DE896101C - Line-shaped, in particular roller or tape-shaped electrode for welding, in particular dielectric welding, of thermoplastic materials - Google Patents

Description

Linienförmige, insbesondere rollen- oder bandförmige Elektrode zum Verschweißen, insbesondere dielektrischen Verschweißen von thermoplastischen Stoffen Die Erfindung bezieht sich auf das Verschweißen, insbesondere auf das dielektrische Verschweißen von thermoplastischen Stoffen. Sie betrifft die Ausbildung hierbei verwendeter linienförmiger, insbesondere rollen- oder bandförmiger Schwetißelektroden und besteht darin, daß an den die Schweißung bewirkenden, auf das zu verschweißende Gut aufzusetzenden Elektrodenteil beiderseits Hilfskörper angrenzen, die sich auf die ganze Länge der Schweißelektrode erstrecken, mit dem schveißwirksamen Elektrodenteil eine bauliche Einheit bilden und so bemessen sind, daß. sie beim Schweißen zusammen mit der Elektrode an dem Gut flächenfirmig anliegen.Linear, in particular roller or band-shaped electrode for Welding, in particular dielectric welding, of thermoplastic materials the The invention relates to welding, in particular to dielectric Welding of thermoplastic materials. It concerns the training here Line-shaped, in particular roller-shaped or band-shaped welding electrodes used and consists in the fact that the weld is effected on the one to be welded The electrode part that is to be placed on both sides is adjacent to auxiliary bodies that are located on extend the entire length of the welding electrode, with the welding-effective electrode part form a structural unit and are dimensioned so that. them while welding together with the electrode in full contact with the material.

Die Vorteile, die sich durch die Verwendung der neuen Elektroden ergeben, bestehen zunächst darin, daß sich mit ihnen saubere und einwandfreie Schweißnähte herstellen lassen. Die an den schweißwirksamen Teil der Elektrode angrenzenden Hilfskörper bewirken, daß die Schweißlstelle, die bei dem Schweißvorgang plastisch wird, sicher im Verband des nicht erwärmten Schweißgutes festgehalten wird, so daß auf die erwärmte Schweißstelle keine Kräfte von außen einwirken können, die zu Verzerrungen oder Verbeulungen des Gutes führen können. Da die neuen Elektroden nicht ausschließlich an der erwärmten und plastisch werdenden Schweißstelle angreifen, kann beim Schweißen mit bewegten Elektroden, also beim Nahtschweißen mit rollen- oder bandförmigen Elektroden, der Vorschub gleich durch die Elektroden bzw. deren Hilfskörper bewirkt werden; besondere Vorschub- und Führungsmittel für das Schweißgut können daher entbehrt werden. The advantages of using the new electrodes arise, consist in the fact that with them clean and perfect welds can be produced. The auxiliary bodies adjoining the welding part of the electrode cause the weld, which becomes plastic during the welding process, to be secure is held in the association of the unheated weld metal, so that on the heated Welding point no external forces can act that lead to distortions or Can cause dents in the property. As the new electrodes are not exclusive attack at the heated and becoming plastic welding point during welding with moving electrodes, i.e. when welding seams with roller or band-shaped electrodes, the advance can be brought about by the electrodes or their auxiliary bodies; special feed and guide means for the weld metal therefore be dispensed with.

Ein besonderer Vorteil der neuen Elektroden ergibt sich bei der dielektrischen Nahtverschwelißung dünner Kunststoffolien. Diese waren bisher nur schwierig zu verschweißen, und es konnte leicht geschehen, Idaß sich die Elektroden durch die beim Schweißen plastischen Folien durchdrücken. Es gab dann keine Schweißnaht, sondern Löcher und Fehlstellen. Außerdem traten Überschläge und Kurz schlüsse zwischen den Elektroden auf. Bei den Elektroden nach der Erfindung ist ein Durchdrücken durch das Schweißgut vermieden, da sich stets nicht erwärmte Teile des Gutes mit zwischen den Elektroden befinden, die also nicht weich werden und so einen großen, gegen Druck unempfindlichen Widerstand bilden. One particular advantage of the new electrodes is the dielectric one Seam welding of thin plastic films. These were previously difficult to weld, and it could easily happen that the electrodes get through while welding push through plastic foils. There was then no weld, but holes and Imperfections. In addition, flashovers and short circuits occurred between the electrodes on. In the case of the electrodes according to the invention, there is a pressing through of the weld metal avoided, as parts of the goods that are not heated are always between the electrodes that do not become soft and so a large one that is insensitive to pressure Form resistance.

