DE1206572B - Device for welding tubular objects made of thermoplastic material, in particular cable sheaths - Google Patents
Device for welding tubular objects made of thermoplastic material, in particular cable sheathsInfo
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Description
Vorrichtung zum Verschweißen von rohrförmigen Gegenständen aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere von Kabelmänteln Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschweißen von rohrförmigen Gegenständen aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere zum Verschweißen von Kabelmänteln, wobei zum Verschweißen eine Wärmebrücke in Form eines aufheizbaren Metallteiles vorgesehen ist.Device for welding tubular thermoplastic objects Plastic, in particular of cable sheaths. The invention relates to a device for welding tubular objects made of thermoplastic material, in particular for welding cable sheaths, with a thermal bridge for welding is provided in the form of a heatable metal part.
Es sind Heißbacken-Schweißgeräte bekannt, deren Schweiß organe zur Verarbeitung von Folien zu Beuteln mit das Ankleben der Folien an die Schweißbacken verhindernden Überzügen versehen sind. Die Anordnung und Ausbildung der Schweißbacken ist so gewählt, daß nur ebene Kunststoffteile, z. B. There are hot-jaw welders known whose welding organs for Processing of foils into bags with the gluing of the foils to the sealing jaws preventive coatings are provided. The arrangement and design of the welding jaws is chosen so that only flat plastic parts, e.g. B.
Folien, behandelt werden können. Bei einem bekannten Verfahren zum Verschließen der Einbauöffnung von Gefäßen elektrischer Sammler erfolgt die Verschweißung eines Verschlußstückes mit dem Gefäß dadurch, daß zwischen einem beheizten Metallkörper und dem Verschlußstück eine als Wärmebrücke dienende Metallplatte zwischengeschaltet wird. Diese Platte dient zur Wärmeimpulsübertragung und ist nur für ebene Schweißstellen geeignet.Foils, can be treated. In a known method for Closing the installation opening of vessels of electrical collectors, the welding takes place a closure piece with the vessel in that between a heated metal body and a metal plate serving as a thermal bridge is interposed between the closure piece will. This plate is used to transfer heat impulses and is only for flat welds suitable.
Darüber hinaus ist eine Vorrichtung zum Verschweißen von Rohren und Verbindungsteilen aus Kunststoff bekannt, bei welcher zwei beheizbare Stellen angeordnet sind, wovon die eine als Zapfen zum Einschieben in einen Verbindungsteil und die andere als Hohlzylinder zur Aufnahme eines Kunststoffrohres ausgebildet ist.In addition, a device for welding pipes and Connecting parts made of plastic known, in which two heatable points are arranged are, of which one as a pin for insertion into a connecting part and the other is designed as a hollow cylinder for receiving a plastic pipe.
Praktische Erfahrungen haben nun gezeigt, daß an die Verbindungen von Kabelteilen aus Kunststoff große Forderungen gestellt werden müssen und daß diese Forderungen unter Anwendung bekannter Mittel nicht befriedigend erfüllt werden können. Man hat z. B. schädliche Einflüsse von Luft auf den erhitzten Kunststoff festgestellt. Insbesondere aber erfordern die bekannten Schweißverfahren für jeden Einsatz besondere Schweißvorrichtungen, die z. B. auf den Durchmesser der zu verschweißenden Kunststoffrohre abgestimmt sind. Andere bekannte Verfahren sind wiederum nur für ebene Schweißstellen zu gebrauchen. Practical experience has now shown that the connections of plastic cable parts must be made and that these requirements cannot be met satisfactorily using known means can. One has z. B. harmful effects of air on the heated plastic established. In particular, however, the known welding processes require everyone Use of special welding devices that z. B. on the diameter of the to be welded Plastic pipes are matched. Other known methods are again only for to use flat welds.