DE19642581A1

DE19642581A1 - Plastic welding testing device

Info

Publication number: DE19642581A1
Application number: DE1996142581
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Stuertz
Original assignee: STUERTZ MASCHBAU
Current assignee: STUERTZ MASCHBAU
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 1998-04-16

Abstract

The device examines the hardness of a welded connection of a corner section of two plastic profiles welded under an angle, especially of a window frame. The device includes a stand with two freely movable slides supporting the free ends of the plastic profiles, and a pressure stamp with a measurement arrangement movable through a drive against the outside corner of the corner section. The drive consists of a spindle (16), stored with one end in the stand (9), and connected with the other end with the shaft of a motor (17). The motor is connected over a torque support (18) with a measurement receiver (20) to the stand. The measurement receiver is connected with an electronic evaluation unit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Über prüfung der Festigkeit der Schweißverbindung eines aus zwei Kunststoffprofilen unter einem Winkel zusammengeschweißten Eckenabschnittes, insbesondere von Fensterrahmen, bestehend aus einem Gestell mit zwei die freien Enden der Kunststoff profile frei bewegbar abstützenden Schlitten und einem durch einen Antrieb mit Meßeinrichtung gegen die Außenecke des Eckenabschnittes bewegbaren Druckstempel.The invention relates to a device for over testing the strength of the welded joint one out of two Plastic profiles welded together at an angle Corner section, in particular of window frames, consisting from a frame with two the free ends of the plastic freely movable supporting slide and a by a drive with a measuring device against the outer corner of the corner section movable pressure stamp.

In zunehmendem Umfang werden Kunststofffenster eingesetzt, bei denen sowohl der Blendrahmen als auch der Flügelrah men, die nachfolgend einheitlich nur noch als Rahmen be zeichnet werden, aus Kunststoff bestehen. Ein derartiger Rahmen besteht aus vier unter Gehrung auf Länge zugeschnit tenen Kunststoffprofilen, die im Bereich ihrer Gehrungs flächen miteinander verschweißt werden. Die Verschweißung der Kunststoffprofilstücke erfolgt dabei in der Weise, daß die Kunststoffprofilstücke im Bereich ihrer miteinander zu verschweißenden Gehrungsflächen auf eine vorgegebene Tempe ratur aufgeheizt und dann unter Druck zusammengepreßt wer den. Die Aufheiztemperatur und der Druck sowie der Hub für das Zusammenfügen werden weitgehend durch den Profilwerk stoff bestimmt. Danach ist es erforderlich, während der Produktion von Rahmen Überprüfungen der Festigkeit der Schweißverbindung durchzuführen. Dabei besteht die Möglich keit, für diese Überprüfung entweder einen Probe-Eckenab schnitt zu erstellen oder aus der Produktion einen Rahmen herauszunehmen, von dem zumindest ein Eckenabschnitt abge trennt wird.Plastic windows are increasingly used, where both the frame and the casement men, which are now only used as a frame are made of plastic. Such one Frame consists of four mitered to length plastic profiles that are in the area of their miter surfaces are welded together. The weld the plastic profile pieces takes place in such a way that the plastic profile pieces in the area of each other welding miter surfaces to a given tempe heated up and then pressed together under pressure the. The heating temperature and the pressure as well as the stroke for the joining together are largely through the profile work fabric determined. After that it is necessary during the Production of frame checks of the strength of the To carry out a welded joint. There is a possibility either a sample corner for this check to create cut or frame from production take out of which at least a corner section abge is separated.

