DE1479482A1

DE1479482A1 - Schweissmaschine fuer Kunststoffprofile

Info

Publication number: DE1479482A1
Application number: DE19511479482
Authority: DE
Inventors: Guenter Poeschel
Original assignee: METEOR VEREINIGTER EISEN U STA
Current assignee: METEOR VEREINIGTER EISEN U STA
Priority date: 1951-01-28
Filing date: 1951-01-28
Publication date: 1970-05-27
Also published as: DE1479482B2; DE1479482C3

Description

Schweißmaschine für Kunststoffprofile Die Erfindung bezieht sich auf eine Schweißmaschine für Kunststoffprofile mit durch Steuermittel gegeneinander bewegbaren Einspannschlitten fUr die zu verschweißenden Profilenden und einer zwischen die zu verschweißenden Flpchen einfahrbaren Heizplatte. Derartige SchweiBmaschinen werden inabesondere zum Heratellen von Kunststoff-Fensterrahmen aus Kunststoff-Hohlprofilen verwendet.
Bei einer derartigen Maschine, die durch das deutsche Patent 1. 128. 631 bekanntgeworden ist, werden die eingespannten Profilenden gegen die in ihre Heizatellung eingefahrene Heizplatte gedrttckt und naah dem Erweichen des Kunststoffes wieder auseinanderbewegt, worauf die Heizplatte ausgefahren und abgeschaltet wird. Sodann werden die Profilenden wieder gegeneinandergedrückt, bis sie miteinander verschweißt sind.
Die Bewegungen sollen durch Steuermittel hervorgerufen werdon, , ohne dass die Patentschrift aber Angaben tuber die Ausbildung der Steuenaittel machte Bei einer von der Anmelderin vertriebenen Schweißmaschine für Kunststoffprofile sind vier Schlitten vorgesehen, die auf einer kreuzertigen Führung gegeneinander bewegt werden können, so dass man Kreuzschweißungen, t-Schweißungen, L-Schweißungen, aber auch einfache Stump@schweilungen ausführen kann.
Durch die vorliegende Erfindung soll der Bewegungsablauf beim Schweißen durch sehr einfaahe einfache Mittel weitgehend automatisiert werden. Darüber hinaus soll der Anpressdruck (kp/cm2) zwischen den Profilenden einstellbar gemacht werden, so dass für jeden Kunststoff der geeignete Druck zum Verschweilen eingehalten werden kann. Ie nach der Grösse der zu verschweißenden Flpchen soll demnach auf die Schlitten eine grössere oder kleinere Kraft ausgeübt werden können.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass zur Erzeugung einer'Relativbewegung fischen den Einspannschlitten ein druckmittelgesteuerter Arbeitszylinder dient, und dass zum Steuern des Druakmlttels eine Steuerkurve vorgesehen ist, die vom Arbeitszylinder bei dessen Hin-und Herbewegung nur in ein und demselben Richtungssinn antreibbar ist.
Durch Einstellung des Druckmitteldruckes lässt sich eine bestimmte von den Schlitten ausgeübte Anpresskraft erzielen und damit der gewünschte Druck (kp/om2) auf die zu verschweiBenden Flächen.
Dadurch, dass die Steuerkurve bei aufeinanderfolgenden Hüben und OegenhUben des Arbeitszylinders immer in demselben Richtungssinn weiterläuft, lgsst sich ein fortlaufendes Steuerprogramm ausfuhren, und zwar ohne Verwendung eines besonderen Steuermotors. Die Anordnung wird damit einfach. Die Steuerkurve sorgt dafür, dass das Druckmittel abwechselnd der einen und der anderen Seite des Arbeitszylinders zugeführt wird, so dass der Arbeitszylinder ein fortlaufendes Programm von Hüben und GegenhUben ausführt, wie es ndtlg ist, damit zunächst die Profilenden an di e Heizplatte angedrückt, dann von dieser entfernt und nacll dem Ausfahren der Heizplatte zum Verschweißen aneinandergedrUckt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kynnen zur Steuerung welterer vorgängs weitere Steuerkurven vorgesehen sein, die, mit der erstgenannten Steuerkurve gemeinsam antreibbar sind.
Hierdurch kann dia Schweißmaschine welter automatisiert werden. Insbesondere kann der Druckmitteldruck jeder Phase des Verfahrens angepasst werden. So kann er - was erwünscht istbeim Aufheizen der Profilenden klein gehalten werden und wKhrend der fortschreitenden Erwärmung gesenkt werden. Dagegen kann er beim Aneinanderdrücken der verschweißten Profilenden hdher gesteuert werden.
Weiterhin können das Ein- und Ausfahren der Heizplatte sowle das Ein-und Ausschalten des Heizstromes durch weitere Steuerkurven gesteuert werden.
