DE4213066A1 - Heizkeilschweißen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Heizkeilschweißen von Abdichtungsbahnen aus Kunststoff. Das Schweißen von Abdichtungsbahnen aus Kunststoff kann in verschiedener Form erfolgen. Die Schweißflächen werden erwärmt. Bei Schweißtemperatur ist das Material plastifiziert. Die plastifi­ zierten Schweißflächen werden anschließend aneinander gedrückt. Da­ bei verbinden sich die Abdichtungsbahnen an den plastifizierten Schweißflächen.

Die gebräuchlichste Art, die Schweißflächen zu erwärmen, bedient sich sogenannter Heizkeile. Dabei handelt es sich um keilförmige Werkzeuge, die zwischen die überlappenden Bahnenränder zweier miteinander zu verbindender Abdichtungsbahnen gebracht werden. Die Heizkeile sind erwärmt. Die Heizkeile übertragen durch Berührung mit den Schweißflä­ chen der Abdichtungsbahnenränder ihre Wärme auf die Schweißflächen. Dabei wird der besondere Vorteil dieses Verfahrens darin gesehen, daß die Heizkeile durch die Berührung Reibung verursachen und an der Schweißfläche eine Oberflächenveränderung herbeiführen. Es wird davon ausgegangen, daß die Oberflächenveränderung eine Zerstörung des durch Oxidation entstandenen Materialfilms beinhaltet. Der oxidierte Kunst­ stoff beeinträchtigt die Schweißqualität in ganz erheblichem Umfange, solange er in Form eines geschlossenen Filmes vorliegt.

Die Heizkeil-Schweißtechnik ist seit Jahrzehnten erprobt. Sie findet vorzugsweise bei Dachabdichtungen, Abdichtungen mit Kunststoffbahnen im Tunnel und im Deponiebau Anwendung. Sie findet auch Anwendung bei sogenannten Noppenbahnen unter der Voraussetzung, daß sich an den Bahnenrändern keine Noppen befinden. Das verursacht erhebliche Pro­ bleme. Dabei liegen die größten Schwierigkeiten im Vorkonfektionieren der Materialzuschnitte. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrun­ de, das Verschweißen von Noppenbahnen zu vereinfachen. Nach der Erfin­ dung wird das dadurch erreicht, daß von den übereinanderliegenden Bahnenrändern nur die Schweißflächen frei von Noppen sind. Das erlaubt es, einen Bahnenrand noppenfrei vorzubereiten und den anderen Bahnen­ rand unter beliebiger Ablängung der zugehörigen Abdichtungsbahn vor den noppenfreien Bahnenrand zu legen.

Dadurch entsteht vorteilhafterweise eine über den Nahtbereich der Abdichtungsbahnen hinausgehende geschlossene Noppenfläche. Dies ist für die Funktion der Noppenbahn günstig, weil z. B. beim Abdichten einer Betonwand auch im Nahtbereich der Abdichtungsbahnen über die in den Beton eingeschlossenen Noppen die Haftung der Abdichtungsbahnen am Beton gewährleistet ist.

Nach der Erfindung werden die in der oben beschriebenen Weise auch im Nahtbereich der Abdichtungsbahnen mit Noppen versehenen Ränder wahl­ weise mit Hilfe eines herkömmlichen Heizkeiles verschweißt. Dabei sind die Vorrichtungsteile besonders gestaltet, mit denen der zum Schweißen notwendige Andruck erzeugt wird. Der Andruck kann durch gleitende oder rollende Werkzeuge herbeigeführt werden. Diese Werkzeuge besitzen soweit Sie noppenseitig vorgesehen sind - nach der Erfindung eine Breite, die kleiner oder gleich dem Abstand der Noppen quer zur Schweißrichtung ist, und bei Beibehaltung der Breite eine Höhe, die größer oder gleich der Noppenhöhe ist. Solchermaßen können die Werk­ zeuge zwischen die Noppen greifen und den notwendigen Schweißdruck erzeugen. Dabei ist von Vorteil, wenn die plastifizierte Schweißfläche am Abdichtungsbahnenrand genau gegenüber der Fläche liegt, an der die Andruckwerkzeuge wirken.

