DE10059452B4 - Method and device for producing a separation effect on heating element welding tools - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Erzeugung eines Trenneffektes an Heizelement-Schweißwerkzeugen zur rückstandfreien Ablösung des viskosen Schweißnahtwerkstoffes thermoplastischer Schweißteile vom Heizelement nach dem Anwärmvorgang, dadurch gekennzeichnet,
dass die geschliffenen Arbeitsflächen des Heizelement-Schweißwerkzeuges oder die Kontaktplatten in den Arbeitsflächen des Heizelement-Schweißwerkzeuges kurz vor dem Ende des Anwärmvorganges und während des Umstellvorganges oder während der gesamten Anwärmzeit und während des Umstellvorganges zum Abheben und Entfernen der Schweißteile vom Heizelement mit einer mechanischen Schwingung mit einer solchen Frequenz beaufschlagt werden, dass diese Schwingung zu einer Scherung der Kunststoffschmelze an der Grenzfläche zur Arbeitsfläche des Heizelement-Schweißwerkzeuges und damit zu einem Trenneffekt und zu einer rückstandfreien Trennung führt,
dass die Arbeitsflächen oder die Kontaktplatten des Heizelement-Schweißwerkzeuges, angepasst an den Thermoplastwerkstoft, die Schweißparameter und die geometrische Form der Fügeflächen der Schweißteile, in longitudinale, transversale, biaxiale oder Torsionsschwingungen versetzt werden,
dass in Abhängigkeit von der verwendeten Schwingungsart eine oder auch mehrere Schwingungsquellen eingesetzt werden.Process for producing a separation effect on heating element welding tools for the residue-free removal of the viscous weld material of thermoplastic welding parts from the heating element after the heating process, characterized in that
that the ground working surfaces of the heating element welding tool or the contact plates in the working surfaces of the heating element welding tool shortly before the end of the heating process and during the changeover process or during the entire heating time and during the changeover process for lifting and removing the welded parts from the heating element with a mechanical vibration such a frequency is applied that this vibration leads to shear of the plastic melt at the interface with the working surface of the heating element welding tool and thus to a separation effect and to a residue-free separation,
that the work surfaces or the contact plates of the heating element welding tool, adapted to the thermoplastic material, the welding parameters and the geometric shape of the joining surfaces of the welding parts, are set in longitudinal, transverse, biaxial or torsional vibrations,
that one or more vibration sources are used depending on the type of vibration used.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Trenneffektes an Heizelement-Schweißwerkzeugen zur rückstandfreien Ablösung des viskosen Schweißnahtwerkstoffes thermoplastischer Schweißteile vom Heizelement nach dem Anwärmvorgang.The invention relates to a method and a device for producing a separation effect on heating element welding tools for residue-free replacement of the viscous weld material thermoplastic weldments from the heating element after the heating process.

Das Heizelementschweißen von Kunststoffen ist das wichtigste Schweißverfahren für Serienteile mittlerer Größe. Seine Verfahrensschritte sind straft gegliedert, eindeutig und deshalb gut mechanisierbar und automatisierbar. Fast immer wird vorausgesetzt, dass die zu verschweißenden Teile vor dem Schweißen nicht bearbeitet werden müssen.Heating element welding from Plastics is the most important welding process for series parts medium size. His Process steps are punctually structured, clear and therefore easy to mechanize and automate. It is almost always assumed that the ones to be welded Parts before welding do not need to be edited.

Die Verbindungsflächen der Schweißteile werden im Allgemeinen durch Berührung mit einem Heizelement auf Schweißtemperatur erwärmt und unter Druck ohne Zusatzwerkstoff miteinander verschweißt.The joining surfaces of the welded parts are generally by touch heated to welding temperature with a heating element and under Pressure welded together without filler material.

Die bei der Berührung des Thermoplastes mit dem Heizelement entstehende Schmelze bleibt teilweise aufgrund der Adhäsionskraft zwischen Schmelze und Heizelement auf der Oberfläche des Heizelementes kleben.When touching the thermoplastic with the melt that arises remains partly due to the adhesive force stick between the melt and the heating element on the surface of the heating element.

