DD236489A1

DD236489A1 - Vorrichtung zum schweissen von thermoplaste

Info

Publication number: DD236489A1
Application number: DD27544985A
Authority: DD
Inventors: Werner Colditz; Wolfgang Doering; Fritz Endler; Christian Kohlert; Uwe Olbert
Original assignee: Leit Bfn Schweisstechnik Zentr
Priority date: 1985-04-23
Filing date: 1985-04-23
Publication date: 1986-06-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen einlagigen Schweissen vorzugsweise dickwandiger thermoplastischer Halbzeuge, insbesondere Polyvinylchlorid-hart. Ziel der Erfindung ist eine hohe Schweissgeschwindigkeit mit einfacher Geraetetechnik. Dabei werden ein oder mehrere einlaufende Draehte erwaermt und anschliessend plastiziert, wobei die Draehte selbsttaetig weiter eingezogen werden. Nach der Erfindung sind in einem beheizbaren Gehaeuse ein oder mehrere Fuehrungs- und Vorwaermkanaele angeordnet. Vorzugsweise zentrisch zu den Vorwaermkanaelen ist eine beheizbare, rotierende und hoehenverstellbare konische Scheibe zugeordnet, wobei die konische Flaeche der Scheibe eine schraubenfoermige Profilierung besitzt. Zentrisch zu der Rotationsachse der Scheibe ist im Gehaeuse eine Bohrung eingearbeitet, welche in einem Schweissschuh mit Sammelkanal und Schweissduese muendet.

Description

sführungsbeispiel

3 Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung ist die hweißvorrichtung dargestellt.

dem Gehäuse 1 der Schweißvorrichtung sind zwei Führungs- und Vorwärmkanäle 2 angeordnet. Zentrisch zu den Führungsd Vorwärmkanälen 2 befindet sich im Gehäuse 1 eine rotierende und höhenverstellbare, konische Scheibe 5, welche an den nischen Flächen eine schraubenförmige Profilierung 4 besitzt. Zwischen dem Stempel 5 und dem Gehäuse 1 entsteht ein ränderlicher Spalt 6, an welchem sich die Bohrung 8 befindet. Nach der Bohrung 8 ist der Schweißschuh mit dem Sammelkanal ind der Schweißdüse 10 ah dem Gehäuse 1 befestigt.

die zwei Führungs- und Vorwärmkanäle 2 werden die Drähte 3 so weit eingeschoben, bis sie von der Profilierung 4 der Gierenden konischen Scheibe 5 erfaßt, weiter in den veränderlichen Spalt 6, der zwischen der Scheibe 5 und dem feststehenden ihäuse 1 vorhanden ist, transportiert werden. Hier ist dann der Draht so weit durchgewärmt und homogenisiert, daß er im lalt 6 als Schmelze 7 vorliegt. Die Schmelze 7 wird durch die sich ausbildenden Normalspannungen sowie aufgrund ihres ikoelastischen Verhaltens von außen nach innen transportiert und durch den entstehenden Druck durch die Bohrung 8 in den mmelkanal 9 der Schweißdüse 10 befördert.

Claims

Erfindungsanspruch:

Vorrichtung zum Schweißen von Thermoplasten mittels Zusatzwerkstoff, vorzugsweise zum Schweißen von Polyvinylchlorid hart mit Zusatzwerkstoff, gekennzeichnet dadurch, daß in einem beheizbaren Gehäuse (1) ein, zwei oder mehrere Führungs- und Vorwärmkanäle (2) angeordnet sind und beispielsweise zentrisch zu den Führungs- und Vorwärmkanälen (2) eine vorzugsweise beheizte, rotierende und höhenverstellbare, konische Scheibe (5) zugeordnet ist, wobei die konische Fläche der Scheibe (5) eine schraubenförmige Profilierung (4) besitzt und zentrisch zur Rotationsachse der Scheibe (5) im Gehäuse (1) eine Bohrung (8) eingearbeitet ist, weichein einen Schweißschuh mit Sammelkanal (8) und Schweißdüse (10) mündet.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen, einlagigen Schweißen vorzugsweise dickwandiger thermoplastischer Halbzeuge, insbesondere Polyvinylchlorid hart im Behälter- und/oder Apparatebau.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß für lange Nähte an dicken Querschnitten Extrusionsschweißanlagen verwendet werden, während für kurze Montagenähte Kleinstextruder sowie Schweißgeräte, die kontinuierlich einen Draht aufschmelzen (Schmelzkammerprinzip), eingesetzt werden.

