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DE1779603A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Verschweissen der Enden von synthetischen Faeden,Fasern und Borsten oder Buendeln - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Verschweissen der Enden von synthetischen Faeden,Fasern und Borsten oder Buendeln

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DE1779603A1
DE1779603A1 DE19681779603 DE1779603A DE1779603A1 DE 1779603 A1 DE1779603 A1 DE 1779603A1 DE 19681779603 DE19681779603 DE 19681779603 DE 1779603 A DE1779603 A DE 1779603A DE 1779603 A1 DE1779603 A1 DE 1779603A1
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Germany
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welding
jaws
reflector
jaw
radiation
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DE19681779603
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Erwin Lueth
Martin Dr Roever
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Individual
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Description

FARBENFABRIKEN BAYER"AG
LEVERKUSEN- Bayerwerk Famu-Abtciluag
3 o, Aug. 1968
Vorrichtung und Verfahren zum Verschweißen der Enden von synthetischen Fäden, Fasern und Borsten oder Bündeln
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine Vochtung und ein Verfahren zum VerschwelSee der Enden von synthetischen Fäden, Fasern und Borsten oder Bündeln hiervon.
Bei der Fertigung von Faser», Fäden und Borsten sowie der daraus hergestellten oder unmittelbar im Herstellungeproeeß anfallenden Bündel oder Kabel entstehen oft Teiletücke, die zur weiteren Verarbeitung miteinander verbunden werden müesen.
Bei den meisten synthetischen Materialien läftt sich dieee· Verbindung durch Schmelzschweißen bewerkstelligen. Dabei ist es wichtig, einige oder alle der folgenden Bedingungen einzuhalten: Die Temperatur, auf die das Material bis zum Erweichungspunkt bzw. Schmelzpunkt gebracht wird, muß sehr exakt eingehalten werden, um optimales Verschweißen und damit optimale Festigkeit zu erhalten. Wird die günstigste Temperatur unterschritten, so ergibt sich kein ausreichendes Verschmelzen, wird sie überschritten, ergibt sich eine Schädigung des Materials durch Zersetzen und Gasblasenbildung. Der zeit-
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liehe Ablauf dee Vorganges muß genau reproduzierbar aein. Um Schädigung des Materials durch Zersetzen oder Oxydation zu vermeiden, sollte der Vorgang möglichst rasch ablaufen. Während oder unaittelbarbeim Erreichen der optimalen Teaperatur muß das Material einem Druck, d.h. einer Pressung, ausgesetzt werden, um einwandfrei zu verschweißen. Während des Erhitzens und de» Verschweißens ist der Sauerstoff der umgebenden Luft möglichst weitgehend voa heißen Material fernzuhalten, um Schädigungen durch Oxydation zu vermeiden.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahrenwobei den erwähnten Forderungen Rechnung, getragen ist, und zwar Bit einem geringen technischen Aufwand bei großer Lebensdauer, bequeaer Handhabung, geringem Energieverbrauch und getringen Energie Verlusten.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erfüllt dieee Aufgabe und ist gekennzeichnet durch ein· Kleaaeange, deren Backen aus wäraestrahlendurchlässigea Material hergestellt sind und Klemmprofile für die zu verschweißenden Enden der Fäden usw. aufweisen und daß mindestens eine Quelle für sichtbare bzw. infrarote Wärmestrahlung vorgesehen ist, die ia Brennpunkt eines zugehörigen Reflektors angeordnet ist, der auf die Backen der Kleaaaange gerichtet ist.
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8ADOfVGiNAt
Als Strahlungsquelle eignet sich beispielsweise eine Halogenlampe. Das Material der Backen der Klemmzange besteht beispielsweise aus infrarotdurchlässigem Glas, Quarzglas oder aus Kunststoff von ausreichend hohem Schmelz- bzw. Erweichungspunkt, um eine Verformung der Backen und ein Anschweißen der Fadenenden an den Backen zu vermeiden.
Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäQen Vorrichtung sind die Backen luftabdichtend verschließbar gestaltet. Dadurch wird die Zufuhr von Luftsaueretoff an die Schweißstelle unterbunden. Dies geochieht beispielsweise durch genaue Anpassung der Durchmesser der Klemmprcfile der Backen an den Durchmesser der Fadenenden oder durch elastische, hochhitzefestt Dichtungseinlagen. Der Reflektor ist vorzugsweise als Parabolspiegel ausgebildet, eo daß die Strahlen parallel zueinander auf die Backen reflektiert werden. Es lassen sich jedoch auch elliptische Spiegel anwenden, in deren einem Brennpunkt die Energiequelle und in deren anderem Brennpunkt die Schweißstelle liegt.
Bei der Verwendung von Parabolspiegeln hat es sich in vor-r teilhafter Weise als nützlich erwiesen, den dem Reflektor zugewandten Backen der Klemmzange als Fokussierungelinse auszubilden bzw. ihn damit zu versehen. Bei ihrer Ausbildung
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ale Zylinderlinse oder sphärische Linse läßt sich die an-' kommende Strahlung besonders vorteilhaft auf die Schweißstelle fokussieren.
Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung ist der untere Backen der Klemozange als Reflektor ausgebildet, um die streuende Strahlung auf die Schweißstelle zu reflektieren. Durch derartige zusätzliche Maßnahmen läßt sich der Wirkungsgrad der Vorrichtung in Bezug auf Schweißdauer und Energieeinsparung verbessern.
In bestimmten Fällen ist es zweckmäßig, dem zu verschweißenden Faden usw. eine kleine Menge Schweißhilfsstoffe an der Schweißstelle zuzugeben, Für diese besondere Ausführungsform weist mindestens ein Backen eine Zufuhröffnung für die Schweißhilfsstoffe auf. Oft genügt es auch, eine vorgeformte Perle aus solchen Stoffen in das Klemmprofil der Backen vor dem Schließen der Zange einzulegen. Schweißhilfsstoffe bestehen im vorliegenden Falle z.B. aus Flußmittel, Weichmacher oder Härter.
Die vorliegende Erfindung läßt es durch entsprechende Gestaltung der Klemmprofile zu, die Schweißstellen z.B. als Verdickung auszubilden. Derartige Verdickungen können bei Weiterverarbeitungsmaschinen als Signalgeber, beispielsweise für Abhebevorrichtungen an Transportwalzen usw. benutzt werden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung dahingehend automatisiert, daß die Strahlungsquelle mit einem Zeitschaltwerke' gekoppelt ist, um somit eint genaue Dosierung der zugeführten Energie zu gewährleisten.
Das zugehörige Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die zum Verschweißen erforderliche Wärme als Strahlungsenergie im Gebiet der langwelligen sichtbaren und/oder infraroten Strahlen durch Reflexion der Schweißstelle zugeführt wird. Nach einer besonderen Aueführungsform des Verfahrens werden der Schweißstelle Schweißhilfsstoffe zugegeben.
Anhand einer Zeichnung sei nun das Wesen der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung schematisch erläutert, und zwar zeigen:
Figur 1 die Vorrichtung in der Stirnaneicht, teilweise im
Schnitt, und
Figur 2 die Vorrichtung in der Seitenansicht, teilweise im Schnitt.
Ein Parabolspiegel 1, in dessen Brennpunkt eine Energiequelle 2 angeordnet ist, ist um eine vertikale Achse 3 und eine horizontale Achse 4- eines Gestells 5 schwenkbar und in Richtung der Achsen 3 und 4 verschiebbar gelagert. Dadurch iet eine
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genaue Justierung des Bündelungspunktes der Strahlung in lie Schweißeteile möglich. Biese befindet sich zwischen den Backen 6 und 7 einer Kleaazange 8, wobei die Backen 6 und 7 Klemtnprofile 9 und 10 für die zu verschweißenden Fadenenden 11 und 12 aufweisen. Die Enden 11 und 12 sind überlappend oder verdrillt in das untere Klemmprofil 10 eingelegt. Zwischen den Backen 6 und 7 befindet sich eine luftdicht abschließende,elastische hochhitzefeste Dichtungseinlage 13. Der untere Zangenarm H ist auf einer Schlittenführung 15 gelagert, so daß die Klemmzange 8 aus d-sm Arbeitsbereich herausgeführt werden kann, um die zu verschweißenden Enden 11 und 12 einzulegen. Der obere Zangenarn 16 ist ua das Gelenk 17 klappbar. Mittels eines Kleaaverschlussee 18 sind die beiden Backen 6 und 7 zusaamenpreßbar. Der obere Backen 6 ist mit einer Zuführöffnung 19 für einen stabföralgen Schweiß hilf sstoff 20 ausgestattet. Die Energiequelle 2 ist «it einen Zeitschaltwerk^ 21 zum autoaatlachen Vorgeben der optimalen Schweißdauer verbunden. Der obere Backen 6 weist eine Linse 22 auf, die die vom Parabolspiegel 1 ausgesandten parallelen Strahlen in den Brennpunkt bündelt. Der untere Backen 7 besitzt eine Reflektoreinlage 23, die die streuende Strahlung in den Brennpunkt, d.h. in die Schweißstelle zurückwirft.
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Claims (9)