Deshalb werden die ebenen oder räumlich geformten Heizelemente beim Heizelementschweißen bis 260 °C mit PTFE besintert oder plane Heizelemente auch mit PTFE-Folie bespannt, um beim Abheben der Schweißteile vom Heizelement ein rückstandfreies Ablösen der Nahtschmelze vom Heizelement zu gewährleisten.That is why the flat or spatially shaped ones Heating elements for heating element welding up to 260 ° C with PTFE sintered or flat heating elements also covered with PTFE film to help lift off the weldments residue-free from the heating element supersede to ensure the seam melt from the heating element.

Solche Lösungen sind aus der Praxis und aus der Schutzrechtsliteratur bekannt. So wird in der DE 29 24 930 A1 eine Heizelementbeschichtun aus Polyfluoräthylen genannt. Heizelementüberzüge aus PTFE-Folie oder PTFE-Gewebe sind aus der DE 37 41 100 A1 , sowie aus den DE 88 06 83 U1 und DE 89 06 083 U1 bekannt.Such solutions are known from practice and from intellectual property literature. So in the DE 29 24 930 A1 called a heating element coating made of polyfluoroethylene. Heating element covers made of PTFE film or PTFE fabric are made of DE 37 41 100 A1 , as well as from the DE 88 06 83 U1 and DE 89 06 083 U1 known.

Nachteilig bei allen diesen PTFE-Beschichtungen oder Überzügen ist, dass sie beim Schweißen in der Serienfertigung einem hohen Verschleiß unterliegen und die zyklische Erneuerung dieser Beschichtungen oder Überzüge auf den Heizelementen den kontinuierlichen Prozeßablauf stört.A disadvantage of all of these PTFE coatings or covers, that when welding in Series production is subject to high wear and tear and cyclical renewal of these coatings or coatings on the Heating elements disrupt the continuous process.

Weiterhin kann es bei Werkstoffen mit niedriger Schmelzeviskosität trotz Antihaftbeschichtung des Heizelementes mit PTFE zum teilweise Anhaften von Schmelze am Heizelement kommen. Dies ist dann der Fall, wenn die Adhäsion der Nahtschmelze auf dem Heizelement größer ist als die Kohäsion in der Schmelze.It can also be the case with materials with low melt viscosity partially despite the non-stick coating of the heating element with PTFE Adherence of melt to the heating element. This is the case if the adhesion the seam melt on the heating element is greater than the cohesion in the Melt.

Darüber hinaus sind PTFE-Beschichtungen beim Schweißen mit Temperaturen > 270 °C nicht mehr einsetzbar, da PTFE nur bis 327 °C temperaturbeständig ist und sich bei einer Temperatur von 400 °C zersetzt.In addition, PTFE coatings are included welding with temperatures> 270 ° C no longer Can be used as PTFE only up to 327 ° C temperature resistant is and decomposes at a temperature of 400 ° C.

Eine Vertahrensvariante des Heizelementschweißens ist das Hochtemperaturschweißen. Dieses wird in der automatisierten Serienschweißtechnik eingesetzt. Der Verfahrensablauf entspricht dem des traditionellen Heizelementschweißens, jedoch werden die Fügeflächen bei Heizelementtemperaturen > 270 °C und in wesentlich kürzeren Anwärmzeiten durch Kontakt mit der metallisch blanken Heizelementoberfläche plastiziert. Es lassen sich nur Thermoplaste schweißen, deren thermische Zersetzungsprodukte mit zunehmender Temperatur flüssig oder gasförmig sind (z. B. Polyolefine, Polyamide u. a.). Es entsteht eine sehr dünnflüssige Schmelze, deren teilweise thermisch geschädigte Bestandteile beim Fügen aus der Naht gedrückt werden. Am Hochtemperaturheizelement entsteht eine Schmelzzone mit einem sehr komplexen Schichtaufbau, von der Dampfphase bis zu einer integralen Schmelzeschicht. Innerhalb dieser Schmelzeschicht entstehen auch reaktionsfähige Schmelzeanteile, die mit gleicher Schmelze unter Druck eine Schweißverbindung eingehen.One method variant of heating element welding is high temperature welding. This is used in automated series welding technology. The procedure corresponds to that of traditional heating element welding, however the joining surfaces at Heating element temperatures> 270 ° C and in much shorter Warm-up times Plastic contact with the bare metal heating element surface. Only thermoplastics and their thermal decomposition products can be welded liquid with increasing temperature or gaseous are (e.g. polyolefins, polyamides, etc.). A very arises thin melt, their partially thermally damaged Components when joining pushed out of the seam become. A melting zone is created on the high-temperature heating element a very complex layer structure, from the vapor phase to one integral melt layer. Form within this melt layer also responsive Parts of the melt that form a welded joint with the same melt under pressure received.

