DE2455603C3 - Verfahren zum Verschweißen von Oberflächen von Gegenständen aus Polyolefinen mit unterschiedlichem Schmelzindex sowie Vorrichtung zu seiner Durchführung - Google Patents
Verfahren zum Verschweißen von Oberflächen von Gegenständen aus Polyolefinen mit unterschiedlichem Schmelzindex sowie Vorrichtung zu seiner DurchführungInfo
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Description
das Polyolefin mit niedrigerem Schmelzindex eine höher über dessen Schmelzpunkt liegende Temperatur
als für das Polyolefin mit höherem Schmelzindex zu wählen. Denn nach der genannten Lite, aturstelle wird
der Fachmann ausdrücklich vor den Gefahren einer unterschiedlichen Erwärmung gewarnt und darauf
aufmerksam gemacht, daß schon geringe Unterschiede in der Erwärmung zu großen Unterschieden im
Plastizitätsgrad führen und eine Temperaturerhöhung eine zunehmende Zersetzung der Schmelze bzw. einen
Abbau der Makromoleküle zur Folge hat, der mit höherer Temperatur der Schmelze rasch zunimmt Es
stand somit zu erwarten, daß beim Verschweißen von Polyolefinen mit unterschiedlichem Schmelzindex im
Augenblick der Verbindung auf Grund der Temperaturunterschiede ein Wärmeübergang stattfinden würde,
mit der Folge, daß hierdurch eine die Verbindung der beiden Polyolefine beeinträchtigende Viskositätsveränderung
der beiden aufgeschmolzenen Massen eintreten würde.
Ferner weist die genannte Literaturstelle darauf hin, daß eine Erhöhung des Temperaturgefälles zwischen
Wärmeträger und aufzuschmelzendem Material, also z. B. eine Erhöhung der Heizelement-Temperatur, kaum
eine tiefere Durchwärmung des aufzuschmelzenden Materials bringt, sondern in erster Linie zu einer
dünnflüssigen Schmelze in einer nur dünnen Schicht führt, woraus die Anweisung folgt, eine tiefere
Durchwärmung durch eine Erhöhung der Anwärmzeit, keinesfalls jedoch durch eine Erhöhung des Temperaturgefälles
herbeizuführen. Gerade eine solche Verfahrensweise zur Herbeiführung eines während des
Verschweißens im wesentlichen gleichen Fließverhaltens der geschmolzenen Masse von zwei Polyolefinen
mit unterschiedlichem Schmelzindex würde aber auf Grund der dann erforderlich werdenden unterschiedlichen
Erwärmungszeiten für die beiden Polyolefine bei gleicher Temperaturhöhe eine Reihe praktischer
Probleme und vor allem umständliche Versuche mit sich bringen, die die Qualität der erzeugten Schweißverbindung
weitgehend von der Sorgfalt und dem Geschick des Schweißpersonals abhängig machen würden, so daß
ein solches Verfahren zum Verschweißen von Polyolefinen mit unterschiedlichem Schmelzindex für die Praxis
unbrauchbar ist.
Demgegenüber ist das erfindungsgemäße Verfahren, wonach für das Polyolefin mit niedrigerem Schmelzindex
eine höhi-r über dessen Schmelzpunkt liegende Temperatur als für das Polyolefin mit höherem
Schmelzindex gewählt wird, problemlos einfach, da die Schmelzpunkte der jeweiligen Polyolefine bekannt sind
und bei der Durchführung des Verfahrens lediglich die entsprechenden Temperaturhöhen beim Heizelement
eingestellt zu werden brauchen.
Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich sehr gut zur Stumpfschweißung von Rohren aus Polyolefinen
unter Anwendung eines einen sehr hohen Schmelzindex und eines einen niedrigeren oder sogar sehr niedrigen
Schmelzindex aufweisenden Rohres.
Als Polyolefine kommen insbesondere Polyäthylen und Polypropylen in Betracht; nachstehend ist jedoch
im allgemeinen von Polyäthylenrohren die Rede, ohne daß damit eine Einschränkung beabsichtigt wäre.
