spalt 20 bildet.

Von dem Rest des Schweißgerätes sind nur noch die beiden Anlagen, Sender 18 und Empfänger 17 dargestellt. Sender 18 arbeitet in der gleichen Weise wie der Sender 4; der Empfänger 17 in der gleichen Weise wie der Empfänger 5 nach Fig. 1.

Claims (2)

1. Verfahren zum Prüfen einer Schweißnaht an Kunststoffabdichtungs­ bahnen, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schweißnaht ein elektro­ magnetisches Feld erzeugender Sender (4, 18) und ein Empfänger (5, 17) entlanggeführt werden, wobei entweder

• - beide Anlagen oberhalb der Schweißnaht geführt werden und wobei unterhalb der Schweißnaht ein Reflektor angebracht ist oder
• - beide Anlagen am Schweißgerät mitgeführt werden, wobei die eine Anlage über der Schweißnaht und die andere Anlage unter der Schweißnaht angeordnet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Metallfolie (3) als Reflektor.