DE2160253A1

DE2160253A1 - Vorrichtung fuer die herstellung von waermeisolierenden verbundkonstruktionen

Info

Publication number: DE2160253A1
Application number: DE19712160253
Authority: DE
Inventors: Layle Brent Barker; William Herman Holliday
Original assignee: Reynolds Metals Co
Current assignee: Reynolds Metals Co
Priority date: 1971-12-04
Filing date: 1971-12-04
Publication date: 1973-06-14
Also published as: DE2160253B2; DE2160253C3

Description

Vorrichtung für die Herstellung von wärmeisolierenden Verbundkonstruktionen Bei der Fabrikation von Fenstern, Glastüren u. dgl. werden Glasscheiben von Rahmenelementen oder Verbundkonstruktionen aufgenommen, bei denen im allgemeinen wärmeisolierende Stoffe verwendet werden, die in rinnenförmige Ausnehmungen in den Rahmenelementen angeordnet sind, so daß das Glas jederzeit thermisch gegen die tragenden Teile des Rahmens isoliert ist und andere an sich bekannte Vorteile erzielt werden. Eine sehr zweckmässige Methode für die Ausführung eines wärmeisolierenden Bauelements in Verbundkonstruktion ist in der USA-Patentschrift 3 204 324 (Nilsen) beschrieben; jedoch ist es für eine derart einfache Methode erforderlich, daß die hierfür zu verwendende Vorrichtung die Herstellungskosten für die Verbundkonstruktion auf ein absolutes Minimum drückt, und daß die Vorrichtung swohl Metallteile unterschiedlicher Abmessungen und unterschiedlicher und unregelmässiger Querschnittsformen verarbeitet.
Die Erfindung gibt eine verbesserte Vorrichtung für die Herstellung von wärmeisolierenden Verbundkonstruktionen an und weist einen Arbeitskopf mit einer Düse für die Abgabe von wärmeisolierendem Werkstoff auf. Die Düse ist an einer Abgabestation angebracht und es ist eine Mehrzweckeinrichtung vorgesehen, die zum Halten und Fortbewegen längsausgedehnter, gerader steifer Bauteile auf einer geradlinigen Bahn an einer Abgabestation vorbei dient, so daß eine offene Rinne in jedem Bauteil unter Schwerkraftwirkung mit dem wärmeisolierenden Werkstoff gefüllt werden kann. Ferner ist als Teil der Gesamtvorrichtung eine einstellbare Führung vorgesehen, die so einstellbar ist, daß Teile unterschiedliher Abmessungen und ungleichmässiger und praktisch gleichbleibender Querschnittsgestalt ohne Schwierigkeiten längs der geradlinigen Bahn unter der Abgabestation vorbeigeführt werden können.
Weitere Einzelheiten, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnungen, die folgendes darstellen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung (einige Teile weggebrochen); Fig. 2 eine perspektivische Teildarstellung, teils im Schnitt, von einer typischen Verbundkonstruktion, wie sie mit der Vorrichtung nach Fig. 1 produziert werden kann; Fig. 3 einen Querschnitt durch die Verbundkonstruktion zrh Fig. 2 nach dem Entfernen eines verbindenden Metallstreifens, so daß eine Verbundkonstruktion entsteht, die aus zwei Seitenteilen besteht, die mit Abstand voneinander an den entgegengesetzten Seitenabschnitten eines langgestreckten, praktisch starren, wärmeisolierenden Materials befestigt sind; Fig. 4 eine Ansicht in grösserem Maßstab, einige Teile im wesentlichen längs der Linie 4-4 in Fig. 1 geschnitten und einige Teile weggebrochen, womit eine mögliche Ausführung der in der Vorrichtung nach Fig. 1 befindlichen Führungseinrichtung gezeigt wird; Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines typischen, in der Führungseinrichtung nach Fig. 4 enthaltenen Blechs; Fig. 6 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1; Fig. 7 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1; Fig. 8 eine Ansicht aus der Richtung der Linie 8-8 in Fig. 7; Fig. 9 eine Ansicht in grösserem Maßstab, im wesentlichen längs der Linie 9-9 in Fig. 6 geschnitten und einige Teile weggebrochen; Fig.10 eine schematische Übersicht über das elektrische System, das zur automatischen Steuerung der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet werden kann; Fig.ll eine perspektivische Teilansicht einer speziellen Schnellspannvorrichtung, die im Austausch gegen die lemrnvorrichtun- nach Vig. 1 verwendet werden kann, um einen Stapel Bleche in einer Stellung festzuhalten, nachdem jedes Blech der Führungsanordnung einzeln eingestellt worden ist.
Die zunächst zu besprechende Fig. 1 stellt eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung 20 dar, die die Herstellung einer typischen wärmeisolierenden Verbundkonstruktion 21 (vgl. auch Fig. 2) erlaubt. Die Verbundkonstruktion 21 stellt ein langgestrecktes, gerades, starres Bauteil 22 dar, das aus Metall bestehen und durch Walzen, Spritzen oder auf ähnliche Weise gewonnen werden kann. Das Bauteil 22 zeigt eine nach oben offene Rinne 23 als wesentlichen Bestandteil des Bauteils; die Rinne 23 hat ungefähr U-förmigen Querschnitt und besteht aus einem Basisteil 24 und zwei von dem Basisteil wegführenden, im vorliegenden Fall nach oben weisenden Schenkeln 25.
