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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rahmens mit einer
Füllung
wie beispielsweise ein Fenster, eine Tür, ein Bild oder dergleichen, wobei
die den Rahmen bildenden Profile aus Hohlprofilen, Vollprofilen
oder Sandwichprofilen bestehen und vorzugsweise auf Winkel geschnitten
werden zur Erstellung eines Rahmens, in den die Füllung eingesetzt
wird.
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Stand der Technik
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So
ist beispielsweise aus dem Stand der Technik die Herstellung von
Fenster- oder Türrahmen
aus Kunststoff mit Schweißverfahren
bekannt. Hierbei wird ein Hohlprofil unter Vorsehung einer Gehrung
auf die gewünschte
Länge geschnitten,
in eine herkömmliche
Kunststoffschweißmaschine
eingebracht, dort mittels Anpressen an einen Heizspiegel auf Schmelztemperatur
erwärmt
und mittels Druck mit einem ebenfalls auf Schmelztemperatur erwärmten zweiten
bzw. mehreren Profilen zu einem Fensterrahmen oder Türrahmen
zusammengefügt. Durch
das Zusammenfügen
der Profile kommt es zu einem gewissen Materialschwund in den Stoßstellen der
Profile, da beim Zusammendrücken
der Profile das auf Schmelztemperatur erwärmte Kunststoffmaterial unter
Vorsehen seines Verlustes verschmilzt und demgemäß das zusammengeschweißte Profil hinsichtlich
seiner Länge
etwas kürzer
ist als das unverschweißte
Profil. Es muss also bei der Verwendung von Schweißverfahren
der durch Verschweißen notwendigerweise
vorgegebene Materialschwund einberechnet werden, so dass für das unverschweißte Profil
beim Ablängen
immer eine geringfügig
größere Dimension
vorgesehen werden muss, als der fertige Rahmen dann tatsächlich aufweist.
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Gemäß der
EP 0 197 845 A ist
ein Verfahren zum Zusammenfügen
zweier Oberflächen
durch eine Klebeverbindung bekannt. Bei dieser Art der Klebeverbindung
wird insbesondere das so genannte Spaltüberbrückende Verkleben von Hohlprofilen
beschrieben. In der
DE 27 47
314 in der
DE 21 52
832 sind ebenfalls Verfahren bzw. die zur Durchführung des
Verfahrens bereitgestellten Vorrichtungen beschrieben, mittels derer
Profilrahmen zusammensetzbar und verleimbar sind.
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Als
nachteilig bei dieser Art der Verfahren wird es vornehmlich angesehen,
dass es bei diesen Verbindungen erforderlich ist, den gefertigten
Rahmen im Bereich der Stoßstellen
von überschüssigem Material
zu befreien. Das so genannte Putzen des Rahmens, welches einerseits
Zeit-, Maschinen- und Personalaufwendig ist, ist auf beiden Rahmenseiten erforderlich.
Zudem ist es bei der bekannten Art der Herstellung von Rahmen notwendig,
nach Zusammenfügen
des Rahmens insbesondere die eingesetzte Füllung in dem Rahmen zu verklotzen
bzw. durch Einbringen von zusätzlichen
Distanzelementen, wie Glasklotzbrücken festzusetzen, um der als Füllung ausgebildeten
Glasscheibe einen passgenauen Sitz zu geben.
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Aufgabe
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Der
Erfindung stellt sich somit folgendes Problem ein Verfahren bereit
zu stellen, bei welchem einerseits die geschilderten Nachteile überwunden werden,
wobei insbesondere das Verfahren die Taktzeiten beim Zusammenfügen eines
derartigen Rahmens mit Füllung
wesentlich verkürzt.
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Lösung
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch den Hauptanspruch gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen
des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
sieht dabei folgendes vor, dass zunächst ein exaktes passgenaues
Ablängen
der Profile durch einen Sägeschnitt erfolgt,
dessen Trennschnitt ein lichtdichtes Zusammenfügen der auf Winkel geschnittenen
Profile zulässt.