Zur Überprüfung der Festigkeit der Schweißverbindung sol cher Eckenabschnitte sind Vorrichtungen bekannt, die zu nächst aus einem Gestell bestehen, auf dem zwei frei beweg bare Schlitten mit Abstand voneinander angeordnet sind. Auf diesen Schlitten stützen sich dann die freien Enden der miteinander verschweißten Kunststoffprofile ab. An mit dem Gestell verbundenen Führungen ist ein Druckstempel ver schiebbar gehalten, der gegen die Außendecke des Eckenab schnittes bewegt wird. Zur Bewegung dieses Druckstempels wird eine hydraulisch beaufschlagbare Kolbenzylindereinheit verwendet, der ein Druckmesser mit einem rückstellbaren Schleppzeiger zugeordnet ist. Über diese Kolbenzylinderein heit wird nun der Druckstempel so lange gegen die Außenecke bewegt, bis dieselbe im Bereich der Schweißverbindung reißt. Dabei fällt sofort der Druck in der Kolbenzylindereinheit ab und der maximal erreichte Druck, bei dem das Reißen ein trat, kann abgelesen werden. Aus diesem Druck läßt sich die nun die Kraft des Druckstempels errechnen, die derselbe beim Reißen des Eckenabschnittes auf die Außenecke ausgeübt hat. Diese Kraft wird nun mit einer rechnerischen ermit telten Druckkraft verglichen und ein Prüfbericht erstellt, der neben diesen Werten auch die Art der Verbindung, die Angabe, ob ein. Schweißwulst vorhanden ist oder nicht, die Angabe der benutzten Schweißmaschine und des benutzten Schweißkopfes sowie die Schweißbedingungen enthält. To check the strength of the welded connection sol Cher corner sections are known devices that next consist of a frame on which two move freely bare slides are spaced from each other. On this carriage then supports the free ends of the welded together plastic profiles. On with that Guides connected to the frame is a pressure stamp slidably held against the outer ceiling of the corner cut is moved. To move this stamp becomes a hydraulically actuated piston-cylinder unit used a pressure gauge with a resettable Drag pointer is assigned. About this piston cylinder Unit is now pressed against the outside corner for so long moved until it breaks in the area of the welded joint. The pressure in the piston-cylinder unit drops immediately from and the maximum pressure reached at which the tearing can be read. From this pressure the now calculate the force of the pressure stamp, the same exerted on the outer corner when the corner section is torn Has. This force is now determined with a mathematical compared the compressive force and created a test report, which, in addition to these values, also the type of connection that Indication of whether a. Sweat is present or not that Indication of the welding machine used and the one used Welding head as well as the welding conditions.

Es kommt nun in der Praxis vor, daß der Hersteller derar tiger Rahmen preiswertere Kunststoffprofile einkauft, de ren Werkstoffqualität von derjenigen abweicht, auf die die Schweißmaschine seitens des Herstellers eingestellt bzw. vorprogrammiert wurde. Dies führt dann dazu, daß der zu prüfende Eckenabschnitt bereits bei geringeren Prüfkräf ten reißt, die an den bekannten Prüfvorrichtungen beim Ab lesen der Stellung des Schleppzeigers nicht feststellbar sind. Dies führt dann zu unnötigen Überprüfungen und Neu einstellungen der Schweißmaschine, die bei exakter Messung eigentlich nicht notwendig sind.It now happens in practice that the manufacturer derar tiger frame purchases cheaper plastic profiles, de material quality differs from that to which the Welding machine set by the manufacturer or was preprogrammed. This then leads to the testing corner section even with low test force ten tears that on the known test fixtures from Ab reading of the position of the drag pointer cannot be determined are. This then leads to unnecessary reviews and new ones settings of the welding machine, with exact measurement are actually not necessary.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Überprüfung der Festigkeit der Schweißver bindung eines aus zwei Kunststoffprofilen unter einem Win kel zusammengeschweißten Eckenabschnittes zu schaffen, die äußerst genau arbeitet und mit der es möglich ist, die Bruchkraft nicht nur exakt festzustellen, sondern auch festzuhalten, so daß es möglich ist, bereits geringe Ab weichungen in der Qualität der Kunststoffprofile fest zu stellen und unnötige Überprüfungs- und Einstellungsarbeiten an der Schweißmaschine zu vermeiden.The invention is therefore based on the object Device for checking the strength of the welding ver binding one of two plastic profiles under one win kel welded corner portion to create the works extremely precisely and with which it is possible to Not only to determine the breaking force exactly, but also hold on, so that it is possible even low Ab softenings in the quality of the plastic profiles and unnecessary checking and adjustment work to avoid on the welding machine.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung vor geschlagen, daß der Antrieb aus einer mit einem Ende im Gestell gelagerten und mit dem anderen Ende mit der Welle eines Motors verbundenen Spindel besteht und daß der Motor über eine Drehmomentstütze mit einem mit einer elektro nischen Auswerteinheit verbundenen Meßwertaufnehmer an das Gestell angeschlossen ist. To solve this problem, according to the invention a device of the type described above struck that the drive from one with one end in Rack mounted and the other end to the shaft a motor connected spindle and that the motor via a torque arm with an with an electro African evaluation unit connected to the Rack is connected.

