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DE2339707A1 - Verfahren und vorrichtung zum verschweissen metallschichten enthaltender verbundfolien zu hohlkoerpern - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum verschweissen metallschichten enthaltender verbundfolien zu hohlkoerpern

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Publication number
DE2339707A1
DE2339707A1 DE19732339707 DE2339707A DE2339707A1 DE 2339707 A1 DE2339707 A1 DE 2339707A1 DE 19732339707 DE19732339707 DE 19732339707 DE 2339707 A DE2339707 A DE 2339707A DE 2339707 A1 DE2339707 A1 DE 2339707A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
welding
mandrel
calibration
walled
electrically conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19732339707
Other languages
English (en)
Inventor
Klaus Heyse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Priority to DE19732339707 priority Critical patent/DE2339707A1/de
Priority to AU71423/74A priority patent/AU7142374A/en
Priority to NL7410116A priority patent/NL7410116A/xx
Priority to JP49088941A priority patent/JPS5045062A/ja
Priority to IT52417/74A priority patent/IT1018815B/it
Priority to CH1065974A priority patent/CH568837A5/xx
Priority to DK415774A priority patent/DK415774A/da
Priority to BE147303A priority patent/BE818506A/xx
Priority to FR7427120A priority patent/FR2240105A1/fr
Priority to AR255053A priority patent/AR203488A1/es
Priority to ES428978A priority patent/ES428978A1/es
Priority to LU70664A priority patent/LU70664A1/xx
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Pending legal-status Critical Current

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Description

K 22#3/Gbm 65O1 FP-Dr.Kn-df 3. August 1973
Beschreibung zur Anmeldung der
KALLE AKTIENGESELLSCHAFT Wiesbaden-Biebrich
für ein Patent auf
Verfahren und Vorrichtung zum Verschweißen Metal 1 schichten enthaltender Verbundfolien zu Hohlkörpern
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verschweißen von Verbundfolien» die eine metallische Komponente als Schicht oder aufgedampft enthalten» wie z.B. Aluminium, Eisen u.a. bei der Herstellung von Hohlprofilen.Sie bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei der Herstellung von Hohl profilen, z.B. nahtlasen Rohren oder Schläuchen, kennt man grundsätzlich zwei
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Verfahren, nämlich das Innenkaiibrierverfahren, wobei man das Profil durch Ziehen einer Metall- oder Kunststoffschmelze über einen entsprechend geformten Form- -dorn bildet und das Außenkaiibrierverfahren, bei dem man die Schmelze an ein entsprechend geformtes Kalibrierrohr anlegt. Tubenkörper aus Metall oder Kunststoff werden z.B. auf diese Weise hergestellt. Weiterhin gehört das Herstellen von Hohlkörpern durch Verschweißen von Flachfolien unter entsprechender Formbildung zum Stand der Technik.
In neuester Zeit ist man dazu übergegangen, Kunststoff-Verbünde, insbesondere auch metallhaltige Verbünde, z.B. als Beutel zur Verpackung von Bedarfsgütern einzusetzen. Diese Kunststoff-Verbünde besitzen den großen Vorteil, daß sie sich -im Gegensatz zur reinen Metallfolie - verschweißen lassen und insbesondere durch die Metal 1 komponente trotzdem weitgehend gas- und aromadurchlässig sind. Zur Herstellung von flexiblen, zylindrischen Tubenkörpern ist weiterhin ein Verfahren bekannt, bei dem man ein verschweißbares Dreischichtmaterial mit innerer Metallschicht in verformenden Höhlungen in die Form eines doppelwand!gen Zylinders rollt und diesen anschließend in einen zylindrischen Formhohlraum bringt. Der sehr starkwandige Formhohlraum ist von einer elektrischen
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Heizumkieidung umgeben, wobei eine Wärmeeinwirkung von außen auf den Formhohlraum und von dort auf das Material erfolgt.Gleichzeiti g wird von innen ein Druck auf das Material durch expandierbare ballonartige Dorne ausgeübt, um den gerollten Zylinder gegen die Wandung des Formhohlraumes zu drücken.