Unter FlieQverhalten wird die Polyolefinmenge verstanden, die in einer bestimmten Zeitspanne und
unter einer bestimmten Beanspruchung abfließt oder abfließen kann, wenn die zu verschweißende Oberfläche
mit einer erwärmten Oberfläche mit einer bestimmten Temperatur in Berührung gehalten wird.
Das Fließverhalten eines Rohres aus Polyolefin kann in folgender Weise bestimmt werden: Ein Polyäthylenrohr,
das eine bestimmte Wanddicke und einen bestimmten Durchmesser sowie fast dasselbe Gewicht
aufweist, wird mit seiner Stirnseite auf einer beheizten Platte angeordnet Unter der Einwirkung der Wärme
schmilzt der die Platte berührende Bereich des Polyäthylenrohrs, wonach dieser geschmolzene Bereich
ίο unter der Einwirkung des Gewichts des- Rohres,
gegebenenfalls unter zusätzlicher Belastung bzw. Beanspruchung, fortgepreßt wird. Die fortgepreßte
Materialmenge kann durch Bestimmung des Maßes, in dem das Kunststoffrohr sich senkt, und des Innen- und
Außendurchmessers des Rohres berechnet werden.
Die F i g. 3 und 4 zeigen ein Schaubild, das den Zusammenhang zwischen der fortgepreßten Materiaimenge
bei einem bestimmten Druck und in einer bestimmten Zeitspanne in Abhängigkeit von der
Temperatur der Platte, auf die das Polyäthylenrohr drückt, darstellt. In F i g. 3 ist ein derartiger Zusammenhang
für ein bestimmtes Material a und in F i g. 4 für ein bestimmtes Material b dargestellt Die Menge a entspricht
der Menge, welche bei einer Belastung von 10,5 kg von einem auf einer Platte mit einer Temperatur
T stehenden Rohr fortgepreßt wird. In den Schaubildern stellt P den Druck dar, bei dem das
Material fließt
Die in F i g. 3 und 4 angeführten Daten können kombiniert auf eine graphische Darstellung nach F i g. 5 übertragen werden, in der der Zusammenhang zwischen der Temperatur des Materials b und der Temperatur des Materials a wiedergegeben ist, wobei die gleiche Menge geschmolzenen Materials fortgepreßt wird. Die in F i g. 5 dargestellte Kurve ist an ihrem unteren Ende von der Schmelztemperatur der Polyolefine und an ihrem oberen Ende von der Verbrennungstemperatur begrenzt. Ein bestimmter Punkt auf der Kurve gibt eine Temperatur 7i für das zweite Material und eine Temperatur T, für das erste Material an, bei der die Materialien dieselben Viskositäten aufweisen und demzufolge eine ausgezeichnete Schweißverbindung ermöglichen.
Die in F i g. 3 und 4 angeführten Daten können kombiniert auf eine graphische Darstellung nach F i g. 5 übertragen werden, in der der Zusammenhang zwischen der Temperatur des Materials b und der Temperatur des Materials a wiedergegeben ist, wobei die gleiche Menge geschmolzenen Materials fortgepreßt wird. Die in F i g. 5 dargestellte Kurve ist an ihrem unteren Ende von der Schmelztemperatur der Polyolefine und an ihrem oberen Ende von der Verbrennungstemperatur begrenzt. Ein bestimmter Punkt auf der Kurve gibt eine Temperatur 7i für das zweite Material und eine Temperatur T, für das erste Material an, bei der die Materialien dieselben Viskositäten aufweisen und demzufolge eine ausgezeichnete Schweißverbindung ermöglichen.
Der Vollständigkeit halber sei noch vermerkt, daß in den F i g. 3 und 4 gestrichelt einige Kurven dargestellt
sind, bei denen die Beanspruchung des Kunststoffrohrs während der Bestimmung des Fließverhaltens wechselte.