Die Verbundkonstruktion 21 enthält einen wärmeisolierenden Kunststoff 26, der von einem Arbeitskopf 30 der Vorrichtung 20 in die Rinne 23 in noch näher zu beschreibender Weise eingebracht wird; der Kunststoff wird zum Aushärten gebracht, wodurch er in seiner Lage verfestigt wird und zu einem Bestandteil des Bauteils 22 wird. Wenn der Kunststoff 26 in der Rinne 23 ausgehärtet ist, wird der Basisteil 24 des Bauteils 22 entfernt, wie es bei 31 in Fig. 3 gezeigt ist; damit ist die fertige Verbundkonstruktion wie nach der Methode aus der USA-Patentschrift 3 204 324 entstanden, wonach ein wärmeisolierendeds Bauteil, das mit dem Bezugszeichen 32 versehen ist, durch zwei Metallelemente gekennzeichnet ist, die mit Abstand voneinander an den entgegengesetzten Seiten des verfestigten wärmeisolierenden Werkstoffs 26 angebracht sind.
Die Vorrichtung 20 ist überaus einfach ausgebildet und weist eine Düse 33 in dem Arbeitskopf 30 auf. Die Düse 33 ist mit einer Manschette 34 versehen, die die Wirkfläche des Düsenauslasses einzustellen erlaubt, so daß eine genauere Steuerung des Durchsatzes des wärmeisolierenden Werkstoff 5 durch die Düse vorgenommen werden kann.
Der Arbeitskopf 30 steht in Wirkverbindung mit einer Versorgungseinrichtung oder einem Vorrat 35 für wärmeisolierendes Material 26, das in flüssigem Zustand gehalten wird; eine von einem drehzahlgeregelten Motor 37 angetriebene Pumpe 36 pumpt das Kunststoffmaterial 26 durch eine Leitung 40 in den Arbeitskopf 30, so daß das Material durch die Abgabedüse 33 austreten kann. Die Strömung durch die Leitung 40 zu dem Arbeitskopf 30 wird von einem Ventil 41 gesteuert, dessen Durchsatz von einem Magnetventil 42 gesteuert wird. Um einen optimalen Wirkungsgrad im Bedarfsfall und einen sofortigen Materialaustritt aus der Düse 33 zu erzielen, wird die Pumpe 36 ständig in Betrieb gehalten und die Strömung von Kunststoffmaterial 26 hin zum Arbeitskopf 30 wird von dem solenoidbetätigten Ventil 41 gesteuert, das entweder einen Zustrom von Material durch die Leitung 40 zum Arbeitskopf 30 schaltet oder die Strömung in den Vorrat 35 über eine Nebenleitung 43 umlenkt, die entsprechende Öffnungen im Ventil 41 mit dem Vorratsbehälter verbindet. Der Aufbau des Ventils 41 ist an sich bekannt und beliebig und wird nicht gesondert beschrieben; es müssen nur die obenerwähnten Wirkungen erzielbar sein.
Die Vorrichtung 20 besteht aus einem im wesentlichen waagrecht verlaufenden Werktisch 44, der von Ständern 45 in passender Höhe über einem Fußboden getragen wird, Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 46 gekennzeichnete Mehrzweckeinrichtung ist auf dem werktisch 44 angeordnet und steht unter und in nächster Nähe des Arbeitskopfs 30. Die Einrichtung 46 dient dazu, jedes geradlinige, starre Bauteil 22 zu tragen und längs einer geradlinigen Bahn 50 durch eine Abgabestation 51 zu transportieren; die Abgabestation ist definiert als die Austrittsspitze der Düse 33, und die offene Rinne 23 jedes Bauteils 22 wird lotrecht unter die Düse 33 geleitet, so daß Kunststoffmaterial 26 unter Schwerkraftwirkung in die Rinne 23 gelangen kann.
Wie besonders aus den Fig. 6 und 7 der Zeichnungen zu entnehmen ist, besteht die Einrichtung 46 aus zwei Antriebsrollen 52 bzw. 53, die an vertikalen Wellen 54 bzw. 55 angebracht sind, so daß jede Rolle 52 bzw. 53 um eine zugeordnete Vertikalachse drehbar ist. Auf jede Rolle 52 bzw. 53 ist eine genau kreiszylindrische, Antriebsfläche 56 mit starker Friktionswirkung aufgebracht; die Antriebsflächen 56 bestehen aus stark reibendem Werkstoff und legen sich gegen eine jeweils zugeordnete Seitenfläche des Bauteils 22, das in die Vorrichtung 20 eingeführt wurde, und bewegen dieses Bauteil auf einer geradlinigen Bahn 50 auf eine später noch zu beschreibende Art und Weise. Um einen größtmöglichen Wirkungsgrad zu erzielen, werden die Wellen 54 und 55 drehbar in geeignete reibungsarme Lagerungen aufgenommen, die an dem Werktisch angebracht sind.
Die Welle 54, auf der die Antriebswelle 52 befestigt ist, hat die Form einer Antriebswelle, und ein Getriebe 60 treibt die Welle 55 an. Das Getriebe 60 besteht aus einem Antriebszahnrad 61, das auf der Welle 54 drehfest angebracht ist, einem drehbar auf einer feststehenden Welle 62A angeordneten leerlaufenden Zahnrad 62 und einem auf der Welle 55 befestigten angetriebenen Zahnrad 63. Die Zahnräder 61 bis 63 wirken in der Weise zusammen, daß bei einer Umdrehung der Welle 54 auch die Welle 55 einmal umläuft, wodurch die Rollen 52 und 53 in Drehung versetzt werden, die als Antriebsrollen betrachtet werden ,weil sie die ßewegungskraft zum Fördern des Bauteils 22 liefern, wenn dieses Teil in die Vorrichtung 20 gebracht wird.
ru jeder Rolle 52 und 53 gehört eine mit ihr zusammenwirkende Stützrolle 64, die an einer umlaufenden Vertikalwelle 65 befestigt ist. Jede Rolle 64 besitzt eine kreiszylindrische Mantelfläche 66 (vgl. Fig. 9), die an der Seite des jeweiligen langgestreckten Bauteils 22 anliegt, die der Bauteilseite gegenüberliegt, an der die Rollen 52 und 53 angreifen. Die Mantelfläche 66 jeder Rolle 64 wird federnd gegen das Bauteil 22 geführt, wodurch das Bauteil 22 federnd zwischen den Antriebsrollen und den Stützrollen eingeklemmt ist und wenn die Antriebsrollen sich drehen, wird das Bauteil 22 in der Vertikalen durch die zylindisehen Mantelflächen 56 und 66 gehalten und in horizontaler Richtung vorwärtsbewegt.
