DE6945152U - Vorrichtung zum verschweissen von gegenstaenden aus thermoplasten - Google Patents

Vorrichtung zum verschweissen von gegenstaenden aus thermoplasten

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Description

FARBWERKE HOECHST AG. vormals Meister Lucius & Brüning
Patentanmeldung: - Gm 920
Datum: 18. November 1969 - Kp/DPh.Schm/scn
Vorrichtung zum Verschweißen von Gegenständen aus Thermoplasten
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Verschweißen von Gegenständen aus Thermoplasten, die eine Vorschubeinrichtung für einen Schweißdraht, Heizeinrichtungen fur die Erwärmung des Schweißdrahtes und der Nahtfuge sowie einen an der Naht aufsetzbaren Schweißschuh mit Glättstück und Führungsnase aufweist.
Ein Schweißgerät mit Vorschubeinrichtung für den Schweißdraht ist aus der Schweizer Patentschrift 343 120 bekannt. Das dort beschriebene Gerät enthält in einer Ausführungsvariante eine dem Schweißnaht zugeordnete Vorwärmeeinrichtung in Form einer beheizbaren Hülse; der Vorschub des Schweißgerätes geschieht durch den frei aus der Hülse austretenden Schweißdraht.
Das Gerät mechanisiert einen Teil der beim freihändigen Schweißen vom Schweißer auszuübenden Handgriffe und erleichtert die Herstellung einer gleichmäßig geformten Naht. Es kann jedoch nur zum Verschweißen dünnwandiger Teile verwendet werden, und es kann grundsätzliche Mängel der bisherigen mittels Schweißdraht hergestellten Nänte nicht vermeiden.
Ein an der Oberfläche durch Heiß ca.? zufuhr auf Schweißtemperatur erhitzter Draht ist wegen der geringen Wärmeleitung der Thermoplaste im Kern kühler und nicht genügend plastifiziert. Die Temperaturdifferenz zwischen Kern und Oberfläche nimmt mit der Stärke des Drahtes zue Deshalb ist die Stärke der verwendbaren Drähte begrenzt. Der Durcumenser der üblichen Schweißdrähte beträgt etwa 4 min. Zwischen drei und fünf Millimeter liegt bisher auch die Grei.-ze der Wandstärken für Gegenstände, die mit einem einzelnen Drah;".strang verschweißbar sind.
Durch Verwendung von Drähten, deren Querschnitt dem Schweißquerschnitt angepaßt ist, läßt sich diese Grenze nicht wesentlich verschieben. Die Arbeitsweise einer besonders herausgestellten Variante der bekannten Vorrichtung läßt deutlich erkennen, daß auch in diesem Fall der Kern des Drahtes beim Schweißvorgang erheblich kühler ist als die äußere plastifizierte Drahtschicht. Der unplastifizierte aus der Vorwärmhülse frei austretende Draht muß näiulich nach dem notwendigen Weit er erwärmen noch die zum Transport des Gerätes erforderlichen Schubkräfte übertragen.
Zum Verbinden starkwandiger Teile - etwa ab fünf Millimeter mußten bisher beim Heißgas-Drahtschweißen mehrere Drahtlagen eingesetzt werden. Dies bedingte wiederholtes Erwärmen und birgt die Gefahr teilweiser thermischer Zersetzung in und an der Naht. Eine Verbesserung der beim Schweißen mittels Drähten erzielbaren Nahtgüte wird seit langem angestrebt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Halbzeug und andere Gegenstände mit Wandstärken von mehr als 5 mm mittels eines handelsüblichen, im Vergleich zum Nahtquerschnitt dünnen Schweißdrahtes in einem Schweißgang zu verbinden und dabei ei verbesserte Nahtgüte zu erzielen.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Schweißvorrichtung vorgeschlagen, die eine Vorschubeinrichtung für einen Schweißdraht, Heizeinrichtungen für die Erwärmung des Schweißdrahtes und der Naht fuge sowie einen Schweißschuh mit Glättstück urd Führungsnase aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung für die Erwärmung des Schweißdrahtes einen gegenüber dem Schweißdraht eineinhalb bis dreifach weiteren, 25 bis 50 Schweißdrahtstärken langen Nutzraum enthält, dessen Eingang von einer Führungsbüchse für den Schweißdraht gebildet ist und dessen Ausgang zwischen der Führungsnase und dpm Glattstück unmittelbar in den Schweißschuh einmündet.
Durch diese erfindungsgemäße Vorrichtung wird erreicht, daß das Schweißgut mittels des Schweißdrahtes vollplastifiziert in die Nahtfuge gedrückt werden kann. Es entsteht eine Naht von gleich