Bei niedrigeren Drücken P, d. h. den Drücken P 4 und PX schmilzt weniger Material, während bei höheren
Drücken P, d. h. den Drücken P1 und P2, mehr Material
wegschmilzt.
Die graphische Darstellung nach F i g. 5 ist daher eine Graphik, die für eine bestimmte Beanspruchung des mit
der beheizten Platte in Berührung stehenden Kunststoffrohrs während der Schmelzung des Kunststoffmaterials
in Form von Polyäthylen gilt
Nach Bestimmung einer derartigen Graphik, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, ist es sehr einfach, die
geeigneten Temperaturen zu wählen, auf welche die Oberflächen zweier verschiedener Polyolefine zwecks
Herstellung einer einwandfreien Schweißverbindung erhitzt werden müssen.
'n der Tabelle ist der Zusammenhang zwischen den Temperaturen und der Menge fortgepreßten Materials
für zwei unterschiedliche Polyäthylene dargestellt, wobei das eine Polyäthylen einen Schmelz-Index von 0,3
bei einer Beanspruchung von 5 kg und einer Temperatur von 190°C und das andere Polväthvlpn pinpn
Schmelz-Index von 1,1 bei einer Beanspruchung von 5 kg und einer Temperatur von 1900C aufweist, wobei
beide Schmelz-Indexe nach dem DIN-Verfahren bestimmt sind.
Vorteilhaft wird jede der miteinander zu verbindenden Oberflächen zuerst während einer ersten gleichen
Zeit unter einer Druckbeanspruchung bei einer bestimmten Temperatur und darauf während einer
zweiten Zeit nach Aufheben dieser Beanspruchung erhitzt.
Dies bietet den Vorteil, daß man eine verhältnismäßig große Menge geschmolzenen Materials erhält, das zur
Herstellung der Schweißverbindung herangezogen werden kann.
Zweckmäßig werden die zu verschweißenden Oberflächen auf 40 bis 150° C über ihren Schmelztemperaturen
und bei Stumpfschweißung von Rohren vorzugsweise auf 50 bis 90° C über ihren Schmelzpunkten erhitzt.
In der Praxis hat es sich herausgestellt, daß es angezeigt ist, die Oberfläche eines ersten Polyolefinrohrs,
das den höheren Schmelz-Index hat, etwa 30 bis 50° C niedriger als die Oberfläche eines mit dem ersten
Rohr zu verbindenden zweiten Polyolefinrohrs mit niedrigerem Schmelz-Index zu erhitzen.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindur.gsgemäßen Verfahrens,
mit beweglich zueinander angeordneten Zentriergliedern zum Festhalten und Zentrieren von zwei
miteinander zu vereinigenden Polyolefinteilen und einem Heizglied zum Erwärmen der miteinander zu
vereinigenden Polyolefinoberflächen, die sich durch zwei gesondert steuerbare Heizglieder auszeichnet.
Bei dieser Ausgestaltung kann die Oberfläche des einen Polyolefingegenstands auf eine ganz andere
Temperatur als die Oberfläche des aus einem anderen Polyolefin bestehenden Gegenstands erhitzt werden.
Für Polyäthylen mit hohem Schmelz-Index bzw. Polyäthylen mit niedrigem Schmelz-Index kommen z. B.
Temperaturen von 200 bzw. 220° C in Betracht.
Im allgemeinen wird beim Stumpfschweißen von Polyäthylenrohren mit hohem und niedrigem Schmelz-Index
ein Temperaturunterschied von 30 bis 40° C zwischen den Oberflächen gewählt. Dies kann z. B.
dadurch erreicht werden, daß die eine Oberfläche eine Temperatur von 215° C und die andere Oberfläche eine
Temperatur von 180° C erhält.
Es ist angezeigt, bei der Verschweißung von Polyäthylenoberflächen die Temperatur jeder Oberfläche
zumindest oberhalb 160° C und vorzugsweise oberhalb 170° C zu halten.