Ein weiterer Vorteil, der sich hieraus bei der Herstellung von Schweißverbindungen, insbesondere bei sehr dünnem Gut, ergibt, liegt in der Anwendbarkeit größerer Drücke als bisher. Dies hat zur Folge, daß Zwischenräume zwischen den zu verschweißenden Gutteilen sowie zwischen diesen und den schweißwirksamen Elektrodenteilen besser vermieden werden; denn auch durch solche schweißgutfreien Zwischenräume können Uberschläge zwischen den Elektroden beim dielektrischen Verschweißen auftreten. Another advantage that results from this in the production of welded joints, especially with very thin material, it is found that higher pressures can be used as before. This has the consequence that gaps between the to be welded Good parts as well as between these and the welding electrode parts are better be avoided; because gaps that are free of weld metal can also cause flashovers occur between the electrodes during dielectric welding.

Die Erfindung ist mit weiteren Vorteilen in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt Fig. I eine Rollenelektrode in Aufsicht auf die Schweißfläche, Fig. 2 eine Aufsicht auf eine ebene Elektrode, Fig. 3 zwei andere Rollenelektroden in Arbeitsstellung in Ansicht und im Schnitt, Fig. 4 die profilierte Oberfläche einer Elektrode, Fig. 5 den Teil einer Elektrode vergrößert im Schnitt und Fig. 6 eine ähnliche Rollenelektrode im Schnitt, jedoch mit Innenkühlung. The invention is shown in the drawing in several ways with further advantages Embodiments shown. It shows Fig. I a roller electrode in plan of the welding surface, FIG. 2 shows a plan view of a flat electrode, FIG. 3 shows two other roller electrodes in the working position in view and in section, FIG. 4 the profiled surface of an electrode, Fig. 5 enlarged the part of an electrode in section and FIG. 6 shows a similar roller electrode in section, but with internal cooling.

In Fig. I ist eine Rollenelektrode für dielektrisches Schweißen gezeigt, die vorteilhaft elastisch sein kann. Sie besteht aus einem Isolierstoffkörper I, auf dessen Rollfläche 2 ein schmaler metallischer Belag 3 stoffschlüssig, z. B. durch Aufspritzen oder Aufdampfen im Vakuum, aufgebracht ist. Dieser Belag 3 bildet den schweißwirksamen Teil der Elektrode. Die über den Belag 3 hinausragenden Teile des Isolierstoffkörperis I stellen die Hilfskörper nach der Erfindung dar. Hilfskörper und Belag bilden also einen einzigen Bauteil. Die Welle der Rollenelektrode ist mit 4 bezeichnet. In Fig. I a roller electrode for dielectric welding is shown, which can advantageously be elastic. It consists of an insulating body I, on the rolling surface 2 a narrow metallic covering 3 cohesively, z. B. is applied by spraying or vapor deposition in a vacuum. This covering 3 forms the welding part of the electrode. The parts protruding beyond the covering 3 of Isolierstoffkörperis I represent the auxiliary body according to the invention. Auxiliary body and covering thus form a single component. The shaft of the roller electrode is denoted by 4.

In Fig. 2 ist die Elektrode hinsichtlich ihrer Oberfläche ähnlich wie in Fig. I ausgebildet. Es handelt sich hier jedoch um eine Elektrode mit ebener Oberfläche. Beiderseits des schweißwirksamen Elektrodenteils 5 sind die mit diesem in einer Ebene liegenden und sich auf dessen ganze Länge erstreckenden Hilfskörper 6 und 7 angebracht. In Fig. 2 the electrode is similar in terms of its surface designed as in FIG. However, this is an electrode with a flat surface Surface. On both sides of the welding electrode part 5 are those with this lying in one plane and extending over its entire length auxiliary body 6 and 7 attached.