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, eine Vorrichtung zum Verschweißen von rohrförmigen Gegenständen aus thermoplastischem Kunststoff zu schaffen, welche universell anwendbar ist, also innerhalb gewisser Grenzen für praktisch alle vorkommenden Durchmesser von Kabelmänteln; dabei sollen schädliche Einflüsse auf den erhitzten Kunststoff ausgeschaltet werden und die typischen Eigenschaften, z. B. die sehr hohe Wärmeausdehnung von Kunststoffen, in vorteilhafter Weise ausgenutzt werden. The object of the invention is now to provide a Device for welding tubular thermoplastic objects To create plastic that is universally applicable, i.e. within certain Limits for practically all occurring diameters of cable sheaths; should harmful influences on the heated plastic are eliminated and the typical Properties, e.g. B. the very high thermal expansion of plastics, in advantageous Way to be exploited.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine sich dem rohrförmigen Gegenstand anpassende metallische Folie als Wärmebrücke und ein darunterliegendes an sich bekanntes hitzebeständiges Kunststoffband. Die metallische Folie und das hitzebeständige Kunststoffband können eine bauliche Einheit bilden. Die neue Vorrichtung ist wegen der bandförmigen Ausbildung der als Wärmebrücke dienenden metallischen Folie universell anwendbar und so für alle praktisch vorkommenden Kabelmanteldurchmesser brauchbar; die Folie wird nämlich so lange über die zu verschweißende Stelle gewickelt, bis die Länge der Folie aufgebraucht ist. The device according to the invention is characterized by a metallic foil that adapts to the tubular object as a thermal bridge and an underlying heat-resistant plastic tape known per se. The metallic The film and the heat-resistant plastic tape can form a structural unit. The new device is because of the band-shaped design of the serving as a thermal bridge metallic foil universally applicable and so for all practically occurring cable sheath diameters useful; the film is wrapped over the point to be welded for so long until the length of the foil is used up.
Die so gebildete Wärmebrücke bildet den Übergang zwischen der Wärmequelle und der zu verschweißenden Stelle und sorgt so für eine ausgezeichnete, gleichmäßige Wärmeübertragung auf den zu erwärmenden Kunststoff. Durch das unter der metallischen Folie noch angeordnete hitzebeständige Kunststoffband wird eine noch bessere Wärmeverteilung auf die zu verschweißenden Gegenstände erreicht, so daß die Gefahr der thermischen Zerstörung durch örtliche Überhitzung des Kunststoffes ausgeschlossen wird. Diese Gefahr ist im allgemeinen deshalb sehr groß, weil die Wärmeleitfähigkeit der benutzten Kunststoffe sehr gering ist und weil z. B. eine Flamme eine nur örtliche Erhitzung hervorrufen würde. Durch Anwendung der neuen Vorrichtung dagegen werden diese Fehlermöglichkeiten ausgeschaltet. In wirkungsvoller Weise ist bei der neuen Vorrichtung auch die Verflüssigungszone der Kunststoffteile gegen Luftzutritt geschützt und trotz nur örtlicher Wärmezufuhr auf die metallische Folie erfolgt ein gleichmäßiger Wärmeübergang auf den gesamten Umfang und auf die gesamte Breite der Schweißstelle.The thermal bridge formed in this way forms the transition between the heat source and the point to be welded, thus ensuring an excellent, even finish Heat transfer to the plastic to be heated. Through the under the metallic Foil still arranged heat-resistant plastic tape will provide even better heat distribution reached on the objects to be welded, so that the risk of thermal Destruction by local overheating of the plastic is excluded. These The danger is generally very great because of the thermal conductivity of the used Plastics is very low and because z. B. a flame only local heating would evoke. By using the new device, on the other hand, these possibilities of error are eliminated switched off. The liquefaction zone is also effective in the new device the plastic parts are protected against air ingress and despite only local Heat is supplied to the metallic foil, resulting in a uniform heat transfer the entire circumference and the entire width of the weld.
Die metallische Folie und das darunterliegende hitzebeãtändige Kunststoffband werden auf die miteinander zu verbindenden rohrförmigen Teile im kalten Zustand der Verbindungsstelle aufgebracht. The metallic foil and the heat-resistant plastic tape underneath are on the tubular parts to be connected to one another in the cold state applied to the junction.
