SE461409B

SE461409B - Method and apparatus for welding of roofing material

Info

Publication number: SE461409B
Application number: SE8802388A
Authority: SE
Inventors: B Larsson; L-A Lok
Original assignee: Mataki Ab
Priority date: 1988-06-27
Filing date: 1988-06-27
Publication date: 1990-02-12
Also published as: SE8802388L; SE8802388D0

Abstract

For hot-welding of roofing material, use is made of a carriage 1 which carries a liquefied petroleum gas drum 16 and a burner 10. The carriage also carries a reel 31 of welding strip 32. The carriage also has a chamber 40 which is open towards the roofing material and through which the strip 32 runs. The liquefied petroleum gas burner is a so-called hot gas burner which, at its outlet, delivers a hot gas flow consisting of the exhaust gases of the liquefied petroleum gas flame and cooled by a secondary air flow 19. The hot gas 19 thereby produced is introduced into the chamber 40 which is open towards the substrate and adjoins the latter via a defined gap 45 so that the hot gas 19 acquires a predetermined distribution and dwell time in contact with the weld seam area for optimizing the welding procedure. Both the method and the apparatus for carrying out the method are claimed. <IMAGE>

Description

461 409 10 15 20 25 Ytterligare ändamål är att reducera bränsleåtgången för svetsningsoperationen och att minska brandrisken vid svetsning av den aktuella arten. 461 409 10 15 20 25 Another purpose is to reduce fuel consumption for welding operation and to reduce the risk of fire welding of the species in question.

Enligt uppfinningen uppnås ett eller flera av dessa ända- mål med ett förfarande som utgår från den teknik vilken omfattas av ingressen till kravet 1, och kännetecknas av de särdrag som framgår av kravets 1 kännetecknande del.According to the invention, one or more of these objects are achieved. objectives of a procedure based on the technology which is covered by the preamble of claim 1, and is characterized by the features which appear from the characterizing part of claim 1.

Utföringsformer av uppfinningen anges i de osjälvständiga förfarandekraven.Embodiments of the invention are set forth in the dependent claims procedural requirements.

En apparat enligt uppfinningen,_för utövning av det upp- finningsenliga förfarandet, är baserad på den förut kända struktur som framgår av ingressen till apparatkravet, och utmärkes därvid av de särdrag som framgår av apparatkravets kännetecknande del.An apparatus according to the invention, for carrying out the inventive procedure, is based on the prior art structure set out in the preamble to the device requirement, and is thereby distinguished by the features which appear from the apparatus requirement characteristic part.

Utföringsformer av apparaten anges i de osjälvständiga appa- ratkraven.Embodiments of the apparatus are set forth in the dependent ratkraven.

I anknytning till svetsning av en fogremsa över en stumfog inbegriper sålunda en utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen att en körbar vagn, som bär dels ett förråd av en svetsfogningsremsa dels ett bränsleförràd och en därtill ansluten hetluftbrännare, är anordnad så att brännarens utflöde påverkar såväl remsan som underlaget i fogspaltområdet när vagnen köres längs fogen, varvid remsan tätt anbringas i svetsförband över fogen och svet- sas mot ovansidan av taktäckningsmaterialet. Utflödet från brännaren inledes i en kammare vilken är öppen mot vagnens körningsunderlag varvid kammarens rand är anordnad på att i förväg bestämt avstånd från underlaget till bildning av definierade utströmningsbetingelser för gasen från kammaren, '1 10 15 20 25 461 409 och fogremsan bringas att genomlöpa kammaren.In connection with welding of a joint strip over a butt joint thus comprising an embodiment of the method according to the invention to a drivable trolley, which carries partly a storage of a weld strip, partly a fuel supply and a hot air burner connected thereto, is arranged so that the burner outflow affects both the strip and the substrate in the joint gap area when the carriage is driven along the joint, whereby the strip is tightly applied in a welded joint over the joint and towards the top of the roofing material. The outflow from the burner is opened in a chamber which is open to the carriage running pad, the edge of the chamber being arranged to i predetermined distance from the substrate to the formation of defined outflow conditions for the gas from the chamber, '1 10 15 20 25 461 409 and the joint strip is caused to pass through the chamber.