Als Druckmittel wird zweckmassigerweise ein Druckgas, insbesondere Druckluft, verwendet. In diesem Falle ist es schwierig, den Arbeitszylinder in eine definierte Stellung zwischen seinen Hubenden su bringen. Dies ist aber beim Einspannen der Profilenden erwünscht. Die Profilenden lassen sich in einer definierten Stellung am einfachsten dann einspannen, wenn man sie hierbei zusammenstossen lasso. Sie sollen aber nachtraglich beim eigentliohen Schweißvorgang welter gegeneinandergedrückt werden können, sollen aber auch zum EinfUhren der Heizplatte von der Einspannlage her nach aussen geführt werden können.
Man muss sie also in einer Zwischenstellung des Arbeitsyzlinderhubes einspannen.
Dies lXsst sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreichen, dass ein den Rub des Arbeitszylinders begrenzender Anschlag quer zur Hubrichtung des Arbeitszylinders verstellbar angeordnet ist und in Antriebsverbindung mit mindestens einer der Steuerkurven steht. WKhrend der Bewegung der Steuerkurve wird der Anschlag auf diese Weise in die Bahn des beweglichen Teiles des Arbeitszylinders gebracht, so dass er dann dessen Hub begrenzt. Die Einspannstellung für die Profilenden ist dann gegeben, wem der bewegliche Teil des Arbeitszylinders an dem Anschlag stehengeblieben ist. Durch die weitere Bewegung der Steuerkurve wird der Anschlag wieder aus seiner hubbegrenzenden Stellung entternt.
Zum Antrieb der Steuerkurve oder-kurven in nur einem Richtungssinn vom Arbeitszylinder her sind verschiedene Mittel anwendbar. Zum Beispiel könnte man Schubklinken verwenden.
Soll ein derartiger Klinkenmechanismus nicht nur bei der einen Hubrichtung des Arbeitszylinders, sondern bei beiden Hubrichtungen arbeiten, so müsste er verhältnismässig kompliziert ausgebildet sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der erforderliche Einwegantrieb der Steuerkurve oder Steuerkurven dadurch erzielt, dass diese in Antriebsverbindung mit einer weiteren Kurve, der sog. "Fyrderkurve", stehen, deren Fährungskanten fischgrätenartig schräg zur Bewegungsrichtung der Förderkurve angeordnet sind, wobei der Anfang jeder Fuhrungskante das Ende der vorangehenden und in Gegenschrögrichtung verlaufenden so überlappt, dass ein mit dem beweglichen Tell des Arbeitszylinders verbundener Mitnehmer bei AuswKrtsbewegungen des Arbeitszylinders nur auf FUhrungskanten der einen Schrägrichtung und bei EinwKrtsbewegungen nur auf Führungskanten der anderen Schrägrichtung trifft.
Der vom Arbeitszylinder angetriebene Mitnehmer bewegt sich hin und her, quer zur Bewegungsrichtung der Förderkurve. Er schiebt diese dabet jeweils ein Stück vorwärts, bis der Arbeitszylinder seine Bewegungsrichtung umkehrt, dann trennt sich der Mitnehmer von der Führungsfläche und trifft auf eine in Gegenschrägrichtung angeordnete, so dass er durch diese die Förderkurve wieder im gleichen Bewegungssinne weiterschiebt und so fort.
Durch einen sehr einfachen Bauteil wird also die Hin-und Herbewegung des Arbeitszylinders in eine schrittweise Bewegung gleichbleibender Richtung umgewandelt.
Werden die Profilende von Hand ein- und ausgespannt, sop ist es vorteilhaft, einen Teil des Bewegungsablaufes nicht zu automatisieren, sondern auf Wunsch von Hand durchzuführen. Zu diesem Zweck kann die Förderkurve in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine Handhabe und ein In ihrer Bewegungsriohtung verlaufendes gerades Stück des für den Mitnehmer vorgesehenen Führungsschlitzes aufweisen. Befindet sich der Mitnehmer innerhalb des geraden St2ckes, so kann die Förderkurve von Hand, ohne Behinderung durch den Arbeitszylinder, weiterbewegt werden. Man hat dann beliebig Zeit rur das Ein- und Ausspannen sowle fUr das Reinigen der Heizplatte. Gegen Ende der von Hand durchgeführten Bewegung wird Uter eine der Steuerkurven der Arbeitszylinder wieder mit Druckmittel belieferte wodurch der automatische Bewegungsablauf wieder eingeleitet ist.
Die Förderkurve kAnnte zwar auf einem Schlitten angeordnet sein, der am Ende eines Bewegungsablaufes wieder in seine Ausgangsstellung von Hand zurUckges¢hoben wird. Vorteilhafter ist jedoch die Verwendung eines Rotationssystems. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann demnach die e Förderkurve auf einer drehbar gelagerten zylindrischen Trommel vorgesehen sein,deren Achse parallel zur Hubrichtung des Arbeitszylinders angeordnet ist, während die Steuerkurven Nockenscheiben sind, die insbesondere auf einer gemeinsamen Achse mit der Ftirderkurve angeordnet sind.