Das heißt,
dass die Profile von ihren Schnittflächen her derart exakt präpariert
sind, dass, wenn sie aneinander gesetzt werden, eine vollflächige Anlage gegeben
ist. Nachdem dieser vollflächige
Anlageschnitt erfolgt ist, wird eine flächige Füllung, beispielsweise eine
Glasscheibe, auf eine als Tisch oder Gestell ausgebildete Fügeeinrichtung
aufgelegt und zunächst
grob ausgerichtet, so dass die flächige Füllung, hier die Glasscheibe,
sozusagen vorjustiert ist. Danach erfolgt das Einsetzen der exakt
geschnittenen Profilabschnitte in die Fügeeinrichtung, wobei diese
in die Fügeeinrichtung
derart gesetzt werden, dass an den Stoßstellen entsprechend Spalte
vorhanden sind. Dieser Raum wird dann genutzt, um in diesen Spaltraum
Auftragsgeräte
einzufahren, mit denen ein exaktes dosiertes Auftragen eines Sofortklebers
erfolgt. Der dosierte Auftrag des Klebstoffs erfolgt hierbei auf
beide Stoßstellenbereiche
der Profile gleichzeitig. Ist der Klebstoff auf beiden Stoßflächen aufgetragen,
werden die Spalte in den Stoßstellen
durch passgenaues Ansetzen der exakt geschnittenen Profile an den
Längs-
und den Querseiten der flächigen
Füllung
zusammengefahren. Bei diesem Zusammenfügen legen sich die Profilinnenseitenkanten
einerseits an die Längsseiten
und andererseits an die Querseiten der flächigen Füllung, so dass ein sich selbst
Justieren der Füllung
im System hier Rahmen vollzieht, wobei die Stoßstellen eine vollflächige Anlage
derart erfahren, dass der Klebstoff, der auf den Stoßstellen
dosiert aufgetragen ist, nicht über
die Stoßstelle
hinaus quillt. Das so zusammengefügte Fensterrahmenelement kann
nun unmittelbar aus der Fügeeinrichtung
heraus genommen werden, nachdem die Fügeeinrichtung auseinander gefahren
ist.
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Dabei
wird die passgenaue Ausrichtung der Glasscheibe nach dem Verfahren
derart vollzogen, dass im schwebenden Zustand der Glasscheibe auf den
Luftkissenpolstern die Spanneinheiten vor Kleberauftrag zusammengefahren
werden, so dass sich die Profile mit ihren Seitenkanten an die Scheibenränder legen
und im noch losen Zustand des Rahmens die passgenaue Justierung
der Glasscheibe vorgenommen wird. Um die passgenaue Justierung der
Glasscheibe zu erhalten wird an den Luftkissentellern ein Unterdruck
erzeugt, so dass die Scheibe unverrückbar auf den Luftkissentellern
liegt. Danach werden die Spanneinheiten mit den aufliegenden Profilen
wieder aufgefahren, bevor der Kleberauftrag erfolgt. Somit wird
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
erreicht, dass neben dem Zusammenfügen eines Rahmens eine Füllung gleichzeitig
justiert mit eingebunden wird, wobei dies konform mit dem Zusammenfügevorgang
geschieht.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
ist es durch die Verbesserung der Schnitttechnologie gelungen, genaue
Längen
und Winkel bei Profilzuschnitten zu erreichen, die somit die Voraussetzungen
für eine
exakte Verklebung schaffen. Durch den exakten Zuschnitt ist sehr
genauer Klebstoffauftrag möglich,
um so eine lichtdichte Zusammenfügung bereitzustellen.
Bei vorhandenen Verfahren wurde der Kleber durch Vorbeiführen der
Profilstücke
an einer Walze im Übermaß aufgetragen,
so dass nach dem Fügen
ein erheblicher Teil davon austrat und ein Entfernen des Überstandes
erforderlich war. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt der Klebstoffauftrag
in der Fügeeinrichtung über ein
Schild, Schwert oder Auftragskopf mit einer genau definierten Klebstoffmenge,
die nach dem Fügen
keinen Überstand
produziert. Dadurch entfällt
das Putzen, welches Zeit-, Maschinen- und Personalauf wendig ist.
Somit ist ein Entfall dieses Arbeitsschrittes gegeben. Durch die
Art des Klebstoffauftrages ist es möglich, zwei Profilteile auf
einmal zu beschichten. Auch hinsichtlich des Einbringens der Glasscheibe
ergibt sich eine Verarbeitungsgenauigkeit, weil einerseits ein passgenauer
Rahmen nach dem Verfahren zusammenfügbar ist, in den andererseits
eine Glasscheibe passgenau einfügbar
ist. Das passgenaue Einbringen der Glasscheibe unmittelbar vor dem
Klebeprozess bringt somit einen überraschenden
Zeitgewinn im gesamten Produktionsablauf mit sich.