Eine derartig ausgebildete Vorrichtung arbeitet äußerst ge nau; die Bruchkraft des zu überprüfenden Probekörpers ist exakt feststellbar und selbst nur geringe Abweichungen, die beispielsweise auf einer schlechteren Qualität des verwen deten Kunststoffes basieren, können ermittelt und genau festgehalten werden. Unnötige Überprüfungen und Nachstel lungen der Schweißmaschinen können somit entfallen.Such a device works extremely ge nau; is the breaking strength of the test specimen to be checked precisely detectable and even only slight deviations for example, on a poorer quality of use deten plastic, can be determined and accurate be held. Unnecessary checks and adjustments lungs of the welding machines can thus be omitted.

Weitere Merkmale einer Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 offenbart.Further features of a device according to the invention are disclosed in claims 2 to 5.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigenThe invention is based on a in a drawing voltage illustrated embodiment explained in more detail. Show

Fig. 1 eine Aufrißdarstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 1 is an elevational view of an apparatus according to the invention,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung der Fig. 1 und Fig. 2 is a side view of the device of Fig. 1 and

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 1 im Bereich der Befestigung des Motors. Fig. 3 is a plan view of the device of Fig. 1 in the area of the attachment of the motor.

In den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Überprüfung der Festigkeit der Schweißverbindung 1 eines aus zwei Kunststoffprofilen 2, 3 zusammengeschweißten Ecken abschnittes 4 in stark vereinfachter Weise gezeigt, wobei nur die wesentlichen, für die Funktion der Vorrichtung und die Erläuterung der Erfindung erforderlichen Teile darge stellt sind. Im dargestellten Ausführungsbeispieles sind die beiden Kunststoffprofile unter einem Winkel von 90° miteinander verbunden. Auch andere Winkel sind möglich, wo bei der Eckenabschnitt 4 auch aus einer sogenannten T-Ver bindung (Kämpfer) bestehen kann, bei der ein Schenkel abge trennt wurde. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wurde der Eckenabschnitt 4 beispielsweise aus einem aus der Pro duktion entnommenen Rahmen hergestellt, wobei die freien Enden der beiden Kunststoffprofile 2, 3 unter einem Winkel von 45° zugeschnitten sind. Mit diesen Enden wird der Ecken abschnitt 4 jeweils auf einen Schlitten 5 gestellt, der nur als Platte gezeichnet ist und der jeweils auf zwei mit Ab stand voneinander angeordneten Rollen 6 verfahren werden kann. Jeweils zwei Rollen 6 werden von einem Waagebalken 7 aufgenommen, der über Böcke 8 in einem nur angedeuteten Ge stell 9 gelagert ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt der Eckenabschnitt 4 auf den beiden Schlitten 5 eine senkrechte Lage ein. Bedarfsweise kann das Gestell 9 auch so ausgebildet sein, daß sich der Eckenabschnitt 4 in einer horizontalen Lage befindet.In Figs. 1 to 3 of the drawings, a device for checking the strength of the weld joint 1 is one of two plastic profiles 2, 3 welded corners section 4 shown in a highly simplified manner, only the essential, for the function of the device and the explanation of Invention required parts are Darge. In the exemplary embodiment shown, the two plastic profiles are connected to one another at an angle of 90 °. Other angles are also possible, where the corner section 4 can also consist of a so-called T-Ver connection (fighter), in which one leg has been separated. In the exemplary embodiment shown, the corner section 4 was produced, for example, from a frame taken from the production, the free ends of the two plastic profiles 2 , 3 being cut at an angle of 45 °. With these ends, the corners section 4 is placed on a carriage 5 , which is only drawn as a plate and which can be moved on two rollers 6 arranged from each other. In each case two rollers 6 are received by a balance beam 7 , which is mounted on blocks 8 in a Ge only 9 indicated 9 . In the exemplary embodiment shown, the corner section 4 assumes a vertical position on the two slides 5 . If necessary, the frame 9 can also be designed such that the corner section 4 is in a horizontal position.