Anschließend wird durch eine um den Formhohlraum angeordnete Kühl umkleidung das entstandene Produkt gekühlt und aus dem Formhohlraum entfernt. Das Verfahren besitzt jedoch erhebliche Nachteile, die einmal darin bestehen, daß nur beschränkte Taktzeiten erzielt werden können, da der Formhohlkörper immer wieder in seinem gesamten erheblichen Volumen aufgeheizt und anschließend für eine Entnahme des Körpers wieder stark abgekühlt werden muß, was technisch, aufwendig und energetisch unwirtschaftlich ist. Außerdem kann die gewünschte äußerst gleichmäßige Wärmebeaufschlagung durch dieses Verfahren nicht erzielt werden. Ein weiterer Nachteil des vorbeschriebenen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die expandierbaren Jörne einer stetigen Wärmebelastung ausgesetzt sind, wobei bisher kein Material bekannt geworden ist, das längere Standzeiten aushält, so daß die expandierbaren Dorne öfter ausgewechselt werden.müssen.
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Es stellte sich somit die Aufgabe, ein Verfahren zu entwickeln, dem die Nachteile des geschilderten Verfahrens nicht mehr anhaften.
Gelöst wird die vorstehend genannte Aufgabe durch ein Verfahren zum Wärmeverschweißen Meta 11schichten enthaltender Kunststoffverbunde bei der Herstellung von Hohlkörpern» insbesondere solchen in zylindrischer Form, bei dem man eine Verformung des zu bildenden Formkörpers derart durchführt, daß die verschweißbaren Seiten der flachen Verbundfolie überlappend gegenseitig zur Auflage gebracht werden, dessen kennzeichnendes Merkmal darin besteht, daß man die zur Verschweißung notwendige Wärmeenergie innerhalb der im Verbund enthaltenen Metal 1schichten mittels Induktion erzeugt und gleichzeitig die Wärmeabfuhr durch induktive Erwärmung des an dem Formkörper anliegenden, elektrisch leitenden, dünnwandigen Formwerkzeuges steuert.
Das Verfahren besitzt einmal den erheblichen Vorteil gegenüber dem geschilderten Verfahren, daß es wesentlich höhere Taktzeiten bei der Herstellung von Hohlkörpern erlaubt, da im wesentlichen nur durch die innenliegende Metallfolie der Verbund auf die benötigte Schweißtemperatur aufgeheizt wird und hierdurch auch wieder eine sehr schnelle Rückkühlung erfolgt, da im wesentlichen lediglich die Wärmekapazität der zu verschweißenden Materialien maßgebend ist.
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Ein weiterer Vorteil ist dadurch gegeben, daß man über die induktive Aufheizung des relativ dünnwandigen, elektrisch leitfähigen Formwerkzeuges den Wärmefluß optimal steuern kann, d.h. u.a. daß man ein zu schnelles ev. stellenweises Abkühlen des Formwerkzeuges und die Wärmeabfuhr aus. der Metallschicht in das Formwerkzeug verhindern kann. Eine solche Steuerung ist aber mit maßgeblich für die Güte der Verschweißung. Unter relativ dünnwandigen Formwerkzeugen sollen solche verstanden werden, die Wandstärken im Bereich insbesondere von 0,3 mm bis 1,0 mm aufweisen.
Unter Hohlkörpern sollen im folgenden alle Körper verstanden werden, die ein Hohlprofil aufweisen, wie z.B. prismatisch, polygon, elliptisch oder rund. Es sind jedoch auch solche Körper darunter zu verstehen, bei denen bestimmte Ein- oder Ausformungen das Profil unregelmäßig erscheinen lassen. Vorzugsweise soll jedoch die Verschweißung zu zylindrischen Hohlkörpern erfolgen.
Wie weit man die zu verschweißenden Seiten der Metall-Kunststoffolie zur Überlappung bringt, in deren Bereich dann flächig verschweißt wird, hängt weitgehend von der gewünschten Formgebung und den physikalischen Forderungen, die an den Hohlkörper zu stellen sind, ab, was maßgeblich
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selbstverständlich wiederum von der Dicke der Metallschicht abhängig ist. Unter Metall-Kunststoff-Verbundfolien werden sowohl dreischichtige als auch solche verstanden, die mehrere - jeweils durch eine Kunststoffschicht getrennte - Metal 1 schichten aufweisen, wobei die Kunststoffschichten und die Metal 1schichten auch aus unterschiedlichem Material bestehen können.