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Was
den Kleber betrifft, so ist infolge des genauen Schnitts, eine Spaltüberbrückende Eigenschaft
nicht mehr erforderlich. Für
die Dauerbelastung von Fenster und Türen etc. hinsichtlich Festigkeit,
Chemikalienstabilität,
UV-Stabilität
ist ein rein kristalliner Polyurethan-Prepolymer-Kleber besonders
geeignet. Dieses Hotmelt muss zusätzlich mit speziellen Inhibitoren
ausgestattet sein, die ein Verkoken bzw. ein Angriff durch UV-Strahlung
verhindert. Die Gefahr der Verkokung ist vor allem bei einem Schildauftrag
gegeben, da der Kleber einer hohen Temperatur in Verbindung mit
hoher Sauerstoffbelastung ausgesetzt ist. Nachdem der Kleber direkt in
der Fügeeinrichtung
aufgetragen wird, ist somit ein Reaktivieren unnötig Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird erreicht, dass eine Spaltüberbrückung nicht
mehr erforderlich ist. So können
Vollprofile verwendet werden. Dabei wird ein exaktes Ablängen als Voraussetzung
für einen
optisch markgerechten Klebespalt durch eine Sägetechnologie ermöglicht.
Welter wird erreicht, dass ein exaktes Aufbringen durch eine neue
Auftragstechnologie auf zwei Profilteile gleichzeitig erfolgen kann.
Dabei kommt ein auf die Anforderung exakt abgestimmter und speziell
modifizierter Kleber zum Einsatz. Weiter ermöglicht das Verfahren, dass
jede Art von Rahmen erstellt werden kann. Thermische Reaktivierung
beim Kleber ist nicht mehr erforderlich. So ist auch durch exaktes
Kleben das Vorsehen einer Gehrung nicht mehr notwendig. Zudem ist
es besonders vorteilhaft, dass zusätzliche Arbeitsschritte in
der Fügeeinheit
entfallen, was insbesondere durch das Klebeschild, Klebeschwert oder
den Auftragskopf gegeben ist.
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Der
Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, dass in einem Fügeschritt
Rahmen und Füllung
miteinander zusammengefügt
werden, was die Produktionskosten von Fenstern, Türen oder
dergleichen wesentlich senkt.
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Nach
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vor dem Auftragen
des Klebers ein materialspezifischer Haftvermittler (Primer) im
Spalt auf beide Stoßflächen der
Profile gleichzeitig in der Fügeeinrichtung
aufgebracht werden. Der Kleber und/oder der Haftvermittler werden
hierbei ebenfalls in der Fügeeinrichtung
mit Schild, Schwertern oder Auftragsköpfen an den Stoßstellen
aufgetragen. Wie bereits schon beschrieben, besteht der Kleber aus
einem kristallinen Polyurethan-Prepolymer-Stoff, der insbesondere
die schnell klebende, haftende Wirkung aufweist, wobei dieser sehr
dünnflächig aufgetragen
werden kann. Zudem ist es nicht mehr erforderlich bei der Verwendung
eines derartigen Klebers thermische Reaktivierung vorzunehmen. Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung ist das Verfahren besonders geeignet,
hier Profile aus Holz, Kunststoff, Aluminium oder aus den Materialien
kombinierte Profile zu bearbeiten und zu einem Rahmen bzw. zu einem
Fenster, einer Tür
oder dergleichen zusammen zu setzen.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigen die 1 bis 6, wie sich
der Aufbau des Verfahrens beispielsweise an einer Fügeeinrichtung
darstellt. Hierbei zeigt:
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1 Eine
Draufsicht auf eine Fügeeinrichtung
zur Durchführung
des Verfahrens mit eingesetzten Profilen;
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2 Die
Fügeeinrichtung
gemäß 1 mit eingesetzter
Glasscheibe;
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3 Die
Fügeeinrichtung
gemäß der 2 mit
den in den Spalten eingefahrenen Auftragseinrichtungen für den Kleber;
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4 Die
Fügeeinrichtung
gemäß der 3 in
der Situation der Kleberbenetzung auf die Stoßflächen;
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5 Die
Fügeeinrichtung
gemäß der 4 in
der Situation, dass Rahmen und Glasscheibe zu einer Einheit zusammengefügt sind;
und
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6 Die
Fügeeinrichtung
im geöffneten
Zustand.
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Ausführungsbeispiele
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Die 1 bis 6 zeigt
in der Draufsicht eine Fügeeinrichtung 1,
mit der insbesondere das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung
eines Rahmens 2 mit einer Füllung 3 verwirklicht
werden kann. Die Fügeeinrichtung
besteht hierbei aus in den Eckbereichen angeordneten Spannbacken 4.1 und 4.2.
zwischen denen ein Klebeschild oder Klebeschwert 5 angeordnet
ist, wobei im Zentrum so genannte Luftkissen 6 vorhanden
sind, auf denen die Füllung 3 schwebend
aber auch unter Unterdruck gehalten werden kann. An den Klebeschwertern 5 sind noch
so genannte Anschläge 7 vorhanden,
die entsprechend wie auch die Klebeschwerter 5 verfahrbar angeordnet
sind.