Einige Werkstoffe, z. B. Polyamide, neigen aber auch beim Hochtemperatur-Heizelementschweißen aufgrund ihrer sehr geringen Schmelzeviskosität zum Klebenbleiben der Schmelze am Schweißwerkzeug, was zu einer unstabilen Nahtqualität führt und verschmutzte Heizelemente zur Folge hat.Some materials, e.g. B. polyamides, but also tend to be due to high temperature heating element welding their very low melt viscosity for sticking the melt on the welding tool, which leads to an unstable seam quality and dirty heating elements has the consequence.

Diese verschmutzten Heizelemente müssen ausgetauscht oder gereinigt werden, wodurch Unterbrechungen und Störungen im Prozeßablauf verursacht werden. Eine Antihaftbeschichtung des Heizelementes aus PTFE oder Überzüge aus PTFE-Folien oder -Gewebe scheidet aus, da PTFE beim Hochtemperaturschweißen. mit Heizelementtemperaturen > 270 °C selbst versagt.These dirty heating elements need to be exchanged or cleaned, causing interruptions and malfunctions in the process flow caused. A non-stick coating of the heating element PTFE or coatings made of PTFE films or -Tissue is eliminated because PTFE is used for high-temperature welding. With Heating element temperatures> 270 ° C itself failed.

In der DE 32 31 861 C2 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschweißen von zwei Palettenhalbschalen zu einer kompletten Transportpalette mittels Heizelementschweißen beschrieben. Die Schweißflächen der Kunststoff-Formteile werden durch Berührung mit dem Heizelement auf Schweißtemperatur erwärmt und unter Druck ohne Zusatzwerkstoff miteinander verschweißt. Problematisch bei der Erwärmung der Schweißflächen ist, daß die bei der Berührung mit dem Heizelement entstehende Schmelze teilweise aufgrund der Adhäsionskräfte zwischen Schmelze und Heizelement auf der Oberfläche des Heizelementes klebt und anhaftet. Die Schweißflächen werden durch die fehlende und auf dem Heizelement haftende Schmelze geometrisch unregelmäßig, was eine ebenfalls unregelmäßige Schweißnaht mit geringer mechanischen Festigkeit zur Folge hat. Darüber hinaus wird die am Heizelement anhaftende Schmelze durch die hohen Heizelementtemperaturen thermisch geschädigt und die Abbauprodukte werden beim nachfolgenden Schweißvorgang mit in die Schweißnaht transportiert, was ebenfalls eine geringe mechanische Festigkeit der Schweißnaht bewirkt. Zur Vermeidung des Anhaftens der Kunststoffschmelze am Heizelement wird vorgeschlagen, das Formteil nach dem Erwärmen und Anschmelzen schlagartig mit einer hohen Geschwindigkeit von mehr als 300 mm/s vom Heizelement zu trennen. Die Schweißvorrichtung dazu besteht aus einem stabilen, steifen Maschinengestell mit einer Aufspannplatte für die Formteile, die wiederum auf einer translatorisch, in vertikaler Richtung verfahrbaren, Bewegungseinrichtung angeordnet ist. Die Bewegungseinrichtung wird durch Hydraulikzylinder angetrieben.In the DE 32 31 861 C2 describes a method and a device for welding two pallet half-shells to a complete transport pallet by means of heating element welding. The welding surfaces of the molded plastic parts are heated to the welding temperature by contact with the heating element and welded together under pressure without filler material. A problem with the heating of the welding surfaces is that the melt which forms when it comes into contact with the heating element sticks and adheres in part to the surface of the heating element due to the adhesive forces between the melt and the heating element. The welding surfaces become geometrically irregular due to the missing melt adhering to the heating element, which also results in an irregular weld seam with low mechanical strength. In addition, the melt adhering to the heating element is thermally damaged by the high heating element temperatures, and the degradation products are transported into the weld seam during the subsequent welding process, which likewise has a low mechanical strength Causes weld. To prevent the plastic melt from adhering to the heating element, it is proposed that the molded part be suddenly separated from the heating element at a high speed of more than 300 mm / s after heating and melting. The welding device for this purpose consists of a stable, rigid machine frame with a clamping plate for the molded parts, which in turn is arranged on a movement device that can be moved in a vertical direction. The movement device is driven by hydraulic cylinders.

Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß eine aufwendige und kostenintensive Maschinentechnik mit sehr hohen Beschleunigungen und schnellen Verfahrbewegungen notwendig ist. Diese Bewegungsabläufe erfordern eine steife und robuste Konstruktion der Schweißvorrichtung und führen zu hohen mechanischen Belastungen und zu hohem Verschleiß der Bauteile.The disadvantage of this solution is that an elaborate and cost-intensive machine technology with very high accelerations and fast traversing movements is necessary. These movements require a stiff and robust construction of the welding device and lead to high mechanical loads and excessive wear of the components.

Der Erfindung liegt die, Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Trenneffektes an Heizelement-Schweißwerkzeugen zu schaffen, bei dem die auf Schweißtemperatur angewärmten Schweißteile, insbesondere solche mit niedrigviskoser Nahtschmelze, rückstandfrei vom Heizelement-Schweißwerkzeug getrennt werden.The invention is the object based on a method and an apparatus for generating a To create separation effect on heating element welding tools the welded parts warmed to the welding temperature, especially those with low-viscosity seam melt, residue-free from the heating element welding tool be separated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die geschliffenen Arbeitsflächen des Heizelement-Schweißwerkzeuges während des Umstellvorganges zum Abheben und Entfernen der Schweißteile vom Heizelement mit mechanischen Schwingungen beaufschlagt werden, die zu einer Scherung der Kunststoffschmelze in der Grenzfläche zum Heizelement-Schweißwerkzeug führen und dadurch eine rückstandfreie Trennung zwischen den Schweißteilen und dem Heizelement-Schweißwerkzeug bewirken. Es entsteht an der Kontaktfläche zwischen Nahtschmelze und Heizelement-Schweißwerkzeugoberfläche eine intensive Scherung, bei der die Kohäsionskräfte der Schmelze größer sind als die Adhäsionskräfte zur Schweißwerkzeugoberfläche. Dieser Trenneffekt bewirkt, dass es zu einer rückstandlosen Trennung zwischen Schweißwerkzeug und Schweißteil kommt.This object is achieved according to the invention solved, that the polished work surfaces of the Hot plate welding tool while the changeover process for lifting and removing the welded parts from the The heating element is subjected to mechanical vibrations to shear the plastic melt in the interface with the Hot plate welding tool to lead and therefore a residue-free Separation between the welded parts and the heating element welding tool cause. It arises at the contact surface between the seam melt and Heating element welding tool surface one intensive shear, in which the cohesive forces of the melt are greater than the adhesive forces to Welding tool surface. This Separation effect causes a residue-free separation between Welding tool and weldment comes.

Die Schwingungserzeugung kann mit mechanischen, elektrischen oder akustischen Schwingungsquellen erfolgen. Am Heizelement-Schweißwerkzeug können eine oder mehrere Schwingungsquellen eingesetzt werden.The vibration can be generated with mechanical, electrical or acoustic sources of vibration. On the heating element welding tool can one or more vibration sources are used.

Die Arbeitsflächen des Heizelement-Schweißwerkzeuges können, angepasst an den Thermoplastwerkstoff, die Schweißparameter und die geometrische Form der Fügeflächen der Schweißteile, in longitudinale, transversale, biaxiale oder Torsionsschwingungen versetzt werden. In Abhängigkeit von der verwendeten Schwingungsart können die Arbeitsflächen auch sphärische Formen aufweisen.The work surfaces of the heating element welding tool can, adapted to the thermoplastic material, the welding parameters and the geometric shape of the joining surfaces of the welded parts, in longitudinal, transverse, biaxial or torsional vibrations be transferred. Dependent on The work surfaces can also depend on the type of vibration used spherical Have shapes.