Alle diese bekannten Schweißgeräte sind problemlos für Polyolefine aufgrund deren thermischer Stabilität einsetzbar. Für das Schweißen mit plastiziertem Zusatzwerkstoff aus Polyvinylchlorid-hart wird in der DD-PS 149337 eine Schmelzkammer beschrieben, die das Aufschmelzen von PVC-Drähten ermöglicht. Nachteilig an diesen Schmelzkammern ist, daß die zum Aufschmelzen des Drahtes notwendige Wärme zum größten Teil nur über die Berührung des Drahtes an der beheizten Schmelzkammer zugeführt wird. Damit fehlt eine innere Erwärmung (Scherwärme) des Drahtes, und die für das Schweißen zur Verfugung stehende Schweißgutmenge ist begrenzt und außerdem noch von der Leistung des den Draht einschiebenden Motors abhängig.

In der DE-OS 2823171 wird ein Schweißgerät für dicke Schweißdrähte beschrieben, bei dem ein PVC-Schweißdraht in eine beheizte Förderkammer eingeschoben wird, an deren Anfang eine Einlaßöffnung für den Schweißdraht sowie ein den Schweißdraht zu einem Granulat umformendes rotierendes Messer vorgesehen ist, so daß erst damit das Granulat von eine Förderschnecke erfaßt wird und zu der Auslaßöffnung, die gleichzeitig die Schweißdüse bildet, erwärmt, plastiziert und transportiert wird. Nachteilig an diesem Gerät ist, daß der Draht von einem Motor mit Drahtvorschubeinri.chtung in die Förderkammer geschoben wird und hiervon einem rotierenden Messer zerkleinert werden muß, damit die Förderschnecke die Plastizierung und den Transport übernehmen kann. Durch diese Lösung wird das Gerät lang und schwer, da zwei Antriebseinrichtungen notwendig sind.

Ein weiterer Nachteil dieses Gerätes ist es, daß z. B. beim Schweißen von PVC-hart nach Abschluß der Schweißarbeiten die mit Schmelze gefüllte Sammelkammer und teilweise die Förderschnecke gereinigt werden müssen, da sonst Zersetzungen der PVC-Schmelze sowie Korrosion an dem Gerät auftreten.

Ziel der Erfindung

Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, mit einer einfachen Gerätetechnik eine hohe Schweißgeschwindigkeit in gleichmäßiger und guter Qualität insbesondere bei PVC-hart zu sichern.

Wesen der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schweißvorrichtung für Thermoplaste zu entwickeln, bei welcher ein oder mehrere einlaufende Drähte erwärmt und anschließend plastiziert werden, wobei die Drähte selbsttätig weiter eingezogen werden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem beheizbaren Gehäuse ein oder mehrere Führungs- und Vorwärmkanäle angeordnet sind. Vorzugsweise zentrisch zu den Führungs- und Vorwärmkanälen ist eine beheizte, rotierende und höhenverstellbare konische Scheibe zugeordnet, wobei die konische Fläche der Scheibe eine schraubenförmige Profilierung besitzt. Zentrisch zu der Rotationsachse der Scheibe ist im Gehäuse eine Bohrung eingearbeitet, welche in einen Schweißschuh mit Sammelkanal und Schweißdüse mündet.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine Vorrichtung, bei welcher ein oder mehrere kontinuierlich einlaufende Drähte in einen Führungs-und Vorwärmkanal geführt werden, hier durch den Wärmekontakt so weit erwärmt werden, daß sie beim Austritt aus dem Vorwärmkanal viskoelastisch sind und in diesem Zustand in den Spalt zwischen einer rotierenden und festen Scheibe, deren Abstand von dem Drahtdurchmesser, der Scheibendrehzahl und der Viskoelastizität abhängig ist und eingestellt werden kann, eintreten. Hier wird der erweichte Draht durch den an sich bekannten „Weißenberg-Effekt" spiralförmig von außen nach innen transportiert, indem sich infolge der in der plastizierten Masse ausbildenden Normalspannungen durch einen Druckaufbau eine weitere Homogenisierung erfolgt und der Werkstoff unter Druck durch eine Bohrung austritt, die sich in der Mitte der feststehenden Scheibe befindet. Unmittelbar an diese Bohrung ist der lösbare Sammelkanal mit der Schweißdüse angebracht. Nach Abschluß der Schweißarbeiten wird ohne weitere Zufuhr von Schweißdraht das Gerät weiter betrieben bis kein Zusatzwerkstoff mehr austritt. Das Gerät ist selbstreinigend.