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So
werden gemäß der in
der 1 dargestellten Situation zunächst, die exakt passgenau abgelängten Profile 8,
die durch einen Sägeschnitt
derart bearbeitet sind, dass dessen Trennschnitt ein lichtdichtes
Zusammenfügen
der auf Winkel geschnittenen Profile 8 zulässt, in
die Fügeeinrichtung 1 eingebracht.
Diese Profile werden auf die auseinander gefahrenen Spannbacken 4.1 und 4.2 gelegt, so
dass diese unter Spaltbildung an den Anschlägen 7 anliegen. Gemäß der 2 wird
dann in dieses expandierte Rahmenwerk eine Scheibe 9 auf
die Luftkissen 6 gelegt, so dass in der dargestellten Fügeeinrichtung 1 alle
Teile zunächst
lose, jedoch ausgerichtet eingefügt
sind.
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Danach
erfolgt das Zurückfahren
der Anschläge 7,
die nach hinten zurückfahren,
so dass jeweils die Klebeschwerter 5 in die Spaltbereiche
einfahren können,
wie dies in der 3 dargestellt ist. In dieser
Situation wird ein exakt dosiertes Auftragen eines Sofortklebers
im Spalt vorgenommen, so dass beide Stoßflächen 10.1 und 10.2 der
Profile 8 gleichzeitig mit dem Klebstoff versehen werden.
Hierzu wir die Fügeeinrichtung 1 leicht
zusammengefahren, wie in der 4 gezeigt.
Ist der Klebstoff auf den Stoßflächen 10.1 und 10.2 aufgetragen,
fahren die Schwerter 5 wieder aus dem Spalt heraus, wobei
sich dann die Situation der 5 ergibt,
wobei durch Schließen der
Spalte in den Stoßstellen
und ein passgenaues Ansetzen der exakt geschnittenen Profile 8 an
den Längs-
und Querseiten der flächigen
Füllung
sich der fertig gestellte Rahmen 2 mit integrierter Füllung 3 ergibt.
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Dabei
wird die passgenaue Ausrichtung der Glasscheibe 3 nach
dem Verfahren derart vollzogen, dass im schwebenden Zustand der
Glasscheibe 3 auf den Luftkissenpolstern die Spanneinheiten 6 vor Kleberauftrag zusammengefahren
werden, so dass sich die Profile 4.1, 4.2, 4.3 und 4.4 mit
ihren Seitenkanten an die Scheibenränder legen und im noch losen
Zustand des Rahmens 2 die passgenaue Justierung der Glasscheibe 3 vorgenommen
wird. Um die passgenaue Justierung der Glasscheibe zu erhalten wird
an den Luftkissentellern 12 ein Unterdruck erzeugt, so
dass die Scheibe 3 unverrückbar auf den Luftkissentellern 12 liegt.
Danach werden die Spanneinheiten 6 mit den aufliegenden
Profilen 4.1, 4.2, 4.3 und 4.4 wieder
aufgefahren, bevor der Kleberauftrag erfolgt. Somit wird mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren
erreicht, dass neben dem Zusammenfügen eines Rahmens 2 eine
Füllung
gleichzeitig justiert mit eingebunden wird, wobei dies konform mit dem
Zusammenfügevorgang
geschieht.
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Es
versteht sich nun von selbst, dass die Spannbacken 4.1 und 4.2 wieder
zurückgefahren werden,
so dass der fertig gestellte Rahmen 2 mit Füllung 3 herausgenommen
werden kann, und die Fügeeinrichtung 1 für den nächsten Montagevorgang wieder
bereit steht, wie dies in der 6 in Verbindung
mit 1 dargestellt ist.
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Gemäß dem Verfahren
besteht nun auch die Möglichkeit,
vor dem Auftragen des Klebers einen materialspezifischen Haftvermittler
im Spalt auf beide Stoßstellen
der Profile 8 gleichzeitig in der Fügeeinrichtung 1 einzubringen.
Der Kleber und/oder der Haftvermittler werden hierbei in der Fügeeinrichtung 1 ebenfalls
mit Schildern, Schwertern oder Auftragsköpfen an beiden Stoßstellen
gleichzeitig aufgetragen. Die Fügeeinrichtung 1 eignet
sich insbesondere dazu, Profile aus Holz, Kunststoff, Aluminium
oder aber auch Profile aus Materialkombinationen zu verarbeiten.
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- 1
- Fügeeinrichtung
- 2
- Rahmen
- 3
- Füllung
- 4
- Spannbacken
- 5
- Klebeschwert
- 6
- Luftkissen
- 7
- Anschlag
- 8
- Profile
- 9
- Scheibe
- 10
- Stoßflächen