DE102020100410B4 - Process and device for connecting plastic profile parts for window or door frames - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Verbinden von Kunststoffprofilteilen (1, 2) für Fenster- oder Türrahmen, wobei wenigstens ein Profilteil (1, 2) und eine Heizfläche (3) eines Heizelementes (4) miteinander in Kontakt gebracht werden, um das wenigstens eine Profilteil (1, 2) in seinem Fügebereich vor einem Zusammenfügen mit dem anderen Profilteil (2, 1) anzuschmelzen, wobei ein sich während des Anschmelzens und/oder während des Zusammenfügens der Profilteile (1, 2) an deren Fügebereich (8) bildender Wulst (5) durch zwei sich aufeinander zu bewegende, den Wulst (5) zwischen sich aufnehmende Teilwerkzeuge (6, 7) entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Wulst (5) von den beiden Teilwerkzeugen (6, 7) ergriffen und durch eine von der Rahmenecke weg gerichtete Abziehbewegung der Teilwerkzeuge (6, 7) entfernt wird.Process for connecting plastic profile parts (1, 2) for window or door frames, in which at least one profile part (1, 2) and a heating surface (3) of a heating element (4) are brought into contact with one another in order to connect the at least one profile part (1, 2) to melt in its joint area before joining with the other profile part (2, 1), with a bead (5) forming during the melting and/or during the joining of the profile parts (1, 2) at their joint area (8). two partial tools (6, 7) moving towards one another and holding the bead (5) between them is removed, characterized in that the bead (5) is gripped by the two partial tools (6, 7) and is directed away from the frame corner by a one Subtracting movement of the sub-tools (6, 7) is removed.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden von Kunststoffprofilteilen, für Fenster- oder Türrahmen, wobei wenigstens ein Profilteil und eine Heizfläche eines Heizelementes miteinander in Kontakt gebracht werden, um das wenigstens eine Profilteil in seinem Fügebereich vor einem Zusammenfügen mit dem anderen Profilteil anzuschmelzen. Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf eine Vorrichtung zum Verbinden von Kunststoffprofilteilen, zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for connecting plastic profile parts for window or door frames, wherein at least one profile part and a heating surface of a heating element are brought into contact with one another in order to melt the at least one profile part in its joint area before it is joined to the other profile part. The invention also relates to a device for connecting plastic profile parts, for carrying out the method.
Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden insbesondere zum Verschweißen von PVC-Profilstäben zu Fensterrahmen oder Türrahmen verwendet. Dazu werden die Profilstäbe vor dem Verschweißen auf die jeweils erforderliche Länge abgelängt und, sofern erforderlich, auf Gehrung geschnitten, um die Profilteile anschließend an den Schnittflächen durch Verschweißen zu verbinden.Methods and devices of the type mentioned are used in particular for welding PVC profile rods to window frames or door frames. For this purpose, the profile bars are cut to the required length before welding and, if necessary, mitered in order to then connect the profile parts at the cut surfaces by welding.
Das eigentliche Verschweißen der Profilteile erfolgt durch Anschmelzen und anschließendes Fügen der Verbindungsflächen an den Profilstabenden. Hierzu werden die zu verschweißenden Profilteile zunächst in die Vorrichtung eingelegt und mit Hilfe von Anschlägen und Führungen positioniert. Daraufhin werden die Verbindungsflächen für den sogenannten Angleich- und Anwärmprozess in einer Fügeeinrichtung gegen die Heizfläche des Heizelementes gedrückt, wobei Material an der Verbindungsfläche, also im Schweißbereich, angeschmolzen wird. Nach dem Erwärmen erfolgt das Umstellen und Fügen, wobei das Heizelement zwischen den Profilteilen entfernt wird. Anschließend werden die Profilteile mit den angeschmolzenen Verbindungsflächen aufeinander zu bewegt und gegeneinander gepresst, wobei sich der noch heiße, thermoplastische Werkstoff der beiden Profilstabenden derart verbindet, dass eine stabile Schweißverbindung entsteht.The actual welding of the profile parts is carried out by melting and then joining the connecting surfaces on the ends of the profile bar. For this purpose, the profile parts to be welded are first placed in the device and positioned using stops and guides. The connecting surfaces for the so-called adjustment and heating process are then pressed in a joining device against the heating surface of the heating element, with material being melted on the connecting surface, i.e. in the welding area. After heating, rearranging and joining takes place, with the heating element being removed between the profile parts. The profile parts are then moved towards one another with the melted connecting surfaces and pressed against one another, with the still hot, thermoplastic material of the two profile bar ends connecting in such a way that a stable welded connection is created.
Um eine auf den späteren Sichtflächen der Profilteile aufstehende Schweißraupe zu verhindern, werden nach der
Durch das Profilieren der Profilstücke an ihren späteren Fügeflächen kommt es jedoch zu einer Schwächung der Verbindung, da das in die Nut verdrängte Material zu keiner homogenen, belastbaren Verbindung zwischen den Profilstäben führt. Da die Nuten an den äußeren Bereichen der Profilstücke gebildet werden, in denen bei Belastung große Kräfte, insbesondere Verwindungskräfte wirken, kann es zu einem Bruch der Fügeverbindung zwischen den Profilstücken kommen, was die bekannten Verfahren als nicht immer brauchbar erscheinen lässt.However, the profiling of the profile pieces on their subsequent joining surfaces weakens the connection, since the material displaced into the groove does not lead to a homogeneous, loadable connection between the profile bars. Since the grooves are formed on the outer areas of the profile pieces, in which large forces, particularly torsional forces, act under load, the joint connection between the profile pieces can break, which means that the known methods do not always appear to be useful.