Die Vorrichtung nach der Erfindung dient also auch dazu, das beim Erhitzen der Metallfolie allmählich erweichende Kunststoffmaterial der zu verschweißenden Teile in der gewünschten Form zu halten und am Ausweichen zu hindern. Diese Wirkung des hitzebeständigen Kunststoffbandes und der Metallfolie ist von ganz besonderer Bedeutung, da sich der zu verschweißende Kunststoff bei Erwärmung sehr stark ausdehnt. Hindert man nun den Kunststoff nicht am Wegfließen, so entsteht gerade an der Schweißstelle ein Verlust an Kunststoffmaterial und daher zumindest eine Schwächung der Schweißstelle. Zur Erzielung einer Verschweißung zwischen Kunststoffteilen ist aber nicht nur eine Verflüssigung der Kunststoffmasse, sondern insbesondere auch ein gewisser Anpreßdruck zwischen den zu verschweißenden Teilen notwendig. Da die Vorrichtung nach der Erfindung ein Abfließen des verflüssigten Kunststoffes verhindert, entsteht also an der Schweißstelle infolge der Ausdehnung des erhitzten Kunststoffmaterials ein erhöhter Druck, der den Schweißvorgang in vorteilhafter Weise begünstigt; bei Anwendung der neuen Vorrichtung können somit die SchweißstelIen mit großer Sicherheit ihrer Zuverlässigkeit hergestellt werden. Die Folien dienen somit nicht nur als Wärmebrücke oder als formgebendes Element, sondern bewirken insbesondere auch einen inneren Druck im erhitzten Kunststoff an der Schweißstelle ohne Anwendung äußeren Druckes oder ohne besonderen Zutuns.The device according to the invention is also used to that when Heating the metal foil gradually softening the plastic material to be welded To keep parts in the desired shape and prevent them from dodging. This effect the heat-resistant plastic tape and the metal foil is very special This is important because the plastic to be welded expands very strongly when heated. If the plastic is not prevented from flowing away, it is created at the welding point a loss of plastic material and therefore at least a weakening of the weld. To achieve a weld between plastic parts is not just one Liquefaction of the plastic mass, but in particular also a certain contact pressure necessary between the parts to be welded. Since the device according to the invention prevents the liquefied plastic from flowing away, so it occurs at the welding point due to the expansion of the heated plastic material, an increased pressure, the favors the welding process in an advantageous manner; when using the new device the welding points can thus be produced with great certainty of their reliability will. The foils therefore not only serve as a thermal bridge or as a shaping element Element, but in particular also cause internal pressure in the heated plastic at the welding point without the application of external pressure or without any special intervention.
Es ist zwar bereits eine Vorrichtung zum Verschweißen von Rohren und Verbindungsteilen aus Kunststoff bekannt, bei welcher lediglich die miteinander zu verbindenden rohrförmigen Teile in getrenntem Zustand an den Verbindungsflächen erhitzt und diese Teile dann ineinandergeschoben werden. Although it is already a device for welding pipes and connecting parts made of plastic known, in which only the one another tubular parts to be connected in the separated state at the connecting surfaces heated and these parts are then pushed into one another.
Dieses Verfahren ist aber insbesondere in der Kabeltechnik nicht anwendbar, weil die Garniturenteile und auch die Kabelmäntel zwar rohrförmige Gestalt besitzen, aber selbst nur als Hülle für die Kabelseele dienen; sie können daher nicht in der bekannten Weise erhitzt werden. Außerdem tritt bei dieser bekannten Vorrichtung keine durch die Ausdehnung des Kunststoffes bewirkte Flächenpressung auf, so daß die durch diese bekannte Vorrichtung erzielten Verschweißungen für die Kabeltechnik nicht zuverlässig genug ausfallen können.However, this method cannot be used in cable technology in particular, because the parts of the accessories and also the cable sheaths have a tubular shape, but only serve as a cover for the cable core; therefore they cannot be in the known way to be heated. Also occurs in this known device no surface pressure caused by the expansion of the plastic, so that the welds for cable technology achieved by this known device cannot be reliable enough.
