DE202015006839U1

DE202015006839U1 - Schweißvorrichtung für Fensterrahmen

Info

Publication number: DE202015006839U1
Application number: DE202015006839.1U
Authority: DE
Original assignee: STUERTZ MASCHB GmbH; Stuertz Maschinenbau GmbH
Current assignee: STUERTZ MASCHB GmbH; Stuertz Maschinenbau GmbH
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2015-11-11
Anticipated expiration: 2025-10-01
Also published as: DE102016000885A1; DE202015000908U1

Abstract

Vorrichtung zum Verschweißen von zwei der Bildung eines Fensterrahmens dienenden Profilstäben aus Kunststoff, bestehend aus zwei die Profilstäbe für den Schweißvorgang in Pressrichtung relativ gegeneinander bewegbaren und jeweils aus einer Grundpatte und einer Spannplatte bestehenden Spanneinheiten, wobei sowohl die Grundplatte als auch die Spannplatte an ihren einander zugewandten Flächen jeweils eine Schweißleiste tragen, sowie aus einem beheizbaren Schweißspiegel, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest jede Spannplatte (5) der beiden Spanneinheiten (3, 4) im Bereich ihrer einander zugewandten Stirnflächen jeweils mindestens eine Führung (6) zur Aufnahme der Schweißleiste (9) besitzen und dass die Schweißleisten (9) beider Spannplatten (5) während des Press- bzw. Schweißvorganges gleichzeitig aus ihrer, einen vorgegebenen Abstand von der Spannplatte (5) aufweisenden Grundstellung entgegen einer Kraft in Richtung auf die jeweilige Spannplatte (5) auf der Führung (6) verschiebbar ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschweißen von zwei der Bildung eines Fensterrahmens dienenden Profilstäben aus Kunststoff, bestehend aus zwei die Profilstäbe für den Schweißvorgang in Pressrichtung relativ gegeneinander bewegbaren und jeweils aus einer Grundpatte und einer Spannplatte bestehenden Spanneinheiten, wobei sowohl die Grundplatte als auch die Spannplatte an ihren einander zugewandten Flächen jeweils eine Schweißleiste tragen, sowie aus einem beheizbaren Schweißspiegel.
Bei der Herstellung von Fensterrahmen Profilstäben aus Kunststoff werden immer zwei auf Gehrung geschnittene Profilstäbe eingespannt, an ihren Verbindungsflächen mittels eines Schweißspiegels auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt und dann sofort nach dem Entfernen des Schweißspiegels mit einer ebenfalls vorgegebenen Kraft um einen vorgegebenen Weg gegeneinander gepresst. Für diesen Zweck sind Schweißvorrichtungen bekannt, mit denen – je nach Ausgestaltung einer Anlage zur Fertigung von Fensterrahmen – eine Ecke, zwei Ecken oder alle vier Ecken eines Fensterrahmens gleichzeitig zusammengeschweißt werden können. Jede Schweißvorrichtung besteht dabei aus einem Grundgestell, bei dem für jede zu schweißende Ecke zwei relativ gegeneinander verschiebbare Spanneinheiten vorhanden sind. Jede Spanneinheit weist eine Grundplatte und eine Spannplatte auf, die an ihren einander zugewandten Flächen jeweils eine Schweißplatte tragen, die jeweils eine unter Gehrung verlaufende, geringfügig schneidenartig ausgebildete Presskante besitzen, die während des Schweißvorganges an den Profilstäben anliegen. Dabei nehmen die Profilstäbe zwischen den übereinander befindlichen Schweißplatten eine solche Lage ein, dass die unter Gehrung verlaufenden Stirn- bzw. Verbindungsflächen der beiden Profilstäbe um etwa 3 mm über die Presskanten der Schweißplatten hinausragen.
Nach dem Erhitzen der Stirnflächen der beiden miteinander zu verschweißenden Profilstäbe durch den Schweißspiegel und dem anschließenden Entfernen derselben werden die beiden Profilstäbe über die Spanneinheiten unter Druck gegeneinander gepresst und damit verschweißt. Dabei bleibt zwischen den beiden Presskanten der sich gegenüberliegenden Schweißplatten noch ein Spalt von etwa 0,2 bis 0,3 mm bestehen, über den eine geringe Menge des geschmolzenen Kunststoffes austritt, die an den Außenflächen der Profilstäbe als umlaufende Schweißraupe verbleibt. Diese Schweißraupe kann teilweise scharfkantig sein kann und muss zumindest an den sichtbaren Flächen entfernt werden. Dies erfolgt mittels eines besonderen Messers an der Ober- bzw. Vorderseite und der Unter- bzw. Rückseite des geschweißten Fensterrahmens in mindestens einem nachfolgenden, zusätzlichen Arbeitsvorgang, wobei eine sogenannte Schattennut entsteht. Durch diese zusätzlichen Arbeitsgäneg erhöht sich zwangsläufig die Zeit für die Fertigung eines Fensterrahmens nicht unbeträchtlich. Darüber hinaus weist die Schattennut eine gegenüber der sonstigen Oberfläche des Fensterrahmens eine etwas rauere Oberfläche auf und begünstigt die Ablage von Schmutzpartikeln.