Aus der
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Verbinden von Kunststoffprofilteilen bereitzustellen, welche sich durch eine hohe Festigkeit der Verbindung und ein optisch ansprechendes Aussehen auszeichnet.Proceeding from this, the object of the invention is to provide an improved method and an improved device for connecting plastic profile parts, which is characterized by a high strength of the connection and a visually appealing appearance.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.The object is achieved by a method having the features of
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorgesehen, dass ein sich während des Anschmelzens und/oder während des Zusammenfügens der Profilteile an der Rahmenecke bildender Wulst durch zwei sich aufeinander zu bewegende, den Wulst zwischen sich aufnehmende Teilwerkzeuge entfernt wird. Dabei werden am Ende des Schmelzvorgangs, spätestens zu Beginn des Stauchvorgangs, die zwei Teilwerkzeuge am Überschlag des Fenster- oder Türprofils so geführt, dass sich die Teilwerkzeuge an der Rahmenecke in Art einer Zange zumindest fast berühren. Danach werden die beiden Teilwerkzeuge im geschlossenen Zustand mit hoher Geschwindigkeit vom Profil oder aus der Rahmenecke in Gehrungsrichtung der Profilteile wegbewegt, wodurch der Schweißwulst entfernt wird. Im Falle, dass der Schweißwulst nur angeschnitten ist, werden der oder die Schweißwülste bei Wegbewegung der Teilwerkzeuge förmlich aus der Rahmenecke herausgerissen. Es bleiben fast keine Schweißwulstreste an der Rahmenecke hängen. Im Fall einer Inneneckbearbeitung hat sich sogar gezeigt, dass eventuell noch vorhandene Schweißwulstreste während des verbleibenden Stauchvorgangs durch die Stauchbewegung der Profilteile in den Inneneckbereich hineingezogen werden. Insgesamt ergibt sich eine optisch ansprechende Rahmeneckverbindung.In the method according to the invention, it is provided that a bulge that forms on the frame corner during the melting and/or during the assembly of the profile parts is removed by two sub-works moving toward one another and receiving the bulge between them witness is removed. At the end of the melting process, at the latest at the beginning of the upsetting process, the two partial tools are guided at the overlap of the window or door profile in such a way that the partial tools at the frame corner at least almost touch each other like pliers. The two part tools are then moved away from the profile or from the frame corner in the miter direction of the profile parts at high speed in the closed state, as a result of which the weld bead is removed. In the event that the welding bead is only cut, the welding bead or beads are literally torn out of the corner of the frame when the sub-tools move away. Almost no weld bead remains on the frame corner. In the case of inner corner processing, it has even been shown that any remaining weld bead residues are drawn into the inner corner area during the remaining upsetting process by the upsetting movement of the profile parts. The overall result is a visually appealing frame corner connection.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also bewusst eine Wulstbildung zugelassen, so dass die Schweißverbindung auch im Bereich der Kanten der Profilstücke erhalten bleibt und es im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem eine Profilierung der Fügeflächen auch im Kantenbereich erfolgt, zu keiner Schwächung der Schweißverbindung in diesem Bereich kommt. Hierdurch wird eine erhöhte Festigkeit der Eckverbindung erreicht, mit einem optisch ansprechenden Aussehen, ohne dass Nachbesserungen erforderlich sind.In the method according to the invention, a bulge is deliberately allowed to form, so that the welded connection is also retained in the area of the edges of the profile pieces and, in contrast to the prior art, in which the joining surfaces are also profiled in the edge area, there is no weakening of the welded connection in this area comes. This achieves increased strength of the corner joint with a visually appealing appearance without the need for rework.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass es sowohl für die Inneneck- als auch für die Außeneckbearbeitung von Fenster- und Türrahmen eingesetzt werden kann.A particular advantage of the method according to the invention is that it can be used both for processing inside corners and for processing outside corners of window and door frames.
Schweißwülste an den Profilstücken entstehen häufig bereits beim Anschmelzen während des Kontaktes mit dem Heizspiegel. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren stützen sich diese separaten Schweißwülste an den Profilteilen beim Schneiden mittels der Teilwerkzeuge gegeneinander ab und können sich dadurch nicht nach innen zur Fügefläche hin verformen. Sie bilden dann beim Abtrennen oder Anschneiden ein Gegenlager für das an dem jeweils anderen Schweißwulst angreifende Teilwerkzeug, so dass ein sauberes Abtrennen der separaten Schweißwülste und damit ein optisch ansprechendes Ergebnis an der Außen- oder Innenecke eines Rahmens erzielt werden kann.Weld beads on the profile pieces often already occur when they melt during contact with the heating mirror. In the method according to the invention, these separate welding beads on the profile parts are supported against one another during cutting by means of the sub-tools and as a result cannot be deformed inwards towards the joining surface. When separating or cutting, they then form a counter bearing for the partial tool acting on the other weld bead, so that a clean separation of the separate weld beads and thus a visually appealing result can be achieved on the outside or inside corner of a frame.