Vorteilhaft sind zwei in ihrer Temperatur unterschiedlich steuerbare Heizglieder unter Anbringung
einer Isolierschicht zwischen den beiden Heizgliedern zu einer Einheit vereinigt.
Es ist angezeigt die beiden Heizglieder mit proportional steuerbaren Heizelementen zur Einstellung
der gewünschten Temperatur zu versehen.
Zum Vereinigen von zwei Rohrenden durch Stumpfschweißen werden zwei flache Heizplatten verwendet;
bei der Vereinigung der Innenseite eines aufgeweiteten Muffenrohrendes mit einem Einsteckende werden
jedoch vorteilhaft hülsenförmige Heizglieder benutzt
Bei der Vereinigung eines Rohres mit einem Sattelteil können daran angepaßte Vorrichtungen verwendet
werden.
Die Erfindung wird an Hand der Beschreibung in
Verbindung mit der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung veranschaulicht
sind, näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Vorrichtung, die zum Vereinigen von aus unterschiedlichen Polyolefinen bestehenden Rohrenden
durch Stumpfschweißung Anwendung finden kann und
F i g. 2 eine weitere Vorrichtung zum Verschweißen eines Einsteckrohrteils und eines Muffenrohrteils aus Polyolefinen.
F i g. 2 eine weitere Vorrichtung zum Verschweißen eines Einsteckrohrteils und eines Muffenrohrteils aus Polyolefinen.
In F i g. 1 ist eine Vorrichtung dargestellt, die einen Teil 1 mit Spannkluppen 2 und 3 aufweist, in denen die
ίο zu verschweißenden Rohre 4, z.B. Polyäthylenrohre
oder Polypropylenrohre, genau koaxial festiegbar sind.
Beide Spannkluppen 2 und 3, oder gegebenenfalls nur eine der Spannkluppen, sind hin- und herverschieblich.
Die Vorrichtung ist ferner mit einem Schweißwerkzeug 5 versehen, das zwischen den beiden Spannkluppen
2 und 3 angeordnet ist. Das Schweißwerkzeug 5 besitzt zwei durch eine Isolierschicht 8 voneinander
getrennte Heizplatten bzw. Schweißspiegel 6 und 7. Beide Schweißspiegel 6 und 7 sind mit in ihrem Inneren
aufgenommenen Heizdrähten 11 bzw. Ha versehen, wobei jeder Schweißspiegel 6, 7 aus Aluminium besteht.
Ferner ist jeder Schweißspiegel 6, 7 mit einem Temperaturfühler 9 ausgestattet, der mit einer Stromquelle
10,10a der Heizdrähte 11,11a zusammenwirkt.
Zum Reinigen der Enden der Rohre 4 können mit Schabmessern versehene Platten vorgesehen sein.
Diese sind im vorliegenden Fall nicht gezeigt. Die Schweißspiegel 6, 7 werden z. B. mittels der Heizdrähte
11,11a auf zwei unterschiedliche Temperaturen erhitzt,
die mittels der Tabelle festgestellt werden können. So wird z. B. das Material al Min. unter einer Gesamtbeanspruchung
von 10,5 kg gegen die eine Temperatur von 220°C aufweisende Platte gepreßt. Nach 1 Min. wird
diese Beanspruchung aufgehoben und die Gesamtbeanspruchung beträgt dann noch 0,5 kg, die ebenfalls 1 Min.
dauert, während die Beheizung fortgesetzt wird. Die Fließverhaltenszahl beträgt in diesem Fall 1,58.
Um etwa das gleiche Fließverhalten bei dem in der Tabelle erwähnten Material b zu erhalten, ist eine
Temperatur von 200° C zu wählen.
Nach 2 Min. wird das Schweißwerkzeug entfernt, und die Enden der miteinander zu verbindenden Rohre
werden unter einer Gesamtbeanspruchung von z. B. 8 kg gegeneinander gepreßt.
Um ein Anhaften der Polyäthylenoberflächen an den Schweißspiegeln zu verhindern, können diese mit einer
Verkleidung 14 aus Polytetrafluorethylen versehen sein.