Auf der Außenecke 10 des Eckenabschnittes 4 stützt sich im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Druckstempel 11, der zunächst aus einer Druckplatte 12 besteht. Zusätzlich ist der Druckstempel 11 mit einer Druckschraube 13 versehen, die einstellbar ist und die somit dem zurückgesetzten Pro filquerschnitt der Kunststoffprofile 2, 3 angepaßt werden kann. Der Druckstempel 11 ist mit einem Lagerteil 14 ver bunden, welches auf nur angedeuteten Führungen 15 verscho ben bzw. angehoben und abgesenkt werden kann. Zur Bewegung dieses Lagerteiles 14 ist im oberen Bereich des Gestells eine Spindel 16 drehbar aufgehängt. An ihrem unteren Ende ist die Spindel 16 in an sich bekannter, nicht näher dar gestellter Weise mit der Antriebswelle eines nur angedeu teten Motors 17 verbunden. Dieser Motor 17 ist als Elektro motor ausgebildet, dem zur Reduzierung der Drehzahl ein Ge triebe vorgeordnet sein kann. In the exemplary embodiment shown, a pressure stamp 11 , which initially consists of a pressure plate 12, is supported on the outer corner 10 of the corner section 4 . In addition, the pressure stamp 11 is provided with a pressure screw 13 which is adjustable and which can thus be adapted to the recessed cross section of the plastic profiles 2 , 3 . The plunger 11 is connected to a bearing part 14 , which can be moved or raised and lowered ben on only indicated guides 15 ben. To move this bearing part 14 , a spindle 16 is rotatably suspended in the upper region of the frame. At its lower end, the spindle 16 is connected in a known manner, not shown, with the drive shaft of a motor 17 only indicated. This motor 17 is designed as an electric motor, a gear can be arranged upstream to reduce the speed.

Gemäß der Fig. 3 der Zeichnung ist der Motor 17 über eine Drehmomentstütze 18 an eine Führung 15 angeschlossen. Die Drehmomentstütze 18 besteht dabei zunächst aus einem Schen kel 19, der an seinem einen Ende an die Führung 15 ange schlossen ist, während das andere Ende mit einem an sich bekannten Meßwertaufnehmer 20 verbunden ist. An die andere Seite des Meßwertaufnehmers 20 ist ein weiterer Schenkel 21 angeschlossen, der im dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zu dem Schenkel 19 verläuft. An das andere Ende des Schenkels 21 ist ein Tragkörper 22 angeschlossen, der den Motor 17 aufnimmt. Der Meßwertaufnehmer 20 ist an eine elektronische Auswerteinheit bekannter Bauart angeschlos sen, die die Verformung des Meßwertaufnehmers 20 mißt, anzeigt und bedarfsweise einer Speichereinrichtung zuführt.According to FIG. 3 of the drawing, the motor 17 is connected to a guide 15 via a torque support 18. The torque arm 18 consists first of all of a's angle 19 , which is connected at one end to the guide 15 , while the other end is connected to a sensor 20 known per se. A further leg 21 is connected to the other side of the transducer 20 and runs parallel to the leg 19 in the exemplary embodiment shown. At the other end of the leg 21 , a support body 22 is connected, which receives the motor 17 . The transducer 20 is connected to an electronic evaluation unit of a known type, which measures the deformation of the transducer 20 , displays it and, if necessary, supplies it to a storage device.