Nach einer ersten besonderen Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Wulst durch die beiden sich aufeinander zu bewegenden Teilwerkzeuge zumindest teilweise angeschnitten oder durchtrennt wird. Erfindungsgemäß muss also der Wulst nicht völlig durch die sich aufeinander zu bewegenden Teilwerkzeuge durchtrennt werden. Es reicht bereits ein Anschneiden des Wulstes aus. Durch das Zurückbewegen der Teilwerkzeuge mit hoher Geschwindigkeit vom Profil weg kommt es dann zu einem Herausreißen des Wulstes von der Innen- oder Außenecke der Profilstäbe.According to a first particular embodiment of the invention, it is provided that the bead is at least partially cut or severed by the two partial tools moving toward one another. According to the invention, the bead does not have to be completely severed by the partial tools moving towards one another. It is already sufficient to cut the bead. By moving the partial tools back away from the profile at high speed, the bead is then torn out of the inside or outside corner of the profile bars.
Nach einem Gedanken der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Durchtrennen oder Anschneiden des Wulstes durch die Teilwerkzeuge wenigstens teilweise während eines Stauchens der Profilteile gegeneinander erfolgt. In dieser Phase weist der Kunststoff einen hohen Plastifizierungsgrad auf und lässt sich gut anschneiden oder durchtrennen.According to one idea of the invention, it is provided that the severing or cutting of the bead by the sub-tools takes place at least partially while the profile parts are being upset against one another. In this phase, the plastic has a high degree of plasticization and can be easily cut or severed.
Nach der Erfindung ist es auch möglich, dass das Entfernen des Wulstes während des Stauchvorgangs der Profile gegeneinander, vorzugsweise jedoch vor Abschluss des Stauchvorganges erfolgt. Das zu entfernende Material weist dann insgesamt eine ausreichende Plastizität auf, um es vollständig entfernen zu können und eine saubere Eckverbindung zu erzeugen.According to the invention, it is also possible for the bead to be removed during the upsetting process of the profiles against one another, but preferably before the end of the upsetting process. The material to be removed then has sufficient overall plasticity to be able to remove it completely and create a clean corner connection.
Erfindungsgemäß wird der Wulst von den beiden Teilwerkzeugen ergriffen und zumindest durch eine von der Rahmenecke weg gerichtete Abziehbewegung der Teilwerkzeuge entfernt. Durch die Bewegung der Teilwerkzeuge weg vom Profil werden auch eventuelle Anhaftungen von Kunststoffmaterial an der Eckverbindung mit abgerissen, so dass sich die Qualität der Eckverbindung weiter verbessern lässt.According to the invention, the bead is gripped by the two tool parts and removed at least by a pulling movement of the tool parts directed away from the frame corner. By moving the partial tools away from the profile, any adhesions of plastic material on the corner joint are also torn off, so that the quality of the corner joint can be further improved.
Um eine möglichst geringe Taktzeit bei der Herstellung der Eckverbindung zu erreichen, ist es nach einem weiteren Gedanken der Erfindung vorgesehen, dass nach oder bei Kontaktieren der Fügeflächen der angeschmolzenen Kunststoffprofilteile die Teilwerkzeuge von einer Ausgangsstellung in eine Arbeitsstellung in Richtung der Rahmenecke, vorzugsweise synchron verfahren werden. Das synchrone Verfahren der Teilwerkzeuge trägt zu einer hohen Prozesssicherheit beim Abtrennen der Schweißraupe bei, da kein Teilwerkzeug vor oder nacheilen kann. In der Arbeitsstellung befinden sich die Teilwerkzeuge in Schließstellung, bilden also eine Zange, um die Schweißraupen zu durchtrennen, zumindest aber anzuschneiden.In order to achieve the shortest possible cycle time in the production of the corner connection, it is provided according to a further idea of the invention that after or when contacting the joint surfaces of the melted plastic profile parts, the partial tools are moved from an initial position to a working position in the direction of the frame corner, preferably synchronously . The synchronous movement of the sub-tools contributes to a high level of process reliability when cutting off the weld bead, since no sub-tool can lead or lag behind. In the working position, the partial tools are in the closed position, ie they form a pair of tongs to cut through the weld beads, or at least to cut them.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind die Teilwerkzeuge an zugeordneten Auflagen für die Profilteile angeordnet, welche zum Zusammenfügen der Profilteile gegeneinander verfahrbar sind, so dass die Teilwerkzeuge zusammen mit dem Auflagen von einer Grundstellung in die Ausgangsstellung verfahrbar sind. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme kann auf zusätzliche Antriebe zum Überführen der Teilwerkzeuge von der Grundstellung in die Ausgangsstellung verzichtet werden. In der Grundstellung sind die Teilwerkzeuge mit Antrieben zurückgezogen, so dass genau Freiraum für das Einführen des Heizspiegels zwischen die Profilteile beim Anschmelzvorgang zur Verfügung steht.According to a further idea of the invention, the partial tools are arranged on assigned supports for the profile parts, which can be moved towards one another to join the profile parts, so that the partial tools can be moved together with the supports from a basic position to the starting position. This measure according to the invention can be based on additional drives for converting the partial tools the basic position to the starting position can be dispensed with. In the basic position, the partial tools with drives are pulled back so that there is exactly enough free space for inserting the heating mirror between the profile parts during the melting process.
Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Teilwerkzeuge von ihrer Ausgangsstellung in Richtung des zugeordneten Profilteils zugestellt und bei Kontakt mit dem Profilteil mittels einer elastischen Kraft, welche vorzugsweise senkrecht zur Längsachse des jeweiligen Profilteils wirkt, in Anlagestellung an dem Profilteil in Richtung der Rahmenecke geführt werden. Im Vorfeld der Bearbeitung besteht kein direkter Kontakt der Bearbeitungswerkzeuge zum Profil. Durch die elastische Kraft auf die Teilwerkzeuge treten beim Anfahren von der Ausgangsstellung in die Arbeitsstellung auch keine Beschädigungen am Profil auf. Vor allem wird durch diese erfindungsgemäße Maßnahme erreicht, dass die Teilwerkzeuge hinter die Schweißraupe an der Rahmenecke, also an die Wurzel der Schweißraupe gelangen, so dass ein sauberes Einschneiden bzw. Abtrennen des Schweißwulstes an seinem Ansatz am Profilteil erreicht wird.According to another proposal of the invention, it is provided that the partial tools are advanced from their initial position in the direction of the associated profile part and, upon contact with the profile part, by means of an elastic force, which preferably acts perpendicularly to the longitudinal axis of the respective profile part, in the contact position on the profile part in the direction the frame corner. Prior to processing, there is no direct contact between the processing tools and the profile. Due to the elastic force on the dividing tools, there is no damage to the profile when moving from the starting position to the working position. Above all, this measure according to the invention ensures that the partial tools get behind the weld bead at the frame corner, ie at the root of the weld bead, so that the weld bead is cut cleanly or separated at its base on the profile part.
Die Teilwerkzeuge können drehbeweglich in der Auflageebene der Profilteile und/oder kippbar in einer Ebene senkrecht dazu angeordnet sein, so dass Form-, Lage- und/oder Winkeltoleranzen der Profiteile ausgeglichen werden können. Die Drehbeweglichkeit und/oder Kippbarkeit kann dabei gegen eine elastische Rückstellkraft erfolgen, so dass die Teilwerkzeuge immer wieder in ihre Grundstellung zurückgestellt werden.The partial tools can be arranged so that they can rotate in the support plane of the profile parts and/or can be tilted in a plane perpendicular thereto, so that shape, position and/or angle tolerances of the profile parts can be compensated for. The ability to rotate and/or tilt can take place against an elastic restoring force, so that the partial tools are always returned to their basic position.
Erfindungsgemäß können die Teilwerkzeuge jeweils mittels einer Schubkraft in Schließstellung gehalten werden, insbesondere beim Zurückziehen vom Profil weg, so dass eine optisch ansprechende Eckverbindung entsteht. Auch lässt sich hierdurch die Prozesssicherheit nochmals verbessern.According to the invention, the partial tools can each be held in the closed position by means of a pushing force, in particular when withdrawing away from the profile, so that a visually appealing corner connection is created. This also makes it possible to further improve the process reliability.
Dabei ist es nach der Erfindung vorgesehen, dass die Schubkraft auf die Teilwerkzeuge nach Abschluß der Rückziehbewegung zum Entfernen des Wulstes aufgehoben wird und die Teilwerkzeuge nach Freigabe des abgetrennten Wulstes, sofern der Wulst nicht schon vorher durchtrennt und abgefallen ist, in ihre Ausgangsstellung zurückgestellt werden und damit für den nächsten Arbeitstakt vorbereitet sind.According to the invention, it is provided that the thrust force on the partial tools is canceled after the end of the retraction movement for removing the bead and the partial tools are returned to their starting position after the separated bead has been released, provided that the bead has not already been severed and fallen off so that they are prepared for the next work cycle.
Vorrichtungsmäßig wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass wenigstens zwei Teilwerkzeuge zur Bearbeitung des sich beim Anschmelzen und/oder beim Zusammenfügen der Profilteile an deren Fügebereich entstehenden Wulstes vorgesehen sind, welche auf gegenüberliegenden Seiten des Wulstes angreifen und mittels Aktuatoren von einer Ausgangs- in eine Arbeitsstellung zum Anschmelzen oder Durchtrennen des Wulstes verfahrbar sind.In terms of the device, the object is achieved in that at least two sub-tools are provided for processing the bead that occurs when the profile parts are melted and/or joined together in their joining area, which act on opposite sides of the bead and are moved by means of actuators from an initial position to a working position to the Melting or cutting through the bead can be moved.