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verschweißen von zwei der Bildung eines Fensterrahmens dienenden Profilstäben aus Kunststoff so auszubilden, dass zumindest ein Teil des Aufwandes für die Beseitigung der sichtbaren und somit störenden Schweißraupe vermieden und dadurch die Zeit für die Fertigung eines Fensterrahmens verringert wird. Die Entstehung einer Schattennut soll ausgeschlossen sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung vorgeschlagen, dass zumindest jede Spannplatte der beiden Spanneinheiten im Bereich ihrer einander zugewandten Stirnflächen jeweils mindestens eine Führung zur Aufnahme der Schweißleiste besitzen und dass die Schweißleisten beider Spannplatten während des Press- bzw. Schweißvorganges gleichzeitig aus ihrer, einen vorgegebenen Abstand von der Spannplatte aufweisenden Grundstellung entgegen einer Kraft in Richtung auf die jeweilige Spannplatte auf der Führung verschiebbar ausgebildet sind.
Durch diese Ausgestaltung der Vorrichtung wird erreicht, dass die Presskanten der relativ gegeneinander bewegbaren Schweißplatten bei der Einleitung des Schweißvorganges fest gegeneinander, also ohne den bisher erforderlichen Spalt, zum Anliegen gebracht werden können, so dass der erhitzte und damit fließfähige, jedoch überschüssige Kunststoff nicht mehr nach außen, sondern nur in die inneren, freien Bereiche der Profilstäbe aus Kunststoff gepresst wird. Zumindest an der Ober- bzw. Vorderseite und an der Unter- bzw. Rückseite des Fensterrahmens ist somit keine sichtbare Schweißraupe mehr vorhanden; der zu ihrer Beseitigung erforderliche vorrichtungsmäßige und zeitliche Aufwand entfällt und die Zeit für die Fertigung eines Fensterrahmens verringert sich. Die bisher durch das Entfernen der Schweißraupe entstandene Schattennut ist nicht mehr vorhanden, so dass sich an dieser Verbindungsstelle keinerlei Schmutzpartikel ablagern können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung stark vereinfachten und nicht maßstabsgerechten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen
1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Verschweißen von zwei Profilstäben aus Kunststoff,
2 einen vergrößerten Schnitt entsprechend der Linie „A”-„A” der 1 zu Beginn der Schweißung,
3 den Schnitt der 2 am Ende der Schweißung,
4 einen Querschnitt durch eine besondere Ausbildung einer Schweißplatte und
5 einen Ausschnitt einer besonderen Form einer Schweißplatte.
In der 1 der Zeichnung sind von einer an sich bekannten Vorrichtung zur Herstellung eines Fensterrahmens aus Profilstäben 1, 2 aus Kunststoff nur zwei etwa spiegelbildlich zueinander angeordnete Spanneinheiten 3, 4 angedeutet, die auf einem an sich bekannten, jedoch der in der Zeichnung nicht dargestellten Gestell mittels eines Antriebes relativ gegeneinander verschiebbar gehalten sind. In Abhängigkeit davon, ob mit der Vorrichtung eine Ecke, zwei Ecken oder alle vier Ecken eines Fensterrahmens gleichzeitig geschweißt werden sollen, können auf dem Gestell weitere Spanneinheiten 3, 4 angeordnet sein. Jede Spanneinheit 3, 4 weist eine in der Zeichnung nicht ersichtliche Grundplatte und eine sich über derselben erstreckende Spannplatte 5 auf, zwischen denen jeder der beiden Profilstäbe 1, 2 an ihren freien und auf Gehrung zugeschnittenen Enden fest eingespannt werden kann. Zu Einhaltung einer vorgegebenen Lage der beiden Profilstäbe 1, 2 zwischen der Grundplatte und der Spannplatte 5 sind an sich bekannte, jedoch nicht eingezeichnete Anschlagleisten vorgesehen. Ferner ist die Vorrichtung mit einem ebenfalls nicht dargestellten Schweißspiegel ausgerüstet, an dem die beiden unter Gehrung geschnittenen Stirnflächen der beiden Profilstäbe 1, 2 über die Spanneinheiten 3, 4 zur Anlage gebracht und auf eine vorgegebene Temperatur, beispielswiese von etwa 250 bis 300°C, erhitzt werden. Sobald die Stirnflächen der beiden Profilstäbe 1, 2 durch den Schweißspiegel die vorgegebene Temperatur erreicht haben, wird der Schweißspiegel entfernt, und die beiden Profilstäbe werden, ebenfalls mittels der beiden Spanneinheiten 3, 4 mit ihren Stirnflächen gegeneinander gepresst und verschweißt.