Bevorzugte Verbundfolien bestehen jedoch meist aus Polyolef in-Metall -Polyolef inverbunden, z.B. solchen aus Polyäthylen-Aluminium-Polyäthylen, wobei sowohl Polyäthylen niederer als auch hoher Dichte zum Einsatz kommt. Auch mit Metallen bedampfte schweißbare Verbundfolien oder Verbünde mit Polypropylen oder Zellglas werden eingesetzt.
Jie zur Verschweißung benötigte Wärme kann mittels gängiger Apparaturen zur Induktionsstromerzeugung - soweit deren Energie ausreichend ist - in die Metallschicht und das Formwerkzeug eingebracht werden. Vorzugsweise wird jedoch mit Apparaturen gearbeitet, die eine Frequenz unterhalb von 10 KHz erzeugen.
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In bevorzugter Ausbildung des Verfahrens wird zur Unterstützung des vorgeformten Körpers, insbesondere solcher aus dünnen Verbundfolien, bei der Verschweißung dieser in eine seinem äußeren Durchmesser entsprechende elektrisch leitende Kalibrierbüchse eingebracht und dann die Verschweißung vorgenommen und der gefertigte Hohlkörper anschließend entnommen. Als elektrisch leitende Materialien für die Kalibrierbüchsen haben sich vor allem solche aus Metallen wie Eisen, Stahl, insbesondere paramagnetischer Stahl (VA), Kupfer, Messing u.a. Nichteisenwerkstoffe oder aus Graphit bewährt. Die Unterstützung des vorgeformten Körpers bei der Verschweißung kann alternativ zum vorgehend geschilderten Verfahren auch dadurch gelöst werden, daß man diesen auf einen elektrisch leitenden Kalibrierdorn aufzieht oder direkt den Körper auf diesem formt, die Verschweißung vornimmt und anschließend den Hohlkörper vom Dorn abzieht.
i)ie Innenkai ibrierdorne sind ebenfalls aus den für die Kalibrierbüchsen genannten bevorzugten Materialien gefertigt.
In weiterer Ausbildung wird bei der Verschweißung unter Zuhilfenahme von Kaiibrierbüchsen oder -dornen der Körper gegen das Kalibrierwerkzeug gepreßt. Dies kann mit mechanischen Mitteln erfolgen, wird jedoch bevorzugt mittels
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direkter Druckbeaufschlagung» z.B. durch Luft oder mittels pneumatischer oder hydraulischer Mittel durchgeführt.
Die vorliegende Erfindung.betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Im einfachsten Fall besteht die Vorrichtung aus einem Hoch- oder bevorzugt Mittelfrequenzgenerator mit Induktionsumsetzer und Induktionsspule, deren kennzeichnendes Merkmal darin besteht, daß die Induktionsspule gegenüber den überlappenden Flächen des vorgeformten Körpers mittels mechanischer Mittel beweglich und derart angeordnet ist, daß die zu verschweißenden Flächen wenigstens im Randbereich der Überlappung auf Schweißtemperatur erwärmt werden.
Bei dieser einfachsten Form der Vorrichtung wird der Generator vom Wechselstromnetz gespeist und über Induktionsumsetzer und Induktionsspule die Metallschicht im Innern des Metal 1-Kunststoff-Verbundes auf eine Temperatur erwärmt, die ausreichend ist, die überlappenden verschweißbaren Flächen miteinander zu verbinden, wobei gleichzeitig das Formwerkzeug auf eine vorbestimmte Temperatur induktiv erwärmt wird, um eine Wärmeabfuhr von innen nach außen in das Formwerkzeug und ein
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zu schnelles Abkühlen von außen z.B. durch bewegte Luft zu unterbinden.
