DE2517575C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Verschweißen von PVC-Bändern, insbesondere Fugenbändern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen von mit ihren Stoßflächen einander gegenüberliegenden Fugenbändern aus PVC zur Herstellung zug- und druckfester Abdichtungen gegenüber flüssigen und gasförmigen Medien an Bauwerken durch Anschweißen eines PVC-Verbindungsstreifens unter Hitze- und Druckeinwirkung im Bereich des Stoßes der miteinander zu verschweißenden Fugenbändern.

PVC-Fugenbänder werden zum Abdichten von Fugen wie Arbeite- und Dehnungsfugen oder dergleichen an Bauwerksteilen aus Beton verwendet. Man unterscheidet je nach ihrem Verwendungszweck Dehnungsfugenbänder, die eine Dichtungs- und Arbeitszone aufweisen, von Arbeitsfugenbändern, die nur eine Dichtungsfunktion haben, also den Umlaufweg des Wassers verlängern. Die Fugenbänder besitzen die verschiedensten Profilformen, Breiten und Dicken. Da sie verhindern sollen, daß gasförmige oder flüssige Medien, wie beispielsweise Grundwasser, durch die Fugen in die Bauwerke eindringen, bedürfen die Fugenbänder einer .s besonders sorgfältigen Herstellung und Verarbeitung am Einsatzort. Der Verlauf der Fugenbänder darf, auch wenn verschiedene Fugen einander kreuzen oder aufeinander stoßen, nicht unterbrochen werden. Außerdem können Fugenbänder infolge ihrer Breite dem

ic Verlauf einer scharfen Abbiegung einer Fuge nicht ohne weiteres folgen, sondern müssen dem Fugenverlauf entsprechend aus Stücken zusammengesetzt werden, die zwecks sicherer Abdichtung miteinander verschweißt werden müssen. Dabei ergeben sich Eckver- schweißungen, T-Verschweißungen oder Kreuzverschweißungen sowohl in der Ebene der Fugenbänder als auch jeweils senkrecht hierzu. Während insbesondere die vorgenannten Schw«ißungen zweckmäßig werkstaittseitig ausgeführt werden, müssen an der Baustelle selbst vor allem die in einer Richtung verlaufenden Verbindungsstöße der Fugenbänder sicher verschweißt werden.

Als Material für die Fugenbänder kommt nur Weich-PVC oder Kunstkautschuk in Frage, wobei

2s spezielle DIN-Normen (DIN 1306) zu erfüllen sind, um zu garantieren, daß die Fugenbänder dauerelastisch, alterungs-, korrosions- und agressionsbeständig sind. Werden die Fugenbänder verschweißt, so ist besonders darauf zu achten, daß auch an den Schweißnähten die Forderung hinsichtlich Dichte, spezifisches Gewicht, Kurzzeit-Zerreißfestigkeit, Shore-Härte, Wärmebestandigkeit, Bruchdehnung, Brennbarkeit, Oberflächenstruktur, Einschlüsse usw. erfüllt sind. 7.UT Verschweißung von Fugenbändern wendet man daher besondere Schweißmethoden an. Dehnungsfugenbänder werden im allgemeinen nur stumpf voreinander verschweißt. Dies geschieht dadurch, daß man die stumpf aneinanderstoßenden Ränder der Fugenbänder dadurch verbindet, daß man ein erhitztes Schweißbeil in den Stoß der aneinandergrenzenden Ränder der Bänder einsetzt, bis sich zeigt, daß die Ränder erweicht sind. Das Schweißbeil wird dann zurückgezogen und die beiden Ränder der Bänder werden dann fest gegeneinander gedrückt, bis eine innige gegenseitige Verbindung der

4S Ränder erfolgt ist. Mit dem Schweißbeil müssen dann noch Unebenheiten ausgeglichen werden, um eine fehlerfreie Schweißnaht und einen möglichst glatten, sauberen Stoß herzustellen.

