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EP-4415954-B1 - WELDING MACHINE AND METHOD FOR PRODUCING A BUTT-WELDED JOINT

EP4415954B1EP 4415954 B1EP4415954 B1EP 4415954B1EP-4415954-B1

Inventors

  • LENZ, MICHAEL
  • LUEGHAMER, ALBERT
  • KRAUS, FLORIAN

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20211014

Claims (14)

  1. A method for producing a butt welded joint between tube segments of a tube made of a weldable plastic material using a welding machine (10), two tube segments each being held by a clamping apparatus (11) of a welding device (21) of the welding machine, welding contact surfaces of tube end cross sections of the tube segments being fused by means of a heating apparatus (22) of the welding device and the welding contact surfaces subsequently being pressed against each other by a handling apparatus (18) of the welding device using a joining pressure to form a butt welded seam connecting the tube segments to each other in a joining plane, the welding device being controlled by a control device of the welding machine, characterized in that a data model of a tube system having at least one tube and a plurality of butt welded joints are stored in the control device of the welding device, the data model comprising at least one object dataset representing the corresponding butt welded joint and each having attributes, the control device detecting at least one weld parameter of the welding device as another attribute for the corresponding butt welded joint and adding this weld parameter to the object dataset.
  2. The method according to claim 1, characterized in that the data model is stored in a storage apparatus of the control device before producing the butt welded joint.
  3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the control device detects the at least one weld parameter of the welding device (21) as the other attribute before, while and/or after producing the corresponding butt welded joint, the weld parameter being a joining pressure, a heating-element temperature, a device temperature, an ambient temperature, at point of production time, a weld time and/or a cooling time.
  4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the control device controls the welding device (21) as a function of the attributes of the object dataset, the attributes being a tube segment diameter, a tube wall thickness, a plastic material, a point of fabrication time, a producer's designation, an article number and/or a serial number.
  5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that instructions for the welding machine (10) addressed to a user and the data model are output by means of a display apparatus of the control device.
  6. The method according to claim 5, characterized in that the display apparatus is formed by one or more screens (24), the instructions being displayed in a first display area (25) and the data model having the object datasets and the corresponding attributes being displayed in a second display area (26).
  7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that an adhesive label having a rendering of the corresponding object dataset of the butt welded joint and/or having a rendering of a code representing this object dataset is output by means of printer, which is connected to the control device or has the control device, after the butt welded joint has been produced.
  8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a data model is used having graphic image data and/or vector data of the tube system which are supplemented by the object dataset.
  9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a data model having the tube segment and/or the butt welded joint is used as an object having an associated object dataset.
  10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a data model is used having a parts list of the tube system.
  11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the method is executed in a sequence of the following steps: a. generating the data model of the tube system having at least one tube and a plurality of butt welded joints. b. transferring and storing the data model in the control device. c. selecting the butt welded joint to be welded. d. computing the weld parameter of the welding device (21) via the control device based on the attributes of the corresponding object dataset. e. outputting a sequence of instructions for the welding machine (10) addressed to a user. f. controlling the welding device (21) via the control device for executing the production steps. g. detecting the other attributes via the control device and storing them in the corresponding object dataset. h. outputting and/or transferring the corresponding object dataset or the data model via the control device.
  12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that tube end cross sections of the tube segments are machined using a tool of the welding device (21) to form welding contact surfaces.
  13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the data model is transferred by means of the control device using an external data network.