An der den Noppen abgewandten Seite können herkömmliche Andruckwerk­ zeuge Einsatz finden, vorzugsweise sind jedoch gleiche Andruckrollen im Einsatz.

Auch das Z-förmige Führungsprofil der Schweißvorrichtung (häufig Schwanenhals genannt) weist bei der erfindungsgemäßen Verschweißung mit Noppen noppenseitig eine Besonderheit auf. Dort ist die Öffnungs­ weite des Profiles größer oder gleich (plus einem notwendigen Bewe­ gungsspiel) der Dicke der gesamten Abdichtungsbahn mit Noppen. Infolgedessen kann der mit Noppen versehene Bahnenrand ungehindert in das Z- oder S-förmige Führungsprofil hineingleiten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung aus­ schnittsweise dargestellt.

Nach Fig. 1 sind zwei Kunststoffabdichtungsbahnen so verlegt, daß sie einander an den Rändern 1 und 2 überlappen. Bei der Darstellung nach Fig. 1 ist ein Schnitt gebildet, der durch den obenliegenden Bahnen­ rand 2 entlang der Kante des untenliegenden Bahnenrandes 1 verläuft. Dementsprechend ist der obenliegende Bahnenrand 2 gestrichelt darge­ stellt.

Der untenliegende Bahnenrand 1 ist frei von Noppen, während der oben­ liegende Bahnenrand 2 mit Noppen versehen ist.

Die Bahnenränder 1 und 2 werden über einen Heizkeil 6 gezogen. Der Heizkeil 6 besteht aus Kupfer und ist mit einer Heizpatrone beheizt, die den Heizkeil 6 auf eine Temperatur bringt, bei der der Heizkeil 6 soviel Berührungswärme an die Bahnenränder abgibt, daß die Berührungs­ flächen der Bahnenränder plastifiziert werden.

Der Heizkeil 6 ist in Abständen mit Stegen 7 versehen. Dies dient zur Herstellung einer Doppelnaht. Aufgabe einer Doppelnaht ist es, eine spätere Prüfung zu ermöglichen. Die Prüfung erfolgt in dem Wege, daß der Zwischenraum zwischen den beiden Nähten und den beiden Bahnenrän­ dern, der einen Prüfkanal bildet, mit Druckluft beaufschlagt wird. Sofern einige Zeit kein nennenswerter Druckabfall eintritt, wird von einer ausreichenden Verschweißung ausgegangen.

Die beiden Stege 7 des Heizkeiles 6 verursachen demnach zwei plastifi­ zierte Berührungsflächen an den Bahnenrändern 1 und 2. Die plastifi­ zierten Oberflächenstreifen des Bahnenrandes 1 liegen denen des Bahn­ enrandes 2 genau gegenüber, so daß sie nach Verlassen des Heizkeiles aufeinanderliegen. Bei dieser Berührung wird zugleich ein Druck ausgeübt. Dies geschieht über gleiche Andruckrollen 4 und 5, die ent­ sprechend positioniert sind. Für die Andruckrolle 5 ist die Positi­ onierung problemlos. Bei der Andruckrolle 4 ist vorgesehen, daß die An­ druckrolle zwischen die Noppen 3 greift. Das hat Rückwirkungen auf die Lage des Heizkeiles und die Schweißflächen. D.h. die Schweißflächen sind am Bahnenrand 2 an der den Noppen 3 abgewandten Seite so angeordnet, daß sie im Zwischenraum zwischen den Noppen liegen.

Nach Fig. 3 ist die Andruckrolle 4 mit Stegen 8 versehen, zwischen denen sich ein Hohlraum 9 befindet. Die Breite der Stege 8 ist kleiner, höchstens gleich dem Abstand der Noppen 3 quer zur Schweiß­ richtung. Die Andruckrolle 4 hat im querschnitt eine H-Form.

Der Mittenabstand der Stege 8 ist gleich dem Mittenabstand der Noppen 3 quer zur Schweißrichtung.