Hierbei kann vorzugsweise der Anschlag, der den Hub des Arbeitszylinders begrenzt, an der Trommel der PBrderkurve befestigt sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben : Fig. 1 ist eine schematische Unteransicht der Vorrlchtung und zeigt im Schnitt schematisch Teile der automatischen Steuerung.
Fig. 2 ist ein lotrechter Mittelsehnitt durch die Vorriahtung im Einspannzustand.
Fig. 3 ist eine Abwicklung der Förderkurve.
Fig. 4 ist ein Teilschnitt entsprechend Fig. 2, jedoch in einer Phase des Heizvorganges.
Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, besitzt die Maschine vier Einspannschlitten 1, die auf einem Maschinengehäuse 3 rechtwinklig zueinander verschiebbar gelagert sind. Jeder Schlitte besitzt eine Exzenterspannvorrichtung 5 zum Einspannen je eines Profilendes 7. EIn im Maschinengehäuse drehbar gelagerter Ring 9 ist über vier Lenker 11 mit je einem Einspannschlitten 1 verbunden. Wird der Ring gedreht, so bewegen sich die Schlitte einwärts oder auswärts.
Zum Drehen des Schlittes ist an diesem ein Arm 13 starr befestigt, dessen freies Ende an-die Kolbenstange 15 des Arbeitszylinders 17 angelenkt ist. Der Arbeitszylinder ist an der Seitenwand des Gehauses 3 befestigt.
Zum Heizen der zu verschweißenden Flpchen dienen Heizplatten 19. FUr den dargestellten Fall einer KreuzschweiBung sind zwei sich kreuzende Heizplatten vorgesehen, für T-, L- und entache Stumpfschweißungen werden entsprechende andere Anordnungen von Heizplatten verwendet. Unterhalb der Heizplatten ist gehausefest ein weiterer Arbeitszylinder 21 angeordnet, dessen Kolbenstange 23 mit den Heizplatten 19 verbunden ist. Durch Betptigung des Zylinders 21 tSnnen die Platten gehoben und gesenkt werden.
Zur automatisahen Steuerung dienen Steuerkurven 25, die auf Impulsventile 27, einen elektrischen Schalter 29 und einen Druckregler 31 einwirken. Die Impulsventile 27 steuern die Zufuhr von Druckluft zu dem einen oder anderen Ende der Arbeitszylinder 17 oder 21. Der elektrische Schalter 29 dient zum Ein-und Ausschalten des Heizstromes. Durch den Druckregler 31 wird, unabhängig von den übrigen Steuervorgängen, die Höhe des DruckluRtdru¢ke verändert. Die Druokluftleitungen und die elektrisohen Lei@ungen sind nicht dargestellt.
Zum Antrieb der Steuerkurven 25 dient die als hohlzylindrische Trommel ausgebildete Förderkurve 33, die mit den Steuerkurven 25 starr an einer gemeinsamen Welle 35 angebracht ist.
Bei den Hin-und Herbewegungen des Kolbens 37 des Arbeitszylinders 17 wird die F8rderkurve 33 durch einen Mitnehmerstift 39 gedreht. Der Stift ist fest mit der Kolbenstange 15 verbunden. Durch ein mit der Welle 35 drehfest verbundenes Handrad 41, das durch die GehKusewand naah aussen ein Stück hindurchragt, kann die F6rderkurve 33 innerhalb eines bestimmten Winkelbereiches von Hand gedreht werden.
An einer mit der Förderkurve 33 fest verbundenen Stirnplatte 43 ist der Anschlag 45 befestigte der von der Förderkurve in die Bewegungsbahn der Kolbenstange 15 geschwenkt werden kann.
Die in Pig. 3 als Abwicklung dargestellte Pörderkurve 33 ist so ausgebildet, dass sie durch eine Hin-und Herbewegung des Mitnehmerstiftes 39 in Richtung des Doppelpfeiles 47 in einer gleichbleibenden Drehrichtung schrittweise fortbewegt wird. Diese Drehrichtung ist durch den Pfeil 49 bezeichnet.
Bewegt eich der Mitnehmerstift zum Beispiel vom Punkt c her nach links, so trifft er auf die Führungskante 51 und ver". schiebt die Kurve in Richtung des Pfeiles 49, bis der Mitnehmerstift im Punkt d angekoen ist. Bewegt er sich dann wle der nach rechts, so trifft er auf die Führungskante 53 und bewegt die Kurve wiederum in Richtung des Pfelles 49. Im Punkt e angekommen, lauft der Mitnehmerstift nach links, trifft auf die Führungskante 55 und bewegt die Kurve im gleichen Sinne weiter und so fort. Wesentlich ist, dass sich die Führungskanten 51 bis 55 usw. überlappen, so dass der Mitnehmerst bei seiner geraden Rückbewegung vom Ende der einen Führungskante her auf die nächste FUhrungskante trifft, die in Segenschrögrichtung verläuft. Für Weiterdrehung von Hand besitst die Förderkurve ein gerades Schitzstück 57.
In die Abwicklung naoh Pig. 3 ist schematisch auch noch die Lage des Anschlages 45 eingezeichnet.