Die Wellen 65 sind drehbar in einem Block 67 gehaltert, der auf einem Schlitten 70 verschiebbar ist; der Schlitten 70 ist an dem Werktisch 44 befestigt, und die Stützrollen 64 können auf diese Weise in Richtung auf eine gegenüberstehende Rolle 52 oder 53 oder von ihr weg bewegt werden. An den Blöcken 67 ist eine Vorrichtung angebracht, die auf diesen Block einwirkt und damit ihn und die an ihm angebrachte Stützrolle gegen eine zugeordnete Antriebsrolle drückt; im vorliegenden Fall besteht diese Vorrichtung aus einer in der Waagerechten verschiebbaren Stange 71, deren eines Ende an dem Block 67 befestigt ist, während das andere Ende durch eine Bohrung 72 in einem hochstehenden Flansch 73 an dem Schlitten 70 geführt ist.
Der mittlere Teil der Stange 74 ist glatt und bewegt sich frei durch die Bohrung 72; ferner sind zwei Muttern auf die Stange 71 gegen die Enden des glatten mittleren Abschnitts geschraubt; die Muttern begrenzen die Bewegung der Stange und damit der an ihr angebrachten Stützrollen in Richtung auf die zugeordneten Antriebsrollen und von ihnen weg.
Eine Druckfeder 75 wirkt als druckausübendes Mittel und ist zwischen dem Flansch 73 und der einen Mutter auf der Stange 71 ausgespannt, um den zugehörigen Block 67 mit der Stützrolle 64 federnd gegen eine zugeordnete Antriebsrolle und gegen einen Seitenabschnitt eines langgestreckten Bauteils 22 zu drücken, das von der erfindungsgemässen Vorrichtung behandelt wird. Der glatte Mittelabschnitt 74 an der Stange 71 und die Anwendung der Druckfeder 75 erlaubt der Fördervorrichtung 46, langgestreckte Bauteile 22 unterschiedlicher Breite zu behandeln und dabei die Teile genau an der Abgabestation 51 vorbei zu bewegen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 7, die den Antrieb für die Einrichtung 46 am deutlichsten darstellt, soll dieser Antrieb nun beschrieben werden. Danach ist insbesondere ein Elektromotor580 mit einem handbetätigten Drehzahlregler 81 vorgesehen. Der Motor 80 steht in Wirkverbindung mit einem Getriebe 82, dessen Ausgangswelle 83 über eine schlupffrei arbeitende Kette 85 mit einer Zahnraduntersetzung 84 verbunden ist. Eine Kupplung 86 liegt zwischen der Antriebswelle 54 und der Zahnraduntersetzung 84; die Kupplung wird über ein Solenoid 90 betätigt. Ist die Kupplung ausgerückt, so kann ein Bauteil 22 zum Einsetzen und Ausrichten frei durch die Einrichtung 46 bewegt werden. In der Antriebswelle 54 ist ferner ein Kreuzgelenk 91 vorgesehen, um den Antrieb für die Einrichtung 46 zu verbessern.
Die Fig. 1, 6 und 8 zeigen eine Anordnung 92, mit der der Arbeitskopf 30 in Bezug auf die geradlinige Bahn 50 eingestellt werden kann, damit die Düse 33 oberhalb der Rinne 23 eines langgestreckten Bauteils 22, das in der Vorrichtung 20 behandelt werden soll, eingestellt werden kann.
Die Anordnung 92 umfaßt zwei vertikal stehende Tragplatten 93, die an entgegengesetzten Seiten des Werktischs 44 in geeigneter Weise angebracht sind. Eine glatte Tragstange 94 ist mit ihren Enden an den Platten 93 angebracht; sie trägt eine Anordnung mit einem Schlitten.
Der Arbeitskopf 30 wird an einem vertikal stehenden Ständer 95 gehalten, an dem zwei Tragklötze 96 mit je einer zylindrischen Bohrung 97 angebracht sind; durch die Bohrungen 97 in den Tragklötzen 96 führt die Stange 94. Der Ständer 95 stützt sich also über die Tragklötze 96 gegen die Stange 94 ab.
Fig. 6 zeigt deutlich, daß eine Platte 100 an dem Ständer 95 angebracht ist; an dem hinteren Plattenteil 102 befindet sich eine Gewindemutter 101; durch die Mutter 101 führt eine Gewindespindel 103, deren Enden sich in den Tragplatten 93 frei drehen können. An der Spindel 103 ist ein Handrad 104 angebracht, mit dessen Hilfe sich die Stange leicht drehen läßt; beim Drehen des Rades in einer bestimmten Richtung bewegt sich der vertikal stehende Ständer 95 in einer bestimmten Richtung längs der geradlinigen Bahn 50, und beim Drehen in entgegengesetzter Richtung kehrt der Ständer 95 seine Bewegung auf der Bahn 50 um. Mit dem Handrad 104 kann die Düse 33 in horizontaler Richtung genau eingestellt werden.