Je nach Anordnung, Form und Abstand der Spule vom vorgeformten Hohl körper , der Wandstärke des Formwerkzeuges, der Stärke der Induktion und der Dicke der innenliegenden Metallschicht oder -schichten kann man die Verschweißung der übereinanderliegenden Folienlagen derart vornehmen, daß nur der Randbereich der Überlappung erfaßt wird, d.h. daß nur am Ende der Überlappung eine Längsschweißnaht entsteht. Bei Hohl profi1 en, die weitüberlappende Flächen aufweisen oder insbesondere bei solchen, die aus mehreren Wickel lagen der Metall-Kunststoff-Verbunde bestehen, hat es sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, die gesamte Überlappung vollflächig zu verschweißen, wobei eine Induktionsspule um den gesamten Hohlkörper und das Formwerkzeug gelegt ist (s. Fig. 1 bis 3). Es ist jedoch durch Anordnung mehrerer Induktionsspulen möglich, die vorgeformten Körper nur streifenweise in ihrer Längserstreckung zu verschweißen, wobei jedoch der Randbereich des Überlappungsendes stets miterfaßt sein muß. Hierbei wird der Körper nicht vollständig von einer Induktionsspule umfaßt, sondern die Enden mehrerer Spulen werden über die zu verschweißenden Stellen geführt.
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Als mechanische Mittel zur Erteilung der Relativbewegung sind motorisch angetriebene Schubstangen, Zahnstangen u.a. sowie pneumatisch oder hydraulisch arbeitende Schubstangen gebräuchlich.
In bevorzugter Ausbildung der Vorrichtung ist eine elektrisch leitende Kalibrierbüchse vorgesehen, in der der vorgeformte Körper während der Verschweißung gehalten wird. Die KaiibrierbUchse ist dabei so ausgestaltet, daß ihr Innenprofil dem auszubildenden Außenprofil des Körpers entspVicht. Jurch diese Vorrichtung wird eine Außenkalibrierung des Hohlprofils ermöglicht.
Bei einer anderen Variante der Vorrichtung zur Innenkalibrierung des Hohlprofils ist ein elektrisch leitender Kalibrierdorn vorhanden, auf dem der geformte Körper während der Verschweißung gehalten wird. Dabei kann der vorgeformte Körper auf den Kalibrierdorn aufgeschoben werden oder aber alternativ hierzu direkt auf den Dorn selbst, z.B. durch Wicklung hergestellt werden.
Als leitende Werkstoffe für die KaiibrierbUchse
bzw. den -dorn sind die eingangs genannten Materialien verwendbar.
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Wenn es nicht auf eine besonders hohe Maßgenauigkeit entweder im Außen- oder Innenkaliber des herzustellenden Hohlprofils ankommt, sind die bisher geschilderten Vorrichtungen ausreichend. Wird-jedoch besonderen Wert auf die Maßgenauigkeit gelegt, so sind in der Vorrichtung Mittel angeordnet, die den vorgeformten Körper während der Verschweißung gegen das Kalibrierwerkzeug drücken. Bei der Verwendung einer Kaiibrierbüchse wird als druckausübendes Mittel bevorzugt ein Spreizdorn angeordnet, der während der Verschweißung den Körper gegen die Kalibrierbüchse drückt. Zur Eingabe und zur Entnahme des Körpers aus dem Formwerkzeug wird der Spreizdorn zu einem kleineren Außendurchmesser zusammengefahren. Es ist jedoch auch vorgesehen, hydraulisch oder pneumatisch in ihren Außendurchmesser veränderliche Schläuche einzusetzen. Als druckausübendes Mittel wird bei Verwendung von hohlen Kalibrierdornen bevorzugt ein pneumatisch oder , hydraulisch in seinem Innendurchmesser relativ dünnwandiger und veränderlicher doppelwandiger Druckschlauch eingesetzt. Bei Aufgabe eines bestimmten Druckes in das Innere des Schlauches verändert dieser seinen Innendurchmesser und drückt dabei den Körper gegen den Kalibrierdorn. Als nichtmetallische Werkstoffe eines solchen
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Druckschlauches» der gegenüber der Außenschicht des Verbundmaterials auch unter der Temperatur der Verschweißung nichthaftend sein muß, sind z.B. temperaturbeständige Silikongummisorten oder FJuorelastomere, die gegebenenfalls mit Antihaftüberzügen z.B. aus Polyestern versehen sind, gebräuchlich.
Um die überlappenden Flächen des Körpers gut aufeinanderzupressen, was für den Schweißvorgang in vielen Fällen von Vorteil ist, ist der vorbeschriebene Druckschlauch derart angeordnet, daß er sich axial drehen läßt. Die Drehbewegung ist dabei so auszuführen, daß diese in Richtung des öberlappungsendes erfolgt» wodurch der Formkörper zusammengezogen wird. Ein solcher drehbarer Druckschlauch wird bevorzugt bei der Herstellung von polygonen, elliptischen oder zylindrischen Hohlprofilen eingesetzt.
