DE807848C

DE807848C - Verfahren zum Stumpfschweissen von thermoplastischen Kunststoffen durch Reibungswaerme

Info

Publication number: DE807848C
Application number: DEP31409A
Authority: DE
Inventors: Ernst Borgwardt
Original assignee: ERNST BORGWARDT
Current assignee: ERNST BORGWARDT
Priority date: 1949-01-12
Filing date: 1949-01-12
Publication date: 1951-07-05

Description

L)ie Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, welches gestattet, unter Ausnutzung der Reibungswarme Platten aus thermoplastischen Kunststoffen, wie Bolyvinylchlorid, Akrylsäureester o. dgl., stumpf miteinander zu verschweißen.
Es ist an sich eine Methode zum Stumpfschweißen von thermoplastischen Kunststoffen bekannt, bei welcher die erforderliche Schweißtemperatur durch Reibung erzeugt wird. Hierbei wird das eine zu verschweißende Teil in rotierende Bewegung versetzt, während das zweite, zunächst feststehende, zur Erzeugung der notwendigen Schweißtemperatur gegen das rotierende gedrückt wird. Nach Erreichen der Schweißtemperatur wird das zweite Teil freigegeben und unter Druck bis zur notwendigen Abkühlung mit dem rotierende Teil laufengelassen.
Dies Verfahren hat den Nachteil, daß nur Tejl mit kleinem Querschnitt, wie Ringe o. dgl., einwandfrei verschweißt werden können, da bei grö-Werten Querschnitten eine über den ganzen Querschnitt gleichmäßige Temperatur aus dem Grunde Iiicht erzielt werden kann, weil die Umfangsgeschwindigkeit und demzufolge die Reibung temperatur mit dem Durchmesser des rotiererlden Teiles wächst.
Die Erfindung beseitigt diesen Mangel dadurch, daß zur Erzeugung der erforderlichen Schweißtemperatur an Stelle der rotierenden Bewegung des einen zu verschweißenden Teiles eine Schwing-Ieweguiig angewandt wird. Es ist hierbei gleichgültig, ob das zu verschweißende Teil eine kreis-oder ellipsenförmige Bahnkurve bzw. eine gradlinige Schwingbewegung ausführt. Ferner ist es gleich, ob zur Erzielung der Schwingbewegung ein Freischwinger oder ein zwangsläufig geführtes Svstem Anwendung findet. Auch ist es möglich, bei Verwendung von Freischwingern im Resonanzzustande zu arbeiten. Bei Freischwingern muß die Schwingungsenergie so groß sein, daß unter Berücksichtigung der durch die Reibung auftretenden l)ämpfung die Bahnkurve bzw. die Amplitude noch genügend groß ist.
Durch die Anwendung einer Schwingbewegullg wird erreicht, daß, im Gegensatz zur rotierenden lAewegung, über dem ganzen zu verschweißentlell Querschnitt die gleichen Geschwindigkeitsverhiltnisse herrschen, so daß beim Andrücken des zweiten, zunächst feststehenden Teiles gegen das schwiiigende, über den ganzen Querschnitt eine gleichmassige Reibungstemperatur erzielt wird. Nach Erreihung der erforderlichen Schweißtemperatur xvir(l das zunächst feststehende Teil freigegeben, so daß es unter Druck die Schwingbewegung des ersten Teiles bis zur notwendigen Abkühlung mit ausführen kann.
Eine der möglichen Anwendungsarten des Verfahrens ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Ein Freischwinger a, der zur Aufnahme des einen zu verschweißenden Teiles b dient, ist mittels der Kugeln c und der Federn d gegen das Fundadient C schwingfähig abgestützt und beschreibt eine kreisförmige Bahnkurve vom Radius r in der horizontalen Ebene.
Das zweite zu verschweißende Teif t ist in dem Einspannfutter g befestigt. Dieses Einspannfutter ist durch eine Schraubfeder Ii mit der Spindel i verbunden, welche in dem Kolben k verstellbar angeordnet ist. Der Kolben k ist gegen den feststehentlen Aufbau l mittels einer üblichen Vorrichtung in Pfeilrichtung ni verschiebbar.
Die Spindel i wird zunächst so weit nach aufwärts verstellt, bis das Einspannfutter g in dem Kolben k mittels des Kegels n sitzt, wobei die Feder h vorerst auf Zug beansprucht wird. Zur Ausführung der Schweißung wird nunmehr das Teil f durch Senken des Kolbens k dem schwingeiiden Teil b so weit genähert, bis die beiden zu verbindenden Oberflächen sich berühren, und sodann der Druck gesteigert, bis die zum Schweißen notwendige Reibungstemperatur erreicht ist. Nach Erzielen dieser Temperatur wird die Spindel i so Weit nach abwärts verstellt, daß die Feder h nach Freigabe des Spannfutters g durch tufwärtsliewegen des Kolbens k noch auf Druck beansprucht ist. Das Spannfutter g mit dem Teil f kann nunmehr die Schwingungen des Freischwingers a bis zur notwendigen Abkühlung der Schweißung mit ausführen. Die erforderliche Schwei ßtemperatur ist an dem Teigigwerden der Berührungsilächen zu erkennen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: Verfahren zum Stumpfschweißen von thermoplastischen Kunststoffen durch Reibungswärme, dadurch gekennzeichnet, daß das eine zu verschweißende Teil (b) eine Schwingbewegung ausführt und nach Erreichung der erforderlichen Schweißtemperatur das zweite Teil (f) unter Druck die Schwingbewegung des ersten Teiles bis zur Abkühlung mitmacht.