WELDING-TOOL FOR THICK-WALLED THERMOPLASTIC PIECES

Abstract: 1. Welding-tool for thick-walled thermoplastic pieces, with a device for preheating the welding groove by means of warm gas flowing from a exit opening (1) and a mouthpiece (2) of a extruder from which the extruded material is introduced into the welding groove, characterized in that a double nozzle (4) is located in front of said exit opening (1) preferentially detachable located for exchangeability and the blower openings (5) of said double nozzle (4) being located in one plane perpendicularly to the longitudinal axis of the welding groove, and the warm gas exiting in a direction parallel to that of the groove sides and sides wiping the edges (6, 7) of the seam sides (10, 11).

Description: Schweissgerät zum Schweissen von dickwandigen Teilen aus thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung betrifft ein Schweissgerät zum Schweissen von dickwandigen Teilen aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Einrichtung zum Vorwärmen der Schweissfuge durch aus einer Führung strömendes Warmgas und einem Mundstück, aus dem das Extrudat in die Schweissfuge eingebracht wird. Zur einwandfreien Verbindung dickwandiger Kunststoffteile durch Schweissen ist es notwendig, dass die vorbereitete Nahtstelle, - Kante, Fuge oder Nut - in richtiger Weise erwärmt wird. Aus der DE-PS 17 04 43 ist ein Schweissgerät bekannt, bei dem in Schweissrichtung gesehen vor dem Mundstück mit einer Düse für das Extrudat ein Rohr zum Einblasen von Warmgas in die Schweissfuge angeordnet ist. Das aus dem Rohr austretende Warmgas erwärmt die Kanten, die Wurzel und die Flanken der vorbereiteten Schweissfuge sehr ungleichmässig; im allgemeinen werden die oben liegenden Kanten zu stark und die tiefliegende Wurzel zu wenig erwärmt. Der Warmgasverbrauch ist wegen seiner ungerichteten Einbringung in die Schweissfuge relativ hoch. Das bedingt ein entsprechend grosses Heizgerät und erhöhten Energieverbrauch. Aufgabe der Erfindung ist es, die Warmluftverteilung in der Schweissfuge zur optimalen Erwärmung der zu verschweissenden Flächen zu verbessern. Ausserdem soll die Warmluftmenge verringert werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei einem Schweissgerät der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, dass die Austrittsöffnung der Warmgasführung derart ausgebildet ist, dass das Warmgas gerichtet zu den Flanken der Schweissfuge geführt wird und dadurch in der Nahtwurzel eine erhöhte Wärmeeinbringung erfolgt. Durch die gezielte Verteilung des Warmgases wird erreicht, dass die Kanten und Flanken der Schweissfuge nicht überhitzt werden und die Wurzel bevorzugt mit Wärme beaufschlagt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vor der Austrittsöffnung für das Warmgas eine vorzugsweise auswechselbare - Doppeldüse angeordnet, * deren Blasöffnungen so gerichtet sind, dass das Warmgas parallel zu den Flanken austritt. Die beiden Warmgas so strahlen treffen/in der Schweissfugenwurzel zusammen, dass eine vorteilhafte schmetterlingsförmige Wärmeausbreitung in Längsrichtung der Schweissfuge erfolgt. * in einer Ebene liegen und rechtwinklig- zur Längsachse der Schweissfuge In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann mindestens eine Blasdüse für das Warmgas in dem Mundstück mit der Düse für das Extrudat angeordnet sein. Da die auswechselbaren Mundstücke den unterschiedlichen Naht/Fugenformen angepasst sind, ist bei entsprechender Richtung und Dimensionierung der Blasdüsen zur Abstimmung der Warmgasmenge an den Wärmebedarf der Abschnitte einer Schweissfuge die Warmgaseinbringung jederzeit reprozierbar. Dabei bedarf es keinerlei umständlicher Einstellmassnahmen. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird ein Teilstrahl des Warmgases um die Austritts öffnung für das Extrudat in dem Mundstück herumgeleitet. Damit kann sichergestellt werden, dass das Extrudat ausreichend erwärmt in die. Schweissfuge eingebracht wird. Um Kunststoffe, die zu ihrer Plastifizierung einen erhöhten Wärmebedarf haben, genügend vorwärmen zu können, ist es nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung möglich, in dem Mundstück mehrere Reihen Blasdüsen für das Warmgas anzuordnen. Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger Ausführungsbeispiele, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben. Es zeigen in schematischer Darstellung, teilweise im Schnitt: Fig.1 in Vorderansicht-eine Doppeldüse vor der der Austrittsöffnung einer Warmgasführung mit zwei parallel zu den Fugenflanken gerichteten Blasdüsen vor einem Mundstück; Fig.2 die Vorrichtung nach Fig.1 in Seitenansicht; Fig.3 die "schmetterlingsförmige" Warmgasverteilung in einer Schweissfuge bei einer Vorrichtung nach Fig.1,2; Fig.4 in Vorderansicht ein Mundstück mit integ riertem Warmgasanschluss und Blasdüsen; Fig.5 ein Mundstück nach Fig.3 in Seitenansicht; Fig.6 in Vorderansicht ein Mundstück mit Warm gasanschluss mit hintereinanderliegenden Blasdüsen und Kanälen für eine Erwärmung des Extrudats; ; Fig.7 ein Mundstück nach Fig.5 in Seitenansicht. In den Fig.1 und 2 ist mit 1 das Ende einer rohrförmigen Warmgasführung 1a bezeichnet, die in geringem Abstand vor dem Mundstück 2 mit der Öffnung 3 für das Extrudat angeordnet ist. Die Warmgasführung 1a ist in bekannter Weise an eine nicht gezeigte Heizvorrichtung, das Mundstück 2 auswechselbar an ein ebenfalls nicht gezeigtes Schweissgerät angeschlossen. Ein Düsenrohr 4 ist auf das Ende der Warmgasführung 1a aufgesteckt und mit bekannten Mitteln, beispielsweise einer Schraube, vorzugsweise lösbar befestigt. Zwei Blasdüsen 5 an den Enden des Düsenrohres 4 sind so gerichtet, dass die austretenden Warmgasstrahlen die Kanten 6 und 7 einer vorbereiteten Schweissfuge an zwei zu verschweissenden Kunststoffplatten 8 und 9 streifen, parallel zu den Flanken 10 und 11 strömen und in der Fugenwurzel 12 zusammentreffen. In der Fugenwurzel 12 breitet sich das Warmgas vorzugsweise in Längsrichtung aus. Fig.3 zeigt die günstige Wärmeverteilung in der Schweissfuge. In den Fig. 4 und 5 ist eine Warmgasführung 1a dargestellt, die in das Mundstück 2 mit der Öffnung 3 für das Extrudat integriert ist. Innerhalb des Mundstückes 2 ist am Ende der Warmgasführung 1a ein Querkanal 18 vorgesehen, von dem 2 parallel zu den Flanken 10 und 11 der vorbereiteten Schweissfuge gerichtete Kanäle 13 und 14 abgehen. Die aus den düsenartigen Austrittsöffnungen der Kanäle 13 und 14 austretenden Warmgasstrahlen erfassen wiederum die Kanten 6 und 7 der vorbereiteten Schweissfuge, strömen parallel zu den Flanken 10 und 11 und treffen in der Fugenwurzel 12 zusammen. In der Fugenwurzel 12 breitet sich das Warmgas wieder vorzugsweise vor allem in Längsrichtung aus. In den Fig. 