Zum Schutz der temperaturempfindlichen Schwingungsquelle ist zwischen Heiz element-Schweißwerkzeug und Schwingungsquelle ein Kühlelement angeordnet, welches in der Lage ist, mechanische Schwingungen zu übertragen und einer Wärmeleitung von der heißen Schweißwerkzeugoberfläche zur Schwingungsquelle entgegenzuwirken bzw. die Wärme abzuführen.To protect the temperature-sensitive vibration source is between the heating element welding tool and the vibration source a cooling element arranged, which is able to transmit mechanical vibrations and heat conduction from the hot Welding tool surface for Counteracting the vibration source or dissipating the heat.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus dem Heizelement-Schweißwerkzeug mit an den Arbeitsflächen angeordneten beweglichen Kontaktplatten, die durch den Heizelement-Körper auf die erforderliche Schweißfemperätur erwärmt werden und als Anlageflächen für das Anwärmen der Schweißteile dienen. Die Kontaktplatten sind über ein Kühlelement mit einer Schwingungsquelle fest verbunden. Das Kühlelement muß schwingfähig und an die jeweilige Schwingungsquelle angepasst sein. Beim Erwärmen von Schweißteilen an den Kontaktplatten bewegen sich die Kontaktplatten zunächst nicht, um einen effektiven Wärmeübergang zu erzielen. Kurz vor dem Ende des Anwärmvorganges und während des Umstellvorganges werden die Kontaktplatten durch die Schwingungsquelle in Schwingungen versetzt, sodass ein Trenneffekt einsetzt, dadurch, dass an der Grenzfläche des viskosen Schweißnahtwerkstoffes zur Kontaktplatte eine sehr hohe Scherung entsteht, die zu einem rückstandlosen Ablösen der Schweißteile von den Kontaktplatten führt.The device according to the invention consists of the heating element welding tool with on the work surfaces arranged movable contact plates by the heating element body the required welding temperature can be heated and as investment areas for the warming of the welded parts serve. The contact plates are over a cooling element firmly connected to a vibration source. The cooling element must be able to vibrate and be adapted to the respective vibration source. When heating weldments the contact plates do not initially move on the contact plates, for an effective heat transfer to achieve. Shortly before the end of the heating process and during the The contact plates are changed over by the vibration source vibrated so that a separation effect sets in, that at the interface of the viscous weld material very high shear to the contact plate, which leads to a remainderless supersede of the welded parts leads from the contact plates.

Der Heizelementkörper mit den Kontaktplatten kann auch eine sphärische Form aufweisen und der Geometrie der Fügeflächen der Schweißteile angepasst sein. Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.The heating element body with the contact plates can also be a spherical Have shape and adapted to the geometry of the joining surfaces of the welded parts his. Two embodiments the invention are illustrated in the drawings and are in Following closer described.

Es zeigen:Show it:

1 ein Heizelement mit transversal schwingenden Oberflächen 1 a heating element with transversely vibrating surfaces

2 ein Heizelement mit longitudinal schwingender Oberfläche 2 a heating element with a longitudinally vibrating surface

Nach einem ersten Ausführungsbeispiel, 1, befinden sich im Heizelementkörper 1 zum Stumpfschweißen von thermoplastischen Teilen 7 bei Heizelementtemperaturen über 270 °C in den Heizelementarbeitsflächen 2 an beiden Seiten Längsführungen 3, in denen längs bewegliche Kontaktplatten 4 mit geschliffener, metallisch blanker Oberfläche angeordnet sind, die durch den Heizelementkörper 1 auf die erforderliche Schweißtemperatur erwärmt werden. Die Kontaktplatten 4 sind die Anlageflächen zum Anwärmen der Schweißteile 7. Die am hinteren Ende des Heizelementkörpers miteinander fest verbundenen Kontaktplatten 4 sind über ein Kühlelement 8 mit einer mechanischen Schwingungsquelle 5, z. B. mit einem Ultraschallschwingsystem, fest verbunden. Das Kühlelement 8 muss schwingfähig und an die jeweilige Schwingungsquelle angepasst sein.According to a first embodiment, 1 , are in the heating element body 1 for butt welding of thermoplastic parts 7 at heating element temperatures above 270 ° C in the heating element work surfaces 2 Longitudinal guides on both sides 3 , in which longitudinally movable contact plates 4 are arranged with a polished, metallic bright surface, through the heating element body 1 be heated to the required welding temperature. The contact plates 4 are the contact surfaces for heating the welded parts 7 , The contact plates firmly connected to each other at the rear end of the heating element body 4 are about a cooling element 8th with a mechanical vibration source 5 , e.g. B. with an ultrasonic vibration system, firmly connected. The cooling element 8th must be capable of vibration and adapted to the respective vibration source.