Genom den uppfinningsenliga tekniken uppnås de nämnda ändamàlen'och vinnes väsentliga fördelar.By means of the technique according to the invention, the mentioned ones are achieved purposes' and significant benefits are gained.

Vid den tidigare tekniken där flamman direkt riktas mot underlaget, mäste flamman hållas på sådant avstånd fràn underlaget att den omedelbara antändningsrisken reduceras i ändamålsenlig grad. Emellertid innebär detta att flammans främre del inte blir tillräckligt stabil relativt det av- sedda träffomrádet pá underlaget, dvs. att flamman påverkas av blåst. Detta innebär i sin tur att svetsförbandet blir mindre bra eller rent av ofullständigt utmed vissa längd- avsnitt i fogomràdet, och sådana otätheter är inte accep- tabla. Genom uppfinningen däremot erbjuds en bättre defi- nierad värmetillförsel till svetsfogningsomràdet över en i tvärled definierad dimension.In the previous technology where the flame is directly aimed at the substrate, the flame must be kept at such a distance from the basis that the immediate risk of ignition is reduced to an appropriate degree. However, this means that the flame front part does not become sufficiently stable relative to the seen the hit area on the ground, ie. that the flame is affected of blown. This in turn means that the welded joint becomes less good or even incomplete along certain lengths sections in the joint area, and such leaks are not acceptable tabla. The invention, on the other hand, offers a better definition heat supply to the weld joint area over a transversely defined dimension.

Genom den uppfinningsenliga tekniken, kan vidare det värme- flöde som härrör från flamman bättre kontrolleras och ut- nyttjas i en påtagligt bättre omfattning; med en apparat för utövning av det uppfunna förfarandet har man sålunda uppnått en bränsleátgàng som är en fjärdedel till en femte- del av bränsleàtgàngen för en konventionell anordning av den ovan beskrivna tvpen. Bränsleátgàngen är inte enbart en fråga om bränslekostnad, utan kanske i högre utsträck- ning en bekvämlighetsfràga eftersom för en given kapacitet, ett mindre bränsleförrád behöver medbringas pà vagnen, och en mindre mängd bränsle behöver tas upp på taket.Furthermore, by the technique according to the invention, the heating flow arising from the flame is better controlled and used to a significantly better extent; with an apparatus for the practice of the invented method one thus has achieved a fuel supply that is a quarter to a fifth part of the fuel supply for a conventional device of the tvpen described above. Fuel access is not alone a question of fuel cost, but perhaps to a greater extent a matter of convenience because for a given capacity, a small fuel supply needs to be carried on the wagon, and a smaller amount of fuel needs to be taken up on the roof.

Genom att låta de heta gaserna temporärt uppehålla sig i en kammare, får de heta gaserna en relativt lång uppehålls- tid däri, och kan därigenom de heta gasernas värmeinneháll 461 409 10 15 20 25 30 avges på ett jämnt och kontrollerbart sätt över det av- sedda fogytorna. Genom att anordna lämpliga utström- ningsspalter mellan husets rand och exempelvis underlaget kan man frambringa ett önskat flödesmönster i huset och härigenom styra värmeavgivningen på optimalt sätt.By allowing the hot gases to temporarily reside in a chamber, the hot gases have a relatively long residence time. time therein, and can thereby the heat content of the hot gases 461 409 10 15 20 25 30 delivered in an even and controllable manner over the seen fogytorna. By arranging appropriate outflows gaps between the edge of the house and, for example, the base you can produce a desired flow pattern in the house and thereby controlling the heat dissipation in an optimal way.