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung dargestellt. Hier wird der Warmgasstrahl am Ende der rohrförmigen Führung 1 durch hintereinanderliegende Kanäle 15 und 16 in daran anschliessende Düsen 17 geleitet, die senkrecht auf die Flanken 10 und 11 gerichtet sind. Zusätzlich wird durch den Kanal 19, der ringförmig um die Öffnung 3 für das Extrudat angeordnet ist, ein Teil des Warmgases zur Aufheizung des Extrudats geleitet. Ein Mundstück 2 nach Fig.5 und 6 eignet sich besonders zum Verschweissen von Kunststoffen, die zu ihrer Plastifizierung einen erhöhten Wärmebedarf haben. Durch die hintereinanderliegenden Düsen 17 kann die vorbereitete Schweissfuge gut aufgeheizt werden. Durch die zusätzliche Erwärmung des Extrudats mittels des durch den Ringkanal 19 geführten Warmgasstromes ist sichergestellt, dass das Extrudat genügend plastisch in die Schweissfuge eingebracht wird. Das Mundstück 2 ist im allgemeinen in seinem unteren Bereich entsprechend der zu bildenden Schweissnaht geformt und weist unter anderen eine Nase 20 auf, welche dem Querschnitt der Schweissfuge entspricht. Bei einmal auf die zu verarbeitenden Kunststoffe abgestimmterAnzahl, den Querschnitten und Richtungen der Blasdüsen 13,14 und 17 wird mit der Wahl des Mundstückes 2 gleichzeitig sichergestellt, dass die eingebrachte Warmgasmenge den Erfordernissen entspricht. Dabei bedarf es keinerlei Einstellungsarbeiten am Schweissgerät selbst. Durch die Anordnung der Warmgasblasdüsen 13,14 und 17 im Mundstück 2 selbst ist ein gleichbleibender Abstand in Bezug auf das Extrudat gewährleistet. Eine unbeabsichtigte Verstellung mit der nachteiligen Folge, dass die Schweissfuge wieder abkühlt, bevor das Extrudat eingebracht ist, ist somit nicht möglich. Besonders vorteilhaft wirkt sich die Kupplung der Warmgasblasdüsen 13,14 und 17 mit dem Mundstück 2 bei maschinell geführten Schweissgeräten aus. Da die Wärmeeinbringung entsprechend dem gewählten Mundstück 2 gleichbleibt, kann ein einmal eingestelltes Programm mit gleichbleibenden Schweissergebnissen jederzeit wiederholt werden.

Claims: Patentansprüche 1. Schweissgerät zum Schweissen von dickwandigen Teilen aus thermoplastischem Kunststoff, mit einer Einrichtung zum Vorwärmen der Schweissfuge durch aus einer Führung strömendes Warmgas und einem Mundstück, aus dem das Extrudat in die Schweissfuge eingebracht wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Austrittsöffnung (1) der Warmgasführung (1a) derart ausgebildet ist, dass das Warmgas gezielt zu den Nahtflanken (10,11) geführt ist und dadurch in der Nahtwurzel (12) eine erhöhte Wärmeeinbringung erfolgt. 2. Schweissgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass vor der Austrittsöffnung (1) eine Doppeldüse (4) vor zugsweise auswechselbar angeordnet ist, deren Blas öffnungen (5) in einer Ebene liegen und ¯rechtw#nklig zur Längsachse der Schweissfuge so gerichtet sind, dass das Warmgas parallel zu den Nahtflanken (10,11) austritt. 3. Schweissgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Austrittsöffnung (1) und die Blasdüsen (13,14,17) für das Warmgas in dem Mundstück (2) angeordnet sind. 4. Schweissgerät nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in dem Mundstück (2) mehrere Reihen Blasdüsen(13,14,17) angeordnet sind. 5. Schweissgerät nach Anspruch 3 und/ oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Blasdüsen (17) senkrecht auf die Nahtflanken (10,11) gerichtet sind. 6. Schweissgerät nach anspruch 1,3,4 und/oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mindestens ein Ringkanal (19) um die Austrittsöffnung (3) für das Extrudat in dem Mundstück (2) vorgesehen ist, der mit der Warmgasführung (13 in Verbindung steht.

Inventors: BEMELMANN, KARL, JUNG, KLAUS-PETER, LENCK, SIEGFRIED
Applicants: MESSER GRIESHEIM GMBH
Application year: 1982
Main classification: B29C27
IPC codes: B29C65, B29C55