Bei einer Abänderung der Vorrichtung ist eine wendeiförmige Induktionsspule vorhanden, die den Vorteil bietet, daß die Relativbewegung wegfallen oder zum zu vei— schweißenden Körper kleiner wie bei einer Einfachspule gehalten werden kann.
Bei einer bevorzugt wenigstens die Länge des zu bildenden Hohlprofils aufweisenden wendeiförmigen Spule, kann
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auch der vorgeformte Körper allein oder zusammen mit dem Formwerkzeug in die ortsfeste Spule eingefahren werden oder die wendeiförmige Spule umgibt das Formwerkzeug in seiner Länge ortsfest oder ist im Innern eines Kaiibrierdornes angeordnet, wobei entweder eine wendeiförmige ortsfeste Spule Verwendung findet oder
in den Kalibrierdorn eine Spule eingefahren wird.
Jie Vorrichtung wird anhand der anschlieSenden Abbildungen nochmals näher erläutert, ohne daß jedoch eine Einschränkung auf die einzelnen Ausführungsformen bestehen soll.
Abb. 1 zeigt in perspektivischer Sicht in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zum Verschweißen von Metallfolien enthaltenden Kunststoffverbunden zu Hohlkörpern mit nach außen gerichteten Ausformungen. Die Vorrichtung besteht aus einem mit Wechselstrom betriebenen Hochfrequenzgenerator 1, der mit dem Induktionsumsetzer 2 über Kabel 3t 3a verbunden ist. An den Induktionsumsetzer ist die Induktionsspule 4 angeschlossen, die dem Profil der Kalibrierhülse 5 aus elektrisch leitendem Material angepaßt ist, damit die Spulenwicklung überall den gleichen Abstand von der Hülse besitzt und somit eine gleichmäßige Erwärmung des Metall-Kunststoff-Profils auf Schweißtemperatur ermöglicht. Die Kalibrierhälse .
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5 ist an der Halterung 6 befestigt. Nach Einlegen des vorgeformten wenigstens eine Metallschicht enthaltenden überlappenden Verbundes wird nach Einschaltung durch die Hochfrequenzenergie in der elektrisch leitenden Hülse und in der Metailkomponente induktiv Wärme erzeugt, wodurch die Verschweißung erfolgt und die Wärmeabfuhr gesteuert wird. Es ist selbstverständlich, daß die jeweilig benötigte Energie auf den jeweiligen Verbundwerkstoff und das Material und die Stärke des Formwerkzeuges und damit die erforderliche Schweißzeit abgestimmt werden muß, was durch entsprechend bekannte Regelungsgeräte erfolgt. Bei beweglichen Kabeln 3, 3a wird der Induktionsumsetzer 2 zusammen mit der Spule 4 in Richtung des Pfeiles über die Hülse mit dem eingelegten Hohlkörper bewegt.
Die Energieaufgabe kann entweder nur bei einer Bewegungsrichtung erfolgen, es ist jedoch auch vorgesehen, beim Vor- und RUckfahren die Verschweißung vorzunehmen.
Auch kann man die Formhülse beweglich anordnen und ihr eine Relativbewegung gegenüber einer ortsfesten Spule erteilen.
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Abb. 2 zeigt unter Weglassung des Generators in Seitenansicht im Schnitt eine an der Halterung 6a befestigte zylindrische Kalibrierhülse 5a, in die der überlappende Verbundwerkstoff 7 eingelegt ist. Die ebenfalls zylindrische Induktionsspule 4a ist in geringem Abstand zur Kalibrierhülse angeordnet.
Innerhalb der Kalibrierhülse befindet sich ein Spreizdorn 8, der in Richtung der Pfeile bewegt werden kann und während der Verschweißung den Verbundwerkstoff gegen die Innenwandung der Hülse drückt.
Die Bewegungsrichtung der Induktionsspule bzw. der Hülse ist durch einen Pfeil gekennzeichnet. Im übrigen entspricht die Arbeitsweise der Vorrichtung wie zu Abb. 1 angegeben.