Om exempelvis hetluftbrännareninmynnar i kammaren i dess främre del såsom betraktat i körningsriktningen, kan husets höjd tillta i riktning motsatt körningsriktningen och kan fogförseglingsremsan ledas genom husets bakre del. Vidare kan spalten mellan husets rand och underlaget uppgå till cirka 1 cm. I vissa fall kan det vara lämpligt att låta spalten öka i en riktning motsatt framàtkörningsriktningen.If, for example, the hot air burner opens into the chamber in its front part as viewed in the direction of travel, the house can height increase in the direction opposite to the direction of travel and can the joint sealing strip is passed through the rear part of the housing. Further the gap between the edge of the house and the base can amount to about 1 cm. In some cases, it may be appropriate to sound the gap increase in a direction opposite to the direction of travel.

Vidare kan brännaren vara riktad snett bakåt-nedát.d Enligt uppfinningen kan kammaren vara utrustad med en konventionell s.k. hetluftbrännare av den art som ofta utnyttjas för krympning av plastslangar eller plastkragar för tätningsändamàl.Furthermore, the burner can be directed obliquely backwards-downwards.d According to the invention, the chamber may be equipped with a conventional s.k. hot air burners of the kind often used used for shrinking plastic hoses or plastic collars for sealing purposes.

Skulle fogomràdet mellan de taktäckningsytor som skall fog- förseglas vara fuktig, kan den uppfinningsenliga apparaten utnyttjas för torkning av fogomrádet före fogsvetsning.Should the joint area between the roofing surfaces to be joined sealed to be damp, the apparatus according to the invention can is used for drying the joint area before joint welding.

Den uppfinningsenliga apparaten erbjuder en minimering av risken för skador i fogområdet i samband med torkning därav, i jämförelse med den förut kända apparaten med direktverkande flamma.The apparatus according to the invention offers a minimization of the risk of damage to the joint area in connection with its drying, in comparison with the previously known apparatus with direct action flame.

För arbete med svetsning av fogremsa på stumfog omfattar så- lunda den uppfinningsenliga apparaten liksom den förut kända apparaten en längs fogområdet körbar vagn, som är anordnad att uppbära ett bränsleförrád och en brän- nare för bränslet, samt anordningar för uppbärning av ett förråd av fogförseglingsremsa, varvid styrningar för denna remsa är anordnad att bringa remsan att löpa på saöant sätt 10 15 20 25 461 409 att den värmebehandlas för svetsningsändamál, och mot denna bakgrund utmärkes uppfinningen av att bränsle- brännaren är anordnad att överföra värmet från bränsle- flamman till en flamman kylande luftström som tillsam- mans med avgaserna fràn flamman införes i en mot under- laget öppen kammare vilken definierar ett område för avgivning av hetgasens värme till underlaget, varjämte fogremsan är anordnad att genomlöpa kammaren.For work with welding of the joint strip on the butt joint, the the apparatus according to the invention as before known apparatus a trolley drivable along the joint area, which is arranged to carry a fuel supply and a fuel for the fuel, as well as devices for supporting one storage of joint sealing strip, wherein guides for this strip is arranged to cause the strip to run in such a manner 10 15 20 25 461 409 that it is heat treated for welding end purposes, and against Against this background, the invention is characterized in that the burner is arranged to transfer the heat from the fuel the flame to a flame cooling air stream which together man with the exhaust gases from the flame is introduced into a team open chamber which defines an area for emission of heat gas to the substrate, and the joint strip is arranged to pass through the chamber.

En utföringsform av uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i exempelform i anslutning till en sche- matiskt visad ritningsfigur avseende en apparat enligt uppfinningen.An embodiment of the invention will follow to be described in exemplary form in connection with a scheme diagrammatically shown drawing figure regarding an apparatus according to the invention.

På ritningen visas schematiskt en partiellt sektionerad sidovy av en apparat enligt uppfinningen.The drawing schematically shows a partially sectioned side view of an apparatus according to the invention.