Um zu verhindern, daß die Hilfskörper der neuen Elektrode sich beim Schweißen durch Wärmeleitung miterwärmen, können erfindungsgemaß zwischen Hilfskörper und schweißwirksamlen Teil der Elektrode Spalte, z. B. in Form von Fugen oder Kerben, angebracht sein. To prevent the auxiliary body of the new electrode from becoming Heat welding by conduction, can according to the invention between auxiliary bodies and weldable part of the electrode column, e.g. B. in the form of joints or notches, to be appropriate.

In Fig. 3 sind derartig ausgebildete Elektroden in Ansicht und im Schnitt zu sehen. Die Figur zeigt zwei gleich ausgebildete Rollenelektroden 8 und 9 in Arbeitsstellung. Die Pfeile 10 geben die Drehrichtung an. Der Vorschub des Schweißgutes, das aus zwei zu verschweißenden dünnen Folien II und 12 besteht, erfolgt also senkrecht zur Zeichnungsebene. In Fig. 3 such formed electrodes are in view and in Cut to see. The figure shows two identically designed roller electrodes 8 and 9 in working position. The arrows 10 indicate the direction of rotation. The advance of the Welding material, which consists of two thin foils II and 12 to be welded, takes place i.e. perpendicular to the plane of the drawing.

Die Elektroden 8 und 9 bestehen jeweils aus einer metallischen Mittelscheibe I3 und zwei beiderseitig angrenzenden, ebenfalls scheibenförmigen Hilfskörpern 14 und I5, die zusammen mit den Hülsen I6 und den Vorlegscheiben I7 auf der Welle IS angebracht sind. Die Hilfskörper sind so ausgebildet, daß zwischen ihnen und der Mittelscheibe I3. Spalte 19 bleiben, die eine Wärmeisolierung des schweißwirksamen Mittelteils I3 bewirken.The electrodes 8 and 9 each consist of a metallic central disk I3 and two adjacent, likewise disk-shaped auxiliary bodies 14 on both sides and I5, which together with the sleeves I6 and the washers I7 on the shaft IS are attached. The auxiliary bodies are designed so that between them and the Middle disk I3. Column 19 remain, which is a thermal insulation of the weldable Cause middle part I3.

Erfolgt beim Schweißen der Vorschub der Folien II und 12 mit Hilfe der Wellen Is durch die Elektroden 8 und g selbst, so kann es vorteilhaft sein, die Oberfläche der Hilfskörper griffig auszubilden, so daß das Schweißgut sicher erfaßt und mitte nommen wird. Die Griffigkeit der Elektroden kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß sie aufgerauht oder mit einem Profil versehen werden. Ein Beispiel für eine profilierte Oberfläche einer Schweißelektrode zeigt Fig. 4. Die vorstehenden Teile 21 des Profils können dabei in einer Ebene mit dem schweiß wi rks amen Elektrodenmiftelteil 22 liegen, was besonders für das Verschweißen sehr dünner Folien vorteilhaft ist. Sie können aber gegenüber dem Mittelteil auch versetzt, z. B. zurückgesetzt sein. Als ein Beispiel hierfür ist in Fig. 5 eine Schweißelektrode dargestellt, bei der der schweißwirksame Teil 23 den aus Isolierstoff bestehenden Hilfskörper um ein geringes Miaß, den Abstand a, überragt. Der Teil 23 kann bei einer Rollenelel<-trode ein durch Aufschrumpfen aufgebrachter Ring sein. a ist ein Maß der gewünschten Eindringtiefe der Elektrode, so daß die Hilfskörper als Abstandhalter wirken. When welding, the advance of the foils II and 12 takes place with the aid of the waves Is through the electrodes 8 and g themselves, it can be advantageous to design the surface of the auxiliary body with good grip, so that the weld metal is secure is captured and taken in the middle. The grip of the electrodes can, for example can be achieved in that they are roughened or provided with a profile. An example of a profiled surface of a welding electrode is shown in FIG. 4. The protruding parts 21 of the profile can be in a plane with the weld wi rks amen electrode center part 22 are, which is especially great for welding thin foils is advantageous. But they can also be offset from the middle section, z. B. be reset. As an example of this, FIG. 5 shows a welding electrode shown, in which the welding part 23 consists of insulating material Auxiliary body protrudes by a small amount, the distance a. Part 23 can be at a roller electrode can be a shrink-fitted ring. a is a measure of the desired depth of penetration of the electrode, so that the auxiliary body as Spacers act.