An dem Ständer 95 befindet sich noch ein Schlitten 105, der zwischen zwei vertikal verlaufenden Schienen 106, die in passendem Abstct. 4 stehen und an den gegenüberliegenden Seitenkanten des Schlittens 105 angreifen, verschiebbar ist. Eine Gewindespindel 107 ist durch ihr Gewinde mit dem oberen Schlittenteil verbunden und ihr oberes Ende greift durch eine Öffnung 108 (Fig. 7) in einem horizontal liegenden Träger 110, der den oberen Teil des Ständers 95 bildet (vgl. Fig. 6 und 8). Auf den oberen Teil der Spindel 107 ist eine Gewindemutter 111 geschraubt, so daß beim Verdrehen der Mutter in der einen Richtung der Schlitten 105 (und damit die Düse 33) nach unten und durch Drehen der Mutter 111 in der entgegengesetzten Richtung der Schlitten 105 (und damit die Düse 33) nach oben bewegt wird. Der Ständer 95 und sein Schlitten 105 ermöglichen somit eine genaue Einstellung des Arbeitskopfs 30, d.h. auch der Düse 33 in vertikaler und in horizontaler Richtung quer zu der waagerecht verlaufenden geradlinigen Bahn 50, und beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verläuft die Horizontalverstellung senkrecht zu dieser Bahn.
Die Fig. 1 und 4 zeigen eine mögliche Ausführungsform eines allgemein mit 112 bezeichneten einstellbaren Führungsblocks, der dazu dient, jedes gerade starre Bauteil 22 so durch die Vorrichtung 20 zu leiten, daß die offene Rinne 23 des Bauteils 22 fluchtend zu der Düse 33 unter dieser angeordnet ist, so daß Kunststoffmaterial 26 unter Schwerkraftwirkung in der bereits erwähnten Weise in die Rinne 23 gegeben werden kann. Das Bauteil 22 ist, wie man den Zeichnungen entnehmen kann, ein starres Element von ungleichmässigem Querschnitt, jedoch leitet die Anordnung 112 dieses Bauteil 22 so, daß es sich ungestört längs der geradlinigen Bahn 50 bewegt ohne hängenzubleiben oder verzögert zu werden. Ausserdem läßt sich die besondere Anordnung 112 leicht so verstellen, daß sie sich einem Bauteil 22 auch dann anpaßt, wenn dieses eine sehr unregelmässige Umrandung aufweist, so daß das Bauteil, wenn es von der Einrichtung 46 durch die Vorrichtung 20 gezogen wird, nicht dazu neigt, sich zu drehen oder in einem Winkel zu der geradlinigen Bahn 50 zu laufen.
Jede Anordnung 112 besteht aus einer Mehrzahl von E le menten oder Blechen 113, die zusammen eina Führungsfläche bilden, wie sie durch 114 und 115 angedeutet ist, und die der Umrandung der einander gegenüberstehenden Flächen des Bauteils 112 entspricht. Wie Fig. 5 erkennen läßt, ist an jedem Blech 113 eine Randfläche 116 vorgesehen, die vorzugsweise aus einem reibungsvermindernden nichtmetallischen Werkstoff besteht. In jedem Blech 113 sind ausserdem zwei längliche Schlitze 120 ausgebildet, so daß, wenn die Anordnung 112 in Halterungsstellung auf dem Werktisch 44 angebracht ist, die Schlitze 120 in Querrichtung, d.h. im vorliegenden Fall senkrecht zu der geradlinigen Bahn 50 verlaufen.
Die Anordnung 112 ist mit fOx @hl Spannbolzen 121 versehen, die jeweils durch einen ugehörigen länglichen Schlitz 120 verlaufen, und jeder Spannbolzen 121 reicht durch die Schlitze 120 in einem Stapel Bleche und wird in eine zugehörige Gewindeöffnung @@ in einem Bauteil 122, das auf dem Werktisch 44 festgelegt ^V;-» zse$chraubt.
Zu jedem Spannbolzen 121 gehört eine Beilagscheibe 123 und eine auf das obere Ende des Spannbolzens geschraubte Mutter 124, wodurch die Bleche 113 als Stapel zueinander ausgerichtet an die entgegengesetzten Seiten eines zugehörigen langgestreckten Bauteils 22 nach Einzeleinstellung jedes Blechs 113 legbar sind, so daß das Bauteil 22 sich frei oder praktisch unbehindert durch den Führungsblock 112 bewegen kann.
Ohne Rücksicht auf die Querschnittsgestalt eines von der Vorrichtung 20 zu behandelnden langgestreckten Bauteils werden die Bleche 113 auseinanderbewegt, und ein Bauteil 22 wird innerhalb des Führungsblocks 112 so ausgerichtet, daß eine in dem Bauteil befindliche Rinne 23, die mit thermoplastischem Material gefüllt werden soll, lotrecht unter der Düse 33 steht. Wenn das Bauteil auf diese Weise ausgerichtet ist, werden die Bleche 113 lose gegen die voneinander abgewandten Aussenflächen des langgestreckten Bauteils 22 geführt, und da jedes Blech 113 gegenüber der ihm zugeordneten vertikalen Gesamtfläche eines Bauteils 22 verhältnismässig dünn ist, können die Bleche 113 an beiden Seiten des jeweiligen Bauteils in der in Fig. 4 angegebenen Weise angeordnet sein, so daß sie sich dem Umriß des Bauteils anpassen. Wenn die Bleche 113 auf beiden Seiten des Bauteils 22 eingestellt sind, werden die Muttern 124 angezogen, und das Bauteil 22 wird zurückgezogen; nun kann die Vorrichtung 20 eingeschaltet werden und ein Kunststoffmaterial 26 kann durch die Düse 33 austreten, während das Wnggestreckte Bauteil 22 von der Halterungs- und Fördereinrichtung 46 durch die Vorricht#ung 20 bewegt wird; dadurch wird die zentrale Rinne 23 gefüllt und eine Verbundkonstruktion der in Fig. 2 gezeichneten Art hergestellt.
Das Bauteil 122 kann ferner mit einer Anzahl Gruppen von Gewindeöffnungen 119 versehen werden (125 und 126 in Fig. 4), wobei jede Gruppe unterschiedlich grossen Abstand von den Antriebsrollen 52 und 53 hat; auf diese Weise lassen sich Bauteile 22 grösserer Breite unterbringen.