  1. _ 7 —
    Pat entanaprüche:
    Vorrichtung zum Verschweißen der Enden von synthetischen Fäden, Pasern und Borsten oder Bündeln hiervon, gekennzeichnet durch eine Klemmzange (8), deren Backen (6, 7) au3 wärmestrahlendurehlässigem Material hergestellt sind und Klemmprofile (9, 10) für die zu verschweißenden Enden (11, 12) aufweisen und daß mindestens eine Quelle (2) für siehtbare bzw. infrarote Wärmestraiilur.-? vorgesehen i»t, üi- ^* Brennpunkt eines zugehörigen Reflektors (1) angeordnet istr der auf die Backen (6, 7) de: Kle^mzange (8) gerichtet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (6, 7) luftabdichtend verschließbar gestaltet sind.
  3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (1) als Parabolspiegel ausgebildet
  4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der dem Reflektor zugewandte Backen (6) eine Pokussierungelinse (22) aufweist.
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    BAD ORIGINAL
  5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Backen (7) einen Strahlenreflektar (23) aufweist.
  6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge-r kennzeichnet, daß mindestens ein Backen (6, 7) eine Zuführöffnung (19) für Schweißhilfeetoffe (20) aufweist.
  7. ^ 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet; daß die Strahlungsquelle (2) mit einen Zeitschaltwerk (21) gekoppelt iat.
  8. 8. Verfahren zum Betriete der Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die zua Verschweißen erforderliche Wärae als Strahlungsenergie ie Gebiet der langwelligen sichtbaren und/oder infraroten Strahlen durch Reflexion der Schweißstelle zugeführt wird.
    W
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstelle Schweißhilfsetoffe zugegeben werden.
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    109839/0547
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WO1989010832A1 (en) * 1988-05-13 1989-11-16 Mekrapid Method and device for joining together of thermoplastic materials

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