Pà ritningsfiguren kan man se en takyta 4 som kan förut- sättas vara belagd med parallella ark av bitumenbaserat tätningsmaterial till bildning av en stötfog 5 vilken sträcker sig i figurens plan.In the drawing figure you can see a roof surface 4 which can be be coated with parallel sheets of bitumen-based sealing material to form a shock joint 5 which extends in the plane of the figure.

På figuren visas vidare en vagn l som är körbar i pilens 50 riktning pà hjul 2, 3, och kan vara manuellt dragbar via en dragstàng 20.The figure also shows a carriage 1 which can be driven in the arrow 50 direction on wheels 2, 3, and can be manually towable via a drawbar 20.

Vagnen uppbär via ett stativ 30 en rulle 31 av en bana 32 av värmesvetsbart material, exempelvis ett bitumen- baserat material, och remsan 32 illustreras med en streck- punktlinje. Sålunda finns på vagnen en första brytrulle 33 för banan 32, och en andra brytrulle 34 som dessutom utgör anpressningsrulle för banan 32 mot taktäckníngsma- terialet 4.The trolley carries via a stand 30 a roller 31 of a web 32 of heat-weldable material, for example a bitumen based material, and the strip 32 is illustrated with a dashed line. dotted line. Thus, there is a first break roller on the trolley 33 for the web 32, and a second breaker roller 34 as well constitutes a pressing roller for the web 32 against the roofing material. terialet 4.

Banan 32 är anordnad att passera genom ett hus 40 för 461 409 10 15 20 25 30 svetsningsuppvärmning däri, innan den anpressas medelst valsen 34.The path 32 is arranged to pass through a housing 40 for 461 409 10 15 20 25 30 welding heating therein, before being pressed by roller 34.

Vagnen uppbär en gasolflaska 16 med en reglerventil 15 och en slang 14 som är ansluten till en brännare ll.The trolley carries a LPG bottle 16 with a control valve 15 and a hose 14 connected to a burner 11.

Brännaren ll är belägen i en brännarehylsa 12 som mynnar in i huset 40. Munstycket ll är riktat i rörets 12 rikt- ning, så att den flamma som bildas av munstycket ll suger både förbränningsluft och sekundärluft 17 i rönets 12 riktning. Flamman 18 och avgaserna av denna kommer så- lunda att kylas av sekundärluften så att het luft 19 bestående av flammans 18 förbränningsavgaser samt kyl- ningsluft 17 inkommer i kammaren 40 vid en förhållande- vis låg temperatur. Röret 12 är riktat snett bakåt med en vinkel av låt säga 450 relativt underlaget. Kammaren 40 är öppen nedåt mot underlaget och har en bredd mot- svarande den önskade bredden av svetsfogområdet, dvs. en bredd som allmänt motsvarar bredden av remsan 32. Hu- sets rand är anordnad med ett spel 45 mot underlaget 4 uppgående till cirka 1 cm. Husets höjd tilltar i riktning motsatt riktningen 50 så att remsan 32 utmed en önskad sträcka löper genom huset 48 och där påverkas av hetgas- flödet 19. Företrädesvis är huset 40 anordnat med till- tagande höjd i riktning bakåt, såsom visas på figuren,sà att en sjunkande temperatur hos den bakåt gående hetgasen _19 kompenseras av en längre uppehållstid. Husets ingångs- spalt 43 för banan 32 kan vara dimensionerad för att reglera ett önskat flöde av hetgas 19 till den inkommande delen av banan 32. Spalten 45 kan anpassas i höjdled för att ge den önskade värmespridningen längs och tvärs huset 40. Husets bakre vägg 48 kan vara anordnad lutande framåt- uppåt, medan husets främre vägg kan vara anordnad lutande uppåt-bakåt såsom visas. f: 10 15 20 25 30 461 409 Genom den uppfinningsenliga apparaten kan man medelst den s.k. hetluftbrännaren 10 utan någon väsentlig brandrisk etablera en ändamålsenlig värmeöverföring till de uppåt- exponerade randdelarna av de taktäckningsbanor som skall svetsförbindas, och till svetsremsan 32, med en energiàt- gång som är en fjärdedel till en femtedel av den som er- fordras när svetsningen skall ombesörjas medelst en direkt verkande gasolflamma.The burner 11 is located in a burner sleeve 12 which opens into the housing 40. The nozzle 11 is directed in the direction of the tube 12. so that the flame formed by the nozzle ll sucks both combustion air and secondary air 17 in the radiator 12 direction. The flame 18 and its exhaust gases will thus to be cooled by the secondary air so that hot air 19 consisting of the combustion exhaust flame 18 and cooling air 17 enters the chamber 40 at a ratio of show low temperature. The tube 12 is directed obliquely backwards with an angle of say 450 relative to the ground. The House 40 is open downwards towards the ground and has a wide corresponding to the desired width of the weld joint area, ie. one width which generally corresponds to the width of the strip 32. the edge of the set is arranged with a play 45 against the surface 4 amounting to about 1 cm. The height of the house increases in the direction opposite direction 50 so that the strip 32 along a desired one distance runs through the housing 48 and is affected by the hot gas flow 19. Preferably, the housing 40 is provided with taking height in the rearward direction, as shown in the figure, so that a falling temperature of the reversing hot gas _19 is compensated by a longer residence time. The house's entrance gap 43 for the web 32 can be dimensioned to regulate a desired flow of hot gas 19 to the incoming part of the web 32. The gap 45 can be adjusted in height for to provide the desired heat dissipation along and across the house 40. The rear wall 48 of the housing may be arranged sloping forwardly. upwards, while the front wall of the house can be arranged inclined up-back as shown. f: 10 15 20 25 30 461 409 By means of the apparatus according to the invention it is possible by means of it s.k. the hot air burner 10 without any significant fire risk establish an appropriate heat transfer to the exposed the edge sections of the roofing tracks to be welded, and to the welding strip 32, with an energy supply which is one-fourth to one-fifth of that which is required when welding is to be provided by means of a direct acting gas flame.