Ein Schweißvorgang verläuft nach der folgenden Tabelle :

t

xi

s

zu

v PU Erllutenmgen

t Sig S'JS

f-i Qv4

3 ]. ? M S SS

r,- N a N , PC N ?

'O a1 ; 4 fl Civ

a

Ft3rderkurve 33 von Hand

weiterdrehen

b auf Heizplatte eventuell rei-

nigen

FSrderkurve 33 von Hand wei-

terdrehen

ab

surs-

ruts

d hlnei

eSn-sehr

farts klein

e Profilenden einspannen

Ventil fUr Zylinder 17 von

aus~ Band bet§tigen

flirts

f auf motte hin-ein

aus

ein-

verts sinkt Kunststoffflachen heizen

g aus

surs-

wärts

h ab

ein-

wärts groß Verschweißen

a Ausspannen

Nach Abschluss eines Schweißvorganges befindet sich die Förderkurve in der Stellung a gegenUber dem Mitnehmerstift 39.

Aus dieser Stellung wird sie mit Hilfe des Handrades 4l weitergedreht bis zum Punkt b, wo die Heizplatten 19 hochgefahren werden. Sie können inspisiert und gereinigt werden. Die Förderkurve wird dann von Hand weitergedreht. Im Punkt o werden die Heizplatten wieder gesenkt. Nun beginnt die selbsttätige Auswärts-und Einwärtsbewegung des Arbeitszylinders 17.
Etwa im Punkt d wird der Anschlag 45 in den Weg der Kolbenstange 15 gebracht, nd der Druck wird über den Druckregler 31 auf ein Minimum herabgesetzt, damit die Kolbenstange 15 bei der nächsten BinwKrtsbewegung der Spannschlitten möglichst saaft an den Anschlag stösst. In dieser Stellung werden die Profilenden in die e Spannschlitten 1 eingespannt.
Während in den Punkten c und d die eine der Steuerkurven 25 aber eines der Ventile 27 Jeweils die Bewegungsrichtung des Kolbens 37 des Arbeitszylinders umkehrte, ist dies im Punkt e nicht der Pall, damit beliebig viel Zeit zum Einspannen zur Verfügung steht. Naah dem Elnspannen wird an einem besonderen nicht dargestellten Handknopf ein Impulsventil betätigt, das den Arbeitszylinder 17 für eine Auswärtsbewegung der Spannschlitte in Tätigkeit setzt. An den folgenden Punkten f. g und h wird dann jeweils wieder die Bewegungsrichtung des Arbeitszylinders 17 selbsttätig umgeschaltet. Bei f werden die Heizplatten hochgefahren, der Druck wird auf einen mittleren Wert eingestellt, und der Anschlag 45 wird aus der Bahn der Kolbenstange geschwenkt. Der Heizstrom wird eingeschaltet.
Bei der folgenden Einwärtsbewegung werden die Stirnseiten der Profilenden gegen die Heizplatte gedrückt, so dass der Kunststoff zähflüssig wird. Bei dieser Bewegung wird doi Druck nach einem bestimmten erwünschten Programm gesenkt.Anschliessend wird der Heizstrom abgeschaltet, die Spannschlit-. ten werden auswärtsbewegt, und die Heizplatten werden gesenkte Darauf werden die Spannschlitten wieder einwärtsbewegt und unter grossem Druck aneinandergedrüekt, so dass die Stirnflpchen verschweißt werden. Im Punkt a ist der automatische Vorgang beendet. Man kann nun warten, bis die Schweißstelle abgekühlt ist, was durch Zuführung von Pressluft beschleunigt werden kann. Dann werden die verschweißten Profile ausgespart.