Die Höhe der Stege bzw. die Tiefe der Ausnehmung 9 ist größer, aber höchstens gleich der Noppenhöhe.

(Im Ausführungsbeispiel ist der Mittenabstand 16 mm. Aufgrund dieser Maßverhältnisse ist gewährleistet, daß die Andruckrolle 4 nicht durch die am Noppenrand 2 vorgesehenen Noppen 3 gestört wird.

Neben der oben angesprochenen Lage der Schweißflächen ist die der Bahnenränder wichtig. Dies gilt grundsätzlich für alle überlappenden Verschweißungen. Es ist bekannt, dies mit Hilfe eines Z-förmigen oder S-förmigen Profils und mit Hilfe der Einzugrollen oder Einzugwalzen an der Schweißvorrichtung sicherzustellen. Das Z-förmige oder S-förmige Führungsprofil wird auch Schwanenhals genannt. Dieses Profil ist in Fig. 4 dargestellt. Es ist mit 10 bezeichnet und besitzt 2 Ausneh­ mungen 11 und 12, in denen die Bahnenränder 1 und 2 aufgenommen werden. Dabei sollen die Bahnenränder am linken Teil 13 bzw. am rech­ ten Teil 14 des Führungsprofils 10 zur Anlage kommen. Dann ist eine genaue Überlappung gewährleistet. Bei zu geringer Überlappung wäre der dann sich ergebende Bahnenrand für die Verschweißung zu schmal. Bei zu großer Überlappung müßte die Schweißvorrichtung blockieren. Die gewün­ schte Anlage der Bahnenränder an den Teilen 13 und 14 des Führungs­ profiles 10 wird mit Hilfe der nicht dargestellten Einzugrollen des Schweißgerätes herbeigeführt. Die Einzugrollen sind dazu geringfügig geschwenkt, so daß ihre Einzugrichtung nicht nur in Schweißrichtung verläuft, sondern auch in geringem Maße gegen die Teile 13 und 14, die insoweit Anschläge bilden.

Das Führungsprofil 10 hat im übrigen noch konstruktive Aufgaben, in­ dem es die Halterung für die Rollen bildet, die jeweils unter den untenliegenden Bahnenrand gebracht werden müssen.

Das Führungsprofil 10 besitzt eine Öffnungsweite 11 für den Bahnenrand 2 mit den Noppen 3, der gleich der Dicke des Bahnenrandes 2 ein­ schließlich der Höhe der Noppen 3 ist, zuzüglich eines notwendigen Bewegungsspieles für den Durchgang des mit Noppen versehenen Bahnen­ randes.

Claims (4)

1. Heizkeilschweißen von Abdichtungsbahnen aus Kunststoff, wobei die Bahnen an den Rändern übereinanderliegen, dadurch gekennzeich­ net, daß zum Verschweißen von Noppenbahnen (2) ein noppenloser Bahnenrand hinter einen noppenbesetzten Bahnenrand gebracht wird und die Schweißflächen so angeordnet sind, daß sie an der noppen­ abgewandten Seite des Bahnenrandes (2) zwischen den Noppen (3) liegen, und wobei das Andruckwerkzeug (4) zwischen die Noppen (3) greift.

2. Heizkeilschweißen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Andruckrolle (10) mit einem Steg (8), dessen Breite kleiner oder gleich dem Abstand der Noppen (3) quer zur Schweißrichtung ist, und dessen Höhe bei dieser Breite größer oder gleich der Noppen­ höhe ist.

3. Heizkeilschweißen nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Andruck­ rollen (4) mit H-förmigen Querschnitt für die Herstellung einer Doppelnaht, wobei der Abstand der Stege (8) gleich dem Mittenab­ stand der Noppen ist.

4. Heizkeilschweißen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3, gekennzeichnet durch ein Führungsprofil (10), das eine Öffnungs­ weite besitzt, die größer oder gleich der Dicke des Bahnenrandes (2) mit Noppen (3) ist, zuzüglich des notwendigen Bewegungsspieles.