Abb. 3 zeigt unter Weglassen des Generators in Seitenansicht im Schnitt einen zylindrischen Kalibrierdorn 9, der an der Halterung 10 befestigt ist. Auf dem Dorn liegt der überlappende Verbundwerkstoff 7, z.B. als gerollter Zylinder auf. Ober dem Werkstoff liegt ein Druckschlauch 11, der hydraulisch oder pneumatisch mit Druck P in Pfeil-
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richtung beaufschlagt wird. Dabei wird die Schiauchinnenseite in Richtung des Domes gedrückt und preßt den Verbundwerkstoff gegen den Dorn. Der Schlauch ist.in dieser Ausführungsform derart gestaltet, daß die Außenseite mit einer starren Platte 12 verbunden ist, um eine Ausdehnung nach außen zu verhindern.
Jie Induktionsspule 4a wird über den Druckschlauch und den Dorn in Richtung des Pfeiles geführt. Nach der Aufgabe des Druckes auf den Schlauch wird dieser bevorzugt in Richtung des Überlappungsendes etwas gedreht (durch Pfeil angedeutet)., wobei meist wenige Winkel grade ausreichend sind, um den Verbundwerkstoff fest an den Kalibrierdorn zur Anlage zu bringen. Bei einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung ist eine wendeiförmige Induktionsspule entsprechender Länge im Innern des Domes ortsfest montiert, wobei der Induktionsstrom von innen nach außen fließt oder die Induktionsspule wird in das Innere des Domes eingefahren.
Abb. 4 zeigt in Seitenansicht im Schnitt vergrößert eine doppellagige Folie mit den Kunststoffschichten a,
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b, c, d und der Metallschicht ME, wobei zwischen den Kunststoffschichten b und c die Verschweißung erfolgt.
Beispiele
1. Auf einem hohlen Dorn aus rostfreiem Stahl (VA) ,von 200 mm Länge, einem Außendurchmesser von 70 mm und einer Wandstärke von I1O mm wurde eine Verbundfolie aus ungerecktem PoIypropylen-Pol yester-Al uminium-Niederdruckpolyäthylen (50 ,u - 12 ,u - 12 ,u - 50 ,u) dreifach aufgewickelt. Der vorgefertigte Formkörper-besaß eine Länge von 150 mm. Jer Formkörper wurde v.on einem Druckschlauch aus Silikongummi umgeben, der durch Aufblasen und Drehen in Richtung ' der Überlappung um 10 Winkelgrade die Flächen des Verbundes gegenseitig fest zur Auflage brachte. Der Druck, mit dem der Formkörper gegen den Dorn gepreßt wurde betrug 5 kp/cm .
Mittels eines 15 KW Generators wurde in einer Spule, die eine einzige Wicklung aufwies, eine Frequenz von 9,8 KHz erzeugt. An der Spule selbst lag eine Spannung von 33 V. Die Spule hatte vom Druckschlauch einen Abstand von 1 mm und wurde in 5 Sekunden von einem Ende des Hohlkörpers bis zum anderen bewegt. Nach Entfernung des Schlauches wurde der vollflächig verschweißte Hohlkörper
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am dorn entnommen. Der Hohlkörper eignet sich beispielsweise zur Herstellung von lichtundurchlässigen Konservendosen.
2. In ein Rohr aus rostfreiem Stahl (VA) von 30 mm Innendurchmesser und 0,3 mm Wandstärke wurde ein vorgeformter Hohlzylinder eingebracht. Der Hohlzylinder von 130 mm Länge war durch zweifaches Wickeln einer Verbundfolie aus Niederdruckpolyäthylen-Aluminium-Niederdruckpolyäthylen (75 .u 12 ,u - 75 ,u) hergestellt.
Mittels eines 15 KW Generators wurde in einer 150 mm langen wendeiförmigen Spule, die in einem Abstand von 5 mm das Rohr umgab und deren Anfang am Anfang des Hohlkörpers lag, eine Frequenz von 9,3 KHz erzeugt. An der Spule selbst lag eine Spannung von 33 V. Der Hohl-
2
körper wurde mit 5 kp/cm an die Wand des Rohres angepreßt, wobei ein Spreizdorn verwendet wurde. Nach einer Schweißdauer von 2 Sekunden, wobei die Spule über die gesamte Länge des Hohlkörpers bewegt wurde, waren die Wicklungen des Hohlkörpers vollflächig verschweißt und der gebildete Zylinder, der zur Herstellung von Tuben sehr gut geeignet ist, konnte an dem Quarzrohr entnommen werden.