Beim Erwärmen von Schweißteilen 7 an den Kontaktplatten 4 auf Schweißtemperatur bewegen sich die Kontaktplatten 4 zunächst nicht, um einen effektiven Wärmeübergang zu erzielen. Erst kurz vor dem Ende des Anwärmvorganges und während des Umstellvorganges bis zum Ablösen des Schweißteiles 7 werden die Kontaktplatten 4 durch die Schwingungsquelle 5 in transversale Schwingungen 6 versetzt, wodurch an der Grenzfläche des viskosen Schweißnahtmaterials zur Kontaktplatte 4 eine sehr hohe Scherung entsteht, die zu einem rückstandlosen Ablösen der Schweißteile 7 führt.When heating welded parts 7 to the contact plates 4 the contact plates move to the welding temperature 4 initially not to achieve effective heat transfer. Only shortly before the heating process ends and during the changeover process until the welded part is detached 7 become the contact plates 4 through the vibration source 5 in transverse vibrations 6 offset, causing at the interface of the viscous weld material to the contact plate 4 a very high shear occurs, which leads to a residue-free detachment of the welded parts 7 leads.

Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, 2, werden mit Hilfe einer Schwingungsquelle 5, z. B. mit einem Ultraschallschwingsystem über ein Kühlelement 8 und ein Koppelstück 9 longitudinale Schwingungen 6 auf den Heizelementkörper 1 übertragen. Die Heizelementarbeitsfläche 2 schwingt somit mit longitudinalen Schwingungen 6. Das Kühlelement 8 sowie das Koppelstück 9 müssen schwingfähig und an die jeweilige Schwingungsquelle angepasst sein. Zum Stumpfschweißen thermoplastischer Teile 7 werden diese durch den Heizelementkörper 1 auf die erforderliche Schweißtemperatur erwärmt. Die Heizelementarbeitsfläche 2 kann während der gesamten Erwärmungszeit oder auch erst kurz vor dem Ende des Anwärmvorganges bis zum Ablösen der Schweißteile 7 schwingen, wodurch an der Grenzfläche des viskosen Schweißnahtmaterials zur Heizelementarbeitsfläche 2 eine sehr hohe Scherung entsteht, die zu einem rückstandlosen Ablösen der Schweißteile 7 führt. Zum Anschmelzen der beiden Schweißteile 7 werden entweder zwei räumlich getrennte schwingbare Heizelementkörper 1 vorgesehen oder beide Teile werden nebeneinander an einem Heizelementkörper 1 angewärmt. Das Fügen beider Teile kann über eine nicht weiter dargestellte Bewegungsmechanik, die über mehrere Bewegungsrichtungen verfügt, erfolgen, z. B. indem Schweißteile 7, die nebeneinander an einem Heizelementkörper angewärmt werden, durch eine 90-Grad-Schwenkbewegung vom Heizelementkörper 1 gelöst werden, sich nach erfolgter Schwenkbewegung in Fügeposition befinden und dann gefügt werden. Die Heizelementarbeitsflächen 2 können auch eine sphärische Form besitzen, die der Geometrie der Fügeflächen angepasst ist.According to a second embodiment, 2 , with the help of a vibration source 5 , e.g. B. with an ultrasonic vibration system via a cooling element 8th and a coupling piece 9 longitudinal vibrations 6 on the heating element body 1 transfer. The heating element worktop 2 thus vibrates with longitudinal vibrations 6 , The cooling element 8th as well as the coupling piece 9 must be capable of vibration and adapted to the respective vibration source. For butt welding of thermoplastic parts 7 these are through the heating element body 1 heated to the required welding temperature. The heating element worktop 2 can occur during the entire heating period or just before the end of the heating process until the welded parts are detached 7 swing, causing at the interface of the viscous weld material to the heater work surface 2 a very high shear occurs, which leads to a residue-free detachment of the welded parts 7 leads. For melting the two welded parts 7 are either two spatially separate oscillatable heating element body 1 provided or both parts are placed side by side on a heating element body 1 warmed up. The joining of both parts can be done via a movement mechanism, not shown, which has several directions of movement, z. B. by welding parts 7 that are heated next to each other on a heating element body by a 90 degree swivel movement from the heating element body 1 be loosened, be in the joining position after the swiveling movement and then be joined. The heating element work surfaces 2 can also have a spherical shape that is adapted to the geometry of the joining surfaces.