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mäßiger Dichte und von hol. ^r, mit der Heißgas-Dralitschv.-eißuag bisher nicht erreichter Cüte.
Die Zeichnung stellt eine beispielsweise AusführuuB des 3eQ'enstandes der Erfindung dar. Die Heizeinrichtung 1 für den Schweißdraht 2 weist einen gegenüber dem Schweißdraht erweiterten Nutzraura 3 auf. Der Eingang des Nutzraumes wird von einer Führungsbüchse 4 gebildet, deren Querschnitt dem des Schweißdrahtes entspricht. Der Ausgang des Nutzraumes mündet zwischen Führungsnase 5 und Glättstück 6 unmittelbar in den Schweißschuh 7. Von der Vorschubeinrichtung für den Schweißdraht sind nur die Rollen 9 gezeichnet. Die Einrichtung zur Erwärmung des Schweißdrahtes besteht aus einem guten Wärmeleiter, wie Kupfer oder Bronze; sie enthält einen elektrischen Heizkörper 10 und <- in Kontaktthermometer 11. Die Einrichtung zur Erwärmung der Nahti,»ge besteht aus einem elektrischen Lufterhitzer 12; die Luftzufuhr erf„ > r.t über den Schlauch 13, der Luftaustritt geht du ch die in die Naht gerichtete Düse.14. Der SchweilPschuh 7 mit Führungsnase 5 und Glättstück 6 besteht aus einem schlechten Wärmeleiter, Vorzugs= weise aus Polyt^trafluoräthylen. Der gestrichelt gezeichnete Griff 15 dient zum Andrücken der Vorrichtung.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist das Schweißgut von der Führungsbüchse 4 bis in die Naht fuge 8 geführt. Der Schweißdraht wird bereits im Nutzraum 3 durchplastifiziert. Der durch die Führungsbüchse nachschiebende Schweißdraht wirkt wie der Kolben eines hydraulischen Systems; er drückt die Masse in den Schwe ßschuh. Im stationären Betrieb sind die Räume hinter der Führungsbüchse 4 mit bewegtem Schweißgut gefüllt; es wird im Nutzraum 3 und in dem von Schuh 7 und Nahtfuge 8 gebildeten Raum durch den nachdrückenden Draht 2 gestaucht und geknetet.
Der Schweißer kompensiert den Innendruck auf den Schweißschuh 7 durch Andrücken der Vorrichtung in Richtung auf die Naht. Der Vorschub der Vorrichtung erfclgt allein durch den Druck des plastischen Schweißgutes auf die der Nahtform entsprechende Führungsnase 5 des Schweißscbuhes. Am Ende des Glättstückes 6 des Schweißschuhes ist die Naht geglättet und soweit erstarrt, daß sie den
austritt plastischen Schweißgutes versperrt.
Der Nutzraum 3 der Heizeinrichtung 1 für den Schweißdraht kann zur wirksameren Durchknetung des Schweißgutes vom Ende der Führungsbüchse 4 zur Einmündung in den Schweißschuh 7 hin kegelig erweitert worden. Am weiten Ende des Nutzraumes soll dessen Querschnitt jedoch höchstens dreifach größer sein als der Querschnitt des Schweißdrahtes.
Zum Verschweißen von Teilen aus Polyäthylen oder Polypropylen werden bei einem Nahtquerschnitt von 50 mnr je nach Lage und Verlauf der Naht nur 7 bis 9 Minuten je Meter benötigt. Die Zeitersparnis gegenüber dem Mehrlagen-Drantschweißen beträgt 60 bis 80 %.

Claims (2)

Schutzansprüche
1. Vorrichtung zum Verschweißen von Gegenständen aus Thermoplasten, die eine Vorschubeinrichtung für einen Schweißdraht, Heizeinrichtungen für die Erwärmung des Schweißdrahtes und der Naiitfuge sowie einen an die Naht ansetzbaren Schweißschuh mit Glättstück und Führungcnase aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (1) für die Erwärmung des Schweißdrahtes (2) einen gegenüber dem Schweißdrahtquerschnitt eineinhalb bis dreifach weiteren, 25 bis 50 Schweißdr- tstärken langen Nutzraum (3) enthält, dessen Eingang von einer Führungsbüchse (4) für den Schweißdraht gebildet ist und dessen Ausgang zwischen Führungsnase (5) und Glättstück (6) unmittelbar in den Schweißschuh (7) einmündet.
2. Vo3 .'ichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nuxzraum (3) der Heizeinrichtung (1) für den Schweißdraht (2) vom Ende der Führungsbüchse (4) zur Einmündung in den Schweißschuh (7) hin kegelig erweitert ist.
^ ι t
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