Ein weiteres Mittel, die Schweißwärme von den nicht zu verschweißenden Gutteilen zwischen zwei Schweißelektroden fernzuhalten, ist eine künstliche Kühlung. Fig. 6 zeigt einen hohlen Elektrodenhilfskörper 25, z. B. aus keramischem Werksto'ff, der zur Aufnahme eines strömenden Kühlmittels vorgesehen ist. Beiderseits der wirksamen Schweißfläche 26 sind zudem Einkerbungen 27 vorgesehen. Another means of removing the heat of welding from the non-welded ones Keeping good parts away between two welding electrodes is artificial cooling. Fig. 6 shows a hollow auxiliary electrode body 25, e.g. B. made of ceramic material, which is provided for receiving a flowing coolant. Both sides of the effective Notches 27 are also provided for welding surface 26.

Es ist auf diese Weise weitgehend Gewähr gegeben, daß an die Anliegeflächen 28 der Elektroden keine schädliche Wärme gelangt.In this way, it is largely guaranteed that the contact surfaces No harmful heat reaches the electrodes.

Es ist ferner noch möglich, die Anliegefläche mit einer schlecht wärmeleitenden Schicht zu aber ziehen, z. B. aus Asbest oder einem asbesthaltigen Kunststoff. Gegebenenfalls können auch die Hilfskörper selbst aus einem solchen Stoff bestehen. It is also possible to have the contact surface with a bad but pull the thermally conductive layer, z. B. from asbestos or an asbestos-containing Plastic. If necessary, the auxiliary bodies themselves can also consist of such a Consist of substance.