Dabei wirken erfindungsgemäß auf die Teilwerkzeuge jeweils wenigstens zwei Aktuatoren einmit unterschiedlichen Wirkrichtungen X und Y, deren Resultierende R die Teilwerkzeuge von der Ausgangsstellung in Richtung der Rahmenecke unter Anlage an dem jeweiligen Profilteil verschiebt. Die Teilwerkzeuge befinden sich in Ausgangsstellung nicht in Kontakt mit dem zu bearbeitenden Profilteil. Dadurch kann es bei Einsetzen der Bewegung der Teilwerkzeuge auch nicht zu ungewollten Beschädigungen des Profils kommen.According to the invention, at least two actuators in each case act on the part tools, with different directions of action X and Y, the resultant R of which moves the part tools from the initial position in the direction of the frame corner, contacting the respective profile part. In the starting position, the partial tools are not in contact with the profile part to be machined. As a result, the profile cannot be damaged unintentionally when the partial tools begin to move.
Erfindungsgemäß ist einer der beiden auf das jeweilige Teilwerkzeug wirkende Aktuator als Schubeinrichtung, vorzugsweise als Zug-SchubEinrichtung, und der zweite Aktuator als elastisches Element, bspw. Federelement, ausgebildet, was den konstruktiven Aufbau der Vorrichtung aufgrund bewährter Bauteile für die Aktuatoren einfach und kostengünstig macht.According to the invention, one of the two actuators acting on the respective tool part is designed as a push device, preferably as a pull-push device, and the second actuator as an elastic element, e.g. spring element, which makes the design of the device simple and inexpensive due to proven components for the actuators .
Die Teilwerkzeuge werden von der Ausgangsstellung zur Rahmenecke hin verfahren. Dabei wirkt das zugeordnete Federelement i. w. senkrecht zur jeweiligen Profillängsachse auf das jeweilige Teilwerkzeug, so dass die resultierende Kraft das Teilwerkzeug entlang des Überschlags des Profilteils zur Rahmeninnenecke oder Rahmenaußenecke verschiebt. Die Teilwerkzeuge lassen sich hinter den Schweißwulst fahren und trennen diesen direkt am Profil ab. Insgesamt ergibt sich hierdurch zumindest ein nahezu vollständiges Abtrennen des Schweißwulstes, was den ästhetischen Anforderungen an Fenster- und Türrahmen entspricht.The dividing tools are moved from the initial position to the corner of the frame. The associated spring element acts i. w. perpendicular to the longitudinal axis of the respective profile on the respective sub-tool, so that the resulting force displaces the sub-tool along the overlap of the profile part to the inside or outside corner of the frame. The sub-tools can be moved behind the welding bead and cut it off directly on the profile. Overall, this results in at least an almost complete separation of the welding bead, which corresponds to the aesthetic requirements for window and door frames.
Als konstruktiv besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn bei im Wesentlichen senkrecht zur Profillängsachse an dem jeweiligen Teilwerkzeug angreifenden elastischen Federelement die Wirkrichtung der zugeordneten Zug-/Schubeinrichtungen einen Winkel von 90° > α < 180° bezogen auf die Wirkrichtung des zugeordneten elastischen Elementes aufweist, vorzugsweise von α = 112,5°. Mit dieser Ausrichtung der Zug-/Schubeinrichtung lassen diese sich platzsparend, praktisch nebeneinander, unterhalb der Auflagen für die Profilteile platzieren und/oder außerhalb des Wirkungsbereiches des Schweißspiegels anordnen.It has proven to be particularly favorable in terms of design if, with the elastic spring element acting essentially perpendicularly to the longitudinal axis of the profile on the respective tool part, the direction of action of the associated push/pull devices has an angle of 90°>α<180° in relation to the direction of action of the associated elastic element , preferably from α = 112.5°. With this alignment of the pull/push device, they can be placed practically next to each other in a space-saving manner below the supports for the profile parts and/or arranged outside the effective range of the welding mirror.
Vorzugsweise sind die Teilwerkzeuge an zugeordneten Auflagen für die Profilteile angeordnet, welche zum Zusammenführen der Profilteile gegeneinander verfahrbar sind, wobei die Teilwerkzeuge zusammen mit den Auflagen von einer ggf. zurückgezogenen Grundstellung in die Ausgangsstellung der Teilwerkzeuge mittels Antriebsvorrichtungen zur Rahmenecke hin, insbesondere Servomotoren, verfahrbar sind. Damit können für die Bewegung der Teilwerkzeuge von der zurückgezogenen Grundstellung in die Arbeitsstellung die Antriebe für die Auflagen der Profilstücke mit benutzt werden.The partial tools are preferably arranged on assigned supports for the profile parts, which can be moved towards one another to bring the profile parts together, the partial tools together with the supports being moved from a possibly retracted basic position to the starting position of the partial tools by means of drive devices for Frame corner out, in particular servo motors, are movable. In this way, the drives for the supports of the profile pieces can also be used for the movement of the sub-tools from the retracted basic position into the working position.