Weil man ferner für alle in der Kabeltechnik vorkommenden Manteldurchmesser jeweils andere Vorrichtungen benutzen müßte, wäre der Einsatz dieser bekannten Vorrichtung praktisch nicht möglich.Because one also applies to all sheath diameters that occur in cable technology would have to use other devices, would be the use of this known device practically impossible.
Um das Wegfließen von flüssig oder weich gewordenem Material in jedem Fall zu verhindern, kann man neben der Schweißstelle auch Kunststoffbänder, Kunststoffringe od. dgl. anbringen, deren Schmelztemperatur höher, vorzugsweise wesentlich höher als diejenige des zu schweißenden Gutes liegt. About the flowing away of liquid or softened material in everyone In addition to the welding point, plastic bands and plastic rings can also be used to prevent falls or the like, whose melting temperature is higher, preferably significantly higher than that of the item to be welded.
Ferner kann man auch neben der Schweißstelle Bänder, Ringe od. dgl. aus Metall anordnen, die bei überlapptliegenden Teilen an die Stirnfläche eines des zu verschweißenden Teiles anstoßen und zur zusätzlichen Übertragung der Wärme auf oder neben die Schweißstelle dienen. Um den Schweißvorgang überwachen bzw. das Ende des Schweißvorganges feststellen zu können, können neben der Schweißstelle oder auf der Schweißstelle an sich bekannte Anzeigemittel vorgesehen werden, welche die an der betreffenden Stelle erreichte Temperatur zu erkennen geben. Als vorteilhaft hat sich z. B. ein neben der Schweißstelle angeordneter Farbpunkt aus Temperaturumschlagfarbe erwiesen, die z. B. beim Erreichen einer gewissen Temperatur ihre Farbe eindeutig ändert. Da die neben der Schweiß stelle herrschende Temperatur niedriger als die Schweißtemperatur liegt, wählt man Umschlagfarben, deren Umschlagtemperatur unter der Schmelztemperatur der zu verschweißenden Kunststoffe liegt. Bei richtiger Entfernung des Farbpunktes von der Schweiß stelle und bei geeigneter Wahl der Umschlagtemperatur ist eine sichere Kontrolle des erfolgten Verschmelzens der Kunststoffe möglich.Furthermore, one can also use strips, rings or the like in addition to the welding point. made of metal, the overlapping parts on the face of a the to the welded part and for additional heat transfer serve on or next to the welding point. To monitor the welding process or the To be able to determine the end of the welding process, in addition to the welding point or display means known per se are provided on the weld, which indicate the temperature reached at the point in question. As beneficial has z. B. a color point arranged next to the welding point from temperature change color proven that z. B. their color clearly when reaching a certain temperature changes. Because the temperature next to the sweat is lower than that If the welding temperature lies, one chooses envelope colors whose envelope temperature is below the melting temperature of the plastics to be welded. At the right distance the color point of the welding point and with a suitable choice of the transition temperature a reliable control of the fusion of the plastics is possible.
Das Verfahren nach der Erfindung hat Bedeutung sowohl beim Verschweißen aneinanderstoßender Kunststoffteile als auch von übereinanderliegenden Kunststoffteilen. Bei aneinanderstoßenden Kunststoffteilen bringt man über der zu verbindenden Naht vorteilhafterweise noch ein Schweißgut z. B. in Streifenform an, welches durch das hochhitzebeständige Band hindurch mittels des erhitzten Kupferbandes bzw. des Kupferringes erwärmt und schließlich zum Fließen gebracht wird. The method according to the invention is important both in welding butting plastic parts as well as plastic parts lying on top of each other. If the plastic parts abut, bring them over the seam to be connected advantageously also a weld metal z. B. in strip form, which by the heat-resistant tape through by means of the heated copper tape or the copper ring is heated and finally made to flow.