11
Heizelementkörperheater body
22
HeizelementarbeitsflächenHeizelementarbeitsflächen
33
Längsführungenlongitudinal guides
44
Kontaktplattencontact plates
55
Schwingungsquellevibration source
66
Schwingrichtungvibration direction
77
Schweißteilweldment
88th
Kühlelementcooling element
99
Koppelstückcoupling piece

Claims (2)

Verfahren zur Erzeugung eines Trenneffektes an Heizelement-Schweißwerkzeugen zur rückstandfreien Ablösung des viskosen Schweißnahtwerkstoffes thermoplastischer Schweißteile vom Heizelement nach dem Anwärmvorgang, dadurch gekennzeichnet, dass die geschliffenen Arbeitsflächen des Heizelement-Schweißwerkzeuges oder die Kontaktplatten in den Arbeitsflächen des Heizelement-Schweißwerkzeuges kurz vor dem Ende des Anwärmvorganges und während des Umstellvorganges oder während der gesamten Anwärmzeit und während des Umstellvorganges zum Abheben und Entfernen der Schweißteile vom Heizelement mit einer mechanischen Schwingung mit einer solchen Frequenz beaufschlagt werden, dass diese Schwingung zu einer Scherung der Kunststoffschmelze an der Grenzfläche zur Arbeitsfläche des Heizelement-Schweißwerkzeuges und damit zu einem Trenneffekt und zu einer rückstandfreien Trennung führt, dass die Arbeitsflächen oder die Kontaktplatten des Heizelement-Schweißwerkzeuges, angepasst an den Thermoplastwerkstoft, die Schweißparameter und die geometrische Form der Fügeflächen der Schweißteile, in longitudinale, transversale, biaxiale oder Torsionsschwingungen versetzt werden, dass in Abhängigkeit von der verwendeten Schwingungsart eine oder auch mehrere Schwingungsquellen eingesetzt werden.A method for producing a separation effect of heating element welding tools for the residue-free detachment of the viscous weld material thermoplastic welded parts from the heater after the heating process, characterized in that the ground working surfaces of the heating element welding tool or the contact plates in the working surfaces of the heating-welding tool just before the end of the Anwärmvorganges and during the changeover process or during the entire warming-up time and during the changeover process for lifting and removing the welded parts from the heating element, a mechanical vibration is applied at a frequency such that this vibration leads to shear of the plastic melt at the interface to the working surface of the heating element welding tool and This leads to a separation effect and to a residue-free separation that the work surfaces or the contact plates of the heating element welding tool are adapted to the thermoplastic material, the welding parameters and the geometric shape of the joining surfaces of the welded parts are set into longitudinal, transverse, biaxial or torsional vibrations, so that one or more vibration sources are used depending on the type of vibration used. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale, dass das Heizelement-Schweißwerkzeug (1) an den Arbeitsflächen (2) bewegliche Kontaktplatten (4) besitzt, die als Anlagefläche für das Anwärmen der Schweißteile (7) dienen, dass die Kontaktplatten (4) an einem Ende miteinander verbunden sind und an dem verbundenen Ende über ein Kühlelement (8) mit einer Schwingungsquelle (5) verbunden sind, dass das Kühlelement (8) schwingfähig ist und der Schwingungsquelle angepasst sein muss, dass die Arbeitsflächen (2) des Heizelement-Schweißwerkzeuges (1) über ein Koppelstück (9) und ein Kühlelement (8) mit einer Schwingungsquelle (5) verbunden sind, dass die Arbeitsflächen (2) des Heizelement-Schweißwerkzeuges (1) in Abhängigkeit von der verwendeten Schwingungsart sphärische Formen aufweisen können.Device for carrying out the method according to claim 1, characterized by the features that the heating element welding tool ( 1 ) on the work surfaces ( 2 ) movable contact plates ( 4 ) which serves as a contact surface for heating the welded parts ( 7 ) serve that the contact plates ( 4 ) are connected together at one end and at the connected end via a cooling element ( 8th ) with a vibration source ( 5 ) that the cooling element ( 8th ) is capable of vibration and must be adapted to the source of vibration that the work surfaces ( 2 ) of the heating element welding tool ( 1 ) via a coupling piece ( 9 ) and a cooling element ( 8th ) with a vibration source ( 5 ) that the work surfaces ( 2 ) of the heating element welding tool ( 1 ) may have spherical shapes depending on the type of vibration used.
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