Konstruktiv besonders einfach ist es, wenn einer der beiden auf das jeweilige Teilwerkzeug hin wirkender Aktuator winklig, bevorzugt mittels eines Halters an dem Betätigungselement des jeweils anderen Aktuators angeordnet ist.It is structurally particularly simple if one of the two actuators acting on the respective sub-tool is arranged at an angle, preferably by means of a holder, on the actuating element of the respective other actuator.
Dabei ist der Halter jedes der Teilwerkzeuge um ein, vorzugsweise an den Auflagen angeordneter Führung für die Profilteile geführt, so dass eine präzise und reproduzierbare Zustellung der Teilwerkzeuge möglich ist.The holder of each of the partial tools is guided around a guide for the profile parts, preferably arranged on the supports, so that a precise and reproducible infeed of the partial tools is possible.
Die Teilwerkzeuge können lösbar an Werkzeugträgern angeordnet sein, so dass ein einfacher Austausch oder Schärfen der Teilwerkzeuge möglich ist.The tool parts can be detachably arranged on tool carriers so that the tool parts can be easily exchanged or sharpened.
Nach der Erfindung ist ein das jeweilige Teilwerkzeug in Schließstellung haltendes Schubelement vorgesehen, wodurch eine hohe Prozesssicherheit beim Entfernen des Wulstes gewährleistet. Erst wenn der oder die Wülste vom Rahmeneck abgezogen sind, öffnet der Schub- bzw. Schließzylinder, um die Teilwerkzeuge wieder in ihre Ausgangsstellung zurückführen. Der jeweilige Schub- bzw. Schließzylinder ist bevorzugt ebenfalls in einer, vorzugsweise wiederum an der Auflage für das entsprechende Profilteil geführt.According to the invention, a pusher element is provided that holds the respective partial tool in the closed position, as a result of which a high level of process reliability is ensured when removing the bead. Only when the bead or beads have been removed from the frame corner does the thrust or locking cylinder open in order to return the sub-tools to their starting position. The respective thrust or locking cylinder is preferably also guided in a support for the corresponding profile part, preferably in turn on the support.
Die Rückzugsbewegung der Teilwerkzeuge weg vom Rahmeneck übernehmen die Zug-/Schubeinrichtungen, wenn diese wieder ausfahren, also wieder in ihre Ausgangsstellung fahren. Dadurch, dass die Bewegungsrichtung der Zug-/Schubelemente bzw. der Zug-/Schubeinrichtungen unter einem Winkel von α = 112,5° erfolgt, würden sich bei dieser Rückzugsbewegung die Teilwerkzeuge sofort öffnen. Damit das nicht eintritt, halten die ausgefahrenen Schubzylinder bzw. Schubelemente die Teilwerkzeuge geschlossen, indem sie den Weg der Öffnungsbewegung aufgrund der elastischen Rückstellkraft der Schubzylinder bzw. Schubelemente kompensieren. Wenn die Schubzylinder bzw. Schubelemente sich dann wieder öffnen, wird die abgetrennte Schweißraupe freigegeben.The retraction movement of the partial tools away from the corner of the frame is taken over by the pull/push devices when they extend again, i.e. return to their starting position. Due to the fact that the direction of movement of the pull/push elements or the pull/push devices takes place at an angle of α=112.5°, the partial tools would open immediately during this retraction movement. So that this does not happen, the extended thrust cylinders or thrust elements keep the partial molds closed by compensating for the path of the opening movement due to the elastic restoring force of the thrust cylinders or thrust elements. When the thrust cylinders or thrust elements then open again, the severed weld bead is released.
Zur Begrenzung der Bewegung der Teilwerkzeuge aufeinander und zur Vermeidung einer Beschädigung der Teilwerkzeuge bei der Zustellbewegung sind an den Teilwerkzeugen bzw. Werkzeugträgern miteinander wechselwirkende, vorzugsweise einstellbare Anschläge angeordnet.To limit the movement of the tool parts relative to each other and to avoid damage to the tool parts during the infeed movement, stops which interact with one another and are preferably adjustable are arranged on the tool parts or tool carriers.
Für eine synchrone Bewegung der Teilwerkzeuge in die Arbeitsstellung sind nach der Erfindung Synchronisierungsmittel vorgesehen, welche sich in Ausgangsstellung der Teilwerkzeuge außer Eingriff miteinander befinden und bei der Bewegung der Werkzeugträger bzw. der Teilwerkzeuge in Richtung ihrer Arbeitsstellung in Eingriff miteinander gelangen. Diese mechanische Synchronisierung stellt ein einfaches und kostengünstiges Mittel dar, mit enormer Prozesssicherheit.According to the invention, synchronization means are provided for a synchronous movement of the tool parts into the working position, which are disengaged from one another in the starting position of the tool parts and engage with one another when the tool carriers or tool parts move in the direction of their working position. This mechanical synchronization represents a simple and inexpensive means with enormous process reliability.
Erfindungsgemäß können die Synchronisiermittel als an den Teilwerkzeugen bzw. Werkzeugträgern angeordnete Stäbe ausgebildet sein, welche bei der Verschiebung der Teilwerkzeuge von der Ausgangsstellung in die Arbeitsstellung in Anlage mit an dem jeweils anderen Werkzeugträger treten.According to the invention, the synchronizing means can be designed as rods arranged on the tool parts or tool carriers, which come into contact with the respective other tool carrier when the tool parts are displaced from the initial position into the working position.