Patentansprüche

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Schweißmaschine für Kunststoffprofile mit durch Steuermittel gegenelnsnder bewegbaren Einspannsohlitten fUr die zu verschweißenden Profilenden und einer zwischen die zu versehwelßenden Plaohen einfahrbaren Heizplatte, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dasa zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen den Einspannschlitten (1) ein druckmittelgesteuerter Arbeitszylinder (17) dient, und dass zum 3teuern des Druckmittels eine Steuerkurve (25) vorgesehen ist, die vom Arbeitszylinder (17) bei dessen Hin- und Herbewegung in nur ein und demselben Richtungssinn antreibbar ist.
2. Maschine naeh Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i o hn e t, dass zur Steuerung weiterer Vorgängs - insbesondere ter4nderung des Druckmitteldruckes, Ein- und Ausfahren der Heizplatte, Bln-und Ausschalten des Heizstromes -weitere Steuerkurven (25) vorgesehen sind, die mit der erstgenannten Steuerkurve gemeinsan antreibbar sind.
3. Machine nach Anspruah 1 oder 2, eingerichtet fUr pneumatisohen Betrieb, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass ein den Hub das Arbeitsxylinders (17) begrenzender Anaohlag (45) quer sur Hubrichtung don Arbeitaayiindera veratellbar angeordnet ist und in antriebsverbindung mit mindestens einer der Steuerkurven (250 steht.
4. KMohino nch eS dor vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuer-Kurve oder -kurven (25) in Antriebaverbindung mit einer weiteren Kurve (Förderkurve 33) stehen, deren Führungskanten (51, 53, 55) fischgrätenartig schräg zur bewegungsrichtung (47) der Förderkurve (33) angeordnet aind, und dass der Anfang jeder Führungskante das Ende der vorangehenden und in Gegenschrägrichtung verlaufenden so überläppte dass ein mit dem beweglichen Teil des Arbeitszylinders (17) verbundener Mitnehmer (39) bei Auswärtsbewegungen des Arbeitszylinders (17) nur auf Führungskanten (53) der einen Schrägrichtung und bei Einwärtsbewegungen nur auf Führungskanten (51, 55) der anderan Schrägrichtung trifft.
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h -m e t, dass die Förderkurve (33) zur Mandbetstigung eine Mendhabe (41) und ein in ihrer Bewegungsrichtung rerlaufendes gerades Stück des Für den Mitnehmer (39) vorgesehenen F2hrungsschlitzes (49) aufweist.
6. Maschine nach anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e n ns e i a h n e t * dass die Förderkurve (33) auf einer drehbar gelagerten zylindrischen Trommel vorgesehen ist, deren Achse parallel zur Hubrichtung des Arbeitszylinders (17) angeordnet ist, und dass die Steuerkurven (25) Nockenscheiben sind, die insbesondere auf einer gemeinsamen Achse (35) mit der Förderkurve (33) angeordnet sind.

Mach Maschine nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h- , n e t , dass der anschlag (45) an der Trommel der Farderkurve betea t.