Soll die Elektrode nach der Erfindung statt zum dielektris chen Schweißen zum Schweißen mittels erwärmter, also als Heizkörper wirkender Elektroden angewendet werden, so ergeben sich für das Schweißen die gleichen günstigen Wirkungen. Bei der Ausbildung der Elektrode ist diese dann lediglich in an sich bekannter Weise mit einem Heiz mittel zu versehen. Am einfachsten ist hierfür die Verwendung eines elektrischen Heizmittels. Beispielsweise kann im Innern der Elektrode eine Heizwicklung eingebaut werden, es kann aber auch der schweißwirksame Teil der Elektrode selbst als elektrischer Widerstandsheizkörper dienen. In letzterem Fall können beispielsweise die Hilfskörper aus einem zweckmäß ig schlecht wärmeleitenden einzigen Körper bestehen, um den ein Metallband aus elektrischem Widerstandsstoff geschlungen ist und als Heizkörper bzw. als Schweißelektrode dient. Should the electrode according to the invention instead of dielectric welding used for welding by means of heated electrodes that act as heating elements will result for that Welding the same cheap Effects. In the formation of the electrode, this is then only inherent known manner to be provided with a heating medium. The easiest way to do this is Use of an electric heating means. For example, inside the electrode a heating coil can be installed, but the welding part of the Electrode itself serve as an electrical resistance heater. In the latter case For example, the auxiliary body can be made of an expediently poorly thermally conductive a single body, around which a metal band made of electrically resistive material is looped and serves as a heating element or welding electrode.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE: I. Linienförmige, insbesondere rollen- oder bamdlförmitge Elektrode zum Verschweißen, insbesondere dielektrischen Verschweißen von thermoplastischen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß an den die Schweißung bewirken den, auf das zu verschweißende Gut aufzusetzenden Elektrodenteil beiderseits Hilfskörper anr grenzen, die sich auf die ganze Länge der Schweißelektrode erstrecken, mit dem schweiß wirksamen Elektrodenteil eine bauliche Einheit bilden und so bemessen sind, daß sie beim Schweißen zusammen mit der Elektrode an dem Gut flächenförmig anliegen. PATENT CLAIMS: I. Linear, in particular roller or bamdl conveyors Electrode for welding, in particular dielectric welding, of thermoplastic Fabrics, characterized in that the weld effect on the Good to be welded Electrode part to be placed on both sides auxiliary body anr boundaries that extend the entire length of the welding electrode with the sweat effective electrode part form a structural unit and are dimensioned so that they lie flat against the material together with the electrode during welding. 2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an das Gut an,zulegenden Flächen der Hilfskörper mit der Anliegefläche des schweiß wirksamen Elektrodenteil s in einer Ebene liegen. 2. Electrode according to claim 1, characterized in that the to the good, the additional surfaces of the auxiliary body with the contact surface of the weld effective electrode part s lie in one plane. 3. Elektrode nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der schweißwirksame Elektrodenteil über die Anliegefiächen der Hilfskörper um das Maß der gewünschten Eindringtiefe der Elektrode hinausragt, so daß die Hilfskörper als Abstandhalter wirken. 3. Electrode according to claim I, characterized in that the active welding Electrode part over the contact surfaces of the auxiliary body by the amount desired Penetration depth of the electrode protrudes so that the auxiliary body acts as a spacer works. 4. Elektrode nach Anspruch I bis 3, dadurch gelsennzeichnet, daß der schweifiwirksame Elektrodenteil metallisch ist und die Hilfskörper aus einem elektrischen Nichtleiter bestehen. 4. Electrode according to claim I to 3, characterized in that the electrode part that is effective for welding is metallic and the auxiliary bodies are made of one electrical non-conductors exist. 5. Elektrode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der Anliegefläche des schweißwirksamen Elektroden,teils und den Anliegeflächen der Hilfskörper je ein schmaler Spalt, z. B. eine Fuge oder eine Kerbe, befindet. 5. Electrode according to claim 4, characterized in that between the contact surface of the welding electrodes, part and the contact surface of the Auxiliary body each a narrow gap, z. B. a joint or a notch is located. 6. Elektrode nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anliegeflächen der Hilfskörper griffig ausgebildet, beispielsweise aufgerauht und profiliert sind. 6. Electrode according to claim I to 5, characterized in that the Contact surfaces of the auxiliary bodies are designed to be easy to grip, for example roughened and are profiled. 7. Elektrode nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anliegeflächen der Hilfskörper mit einer Schicht aus einem schlecht wärmeleitenden Werkstoff, beispielsweise aus Asbest oder einem asbesthaltiigen Kunststoff, überzogen sind. 7. Electrode according to claim I to 6, characterized in that the Contact surfaces of the auxiliary body with a layer made of a poorly thermally conductive Material, for example made of asbestos or a plastic containing asbestos, coated are. 8. Elektrode nach Anspruch I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper ein einziges Stück, z. B. aus einem elastischen Werkstoff, bilden, auf das der schweißwirksame Elektrodenteil, z. B. durch Aufdampfen im Vakuum, als Belag aufgebracht ist. 8. Electrode according to claim I to 7, characterized in that the Auxiliary body a single piece, e.g. B. made of an elastic material, on that the welding electrode part, z. B. by evaporation in a vacuum, as a coating is upset. 9. Elektrode nach Anspruch I oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als kühlbare Elektrode ausgebildet ist mit hohlen Hilfskörpern, durch die ein Kühlmittel strömt. 9. Electrode according to claim I or one of the following claims, characterized in that it is designed as a coolable electrode with a hollow Auxiliary bodies through which a coolant flows.