Um ein sicheres Ineinandergreifen der Synchronisiermittel zu erreichen, ist es nach der Erfindung vorgesehen, dass den Anlagen für die Stäbe der Synchronisierungsmittel an den Werkzeugträgern Anlaufschrägen bzw. Anlaufkurven vorgelagert sind, an denen die Stäbe von der Ausgangsstellung in die Arbeitsstellung und zurück entlanggleiten können.In order to achieve a secure interlocking of the synchronizing means, the invention provides that the systems for the bars of the synchronizing means are preceded by ramps or cams on the tool carriers, along which the bars can slide from the starting position to the working position and back.
Um einen Toleranzausgleich zu ermöglichen, können die Teilwerkzeuge in der Ebene der Auflage für die Profilteile, ggf. gegen eine Rückstellkraft, verdrehbar und/oder in einer Ebene senkrecht zur Aufnahmeebene kippbar gelagert sein.In order to enable tolerance compensation, the partial tools can be mounted in the plane of the support for the profile parts, possibly against a restoring force, such that they can be rotated and/or tilted in a plane perpendicular to the receiving plane.
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.Further goals, advantages, features and application possibilities of the present invention result from the following description of an exemplary embodiment with reference to the drawing.
Es zeigen:
-
1 eine dreidimensionale Teilansicht einer möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschweißen von Kunststoffprofilteilen zu Fenster-Türrahmen, -
2 eine Ansicht eines Detailsder Vorrichtung nach 1 mit eingelegten Profilteilen vor Einfahren des Heizspiegels, -
3 dieAnsicht ähnlich 2 , jedoch mit in Arbeitsstellung befindlichen Teilwerkzeugen, -
4 eine weitere Detailansicht der Vorrichtung gemäß1 , -
5a bis5c unterschiedliche Stellungen der Teilwerkzeuge und deren Synchronisiermittel in perspektivischer Darstellung und -
6 bis 13 die zeitliche Abfolge der Arbeitspositionen der Vorrichtung mit Anschmelzen der Profilteile bis zum fertiggestellten Rahmeneck.
-
1 a three-dimensional partial view of a possible embodiment of a device according to the invention for welding plastic profile parts to window-door frames, -
2 a view of a detail of thedevice 1 with inserted profile parts before retracting the heating mirror, -
3 the view similar2 , but with partial tools in working position, -
4 a further detailed view of the device according to FIG1 , -
5a until5c different positions of the sub-tools and their synchronizing means in a perspective view and -
6 until13 the chronological sequence of the working positions of the device Melting of the profile parts up to the finished frame corner.
Die Vorrichtung weist Auflagen 34, 35 für die Profilteile 1, 2 eines nicht weiter dargestellten Schweißtisches auf, sowie Anschläge 40, 41, an welche die zu verbindenden Profilteile 1, 2 angelegt werden. Zusätzlich sind aus
Weiterhin sind aus
Die Teilwerkzeuge 6, 7, welche noch deutlicher aus
Wie aus
Was die Befestigung der Aktuatoren für die Zustellbewegung der Teilwerkzeuge 6, 7 an das jeweilige Profilteil 1, 2 angeht, kann auf
Gemäß
Die unterschiedlichen Wirkrichtungen X, Y der Zug-/Schubeinrichtung 13, 14 und der federelastischen Elemente 22, 23 lassen sich den Doppelpfeilen in
Bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel α zwischen der jeweiligen Zug-/Schubeinrichtung 13, 14 und der Wirkrichtung Y des jeweils zugeordneten elastischen Elementes 22, 23 etwa α = 112,5°. Dies hat sich als besonders günstig erwiesen, um zu verhindern, dass beim Zustellen der Teilwerkzeuge 6, 7 an den Überschlag 10 des jeweiligen Profilteiles 1, 2 es zu keinen Beschädigungen der Oberfläche des Teilprofils 1, 2 kommt. Vielmehr gleiten die Teilwerkzeuge 6, 7 längs des Profilteils 1, 2 bzw. längs des Überschlages 10 bis zur Rahmenecke 8, 9 und greifen hinter die Wurzel des oder der Wülste 5, um diese bzw. diesen durch ein Zurückziehen der geschlossenen Werkzeugteile 6, 7 abzulösen.In the exemplary embodiment selected here, the angle α between the respective push/
Die beiden eine Zange bildenden Teilwerkzeuge 6, 7 werden mittels Schubelementen, insbesondere Schubzylinder 24, 25, in Schließstellung gehalten und von dem Rahmeneck 8, 9 weggezogen, so dass die Schweißwülste 5 sicher vom Rahmeneck 8, 9 entfernt werden. Die Schubzylinder 24, 25 sind insbesondere den
Um eine Synchronisation der Teilwerkzeuge 6, 7 zu erreichen, sind an den Teilwerkzeugen 6, 7 bzw. Werkzeugträgern 19, 20 miteinander in Wechselwirkung tretende Synchronisierungsmittel vorgesehen, welche, wie bspw.