Fig. 5 zeigt, daß jedes Blech 113 mit einer Abschrägung 128 versehen ist, die das vordere Ende der praktisch ebenen Fläche 116 darstellt; die Schrägfläche 128 erleichtert das Einführen des vorderen Teils des jeweiligen langgestreckten Bauteils 22 in den Förderblock 112, damit die Behandlung in der Vorrichtung 20 vereinfacht wird. In der obigen Beschreibung war angegeben, daß es sich bei der Fläche 116 um eine Fläche mit geringer Reibung handelt; eine solche Fläche läßt sich als Beschichtung oder als Streifen am Hauptteil eines Blechs 113 ausführen, aber auch das gesamte blattförmige Teil 113 kann aus reibungsarmem Werkstoff bestehen.
Die Vorrichtung 20 kann mit einer elektrischen Steuerung (vgl. Fig. 10) ausgestattet werden, mit der die Fördereinrichtung 46 eingeschaltet werden kann und die das Kunststoffmaterial 26 aus der Düse 33 austreten läßt, sobald das vordere Ende des jeweiligen Bauteils 22 sich an der Abgabestation 51 befindet und die schließlich die Fördereinrichtung 46 anhält und den Strom des Kunststoffmaterials unterbricht, wenn das Ende jedes Bauteils 22 an dieser Abgabestation vorbeigelaufen ist. Die elektrische Steuerschaltung 130 enthält zwei Speiseleitungen L1 und L2 und weist einen.Hauptschalter 131 auf, der an einem Schaltpult 132 (Fig. 1) angebracht ist. Ferner ist ein Haupt-Starterdruckknopf 133 sowie als Gefahrenschalter ein Stop-Druckknopf 134 als Sicherheitsvorkehrung eingebaut.
Ferner sind in der Schaltung 130 ein handbetätigter Ruhekontaktschalter 135, der auf den Motor 80 wirkt, der als Hauptantrieb für die Fördervorrichtung 46 dient, sowie ein weiterer handbetätigter Ruhekontaktschalter 136 vorgesehen, der auf den Motor 37 wirkt, der als Antrieb für die Pumpe 36 dient, die Kunststoffmaterial 26 durch die Düse 33 pumpt. Mit den Schaltern 135 bzw. 136 können die Motoren 80 bzw. 37 wahlweise eingeschaltet werden; sie lassen sich während des Einrichtens und Überprüfens der Gesamteinrichtung 20 verwenden.
Soll die Vorrichtung 20 automatisch arbeiten, sobald ein Bauteil 22 durch den Führungsblock 112 in Richtung auf die Abgabestation eingeführt ist, so beläßt man die Schalter 135 und 136 in ihrer Lage als Ruhekontakt; dann schließt man den Hauptschalter 131 und drückt den Start-Druckknopf 133. Durch Betätigen des Druckknopfs 133 wird ein Steuerrelais 140 erregt, das die Ruhekontakte 140A, 140B und 140C schließt.
Durch Schliessen der Kontakte 140A wird ein Haltekreis für das Relais 140 geschlossen, der es erregt hält, wenn der Startknopf 133 losgelassen wird, durch Schliessen des Kontakts 140B wird der Motor 80 angelassen, der die Fördereinrichtung 46 antreibt und durch Schliessen des Kontakts 140C wird der Motor 37 angelassen, der die das Kunststoffmaterial 26 fördernde Pumpe 36 antreibt. In diesem Augenblick treibt der Motor 80 lediglich sein Getriebe 82 und die Zahnraduntersetzung 84 an, jedoch wird die Fördervorrichtung 46 noch nicht betrieben. Die Pumpe 36 arbeitet zwar, jedoch hat das Solenoid 42 sein Ventil 41 auf Nebenschluß geschaltet, wodurch das Kunststoffmaterial 26 durch die Leitung 43 in den Behälter 35 zurückgeführt wird.
Wenn ein langgestrecktes Bauteil 22 durch den Führungsblock 112 eingeschoben wird, bewegt man es vorwärts, bis es zwischen der Rolle 52 und deren Stützrolle 64 eingeklemmt ist, und da die Antriebsrollen 52 und 53 noch nicht mit dem Motor 80, dem Getriebe 82 und der Zahnraduntersetzung 84 gekoppelt sind, wird das Bauteil 22 leicht an Ort und Stelle gebracht, so daß es einen Fühler in Gestalt eines Endschalters 141 (vgl. auch Fig. 6) auslöst, der unmittelbar vor der Abgabe station 151 angeordnet ist. Der Endschalter 141 weist Kontakte 141A auf, die von dem darauf drückenden Bauteil 22 geschlossen werden, sowie direkt mechanisch gekoppelte Kontakte 141B, die in dem gleichen Augenblick geöffnet werden, in dem die Kontakte 141B geschlossen werden.
Durch Schliessen der Kontakte 141A wird ein Steuerrelais 142 erregt, wodurch dessen Arbeitskontakte 142A und 142B geschlossen werden. Beim Schliessen der Kontakte 142A wird ein Haltekreis über einen Ruhekontakt 143A eines weiteren Steuerrelais 143 geschlossen, das anschliessend beschrieben wird und wodurch das Relais 142 erregt bleibt, und beim Schliessen der Kontakte 142B wird ein solenoidbetätigter Zeitgeber 144 erregt, wodurch die Kontakte 144A und 144B dieses Zeitgebers geschlossen werden.
Beim Schliessen der Kontakte 144A wird das Solenoid 90 für die Kupplung 86 geschlossen, wodurch die Antriebswelle 54 unmittelbar mit dem Motor 80 gekoppelt wird, so daß die Fördereinrichtung 46 das Bauteil 22 unter die Düse 33 an der Abgabestation 51 bewegen kann, und durch Schliessen der Kontakte 144B wird das Solenoid 42 erregt, das einen Kolbenschieber im Ventil 41 versceJl+, woraufhin Kunststoffmaterial durch die Düse 33 fliessen kann. Somit wird durch Erregen des Steuerrelais 142 gleichzeitig die Bewegung des Bauteils 22 durch die Abgabestation 51 hindurch und das Abwärtsfliessen von KunststoffmateriäL in die Rinne 23 im Bauteil 22 eingeleitet.