Die Schweißnaht wird anschließend einer Fehlerprü-

fung unterzogen. Hierfür wird gewöhnlich ein elektrisches Prüfgerät verwendet, das über den Stoß geführt wird und Funkendurchschläge an etwaigen Fehlerstellen erzeugt. Die Verschweißung von Arbeitsfugenbändern ist dagegen weniger problematisch. Da sie keine erhöhte Druck- und Zugfestigkeit aufweisen müssen, werden im allgemeinen ihre Ränder zur Verschweißung überlappt angeordnet. Mit dem Schweißbeil wird dann die PVC-Masse erwärmt und beigezogen.

ho Es hat sich gezeigt, daß das bisherige Verfahren der Erhitzung und Erweichung der Fugenbandränder mit anschließendem Zusammendrücken derselben auch bei Anwendung besonderer Sorgfalt die Entstehung von Fehlerstellen nicht ausschließen kann. Beim Auftreten

'" von Fehlerstellen muß mittels des Schweißbeils oder des sonstigen Hitzewerkzeugs Material aus der Umgebung der Fehlerstelle verflüssigt und zur Fehlerstelle geschoben sowie dort glatt gestrichen werden. Erst

wenn dort eine durchgehende PVC-Schicht ausreichender Dicke ohne Unterbrechungen ausgebildet ist, zeigt das Prüfgerät keine Funkendurchschläge mehr. In hartnäckigen Fällen werden Flicken aus PVC-Material aufgelegt und ringsum an dem Grundmaterial verschweißt In einer Vielzahl von Fällen führt das Auftreten von Fehlerstellen zu äußerst zeitraubenden Nacharbeiten. Darüber hinaus erfordeit das bisherige Verfahren äußerste Sorgfalt beim Erhitzen und Zusammenfügen der Ränder sowie einen beträchtlichen Zeitaufwand.

Es sind des weiteren in der Verpackungstechnik nach dem DT-Gbm 18 39 252 Vorrichtungen zum Verschweißen von flächigen Teilen aus PVC bekannt, bei denen die Ränder der PVC-Teile im geringen Abstand voneinander angeordnet und gemeinsam mit dem unmittelbar an den Stoß der Teile angrenzenden Randstreifenflächen und der Unterfläche eines Verbindungsstreifens fortlaufend auf Schweißtemperatur erhitzt werden, wobei in diesem Zustand der Verbindungsstreifen auf die Randstreifenflächen gedrückt wird, bis der Verbindungsstreifen an seinen Unterflächen mit den PVC-Teilen verschweißt ist.

Des weiteren ist auch aus der GB-PS 8 87 956 ein Verfahren zum Verschweißen von stumpf aneinanderstoßenden Bändern aus PVC durch Anbringen eines PVC-Verbindungsstreifens unter Hitze- und Druckeinwirkung im Bereich des Stoßes der miteinander zu verschweißenden Bänder bekannt. Dieses Verfahren bezieht sich aber grundsätzlich wie die Vorrichtung nach dem DT-Gbm 18 39 252 nur auf ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffverpackungen.

In dem DT-Gbm 18 39 252 wird eine Schwierigkeit, die beim Verschweißen von Kunststoffolien auftritt, angesprochen. Es wird dort vorgeschlagen, durch Anwärmen einer breiten Zone des zu verschweißenden Kunststoffes im Bereich der Schweißnaht die dort im allgemeinen auftretenden Versprödungen und inneren Spannungszustände weitgehendst zu vermeiden.

Diese Verfahren eignen sich somit nur zur Herstellung von Kunststoffverpackungen, wobei durch die Verbindungsstreifen die Ränder der Kunststoffolien jeweils in Art einer Heftung miteinander verbunden werden. Für die Verschweißung von Fugenbändern eignet sich dieses bekannte Verfahren indessen nicht. Denn Fugenbänder dienen, wie bereits oben angeführt, der Herstellung zug- und druckfester Abdichtungen an Bauwerken. Hierfür wird gewöhnlich eine Druck- und Zugfestigkeit νοτι 350 kg/cm², insbesondere für den Bereich der Schweißnähte, gefordert. Eine Übernahme dieser aus der Verpackungstechnik bekannten Schweißverfahren zur Verschweißung von Fugenbändern verbietet sich auch wegen der zwangsläufig auftretenden Spannungszustände und Versprödungen in den Schweißnähten.