Die einzelnen Bewegungsabläufe der Synchronisiermittel mit den wechselwirkenden Stäben 26, 27 sind den
Nachfolgend werden die einzelnen Arbeitsschritte der Vorrichtung anhand der
So ist in
Beim Anschmelzen der Profilteile 1, 2 bilden sich Schweißwülste 5 an den Innenecken 8 der Profilstücke 1, 2, wie dies in
Sodann werden die Tischachsen bzw. die Auflagen 34, 35 mittels der Servomotoren 32, 33 geöffnet und der Schweißspiegel 4 herausgefahren, wobei sich die Teilwerkzeuge 6, 7 nach wie vor in ihrer Grundstellung befinden.Then the table axes or the
Gemäß
Sodann rücken die Teilwerkzeuge 6, 7 über die in
Die Zug-/Schubeinrichtungen 13, 14 fahren die zugeordneten Teilwerkzeuge 6, 7 dann weiter, bis Anschläge 30, 31 aneinander anliegen, wie dies in
Wie aus
Sodann öffnen die Schubelemente 24, 25, die Zange öffnet sich, die Schweißwulst 5 ist entfernt und die Teilwerkzeuge 6, 7 können mittels der Zug-/Schubeinrichtungen 13, 14 wieder in ihre Ausgangsstellung (
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Kunststoffprofilteilplastic profile part
- 22
- Kunststoffprofilteilplastic profile part
- 33
- Heizflächeheating surface
- 44
- Heizelementheating element
- 55
- Wulstbead
- 66
- Teilwerkzeugpart tool
- 77
- Teilwerkzeugpart tool
- 88th
- Rahmeninneneckinside frame corner
- 99
- Rahmenaußeneckoutside frame corner
- 1010
- Überschlagrollover
- 1111
- Führungguide
- 1212
- Führungguide
- 1313
- Zug-/Schubeinrichtungpulling/pushing device
- 1414
- Zug-/Schubeinrichtungpulling/pushing device
- 1515
- Schneidecutting edge
- 1616
- Schneidecutting edge
- 1818
- Gehrungmiter
- 1919
- Werkzeugträgertool carrier
- 2020
- Werkzeugträgertool carrier
- 2121
- Winkelhalbierendebisector
- 2222
- Druckfedercompression spring
- 2323
- Druckfedercompression spring
- 2424
- Schubelementsliding element
- 2525
- Schubelementsliding element
- 2626
- StabRod
- 2727
- StabRod
- 2828
- Anlaufschräge/AnlaufkurveStarting slope/starting curve
- 2929
- Anlaufschräge/AnlaufkurveStarting slope/starting curve
- 3030
- Anschlagattack
- 3131
- Anschlagattack
- 3232
- Zustellantrieb/ServomotorFeed drive/servo motor
- 3333
- Zustellantrieb/ServomotorFeed drive/servo motor
- 3434
- Auflageedition
- 3535
- Auflageedition
- 3636
- Betätigungselementactuator
- 3737
- Betätigungselement actuator
- 3838
- Halterholder
- 3939
- Halterholder
- 4040
- Anschlagattack
- 4141
- Anschlagattack
- 4242
- Aufnahmeadmission
- 4343
- Aufnahmeadmission
- 4444
- Anlagefactory
- 4545
- Anlage factory
- XX
- Wirkrichtungeffective direction
- YY
- Wirkrichtungeffective direction
- RR
- Resultierenderesulting
- LL
- Wirkrichtungeffective direction
- MM
- Wirkrichtung effective direction
- αa
- Winkelangle
Claims (30)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020100410.9A DE102020100410B4 (en) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | Process and device for connecting plastic profile parts for window or door frames |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102020100410.9A DE102020100410B4 (en) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | Process and device for connecting plastic profile parts for window or door frames |
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Publication Number | Publication Date |
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DE102020100410A1 DE102020100410A1 (en) | 2021-07-15 |
DE102020100410B4 true DE102020100410B4 (en) | 2022-01-13 |
Family
ID=76542426
Family Applications (1)
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DE102020100410.9A Active DE102020100410B4 (en) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | Process and device for connecting plastic profile parts for window or door frames |
Country Status (1)
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DE (1) | DE102020100410B4 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2210814A1 (en) | 1972-03-07 | 1973-09-20 | Kunststoff Anschuetz Gmbh & Co | Trimming weld bead - from butt jointed members, esp of window frames, using heated cutters |
WO2013132406A1 (en) | 2012-03-07 | 2013-09-12 | Graf Synergy S.R.L. | Method and device for welding profiled elements in plastic material, in particular pvc |
-
2020
- 2020-01-10 DE DE102020100410.9A patent/DE102020100410B4/en active Active
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WO2013132406A1 (en) | 2012-03-07 | 2013-09-12 | Graf Synergy S.R.L. | Method and device for welding profiled elements in plastic material, in particular pvc |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102020100410A1 (en) | 2021-07-15 |
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Legal Events
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R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
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Owner name: ROTOX HOLDING GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: ROTOX BESITZ- UND VERWALTUNGSGESELLSCHAFT MBH, 65611 BRECHEN, DE |
|
R020 | Patent grant now final |