Wenn das vordere Ende des Bauteils 22 sich über den Endschalter 141 hinaus bewegt, berührt es einen weiteren Fühler in Form eines Endschalters 145 unterhalb (stromab) der Abgabestation und löst ihn aus; der Endschalter 145 dient zum Erregen des oben erwähnten Steuerrelais 143. Aber obwohl der Schalter 145 betätigt wird, ist er wirkungslos, weil er in Reihe mit den Kontakten 141B des Schalters 141 liegt, weshalb der Schalter 145 nur wirksam wird und das Relais 143 erregt, nachdem das Ende eines einzelnen Bauteils an dem Schalter 141 vorbeigelaufen ist.
Wenn das Ende eines Bauteils 22 sich an dem Schalter 141 vorbei bewegt, kehren dessen Kontakte 141B in ihre normale Schließlage zurück, worauf der Schalter 145 wirksam wird und das Steuerrelais 143 erregt. Bei Erregung des Relais 143 öffnen seine Ruhe kontakte 143A, wodurch das Steuerrelais 142 und damit der Zeitgeber 144 abgeschaltet werden. Jedoch besitzt der Zeitgeber ein eingebautes Zeitglied und seine Kontakte 144A und 144B öffnen erst, wenn die eingestellte Verzögerungszeit verstrichen ist, weshalb die beiden Solenoide 42 und 90 während der am Zeitgeber 144 eingestellten Verzögerungszeit erregt bleibt, und diese Zeitspanne wird so eingestellt, daß das Bauteil 22 an der Antriebsrolle 53 und der zugehörigen Stützrolle 64 vorbeigeführt ist. Nach Ablauf der am Zeitgeber 144 eingestellten Verzögerungszeit öffnen die Kontakte 144A und 144B, womit die Solenoide 42 und 90 abgeschaltet und die Fördereinrichtung 46 angehalten wird, gleichzeitig wird der Ausfluß von Kunststoffmaterial 26 aus der Düse 33 unterbrochen.
Mit der Steuerschaltung 130 ist es einfach, jedes einzelne Bauteil 22 zwischen die zusammenwirkenden Rollen der Fördereinrichtung 46 einzuführen, woraufhin die Endschalter 141 und 145 zusammenwirken, so daß das jeweilige Bauteil 22 durch die Vorrichtung 20 geführt und derweil die Rinne 23 des Bauteils mit Kunststoffmaterial 26 gefüllt wird.
Wenn das Ende des jeweiligen Bauteils 22 an der Abgabestation 51 vorbeiläuft, kommt die Anlage automatisch zum Stillstand, bis ein weiteres Bauteil in der angegebenen Weise eingelegt wird.
Wie man in Fig. 6 erkennen kann, liegt ein kurzer Zwischenraum 150 zwischen dem Schalter 141 und der Abgabestation 51, wodurch, wenn das vordere Ende des jeweiligen Bauteils 22 den Schalter 141, das Steuerrelais 142 und damit das Solenoid 42 erregt, ein sofortiger Strom von Kunsttoffmaterial aus der Düse 33 einsetzt, der bis zu dem Augenblick nutzlos abfließt, bis die Rinne 23 dieses Bauteils so weit vorgerückt ist, daß sie das Kunststoffmaterial auffangen kann. Die Menge des verschwendeten Kunststoffmaterials ist sehr gering; sie wird in einem unmittelbar unter der Abgabestation 51 aufgestellten Behälter 151 aufgefangen. Jedoch ist es erforderlich, daß auch das äusserste vordere Ende jedes Bauteils Kunststoffmaterial enthält, weshalb der geringe Materialverlust gerechtfertigt erscheint.
Der Endschalter 145 befindet sich, wie Fig. 6 erkennen läßt, ganz in der Nähe des Endschalters 141 und beide Schalter liegen ganz nahe an der Abgabestation 51. Wenn das Ende des jeweiligen Bauteils 22 sich an dem Endschalter 141 vorbeibewegt, wird das Relais 143 sdDrt erregt und entregt damit über seine Arbeitskontakte 143A des Relais 142; das Solenoid 42 wird jedoch erst entregt, wenn der Zeitgeber 144 abschaltet. Auch nach dem vollständigen Füllen des Endteils einer Rinne 23 fließt eine kleine Menge Kunststoffmaterial ins Leere und wird von dem Behälter 151 aufgefangen.
Bei dem in den Fig. 1 und 4 gezeichneten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Führungsblock 112 mit Bolzen 121 und Muttern 124 versehen, durch die die Bleche 113 in der angegebenen Weise in ihrer Stellung festgehalten werden können. Jedoch können mit Gewindebolzen 121 und Muttern 124 die Bleche 113 an den entgegengesetzten Seiten des langgestreckten Bauteils 22 nur mit erheblichem Zeitaufwand festgelegt werden,weshalb es bei manchen Anwendungsfällen wünschenswert sein kann, eine Schnellspannvorrichtung zu verwenden, wie sie in Fig. 11 gezeichnet ist und die ein schnelles Klemmen jedes Blechstapels ermöglicht, wenn die Bleche 113 einzeln ausgerichtet sind.
Die Klemmvorrichtung nach Fig. 11 enthält insbesondere eine waagerechte Welle 152, die in zylindrischen Öffnungen 153 im oberen Teil der Bolzen 154 drehbar aufgenommen ist und an ihren Enden durch Splinte od. dgl. gegen axiale Verschiebung gesichert sind. Die Bolzen 154 laufen durch die Öffnungen 120 und in den Blechen 113, aus denen jeder Stapel besteht und die unteren Enden der Bolzen sind in geeigneter Weise an dem Werktisch 44 befestigt.