Die an den erhitzten Stellen flüssig gewordenen Kunststoffteile verbinden sich insbesondere auch wegen des an der Schweißstelle auftretenden erhöhten Druckes innig miteinander. Werden übereinanderliegende Kunststoffteile miteinander verbunden, so tritt eine Verschweißung bereits dadurch auf, daß die zu verbindenden Teile selbst erweicht werden und sich so mechanisch fest verbinden. Connect the plastic parts that have become liquid in the heated areas in particular because of the increased pressure occurring at the welding point intimate with each other. If plastic parts lying on top of one another are connected to one another, a weld occurs because the parts to be connected themselves are softened and so mechanically connect firmly.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention is illustrated below with reference to in the figures Embodiments explained in more detail.
Die Fig. 1 zeigt den Aufbau einer Schweißstelle zur Verbindung einer Kabelmuffe mit einem Kunststoffkabelmantel. Der Kunststoffmantel 1 des Kabels 2 soll mit dem Endtrichter 3 einer Muffe verschweißt werden. Dieser Trichter besitzt einen vorzugsweise zylindrisch verlaufenden Teil 4, der auf dem Kabelmantel aufliegt. Um ein Wegfließen des Kunststoffteiles 4 beim Erhitzen zu verhindern, wird an das stirnseitige Ende des Muffentrichters 3 anschließend eine Manschette 5 aus hitzebeständigem Kunststoff, z. B. aus Silikongummi, angeordnet. Auf diese so vorbereitete Verbindungsstelle wird eine Folie 6 aus hochhitzebeständigem Kunststoff od. dgL aufgebracht. Fig. 1 shows the structure of a weld for connecting a Cable sleeve with a plastic cable jacket. The plastic jacket 1 of the cable 2 is to be welded to the end funnel 3 of a sleeve. This funnel owns a preferably cylindrical part 4 which rests on the cable sheath. In order to prevent the plastic part 4 from flowing away when heated, the front end of the socket funnel 3 then a sleeve 5 made of heat-resistant Plastic, e.g. B. made of silicone rubber, arranged. On this joint prepared in this way a film 6 made of highly heat-resistant plastic or dgl is applied.
Über diesem Band ist ein Metallband 7 angeordnet, das durch eine Wärmequelle, z. B. durch eine Gasflamme, erhitzt wird. Um die Temperaturverhältnisse an der zu verschweißenden Stelle während des Schweißvorganges überwachen zu können, ist neben der Schweißstelle ein Punkt 8 angeordnet, der aus Temperaturumschlagfarbe besteht Diese Temperaturumschlagfarbe wird so gewählt, daß sie beim Erreichen einer gewissen Temperatur an der betreffenden Stelle ihre Farbe ändert. Es ist so möglich, auf Grund von Erfahrungswerten genau festzustellen, wann der Schweißvorgang begonnen hat bzw. wann er beendet ist Es ist auch möglich, die hochhitzebeständige Folie auf das Metallband bzw. auf den Metallring, der vorzugsweise aus Kupfer, Stahl od. dgl. besteht, aufzuvulkanisieren, so daß man eine bauliche Einheit besitzt, die auf die zu verschweißende Stelle gebracht wird. Es ist ferner vorteilhaft, zwischen der hitzebeständigen Folie und den zu verschweißenden Stellen ein weiteres Metallband einzusetzen, welches eine noch gleichmäßigere Wärmeverteilung bewirkt.A metal band 7 is arranged above this band, which is z. B. is heated by a gas flame. In order to determine the temperature conditions at the Being able to monitor the welding point during the welding process is next to the welding point a point 8 is arranged, which consists of temperature change color This temperature change color is chosen so that when it reaches a certain Temperature at that point changes color. It is so possible on Determine exactly when the welding process started based on empirical values has or when it is finished It is also possible to use the highly heat-resistant Foil on the metal strip or on the metal ring, which is preferably made of copper, steel or the like exists to vulcanize so that one has a structural unit, which is brought to the point to be welded. It is also advantageous between the heat-resistant foil and the areas to be welded with another metal band to be used, which causes an even more even distribution of heat.