Diese Auswerteinheit ist mit dem Meßwertaufnehmer 20 so justiert bzw. eingestellt, daß bei der normalen Bewegung des Lagerkörpers 14 keinerlei Werte angezeigt werden. Bei einer Überprüfung der Festigkeit der Schweißverbindung 1 führt die Spindel 16 eine Drehbewegung in Richtung des Pfeiles 23 aus. Sobald jetzt der Druckstempel 11 auf die Außenecke des Eckenabschnittes 4 auftritt, muß von dem Mo tor 17 ein größeres Drehmoment aufgebracht werden, damit die Schweißverbindung 1 zu einem Bruch geführt werden kann. Mit steigendem Drehmoment bewegen sich die beiden Schenkel 19, 21 in Richtung des Doppelpfeiles 24 auseinander, was von dem Meßaufnehmer 20 erfaßt und an die elektronische Auswerteinheit weitergeleitet wird. Sobald die Schweißver bindung 1 bricht, sinkt schlagartig das für die Drehbewe gung der Spindel 16 und damit für die Verschiebung des Druckstempels 11 erforderliche Drehmoment ab. Das bis zum Bruch erreichte, maximale Drehmoment wird in der Auswert einheit verarbeitet und dort als sogenannte Bruchkraft an gezeigt. Bedarfsweise kann diese Bruchkraft dann auch ge speichert werden. Eine derartige, mit einem Meßwertaufneh mer 20 ausgerüstete Drehmomentstütze liefert sehr genaue Werte für das erreichte, maximale Drehmoment und damit für die sogenannte Bruchkraft. Geringe Abweichungen von der vorgegebenen Bruchkraft sind sofort feststellbar, so daß bei einer solchen Überprüfung, wenn sich die anderen Para meter nicht verändern, sofort eine Aussage darüber gemacht werden kann, ob beispielsweise eine Änderung der Qualität des Kunststoffes der Kunststoffprofile 2, 3 vorliegt.This evaluation unit is adjusted or set with the transducer 20 so that no values are displayed during the normal movement of the bearing body 14 . When checking the strength of the welded connection 1 , the spindle 16 executes a rotary movement in the direction of the arrow 23 . As soon as the pressure stamp 11 occurs on the outer corner of the corner section 4 , a greater torque must be applied by the motor 17 so that the welded joint 1 can be broken. With increasing torque, the two legs 19 , 21 move apart in the direction of the double arrow 24 , which is detected by the measuring sensor 20 and passed on to the electronic evaluation unit. As soon as the welded connection 1 breaks, the torque required for the rotary movement of the spindle 16 and thus for the displacement of the pressure plunger 11 suddenly drops. The maximum torque reached up to the break is processed in the evaluation unit and displayed there as the so-called breaking force. If necessary, this breaking force can also be saved. Such a, equipped with a Meßwerttaufneh mer 20 torque arm provides very accurate values for the maximum torque achieved and thus for the so-called breaking force. Small deviations from the predetermined breaking force can be determined immediately, so that in such a check, if the other parameters do not change, a statement can be made as to whether, for example, there is a change in the quality of the plastic of the plastic profiles 2 , 3 .

Claims

1. Device for checking the strength of the weld connection of a corner section welded together from two plastic profiles at an angle, in particular window frames, consisting of a frame with two free ends of the plastic pro file freely movable supporting slide and one by a drive with measuring device against the Au Outside corner of the corner section movable stamp, characterized in
that the drive consists of a spindle ( 16 ) mounted at one end in the frame ( 9 ) and connected at the other end to the shaft of a motor ( 17 ) and
that the motor ( 17 ) via a torque arm ( 18 ) with a verbun with an electronic evaluation unit which transducer ( 20 ) is ruled out to the frame.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the torque arm ( 18 ) consists of two legs ( 19 , 21 ) connected to the sensor ( 20 ), of which the end of one leg ( 19 ) with the frame ( 9 , 15 ) and the end of the other leg ( 21 ) is connected to the motor ( 17 ).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the motor ( 17 ) is designed as an electric motor.

4. The device according to claim 3, characterized, that a gear is assigned to the electric motor.

5. The device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the pressure stamp ( 11 ) consists of a pressure plate ( 12 ) and an adjustable pressure screw ( 13 ).