Man hat deshalb geglaubt, daß Fugenbänder immer stumpf voneinander geschweißt bzw. überlappt werden müßten. Um die insbesondere bei der Verschweißung von Dehnungsfugenbänder auftretenden Schwierigkeiten zu beheben, hat man vielfach zuerst eine erste Schweißung (Heftung) der Stoßflächen vorgenommen und diese mit einer zweiten Schweißung, in der eine etwa 2 cm breite Verstärkungsfolie entlang der Heftungsnaht der ersten Schweißung angebracht wurde, verstärkt. <,s

Ein solches Schweißverfahren mit Verstärkungsfolie, bei dem Fehlstellen weitgehend vermieden werden, ist aufgrund des zweifachen Schweißvorgangs naturgemäß äußerst umständlich.

Es besteht daher die Aufgabe, die bisherigen Schweißverfahren für PVC-Fugenbänder zu vereinfachen, wobei die Entstehung von Fehlerstellen weitgehend vermieden wird.

Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stoßflächen der Fugenbänder in geringem Abstand voneinander angeordnet und gemeinsam mit je einer auf der gleichen Seite liegenden, unmittelbar an die Stoßflächen angrenzenden Randstreifenfläche sowie mit dem Steg und den Unterflächen der Schenkel eines T-förmigen Verbindungsstreifens fortlaufend so erhitzt werden, daß die Oberflächenschichten gleichzeitig verflüssigt werden, daß in diesem Zustand der Oberflächen der Verbindungsstreifen an die Randstreifenflächen sowie zwischen die Stoßflächen gedrückt wird, bis der Steg auf die halbe Tiefe des Stoßes der Fugenbänder eingedrückt ist, und daß auf der Gegenseite der Fugenbänder in der gleichen Weise ein Verbindungsstreifen eingeschweißt wird

Indem die drei aneinander anschließenden Begrenzungsflächen jedes Bandrandes und die angrenzenden Flächen der Verbindungsstreifen auf Schweißtemperatur, d. h. bis zur beginnenden Verflüssigung, erhitzt werden und in diesem Zustand der Oberflächen der Verbindungsstreifen an die Randstreifenflächen sowie zwischen die Stoßflächen gedrückt wird, entsteht eine innige Verbindung der Ränder der Fugenbänder und des Verbindungsstreifens. Die Ränger werden nicht mehr wie bisher bei beginnender Erweichung fest gegeneinandergedrückt, sondern bleiben nach der Ausbildung der Verbindungsschichten im Abstand voneinander, der zn Beginn des Verfahrens eingestellt worden ist. Hinsichtlich der bekannten Stumpf-Stoß-Schweißungen von Fugenbändern und solchen unter zusätzlicher Verwendung einer Verstärkungsfolie in einem zweiten Schweißvorgang ist es somit möglich mittels eines bedeutend einfacher durchzuführenden Verfahrens unter Verwendung von Profilbändern Spezialschweißungen von Fugenbändern unter weitgehender Vermeidung von Fehlstellen durchzuführen. Die Schweißung ist dabei derart ausgebildet, daß der Stoß selbst mit PVC-Verbindungsmaterial ausgefüllt ist, und somit die den Stoß bildenden Ränder jeweils ringsum durch PVC-Materia! eingefaßt bzw. in diesem eingebettet sind. In der Schweißnaht werden Einschlüsse vermieden, es treten weder innere Spannungszustände oder Versprödungen auf noch werden die anderen für Dehnungsfugenbänder geforderten Materialeigenschaften nachteilig beeinflußt.

Insbesondere durch die Verwendung zweier Verbindungsstreifen in Form eines Doppel-T-Profils, wobei dessen Stege jeweils halb so lang wie die Höhe des Stoßes sind, wird im wesentlichen der Materialanteil vorgegeben, der später das Verbindungsmaterial im Stoß darstellt, während die anderen Schenkel des Doppel-T-Profils zum Einfassen der Oberflächen der Ränder dienen. Durch diese Profilwahl gleicht der PVC-Verbindungsstreifen seiner Form nach bereits im wesentlichen dem Profil der Verbindungsschicht, die hergestellt werden soll, so daß keine wesentlichen Verformungen des Verbindungsstreifens während des Verschweißens mehr zu erfolgen haben.