In Fig. 2 ist eine Anordnung gezeigt, die ebenfalls zur Verbindung einer Kabelmuffe mit dem Kabelmantel dient. An dem stirnseitigen Ende des Muffentrichters 3 ist ein Band 9 od. dgl. aus einem gut wärmeleitenden Material, z. B. aus Kupfer, angeordnet, welches das Wegfließen des den Teil 4 bildenden Kunststoffmaterials verhindert. Da dieses Band 9 eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, wird genügend Wärme auch auf den Kabelmantel 1 trotz Zwischenschaltung der Folie 10 aus hochhitzebeständigem Kunststoff od. dgl. übertragen. Der übrige Aufbau entspricht wieder demjenigen, wie er in Fig. 1 dargestellt ist. Auf den zylindrisch auslaufenden Teil 4 der Kabelmuffe 3 und auf das Band 9 aus wärmeleitendem Material ist eine weitere Folie 6 aus hochhitzebeständigem Kunststoff und darüber ein Metallband 7, beispielsweise aus Kupfer, angeordnet. Bei der Erwärmung des Metallbandes 7 findet ein gleichmäßiger Übergang der Wärme sowohl auf den Kunststoffteil 4 als auch auf den unter dem Band 9 liegenden Teil des Kabelmantels 1 statt, so daß mit Sicherheit an derjenigen Stelle eine gute Verschweißung des Kabelmantels mit dem zylindrisch verlaufenden Teil 4 der Kabelmuffe stattfindet, an der absolute Dichtigkeit vorhanden sein muß. Um die Temperaturverhältnisse an der Schweiß stelle genau überwachen zu können und um zu verhindern, daß der Kunststoff infolge Überhitzung seine ursprünglichen Eigenschaften verliert, kann man neben der Verbindungsstelle Farbpunkte 8 aus einer Temperaturumschlagfarbe vorsehen. An der Farbänderung dieser Punkte kann man dann während des Schweißvorganges feststellen, ob die durch eine Flamme oder sonstige Wärmequelle zugeführte Wärme ausreichend ist oder ob die Wärmezufuhr anders gesteuert werden muß. In Fig. 2 an arrangement is shown, which is also used for connection a cable sleeve with the cable sheath is used. At the front end of the socket funnel 3 is a tape 9 or the like. Made of a highly thermally conductive material, e.g. B. made of copper, arranged, which the flow of the part 4 forming plastic material prevented. Since this tape 9 has good thermal conductivity, it becomes sufficient Heat also on the cable jacket 1 despite the interposition of the film 10 made of highly heat-resistant Plastic or the like. Transferred. The rest of the structure again corresponds to that as shown in FIG. On the cylindrically tapering part 4 of the cable sleeve 3 and on the tape 9 made of thermally conductive material is a further film 6 made of highly heat-resistant Plastic and above a metal band 7, for example made of copper, arranged. When the metal strip 7 is heated, there is a uniform transfer of heat both on the plastic part 4 and on the part located under the belt 9 of the cable jacket 1 instead, so that a good weld is guaranteed at that point of the cable jacket takes place with the cylindrically extending part 4 of the cable sleeve, at the absolute tightness must be present. To the temperature conditions the welding point to be able to closely monitor and to prevent the plastic loses its original properties as a result of overheating, one can besides the junction provide colored dots 8 from a temperature change color. At the change in color of these points can then be determined during the welding process, whether the heat supplied by a flame or other heat source is sufficient is or whether the heat supply has to be controlled differently.
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| DES65658A DE1206572B (en) | 1959-10-30 | 1959-10-30 | Device for welding tubular objects made of thermoplastic material, in particular cable sheaths |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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