An der Welle 152 ist in geeigneter Weise ein Klemmorgan 156 befestigt, das aus einem mit einer Nockenfläche 160 versehenen Klemmkopf 157 und einem Betätigungsarm 161 besteht. Bei Verwendung der Einrichtung wird der Arm 161 der jeweiligen Klemmvorrichtung aufwärts bewegt, so daß e in Stapel geschichteter Bleche 113 einzeln eingestellt werden kann und wird dann abwärts geführt, so daß die Nockenfläche 160 das obere Blech 113 berührt und es abwärts drückt, so daß dieser Stapel von Blechen in seiner Lage festgehalten wird.
Wenn das Kunststoffmaterial 26 in die Rinne 23 des jeweiligen Bauteils 22 geflossen ist, kann es weiterbehandelt werden, damit das Kunststoffmaterial in seiner Lage erstarren und aushärten kann. Man kann natürlich verschiedene Arten Kunststoffmaterial verwenden und das Härten erfolgt nach bekannten, den Eigenschaften des jeweiligen Kunststoffmaterials angepaßten Methoden.
Die Vorrichtung 20 ist, wie man sieht, optimal einfach aufgebaut und erlaubt eine wirtschftlichere 11er'stellung der wärmeisolierten Verbundkonstruktion 21 zu geringstmöglichem Preis. Jedes langgestreckte starre Bauteil 22 wird durch den Führungsblock 112 in die Halterungs- und Antriebseinrichtung eingelegt, worauf das Steuersystem 130 in der Vorrichtung 20 in Tätigkeit tritt um die Förder- und Halteeinrichtung 46 einzuschalten, so daß diese das Bauteil 22 automatisch durch die Abgabestation 51 leitet, während gleichzeitig die Rinne 23 in dem Bauteil mit Kunststoffmaterial gefüllt wird. Hat das Bauteil die Abgabestation durchlaufen, so sperrt das Steuersystem 130 automatisch das Abfliessen von Kunststoffmaterial aus der Düse 33 und hält die Fördervorrichtung- 46 an, Dann wird das Kunststoffmaterial in dem Bauteil 22 in der oben angegebenen Weise gehärtet.
Die einzelnen Steuerelemente der Schaltung 130 arbeiten in der Weise zusammen, daß die Geschwindigkeit, mit der ein Bauteil 22 durch die Abgabestation 51 geführt wird, durch den handbetätigten Drehzahlregler 81 an dem Motor 80 und die Drehzahl der Pumpe 36 ebenfalls durch einen handbetätigten Drehzahlregler an dem die Pumpe antreibenden Motor 37 eingestellt werden kann; auf diese Weise lassen sich die Vorschubgeschwindigkeiten des Bauteils 22 an der Abgabestation und die Menge des einströmenden Kunststoffmaterials auf das Volumen der zu füllenden Rinne 23 abstimmen. Es ist noch zu bemerken, daß die elektipische Schaltung 130 eine praktisch automatische Arbeitsweise der Vorrichtung 20 ermöglicht, wobei die Pumpe 36 kontinuierlich arbeitet, um - wie oben erwähnt - eine fortlaufende Bewegung des Kunst stoffmaterias herbeizuführen, und wobei auch der Motor 80 ständig läuft. Wenn ein langgestrecktes Bauteil durch den Führungsblock 112 eingeschoben und in die richtige Lage in der Halterungs- und Fördereinrichtung 46 gebracht ist, liefert die Vorrichtung 20 einen sofortigen Strom von Kunststoffmaterial zur Düse 33 in geeigneter Menge und ruft eine sofortige Bewegung des Bauteils 22 in geeigneter Geschwindigkeit durch die Abgabestation 51 auf einer geradlinigen Bahn 50 hervor, wodurch sich keine Verzögerung bei der-Lieferung von Kunststoffmaterial in der erforderlichen Menge und für die Bewegung des Bauteils 22 mit der erforderlichen Geschwindigkeit ergibt; die Rinne 23 wird dadurch in richtiger Weise gefüllt.
Die hier angegebene elektrische Schaltung 130 ist mit Fühlern in Form von Schaltern 141 und 145 ausgestattet; natürlich kann aber auch eine photoelektrische Abtastung oder jeder beliebige andere Fühler verwendet werden.
Die Vorrichtung 20 ist bei der beschriebenen Ausführungsform mit einem automatisch arbeitenden Steuersystem versehen, das den Vorschub und das Füllen des jeweiligen Bauteils 22 steuert. Natürlich läßt sich aber auch jede handbetätigte Steuerung als Steuerung des Vorschubs des Bauteils 22 durch die Abgabestation 51 und als Steuerung für die Strömung in der Düse 33 verwenden.
Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche: (i) Vorrichtung für die Herstellung von wärmeisolierenden Verbundkonstruktionen durch Füllen einer offenen Rinne in einem geradlinigen starren Bauteil mit einem wärmeisolierenden Kunststoff-Material, gekennzeichnet durch einen Arbeitskopf (30) mit einer Düse (33) für die Ausgabe von Kunststoffmaterial (26) an einer Abgabestation (51) und durch eine Mehrzweckanordnung (46) zum Haltern und Fördern des Bauteils (22) durch die Abgabestation (51), wobei die Anordnung (46) mit Antriebsmitteln auf der einen Seite des Bauteils (22) und mit Stützmitteln auf der anderen Seite des Bauteils (22) versehen ist und zumindest eines dieser Mittel das Bauteil (22) federnd gegen das andere Mittel drückt und wobei ferner die Rinne (23) fluchtend unter die Düse (33) führbar ist, damit das Kunststoffmaterial (26) durch Schwerkraftwirkung in die Rinne (33) bringbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzweckanordnung (46) den Vorschub und die Halterung des Bauteils (22) in waagerechter Richtung ermöglicht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß die Mehrzweckanordnung (46) den Vorschub des Bauteils (22) in orlzontaler Richtung und die Halterung des Bauteils (22) in vertikaler Richtung ermöglicht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Führung des Bauteils (22) zum Herbeiführen einer geradlinigen Bewegung des Bauteils (22) durch die Abgabe station (51) hindurch.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Führungseinrichtung (112) im Abstand von der Mehrzweckanordnung (46) mit Flächen, die den zugeordneten Flächen des Bauteils (22) entsprechen, so daß das Bauteil (22) durch die Führungseinrichtung (112) hindurchtritt ohne dazu zu neigen, sich zu drehen oder sich im Winkel zu der geradlinigen Bahn zu bewegen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anordnung zum Einstellen des Arbeitskopfs (30) relativ zu der geradlinigen Bahn, um die Düse (33) oberhalb und unmittelbar neben der Rinne (23) auszurichten.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel eine um eine vertikale Achse (54) drehbare, mit einer kreiszylindrischen Reibfläche (56) versehene, zu die eine Seite des Bauteils (22) angreifende Antriebsrolle (52) aufweisen, daß die Stützmittel eine um eine vertikale Achse (65) drehbare, mit einer kreiszylindrischen Mantelfläche versehene, die andere Seite des Bauteils (22) berührende Stützrolle (64) aufweisen und daß die Mehrzweckanordnung (46) ausserdem eine Einrichtung umfaßt, die zumindest eine der Rollen gegen das Bauteil und gegen die andere Rolle drückt, um die federnde Klemmung herbeizuführen, so daß beim Drehen der Antriebsrolle (52) das Bauteil (22) gehaltert und längs der geradlinigen Bahn geführt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die druckausübende Einrichtung die Stützrolle (64) federnd gegen das Bauteil drückt, so daß bei Drehung der Antriebsrolle (52) das Bauteil (22) horizontal und vertikal gehaltert wird und längs der geradlinigen Bahn gefördert wird, wobei die druckausübende Einrichtung auch auf andere in der Vorrichtung zu behandelnde Bauteile mit anderen Abmessungen einzuwirken vermag.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (52) ihre Antriebsbewegung über eine Antriebswelle erhält, die von einem drehaahlgeregelten Motor (80) angetrieben wird, um die Vorschubgeschwindigkeit des Bauteils (22) in der Abgabestation (51) regeln zu )können.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektrische Steuerschaltung (130) zum automatischen Starten der Nehrzweckanordnung (46) und des Ausströmens von Kunststoffmaterial (26) aus der Düse (33), sobald das vordere Ende des Bauteils (22) an die Abgabestation (51) gebracht ist und zum automatischen Stillsetzen der Mehrzweckanordnung (46) und zum Beenden der Kunststoffabgabe, sobald das Ende des Bauteils (22) an der Abgabestation (51) vorbeigeführt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Steuerschaltung (130) zwei elektrische Fühler (141, 145) umfaßt, von denen der eine (141) die Mehrzweckanordnung (46) und den Beginn der Kunststoffabgabe startet und der andere (145) die Mehrzweckanordnung (46) stillsetzt und die Kunststoffabgabe unterbricht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsanordnung einen einstellbaren Führungsblock (112) umfaßt, der eine Anzahl Elemente enth#, die miteinander Führungsflächen (114, 115) bilden, die in ihrer Gestalt den zugehörigen Flächen des Bauteils (22) entsprechen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente als einzeln einstellbare blattförmige Teile (Bleche) (113) ausgeführt sind, an denen jeweils eine Kantenfläche mit den Kantenflächen benachbarter Bleche (113) zusammenwirkt und einen Teil einer zugeordneten Führungsfläche bildet, und daß ein länglicher Schlitz (120) mit einer senkrecht zur Bewegungsrichtung des Bauteils (22) verlaufenden Längserstreckung vorgesehen ist, wobei die Bleche zu einer Anzahl mit Abstand voneinander angeordneter Stapel zusammengefaßt sind, eine der Zahl der Stapel entsprechende Zahl von Klemmvorrichtungen vorgesehen ist, die jeweils durch den lalichen Schlitz geführt sind, der in jedem Stapel durch alle Bleche (113) verläuft, und die Bleche zusammen und gegen einen zugehörigen Träger geklemmt sind,so daß sie einen Teil einer Führungsfläche bilden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klemmvorrichtung ein mit seinem einen Ende an dem Träger befestigtes Organ aufweist und mit einem Kantaktelement an seinem anderen Ende ausgestattet ist, um das äussere Blech in seinem Stapel zu berühren.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente aus einzeln einstellbaren blattförmigen Teilen (Blechen) bestehen, von denen jedes eine Kantenfläche aufweist, die mit zugeordneten Kantenflächen benachbarter Bleche zusammenwirkt und einen Teil einer zugeordneten Führungsfläche bildet.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kantenfläche jedes Blechs aus reibungsarmem Werkstoff besteht.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Zusammenklemmen zusammengehöriger Bleche in festliegender Stellung gegen einen zugehörigen Träger, nachdem die Bleche eingestellt worden sind, so daß sie eine Führungfläche bilden.
18. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klemmvorrichtung an dem Träger angebracht ist und als Schnellklemmvorrichtung mit einem Klenimkopf (157) ausgeführt ist, der das aussenliegende Blech eines Stapels berührt.
19. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch geicennzeichnet, daß jedes Blech (113) mit einer Schrägfläflhe 128) versehen ist, die das vordere Ende des Innenrandabschnitts (116) darstellt und daß die Schrägflächen an den Blechen zusammenwirken zu einer konvergierenden Fläche, die das Einführen des vorderen Endes des Bauteils (22) in die Vorrichtung erleichtert.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß alle blattförmigen Teile aus reibungsarmem Nichtmetall bestehen, so daß das Bauteil (22) leicht in die Führungseinrichtung und durch sie hindurch geleitet werden kann.

L e e r s e i t e