  14. A welding machine (10) for producing a butt welded joint between tube segments of a tube made of a weldable plastic material, the welding machine having a welding device (21), a clamping apparatus (11) for holding two tube segments in each instance, a heating element (22) for fusing welding contact surfaces of tube end cross sections of the tube segments, and a handling apparatus (18) for the subsequent production of a butt welded seam connecting the tube segments to each other in a connecting plane by pressing the welding contact surfaces against each other using a joining pressure, the welding device being controllable via a control device of the welding machine, characterized in that a data model of a tube system having at least one tube and a plurality of butt welded joints is stored in the control device of the welding device, the data model comprising at least one object dataset representing the corresponding butt welded joint and each having attributes, the control device detecting at least one weld parameter of the welding device as another attribute for the corresponding butt welded joint and adding this weld parameter to the object dataset.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Stumpfschweißverbindung zwischen Rohrsegmenten eines Rohres aus einem schweißbaren Kunststoffmaterial mit einer Schweißmaschine sowie eine Schweißmaschine, wobei zwei Rohrsegmente jeweils von einer Spanneinrichtung einer Schweißvorrichtung der Schweißmaschine aufgenommen werden, wobei Schweißkontaktflächen von Rohrendquerschnitten der Rohrsegmente mittels einer Heizeinrichtung der Schweißvorrichtung aufgeschmolzen und nachfolgend die Schweißkontaktflächen zur Ausbildung einer die Rohrsegmente in eine Fügeebene miteinander verbindenden Stumpfschweißnaht mit einem Fügedruck von einer Handhabungseinrichtung der Schweißvorrichtung gegeneinander gepresst werden, wobei die Schweißvorrichtung von einer Steuervorrichtung der Schweißmaschine gesteuert wird. Derartige Verfahren und Schweißmaschinen sind hinreichend bekannt und werden zum Stumpfschweißen von Kunststoffrohren eingesetzt. Insbesondere werden zwei Rohrsegmente eines durch eine Stumpfschweißverbindung auszubildenden Rohres durch diese miteinander verbunden. Dabei weisen Rohrendquerschnitte der Rohrsegmente regelmäßig einen übereinstimmenden Durchmesser auf und werden in einer Spanneinrichtung mit Spannwerkzeugen aufgenommen, fixiert und relativ zueinander ausgerichtet. Nachfolgend werden die Rohrendquerschnitte der Rohrsegmente mittels einer Heizeinrichtung mit einem Heizelement erwärmt und plastifiziert. Abschließend werden die plastifizierten Rohrendquerschnitte mittels einer Handhabungseinrichtung mit einem Fügedruck gegeneinander gepresst, bis die so ausgebildete Stumpfschweißnaht ausgehärtet ist. Abschließend wird die Spanneinrichtung gelöst und das Rohr kann von der Schweißmaschine getrennt werden. Das beschriebene Verfahren kann prinzipiell mit der Schweißmaschine vollständig manuell ausgeführt werden. Es kann jedoch auch eine teilautomatisierte oder vollautomatisierte Ausführung vorgesehen sein, bei der die Schweißmaschine eine Steuervorrichtung umfasst, die zumindest teilweise entsprechende Herstellungsschritte zur Herstellung der Stumpfschweißverbindung durch die Schweißmaschine steuert. Eine derartige Schweißmaschine ist aus der EP 3 804 965 A1 bekannt. Insbesondere wenn Rohrleitungssysteme hoher Qualität hergestellt werden sollen, beispielsweise im Bereich der Halbleiterfertigung und der Produktion von Lebensmitteln und Arzneimitteln, besteht das Problem, dass ungeachtet einer qualitativ hochwertigen Schweißmaschine und der verwendeten Materialien durch Bedienpersonen der Schweißmaschine eine fehlerhafte oder qualitativ minderwertige Stumpfschweißverbindung ausgebildet werden kann. Da Rohrleitungssysteme für diese zuvor genannten Fertigungsstätten regelmäßig sehr komplex sind, können Bedienpersonen beispielsweise versehentlich falsche Rohrsegmente verwenden. Darüber hinaus kann es auch durch eine nicht sachgemäße Bedienung der Schweißmaschine zur Ausbildung fehlerhafter Stumpfschweißverbindungen kommen. Aus der EP 0 535 454 A2 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Stupfschweißverbindung zwischen Rohrsegmenten mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Im Rahmen des Verfahrens ist vorgesehen, für eine Stupfschweißverbindung zumindest einen Schweißparameter zu ermitteln, diese Ist-Daten mit Soll-Daten zu vergleichen und bei Abweichungen ein Fehlerprotokoll zu erstellen. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Schweißmaschine zur Herstellung einer Stumpfschweißverbindung vorzuschlagen, das bzw. die eine einfache Herstellung eines Rohrleitungssystems hoher Qualität ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Schweißmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Stumpfschweißverbindung zwischen Rohrsegmenten eines Rohres aus einem schweißbaren Kunststoffmaterial mit einer Schweißmaschine werden zwei Rohrsegmente jeweils von einer Spanneinrichtung einer Schweißvorrichtung der Schweißmaschine aufgenommen, wobei Schweißkontaktflächen von Rohrendquerschnitten der Rohrsegmente mittels einer Heizeinrichtung der Schweißvorrichtung aufgeschmolzen und nachfolgend die Schweißkontaktflächen zur Ausbildung einer die Rohrsegmente in einer Fügeebene miteinander verbindenden Stumpfschweißnaht mit einem Fügedruck von einer Handhabungseinrichtung der Schweißvorrichtung gegeneinander gepresst werden, wobei die Schweißvorrichtung von einer Steuervorrichtung der Schweißmaschine gesteuert wird, wobei in der Steuervorrichtung der Schweißvorrichtung ein Datenmodell eines Rohrleitungssystems mit zumindest einem Rohr und einer Mehrzahl von Stumpfschweißverbindungen gespeichert wird, wobei das Datenmodell zumindest einen die jeweilige Stumpfschweißverbindung repräsentierenden Objektdatensatz mit jeweils Attributen umfasst, wobei die Steuervorrichtung für die jeweilige Stumpfschweißverbindung zumindest einen Schweißparameter der Schweißvorr