Dessutom erhålles genom den uppfinningsenliga apparaten stabilare svetsningsförhàllanden, så att risken för otät- heter långtgående reduceras, och risken för att vindstötar påverkar värmeöverföringen till materialbanorna 4 och 32 i praktiken elimineras.In addition, it is obtained by the apparatus according to the invention more stable welding conditions, so that the risk of is far reduced, and the risk of gusts of wind affects the heat transfer to material webs 4 and 32 i practice is eliminated.

Vidare inses att den uppfinningsenliga apparaten kan an- vändas för att när så erfordras torka fogområdet om detta skulle vara fuktigt, före en egentlig svetsningsoperation, varvid betingelserna som erbjuds är sådana att riskerna för skador i samband med torkningen är små.It is further understood that the apparatus according to the invention can be used used to dry the joint area if necessary would be damp, before an actual welding operation, whereby the conditions offered are such that the risks for damage associated with drying are small.

Uppfinningen har ovan beskrivits i anslutning till ett enda utföringsexempel för svetsning av remsor över stumfog, men det bör stå klart att några andra utföranden är möj- liga inom ramen för uppfinningen. Sålunda kan den uppfin- ningsenliga tekniken lika gärna utnyttjas vid överlapps- svetsfogar mellan banor av taktäckningsmaterial av termo- plastisk typ, gummityp eller bitumentyp, även utan att man.ti1lför något material. Därvid behöver kammaren givet- vis inte uppvisa någon genomloppsspalt för en fogremsa.The invention has been described above in connection with a only exemplary embodiment for welding strips over butt joints, but it should be clear that some other embodiments are possible within the scope of the invention. Thus, the invention technology is equally likely to be used in overlapping welds between webs of thermal roofing material plastic type, rubber type or bitumen type, even without man.til1lfor any material. In doing so, the House needs to do not show a passage gap for a joint strip.

