DE4236281A1 - Extruderschweißgerät - Google Patents

Extruderschweißgerät

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Description

Die Erfindung betrifft ein Extruder-Schweißgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Schweißgeräte sind z. B. durch die DE-PS 3 22 190 und durch das DE-GM 89 08 194 bekannt. Dabei wird das zu verschweißende thermoplastische Kunststoff­ material einem Extruder zugeführt, der beheizt wird und das Kunststoffmaterial plastifiziert. Es tritt am Ende durch eine Düse und einen Schweißschuh aus und dringt in den Schweißnahtbereich der miteinander zu verbindenen Bauteile. Im Bereich vor dem Schweißschuh wird über eine Vorwärmdüse heiße Luft aus einem Lufterhitzer zugeführt, um den zu verschweißenden Bereich leicht zu plastifi­ zieren, um eine bessere Verbindung der Schweißnaht mit den zu verbindenen Bauteilen zu erreichen.
Nachteilig an dem Schweißgerät nach dem DE-GM 89 08 194 ist, daß die Heißluft zur Vorbereitung der Schweißnaht auch zum Beheizen des Extruders verwendet wird. Dies führt dazu, daß bei unterschiedlichen Außentemperaturen nicht immer optimale Schweißtemperaturen erreicht werden, da die Temperatur konstant auf einem vorein­ gestellten Wert bleibt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Extruder-Schweißgerat mit einer Temperaturregel­ einrichtung auszustatten, so daß bei den unterschiedlichsten Schweißmaterialien, bei varierenden Plattenstärken und bei unterschiedlichen Außentemperaturen und Windverhältnissen immer eine gleiche Güte der Schweißnaht erreicht wird.
Dies wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht und durch die Möglichkeit, die Lufttemperatur für die Vorwärmdüse und die Temperatur des Kunststoffschweißmaterials getrennt zu regeln, ist es möglich, bei jeder Situation die optimale Abstimmung zwischen Vorplastifizierung der zu verschweißenden Bauteile sowie dem Schweißmaterial zu treffen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
So wird durch die besondere Temperaturführung der jeweils getrennten Ist-Wert- Erfassung von Warmluft der Vorwärmdüse und Massetemperatur des Schweißmaterials und die getrennte Soll-Wert-Einstellung mit separater Anzeige ein besonders sicheres und einfaches Arbeiten erzielt. Die Soll-Wert-Einstellungen erfolgen ganz einfach über Taster. Ein weiterer Vorteil einer derartigen Temperaturführung und einer derartigen Regeleinrichtung liegt darin, daß das Gerät bei Soll-Wert- Abweichungen automatisch abstellt, so daß Fehlschweißungen praktisch ausgeschlossen sind.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Temperaturregeleinrichtung mit einer Dokumentationseinrichtung gekoppelt ist. Bei besonders wichtigen Schweißnähten im Sicherheitsbereich kann damit auf einfache Weise der Nachweis einer ordnungsgemäßen Verschweißung geführt werden.
Wie bereits ausgeführt, ist die optimale Abstimmung der Vorwärmtemperatur zur Temperatur des Schweißmaterials äußerst wichtig. Daher ist es erforderlich, die Außeneinflüsse auf die Vorwärmtemperatur soweit wie möglich zu eliminieren. Dies wird durch die besondere Anordnung der Vorwärmdüse über dem Schweißschuh erreicht. In dem der Vorwärmdüse eine Ringkammer vorgeschaltet wird, ist es möglich, den Schweißschuh zu drehen, wodurch auch an schwierigen Arbeitsstellen in optimaler Haltung geschweißt werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Schweißschuh mit zwei über ein Querjoch verbundene Schweißwangen ausgestattet, so daß in einem Arbeitsgang z. B. zwei Platten über eine Doppel-V-Naht verbunden werden können.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht eines Extruderschweißgerätes,
Fig. 2 einen Schnitt gem. der Linie II-II,
Fig. 3 eine Ansicht gem. der Richtung III in Fig. 1,
Fig. 4 eine Alternativlösung eines Schweißschuhes gem. einer Ansicht wie
Fig. 1 und
Fig. 5 ein Schnitt gem. der Linie IV-IV nach Fig. 4.
Nach Fig. 1 besteht ein Extruder-Schweißgerät im wesentlichen aus dem Bau­ teilegeräteantrieb 1, ähnlich einer Bohrmaschine, einem Fördergehäuse 2, einem Schweißschuh 3, einem Lufterhitzer 4, einer Vorwärmdüse 5 und einer Regeleinheit 6.
Das Fördergehäuse 2 hat eine längliche Förderkammer 7 in der eine Extruderschnecke 8 läuft. Die Extruderschnecke 8 ist mit dem Geräteantrieb 1 verbunden. Die Förder­ kammer 7 wird bei einer Bandbeheizung 9 geheizt.
Zusatz
Der Förderkammer 7 ist eine Ringkammer 10 vorgelagert, diese Ringkammer wird von der Düse 11 durchdrungen, welche das Schweißgut führt und am Ende den Schweißschuh 3 aufnimmt.
Die Düse 11 ist mit der Förderkammer 7 fest verbunden. Auf der Düse 11 ist der Schweißschuh 3 drehbar gelagert. Im Abstand 12 ist zum Schweißschuh 3 eine Leit­ blende 13 angeordnet. Sie ist an der Ringkammer 10 befestigt und bildet die Vor­ wärmdüse 5.
Die Vorwärmdüse 5 wird über eine Warmluftführung 14 von dem Lufterhitzer 4 gespeist. In der Warmluftführung 14 ist ein Lufttemperaturfühler 15 und in der Förderkammer 7 ein Massetemperaturfühler 16 eingebaut. Der Lufttemperaturfühler 15 und der Masse­ temperaturfühler 16 liefern ihre Werte an die Temperaturregeleinrichtung, die Bestandteil der Regeleinheit 6 ist. Die Temperaturregeleinrichtung besteht aus einem Massetemperaturregler 17 und einem Lufttemperaturregler 18. Beide Regler, 17 und 18, sind mit einer Soll-Wert-Anzeige 19, die über jeweils 2 Tastschalter 20 auf den Vorwahlwert einstellbar sind und zwei Ist-Wert-Anzeigen für die Vorwärm­ luft und die Masse versehen.
In den Fig. 4 und 5 ist eine alternative Variante eines Schweißschuhes 22 dargestellt. Der Schweißschuh 22 besteht aus zwei Schweißwangen 23 und 24, die über ein Querjoch 25 miteinander verbunden sind. Das Querjoch 25 ist mit zwei Düsen­ auslässen 26 zur besseren Füllung der Schweißnaht versehen. Durch die Ausbildung der Schweißwangen kann die Schweißnaht sowohl nach den technischen als auch den visuellen Erfordernissen gestaltet werden.
Bezugszeichenliste:
 1 Geräteantrieb
 2 Fördergehäuse
 3 Schweißschuh
 4 Lufterhitzer
 5 Vorwärmdüse
 6 Regeleinheit
 7 Förderkammer
 8 Extruderschnecke
 9 Bandheizung
10 Ringkammer
11 Düse
12 Abstand
13 Leitblende
14 Warmluftführung
15 Lufttemperaturfühler
16 Massetemperaturfühler
17 Massetemperaturregler
18 Luftteinperaturregler
19 Sollwertanzeige
20 Tastschalter
21 Istwertanzeige
22 Schweißschuh
23 Schweißwange
24 Schweißwange
25 Querjoch
26 Düsenauslaß