Wie oben erwähnt, werden die Schweißspiegel
entfernt, nachdem die zu vereinigenden Oberflächen während einer gleichen Zeitdauer auf einer bestimmten
Temperatur gehalten worden sind, woraufhin die Enden der Polyolefinrohre gegeneinander gepreßt werden.
Dabei ist ein Druck von bestimmter Stärke auszuüben, der z. B. 0,7 bis 0,9 kg/cm2 betragen kann. Zum Ausüben
dieses Drucks ist die Vorrichtung mit einem losen Hebel 12 zum Verschieben der Spannkluppe 2, die über das
Rohr 4 auf die Gelenkstellen gestellt wird, versehen. Ferner ist eine Zugstange 15 mit Gewinde vorgesehen,
die oben in einem Ständer 16 gesichert wird. Ein Stellrad 17 dient zur Regelung der über die Zugstange 15 auf den
die durch das Stellrad bzw. die Regelscheibe 17
eingestellte Kraft abgelesen werden.
Schmelzung des Materials bei gegen die Schweißspiegel 6, 7 gepreßten Rohrenden betätigt werden kann. Nach
einer gegebenen Zeitspanne kann die Beanspruchung unter fortgesetzter Erhitzung der Rohrenden verringert
oder ganz aufgehoben werden, wodurch eine größere Menge geschmolzenen Polyolefinmaterials entsteht.
Zum Vereinigen eines Einsteckrohrendes mit einem Muffenrohrende kann eine Vorrichtung, wie in F i g. 2
dargestellt, verwendet werden.
Diese Vorrichtung weist als erstes Heizglied einen erwärmbaren Zylinder 21 auf, der auf die Innenseite 22
einer Muffe 23 einwirkt, während andererseits ein zweites Heizglied 24 vorgesehen ist, dessen zylindrische
innere Oberfläche 26 auf die Außenoberfläche 27 eines Einsteckrohrteils 28 einwirkt. Nach ausreichender
Schmelzung der Oberflächen und Erhitzung bis zur
gewünschten Temperatur werden die Heizgliedei entfernt und mit Hilfe der in Fig. 1 gezeigter
Stützelemente wird der Einsteckrohrteil in den Muffenrohrteil, unter Anwendung eines vorbestimmten Druk·
kes, eingeschoben.
Auch in diesem Fall werden die in Tabelle erwähnter Materialien a und b verwendet, die miteinander durch
Verschweißung vereinigt werden. Für das Material £ wird eine Temperatur von 215°C und für das Material b
eine Temperatur von 180°C gewählt.
Der angewendete Druck während der Verschwel· ßung beträgt 0,7 bis 0,9 kg/cm2.
Bestimmung des Fließverhaltens zweier unterschiedlicher Polyäthylene mit einem Schmelz-Index von 0,3 für da;
Material a und 1,1 für das Material b, wobei der Index nach der DIN-Norm bei einem Druck von 5 kg/cm2 und einei
Temperatur von 1900C gemessen wird.
Die Rohre, die denselben Durchmesser, dieselbe Wanddicke und Länge aufweisen, werden auf einer beheizter
Platte angeordnet, woraufhin das Maß des Einsinkens bestimmt wird, aus dem die Menge weggedrückten Material;
berechnet werden kann. In der Tabelle ist die Zeit, in der das Schmelzen eintritt, angegeben.