Istället kan man eventuellt utnyttja ett plogliknande inst- rument som är fäst vid anordningen för att hålla överlapps- fogen öppen när den passerar genom kammaren, och eventuellt kan om så önskas ändamålsenliga styrmedel vara anordnade 461 409 10 15 20 för att lägga ihop överlappsfogen efter det att denna utsatts för värmepáverkan i kammaren.Instead, you can possibly use a plow-like inst- document attached to the device to keep the overlap the joint is open as it passes through the chamber, and possibly appropriate control means may be provided if desired 461 409 10 15 20 to fold the overlap joint after this exposed to heat in the chamber.

Vidare har på utföringsexemplet visats en utföringsform vari värmekammaren indikeras vara efterlöpande i vagnens körriktning. Men fackmannen inser att apparaten med för- del kan vara utformad så att värmekammaren är framför- löpande i den avsedda körriktningen så att man lättare kan åstadkomma en värmning ända ut i änden av en fog, varvid kammaren är anordnad fribärande framför vagnens främre stödpunkt (hjul).Furthermore, an embodiment has been shown in the exemplary embodiment wherein the heating chamber is indicated to be continuous in the carriage direction. However, those skilled in the art will recognize that the part can be designed so that the heating chamber is continuously in the intended direction of travel so that it is easier can provide a heating all the way to the end of a joint, wherein the chamber is arranged cantilevered in front of the carriage front support point (wheels).

Såsom ytterligare tänkbar modifikation kan man nämna att hetluftbrännaren kan vara ansluten till den bakre delen av den på ritningen visade kammaren, istället för såsom pà ritningen till den främre delen av kammaren. Anslut- ningsstället för hetgasbrännaren till kammaren kan därför väljas med hänsyn till andra faktorer, dvs. önskad värme- fördelning längs respektive tvärs fogomrádet och längs respektive tvärs kammaren, varvid kammarens utformning och spalten mot underlaget utformas för en optimering av värmeöverföringen. (f)As a further possible modification, it may be mentioned that the hot air burner may be connected to the rear part of the chamber shown in the drawing, instead of as on the drawing to the front of the chamber. Connect the location of the hot gas burner to the chamber can therefore selected with regard to other factors, ie. desired heating distribution along and across the joint area and along respectively across the chamber, the design of the chamber and the gap to the substrate is designed for optimization of the heat transfer. (f)

Claims

A method for the welding of sheets, webs or sheets of roofing material, wherein heat for the welding operation is employed by burning a fuel such as LPG in a hot burner (II) - characterized in that the hot gas burner of the hot air burner (II) begins 2! lll _ a chamber (40) which is open to the surface of the roofing material 1 in the joint area and which with its edge defines an area for delivering the heat of the net gas to the advance of the roofing material | .n. surface, the lower edge of the chamber being arranged at a certain distance from the surface of the roofing material.

A method according to claim 1, characterized in that a separate strip of heat-weldable material is welded

Ever a butt joint between the sheets, webs or sheets of: the roofing material and that the joint strip is passed through the cam 25.222.

. Apparatus for joint welding of sheets, webs or sheets (u of roofing material, comprising a drivable trolley (1) with a fuel supply (16) and a hot air burner (11) which at its outlet produces a flame-free hot gas flow, indicated by the hot air burner ll) connects to a chamber (JQ) open towards the roof surface (4) which, with its stripe and the stripe's satisfaction over the roof surface, is arranged to define the distribution area and the residence time in the welding joint area for the gases leaving the burner.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the chamber (40) in the direction of travel of the carriage has a width corresponding to the desired width of the weld joint area and that the chamber is designed with a height varying in the direction of travel. 461 409 10 10

Apparatus according to claim 4, characterized in that the burner is connected to the front part of the chamber (40) and viewed in the primary direction of travel of the apparatus, and that the height of the chamber increases from the burner connection towards the rear part of the chamber.

Apparatus according to any one of claims 3 to 5 for welding a separate strip of weldable material on a butt joint area between webs, sheets or sheets of the roofing material, characterized in that the carriage (1) carries a supply (31) of strip (32) and that the chamber (40) is arranged to be traversed by the joint strip (32). UI '