Claims (7)

1. Extruderschweißgerät zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoffschweißmaterial mit einem beheizbaren Förder­ gehäuse (2) mit Extruderschnecke (8), die das Kunststoff­ schweißmaterial über eine Düse (11) in einem Schweißschuh (3) an die zu verschweißende Plattenstelle fördert, einem Lufterhitzer (14), der über eine Vorwärmdüse (5) die Platten­ stelle erwärmt und einer Temperaturregeleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturregeleinrichtung aus einem Massetemperaturregler (17) und einem Lufttemperaturregler (18) zur getrennten Temperaturführung des über die Düse bzw. den Schweißschuh (3) austretenden Kunststoffschweißmaterials und der über die Vorwarmdüse (5) zugeführten Warmluft besteht, und daß die Vorwarmdüse (5) durch den Schweißschuh (3) und einer im Abstand (12) dazu angeordneten Leitblende (13) gebildet ist, wobei die Vorwärmdüse direkt vom Lufterhitzer (14) gespeist ist.
2. Extruderschweißgerät nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß zur Temperaturführung jeweils eine Istwerterfassung über einen Masse-und einen Lufttemperaturfühler (15, 16), eine Sollwerteinstellung mit Anzeige (19) und jeweils eine Istwert­ anzeige (21) vorgesehen sind.
3. Extruderschweißgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturregeleinrichtung für die Masse und die Luft mit temperaturabhängigen Geber zur Funktionssperre versehen ist.
14. Extruderschweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturregeleinrichtung mit einer Dokumentationseinrichtung gekoppelt ist.
5. Extruderschweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärmdüse (5) eine Ringkammer (10) vorgeschaltet ist, wobei die Einheit Vorwärmdüse-Schweißschuh gegenüber der Ringkammer (19) drehbar ist.
6. Extruderschweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißschuh (22) mit zwei über ein Querjoch (25) verbundene Schweißwangen (214) versehen ist.
7. Extruderschweißgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Querjoch (25) im Querschnitt etwa X-förmig ausgebildet und mit zwei Düsen (26) versehen ist.
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