Jede Spannplatte 5 ist mit einer in Richtung der Bewegungsachse der Spanneinheiten 3, 4 und damit in der Längsachse der Profilstäbe 1, 2 verlaufenden Führung 6 versehen, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Leiste ausgebildet und entweder einstückig mit der Spannplatte 5 gefertigt ist oder aus einem getrennten, mit der Spannplatte 5 verbundenen Bauteil besteht. In Abänderung dieses Ausführungsbeispieles kann die Führung 6 kann anders ausgebildet sein und beispielsweise aus mindestens zwei Führungsstangen bestehen. Jede Führung 6 trägt eine auf ihr verschiebbar gehaltene Zwischenleiste 7, die über eine beispielsweise durch zwei eingesetzte, mit Abstand voneinander angeordnete und vorgespannte Federn 8 erzeugte Kraft in ihrer Lage gemäß 2 gehalten ist. Diese Lage kann durch einen Anschlag oder dergleichen vorgegeben sein. Die Führung 6 ermöglicht es, dass die Zwischenleiste 7 entgegen der Kraft der Federn 8 um eine vorgegebenen Weg verschoben werden kann, auf dessen Größe weiter unten noch ausführlich eingegangen wird.
An den einander zugewandten Flächen der beiden Zwischenleisten 7 ist jeweils eine Schweißleiste 8 gesichert, die vorteilhaft eine dem äußeren Verlauf der Profilstäbe 1, 2 entsprechende Kontur an ihrer Unterseite besitzt (5). Werden Profilstäbe 1, 2 aus Kunststoff mit einer anderen äußeren Kontur geschweißt und damit von den Spanneinheit 3, 4 aufgenommen, ist es lediglich erforderlich, die Schweißleisten 8 auszuwechseln und durch solche mit einer anderen Kontur zu ersetzen. Wie aus den 2 und 3 ersichtlich, besitzen die freien und einander zugewandten Stirnflächen der beiden Schweißleisten 8 im unteren Bereich eine verhältnismäßig schmale Stoßfläche 10, die nach oben in eine Schrägfläche 11 übergeht.
Vorteilhaft sind auch an der nicht zu sehenden Grundplatte der Spanneinheiten 2, 3 identische oder annähernd identische Führungen 6, Zwischenleisten 7, Federn 8 und Schweißleisten 9 vorgesehen.
Vor der Einleitung eines Schweißvorganges befinden sich die Stoßflächen 10 der beiden Schweißleisten 8 etwa fluchtend zu den Gehrungsflächen der beiden eingespannten Profilstäbe 1, 2 (2). Für den Schweißvorgang werden dann die Gehrungsflächen der beiden Profilstäbe 1, 2 an dem Schweißspiegel zu Anliegen gebracht und über denselben auf die erforderliche Temperatur erhitzt. Sobald die vorgegebene Temperatur erreicht ist, werden die Profilstäbe 1, 2 kurz von dem Schweißspiegel 5 abgezogen, so dass derselbe entfernt werden kann. Sofort danach werden die beiden Profilstäbe 1, 2 über die Spanneinheiten 3, 4 mit ihren Gehrungsflächen mit einer vorgegebenen Kraft gegeneinander gepresst. Bei dieser Bewegung werden die beiden Schweißleisten 8 über ihre Zwischenleisten 7 auf den Führungen 6 entgegen der Kraft der Federn 8 verschoben, wobei jedoch die beiden Stoßflächen 10 ihre aneinanderliegende Lage beibehalten. Am Ende des Press- zw. Schweißvorganges nehmen die Zwischenleisten 7 mit den Schweißleisten 9 ihre Lage gemäß 3 ein. Dort ist erkennbar, dass sich der Spalt zwischen den Zwischenleisten 7 und den Spannplatten verringert hat. Diese Ausgestaltung hat nun zur Folge, dass während des Press- bzw. Schweißvorganges kein Spalt mehr zwischen den beiden Stossflächen 10 der Schweißleisten 8 vorhanden ist. Bei der Pressung kann der erhitzte und damit fließfähige, jedoch überschüssige Kunststoff nicht mehr zwischen den Stoßflächen 10 der beiden Schweißleisten 9 nach außen und damit nicht an die Ober- und Unterseite der Profilstäbe 1, 2 gelangen. Er wird vielmehr in die inneren, freien Bereiche der beiden Profilstäbe 1, 2 aus Kunststoff unter Druck abgeführt. Die erfindungsgemäß e Vorrichtung ergibt somit den Vorteil, dass beim Zusammenschweißen von zwei Profilstäben 1, 2 aus Kunststoff zur Bildung eines Fensterrahmens an dessen Unterseite und an dessen Oberseite keine Schweißraupe mehr entsteht, die in einem nachfolgenden Arbeitsgang entfernt werden müsste. Dieser bisher immer erforderliche Arbeitsgang entfällt nun vollständig, so dass sich die Zeit für die Herstellung eines Fensterrahmens aus Profilstäben auf Kunststoff verringert. Die bisher beim Entfernen der Schweißraupen entstandene Schattennut und die damit verbundene Gefahr einer Schmutzansammlung wird vermieden.
In der 5 der Zeichnung ist eine besondere Ausgestaltung einer Schweißleiste 9 zu sehen. Hier schließt sich an die untere Kante der Stoßfläche 10 der Schweißleiste 9 ein Vorsprung 12 mit etwa dreieckigem Querschnitt an, dessen hintere Fläche konkav ausgebildet sein kann. Bei der Verwendung solcher Schweiß leisten 9 entsteht im Bereich der Verbindungskante zwischen den beiden Profilstäben 1, 2 eine leicht keilförmige Vertiefung, durch die der Verbindungsbereich der beiden Profilstäbe 1, 2 ein besonders gutes Aussehen erhält. Die Verwendung derartiger Schweißleisten 9 lässt es als vorteilhaft erscheinen, wenn dann die Schweißleisten 9, beispielsweise durch die Kraft einer vorgespannten Feder, geringfügig absenkbar an der Zwischenleiste 7 angeschlossen sind.