Je nach der verwendeten Vorrichtung lassen sich die PVC-Verbindungsstreifen auch gleichzeitig an der Ober- und Unterseite der Fugenbänder und des Stoßes aufschweißen.

In jedem Falle ist ein kontinuierlich fortschreitendes

Aufschweißen des PVC-Verbindungsstreifens vorzuziehen. Denn in diesem Falle läßt sich die Erhitzung des Verbindungsstreifens und der Ränder besser einrichten und kontrollieren. Das gleiche gilt für das Zusammenfügen von Verbindungsstreifen und Rändern, wobei der PVC-Verbindungsstreifen zweckmäßig an die Ränder oder Randstreifen der Bänder angerollt wird. In diesem Falle erfolgt die Erhitzung des Streifens und der Ränder unmittelbar vor dem Anrollen und mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der auch das Anrollwerkzeug bewegt wird. Je nach Art der verwendeten Fugenbänder erweist es sich als zweckmäßig, die beispielsweise durch einen Heißluftstrom übertragene Wärme auf das Grundmaterial bzw. die Ränder zur Einwirkung kommen zu lassen und die Erwärmung des Verbindungsstreifens überwiegend der vom Grundmateria! abgestrahlten Wärme zu überlassen. Denn im allgemeinen wird die Dicke des PVC-Verbindungsstreifens und damit die für die Verschweißung zu erwärmende Materialmenge kleiner sein als die Dicke der miteinander zu verbindenden Randstreifen der Fugenbänder.

In vorteilhafter Weise weist der T-förmige Verbindungsstreifer: ein im wesentlichen giebelförmiges oder linsenförmiges Oberteil auf, das den Stoß übergreift. In jedem Falle sollte sich das Profil zu den Seiten hin wesentlich verjüngen, um einen allmählichen Materialübergang an der Stelle zu erzielen, wo der Verbindungsstreifen ansetzt

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels mit bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 ein Schnittbild einer erfindungsgemäßen hergestellten Stoßverbindung an Fugenbändern,

F i g. 2 eine Vorderansicht eines bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Anrollwerkzeugs,

Fig.3 eine Schemazeichnung zur Darstellung des Verfahrensablaufs.

Wenn zwei Fugenbandabschnitte 1, 3 stumpf aneinanderstoßend miteinander verschweißt werden sollen, so werden ihre Ränder 2,2' zunächst in geringem Abstand, der beispielsweise ein bis zwei Millimeter betragen kann (je nach Dicke des Grundmaterials), sowie parallel zueinander angeordnet, wobei sie den Stoß 4 bilden. Nun wird ein PVC-Verbindungsstreifen 5, der in dem gewählten Ausführungsbeispiel im Querschnitt T-Form aus einem giebelförmigen Schenkel 6 und einem Steg 7 aufweist, fortlaufend zunächst auf die Oberseite 8 der Abschnitte 1, 3 in der in F i g. 1 dargestellten Lage aufgeschweißt. Danach wird auch auf die Unterseite 9 ein zweiter Verbindungsstreifen 5 von gleicher Profilform aufgeschweißt, so daß die Ränder 2,2' der Fugenbandabschnitte 1,3 schließlich in S der aus F i g. 1 ersichtlichen Weise in eine aus den beiden PVC-Verbindungsstreifen 5 gebildete Verbindungsschicht eingebettet sind.