Temperatur
der Platte
der Platte
Zeit, nach der
das Schmelzen
eintritt, in
see*)
see*)
Fortgedrücktes
Material in
cmJ nach
60 see*) Zeit in see der fortgesetzten Erhitzung, Fortgedrücktes
cmJ nach
60 see*) Zeit in see der fortgesetzten Erhitzung, Fortgedrücktes
gerechnet vom Beginn der Erhitzung
bei einer Beanspruchung von 0,5 kg,
durch die zusätzliches Material
fortgepreßt wird, nach Ersetzen der
Beanspruchung von 10,5 kg durch eine
Beanspruchung von 0,5 kg nach
Erhitzung von 1 min unter
Beanspruchung von
P- insgesamt = 10,5 kg
bei einer Beanspruchung von 0,5 kg,
durch die zusätzliches Material
fortgepreßt wird, nach Ersetzen der
Beanspruchung von 10,5 kg durch eine
Beanspruchung von 0,5 kg nach
Erhitzung von 1 min unter
Beanspruchung von
P- insgesamt = 10,5 kg
zusätzliches Material
in cmJ nach 90 see
fortgesetzter
Erhitzung**)
in cmJ nach 90 see
fortgesetzter
Erhitzung**)
Fließver halten
Material a | 48 | 0,04 | 160 |
170 | 29 | 0,27 | 105 |
180 | 28 | 0,51 | 86 |
190 | 26 | 0.64 | 68 |
200 | 22 | 0.86 | 70 |
210 | 12 | 1,28 | 45 |
220 | 13 | 1.55 | 35 |
230 | |||
0,02
0,07
0,08
0,30
0,42
0,07
0,08
0,30
0,42
0,04 0,27 0,53 0,71 0,94 1,58 1,97
Material b
170 | 37 | 0,27 | 95 |
180 | 26 | 0,66 | 65 |
190 | 25 | 038 | 53 |
200 | 24 | Ul | 40 |
210 | 13 | 1.64 | 28 |
220 | 12 | 2,15 | 23 |
230 | 15 | 2,29 | 12 |
0,09
0,22
0.37
0,57
0,80
0,95
0,27 0,75 1,20 1,58 2,21 2,95 3,24
*1 P-insgesamt - 10,5 kg.
**) P-insgesamt
0,5 kg aufgebracht nach einer Erhitzung von 1 min unter Beanspruchung von 103 kg, die den Beginn dlei
Erhitzungszeit bildet.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Verfahren zum Verschweißen von Oberflächen von Gegenständen aus Polyolefinen mit unterschiedlichem
Schmelzindex unter Anwendung von Wärme und Druck, wobei die Polyolefine zumindest auf
Schmelztemperatur erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin mit
niedrigerem Schmelzindex und das Polyolefin mit höherem Schmelzindex jeweils auf eine über ihrem
Schmelzpunkt liegende Temperatur erhitzt werden und zur Herbeiführung eines während des Verschweißens
im wesentlichen gleichen Fließverhaltens der geschmolzenen Masse beider Polyolefine
für das Polyolefin mit niedrigerem Schmelzindex eine höher über dessen Schmelzpunkt liegende
Temperatur als für das Polyolefin mit höherem Schmelzindex gewählt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Oberfläche zuerst während einer
ersten gleichen Zeit unter einer Druckbeanspruchung und daraufhin während einer zweiten
Zeitspanne nach Fortfall dieser Beanspruchung erhitzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen auf 40 bis
1500C über ihre Schmelztemperaturen erhitzt werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
beim Stumpfschweißen von Rohren die Oberflächen auf 50 bis 900C über ihre Schmelzpunkte erhitzt
werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Oberfläche eines ersten Polyolefinrohrs mit dem höheren Schmelzindex etwa 30 bis 500C niedriger
als die Oberfläche eines mit dem ersten Rohr zu verbindenden zweiten Polyolefinrohrs mit niedrigerem
Schmelzindex erhitzt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im
wesentlichen gleiche Massen jeder Oberfläche geschmolzen werden.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
mit beweglich zueinander angeordneten Zentriergliedern zum Festhalten und Zentrieren von zwei
miteinander zu vereinigenden Polyolefinteilen und einem Heizglied zum Erwärmen der miteinander zu
vereinigenden Polyolefinoberflächen, gekennzeichnet durch zwei gesondert steuerbare Heizglieder (6,
7; 21,24).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in ihrer Temperatur unterschiedlich
steuerbare Heizglieder (6, 7; 21,24) miteinander unter Anbringung einer Isolierschicht (8) zwischen
den beiden Heizgliedern zu einer Einheit vereinigt sind.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Heizglieder
(6, 7; 21, 24) mit proportional steuerbaren Heizelementen (11, Wa) zur Einstellung der gewünschten
Temperatur versehen sind.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verschweißen von Oberflächen von Gegenständen aus
Polyolefinen mit unterschiedlichem Schmelzindex unter Anwendung von Wärme und Druck, wobei die
s Polyolefine zumindest auf Schmelztemperatur erhitzt
werden.