Claims

Vorrichtung zum Verschweißen von zwei der Bildung eines Fensterrahmens dienenden Profilstäben aus Kunststoff, bestehend aus zwei die Profilstäbe für den Schweißvorgang in Pressrichtung relativ gegeneinander bewegbaren und jeweils aus einer Grundpatte und einer Spannplatte bestehenden Spanneinheiten, wobei sowohl die Grundplatte als auch die Spannplatte an ihren einander zugewandten Flächen jeweils eine Schweißleiste tragen, sowie aus einem beheizbaren Schweißspiegel, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest jede Spannplatte (5) der beiden Spanneinheiten (3, 4) im Bereich ihrer einander zugewandten Stirnflächen jeweils mindestens eine Führung (6) zur Aufnahme der Schweißleiste (9) besitzen und dass die Schweißleisten (9) beider Spannplatten (5) während des Press- bzw. Schweißvorganges gleichzeitig aus ihrer, einen vorgegebenen Abstand von der Spannplatte (5) aufweisenden Grundstellung entgegen einer Kraft in Richtung auf die jeweilige Spannplatte (5) auf der Führung (6) verschiebbar ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatten beider Spanneinheiten (3, 4) im Bereich ihrer einander zugewandten Stirnflächen ebenfalls mindestens eine Führung zur Aufnahme einer Schweißleiste besitzen, ebenfalls während des Press- bzw. Schweißvorganges gleichzeitig aus ihrer, einen vorgegebenen Abstand von der Grundplatte aufweisenden Grundstellung entgegen einer Kraft in Richtung auf die jeweilige Grundplatte auf der Führung verschiebbar ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (6) parallel zur Längsachse der Profilstäbe (1, 2) verlaufend angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (6) als Schiene ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (6) aus mindestens zwei Stangen gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißleisten (9) über eine Zwischenleiste (7) auswechselbar an der Führung (6) gehalten sind.
Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißleisten (9) oder die Zwischenleisten (7) in Richtung auf die Profilstäbe anstellbar an der Führung gehalten sind.
Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißleisten (9) eine der oberen und/oder der unteren Fläche der Profilstäbe (1, 2) entsprechende Grundfläche besitzen.
Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die der Spannplatte (5) zugeordneten Schweißleisten (9) an ihren einander zugewandten Flächen einen nach unten gerichteten und sich über die gesamte Länge der Flächen erstreckenden Vorsprung (11) mit nasenartigem Querschnitt aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die der Pressrichtung entgegengerichtete Kraft durch mindestens eine Feder (8) gebildet ist.