Zum Aufbringen der Verbindungsstreifen 5 kann beispielsweise ein Anrollgerät verwendet werden, wie

ίο es in einfachster Ausführung in Fi g. 2 dargestellt ist. Es besteht im wesentlichen aus einer Druckrolle 10, die dem Profil der Verbindungsstreifen 5 angepaßt ist und infolge dessen aus zwei stumpfkegeligen Abschnitten zusammengesetzt ist, sowie aus einer Halterung 11, in der die Druckrolle 10 drehbar gelagert ist, und schiießiich aus einem teilweise dargesteiiten Handgriff 12. Die Breite der Druckrolle 10 ist etwas geringer als die Breite des Verbindungsstreifens 5, damit immer gewährleistet ist, daß der von der Druckrolle 10 ausgeübte Druck auch tatsächlich auf den Verbindungsstreifen 5 ausgeübt wird und die Druckrolle 10 nicht etwa auf die Oberfläche des Grundmaterials selbst aufsetzt. Die Anwendung des Anrollwerkzeugs ist in F i g. 3 schematisch dargestellt. Der Verbindungsstreifen 5 wird in Schleifenform um die Druckrolle 10 gelegt und von dieser im Zuge einer langsamen Vorwärtsbewegung des Anrollwerkzeugs auf den Rändern 2,2' abgelegt und an diese angedrückt. Durch den Pfeil 13 soll angedeutet werden, daß man etwa in dieser Richtung, beispielsweise mittels eines Heißluftstroms, die Materialerwärmung vornimmt, also vornehmlich das Grundmaterial erwärmt, um die Oberflächen der Ränder 2, 2' und auch das Material des Verbindungsstreifens 5 auf die zum Verschweißen erforderliche Temperatur zu erhitzen Da, wie bereits eingangs gesagt, das Grundmaterial meist dicker ist als die Verbindungsstreifen 5, genügt für die Erhitzung des Verbindungsstreifens 5 die vom Grundmaterial an den Verbindungsstreifen 5 abge strahlte bzw. auf diesen übertragene Wärme zur Erhitzung desselben. Mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der die Erwärmungsvorrichtung längs des Stoßes bewegt wird, folgt die Druckrolle 10 nach und bewirkt eine innige Verbindung, nämlich Verschweißung, des unmittelbar vorhergehend bis zur Erweichung bzw. Verflüssigung erhitzen Materials der Ränder 2, 2' und des Verbindungsstreifens 5.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verschweißen von mit ihren Stoßflächen einander gegenüberliegenden Fugenbändern aus PVC zur Herstellung zug- und druckfester Abdichtungen gegenüber flüssigen und gasförmigen Medien an Bauwerken durch Anschweißen eines PVC-Verbindungsstreifens unter Hitze- und Druckeinwirkung im Bereich des Stoßes der miteinander zu verschweißenden Fugenbänder, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßflächen der Fugenbänder (1, 3) in geringem Abstand voneinander angeordnet und gemeinsam mit je einer auf der gleichen Seite liegenden, unmittelbar an die Stoßflächen angrenzenden Randstreifenfläche sowie mit dem Steg (7) und den Unterflächen der Schenkel eines T-förmigen Verbindungsstreifens (5) fortlaufend so erhitzt werden, daß die Oberflächenschichten gleichzeitig verflüssigt werden, daß in diesem Zustand der Oberflächen der Verbindungsstreifen (5) an die Randstreifenflächen sowie zwischen die Stoßflächen gedrückt wird, bis der Steg (7) auf die halbe Tiefe des Stoßes der Fugenbänder (1, 3) eingedrückt ist, und daß auf der Gegenseite der Fugenbänder (1, 3) in der gleichen Weise ein Verbindungsstreifen (5) eingeschweißt wird.

2. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig an der Ober- und an der Unterseite der Fugenbänder (1,3) jeweils ein PVC-Verbindungsstreifen (5) eingeschweißt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß der PVC-Verbindungsstreifen (5) an die Randstreifenflächen sowie an die Stoßflächen der Fugenbänder (1, 3) mittels einer Rolle angedrückt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß primär die Randstreifen (2,2') der Schweißhitze ausgesetzt werden.

5. Verbindungsstreifen zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß dessen T-Profil ein im wesentlichen giebelförmiges oder linsenförmiges Oberteil besitzt.

6. Verbindungsstreifen zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 -4, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Steg halb so lang wie die Höhe des Stoßes ist.