Zur Definition von Polyolefinen mit unterschiedlichen Eigenschaften kann deren Schmelzindex dienen, der
durch Messung der in Gramm ausgedrückten Menge
ίο flüssigen Polymers, die in 10 Min. unter einem
bestimmten Druck und bei einer bestimmten Temperatur ein Mundstück bestimmter Abmessungen durchfließt,
bestimmt wird. Bei Druckerhöhung nimmt die Geschwindigkeit zu; es gibt jedoch keinen geradlinigen
is Zusammenhang zwischen der je 10 Min. ausgeflossenen
Menge flüssigen Polymers und dem Druck.
Mit Rücksicht auf den komplexen Zusammenhang zwischen Temperatur, Viskosität, Schmelzindex und
Druck ist es nach den bekannten Verfahren zum Verschweißen von Oberflächen von Gegenständen aus
Polyolefinen mit gleichem Schmelzindex, bei dem die miteinander zu verbindenden Oberflächen mit einer
gegebenen, gleichen Temperatur zjm Schmelzen gebricht werden, nicht möglich, eine einwandfreie
Schweißverbindung herzustellen, wenn Oberflächen von Gegenständen aus Polyolefinen, die einen unterschiedlichen
Schmelzindex aufweisen, zu verschweißen sind, da in diesem Fall die zu verbindenden Oberflächen
ein unterschiedliches Fließverhalten des aufgeschmolzene)
nen Materials aufweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art zu schaffen,
das auf einfache Weise die Herstellung von Schweißverbindungen hervorragender Qualität bei unterschiedli-
.15 chen Polyolefinen ermöglicht.
Diese Aufgabe findet nach der Erfindung ihre Lösung dadurch, daß das Polyolefin mit niedrigerem Schmelzindex
und das Polyolefin mit höherem Schmelzindex jeweils auf eine über ihrem Schmelzpunkt liegende
Temperatur erhitzt werden und zur Herbeiführung eines während des Verschweißens im wesentlichen
gleichen Fließverhaltens der geschmolzenen Masse beider Polyolefine für das Polyolefin mit niedrigerem
Schmelzir.dex eine höher über dessen Schmelzpunkt liegende Temperatur als für das Polyolefin mit höherem
Schmelzindex gewählt wird.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf Grund des während des Verschweißens
im wesentlichen gleichen Fließverhaltens der geschmolzenen Masse beider Polyolefine ein völliges Zusammenfließen
der miteinander zu verbindenden Oberflächen der beiden Polyolefine mit unterschiedlichem Schmelzindex
unter Bildung einer Schweißverbindung erreicht, die ungeachtet der unterschiedlichen Eigenschaften der
ss Polyolefine den Anforderungen voll genügt.
Es war dem Fachmann zwar bereits bekannt (Zeitschrift »Kunststoff-Rundschau«, März 1968, S. 101
bis 106), daß beim Verschweißen von Polyolefinen zwei unterschiedlich plastifizierte Flächen keine Verbindung
eingehen, weil das plastischere Material am kälteren verformt und sich nicht mit diesem vermischt, jedoch
folgt hieraus nicht ohne weiteres die Erkenntnis, daß zum Verschweißen von Oberflächen von Gegenständen
aus Polyolefinen mit unterschiedlichem Schmelzindex
fts der von der Erfindung beschrittene Weg eingeschlagen werden muß, nämlich zur Herbeiführung eines während
des Verschweißens im wesentlichen gleichen Fließverhaltens der geschmolzenen Masse beider Polyolefine für
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