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3. Es wurde gemäß Beispiel 2 gearbeitet, jedoch mit dem Unterschied, daß ein Verbund verwendet wurde aus Niederdruckpolyäthylen-Polyester-Aluminium-Niederdruckpolyäthylen (50 ,u - 12 ,u - 0,15 ,u - 50 ,u) bei dem das Aluminium auf die Polyesterschicht im Hochvakuum aufgedampft worden war. Anstelle des in Beispiel 2 verwendeten Generators wurde jedoch ein 1 KW Generator, der eine Frequenz von 2.MHz erzeugte zur vollflächigen Verschweißung eingesetzt. An der Spule selbst lagen 200 V,
4. Es wurde gemäß Beispiel 1 gearbeitet mit dem Unterschied, daß der Verbund eine durch Metal 1spitzen aufgebrachte Eisenschicht von 5 ,um Stärke aufwies. Zur Verschweißung wurde der Generator des Beispiels 3 eingesetzt. An der Spule selbst lagen 200 V.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    .y Verfahren zum Wärmeverschweißen Metall schichten enthaltender Kunststoffverbunde bei der Herstellung von Hohlkörpern, insbesondere solchen in zylindrischer Form, bei dem man eine Verformung des zu bildenden Formkörpers derart durchführt, daß die verschweißbaren Seiten der flachen Verbundfolie überlappend zur Auflage gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die zur Verschweißung notwendige Wärmeenergie innerhalb der im Verbund enthaltenen Metallkomponente mittels Induktion erzeugt und gleichzeitig die Wärmeabfuhr durch induktive Erwärmung des an dem Formkörper anliegenden elektrisch leitenden dünnwandigen Formwerkzeuges steuert.
    2. Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Verschweißen den vorgeformten Körper in eine seinem äußeren Durchmesser entsprechende elektrisch leitende dünnwandige Kalibrierbüchse einbringt, dann erst die Verschweißung vornimmt und anschließend den gefertigten Hohlkörper entnimmt.
    3. Verfihren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Verschweißen den vorgeformten Körper auf einen
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    elektrisch leitenden dünnwandigen Kalibrierdorn aufzieht oder den Körper auf dem Kalibrierdorn erwärmt und dann erst die Verschweißung vornimmt und den gefertigten Hohlkörper anschließend von dem Kalibrierdorn abzieht.
    4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man während der Verschweißung den Körper gegen die Wandung der Kaiibrierbüchse drückt.
    5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man während der Verschweißung den Körper gegen den Kalibrierdorn drückt.
    6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Hoch- oder bevorzugt Mittelfrequenzgenerator mit Induktionsumsetzer und Induktionsspule, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule gegenüber den überlappenden Flächen des vorgeformten Körpers mittels mechanischer, pneumatischer oder hydraulischer Mittel beweglich und derart angeordnet ist, daß die zu verschweißenden Flächen wenigstens im Randbereich auf Schweißtemperatur erwärmt werden und ein elektrisch leitendes dünnwandiges Formwerkzeug angeordnet ist, das den Formkörper abstützt.
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    1. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch leitende Kalibrierbüchse angeordnet ist, in der der vorgeformte Körper während der Verschweißung gehalten wird.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein metallischer Kalibrierdorn angeordnet ist auf dem der vorgeformte Körper während der Verschweißung gehalten wird.
    9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel angeordnet sind, die während der Verschweißung den vorgeformten Körper gegen das Kalibrierwerkzeug drücken.
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß als druckausübendes Mittel ein Spreizdorn angeordnet ist.
    11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß als druckausübendes Mittel ein pneumatisch oder hydraulisch in seinem Innendurch-
    . messer veränderlicher, relativ dünnwandiger Druckschlauch aus nichtmetallischem Werkstoff angeordnet ist.
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    12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der den Körper und den Formdorn umschließende Jruckschlauch axial drehbar angeordnet ist.
    13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine wendeiförmige Induktionsspule angeordnet ist.
    14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine wendeiförmige Induktionsspule im Innern des Kaiibrierdornes angeordnet ist.
    15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Generator angeordnet ist, der eine Frequenz von = lOKHz erzeugt.
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