DE2201656A1

DE2201656A1 - Verfahren zum verschweissen von kunststoffprofilen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2201656A1
Application number: DE19722201656
Authority: DE
Inventors: Andreas Stebler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-01-14
Filing date: 1972-01-14
Publication date: 1973-07-19
Also published as: DE2201656B2

Description

~Verfahren zum Verschweißen von Kunststoffprofilen und Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen von Kunststoffprofilen, z. B. von Profilen, die zur Ausbildung von Fensterrahmen dienen, in den Eckbereichen dieser Fensterrahmen sowie eine Vorrichtung zur Durchiührung des Verfahrens, in welche die Kunststoffprofile eingespannt werden.
Bei bekannten Verfahren werden die mit ihren schrägen Stirnflächen stumpf aneinander stoßenden und dort miteinander zu verschweißenden Profile in entsprechende Vorrichtungen eingespannt, mit welchen sie zunächst an einen Schweißspiegel zur Erwärmung der zu verschweißenden Stoßflächen herangebracht werden, wobei nach Entfernen des Sohweißspiegels die beiden Profile zusammengeschoben werden, so daß sich die erwärmten Stoßflächen miteinander verbinden können. Zur einwandfreien Durchführung dieser Vorgänge und zur Ausbildung einer ringsum einwandfreien Schweißnaht sind bestimmte Erwärmungstemperaturen, Erwärmungszeiten, Maßnahmen zur Wärmeleitung, ein bestimmter Schweißdruck usw. einzuhalten. In jedem Falle bildet sich aber bei dem bisher bekannten Verfahren ein Schweißwulst, der in irgendeiner Weise entfernt werden muß.
So wurde schon vorgeschlagen, den Schweißwulst durch das Profil umschließende Werkzeuge abzutrennen, die einen gegenüber dem Profil unterschiedlichen Vorschubweg haben. Gegebenenfalls soll hier das Abtrennen des Schweißwulstes schon bei Erreichen des Sollschweißdrukkes erfolgen. Dies ist offensichtlich aber nur auf einer Seite des Profiles möglich; ggf. begnügt sich der ältere Erfinder auch damit, daß der Schweißwulst in unmittelbarer Nachbarschaft der Profiloberfläche so weit zusammengepreßt wird, daß nur noch ein dünner Bereich stehenbleibt, der ein leichtes Abtrennen des Schweißwulstes von der Profiloberfläche erlaubt (OS 2.106.109).
Nach einem anderen noch nicht veröffentlichten Vorschlag wird eine Verdünnung des Schweißwulstes unmittelbar an der Profiloberfläche durch die entsprechende Ausbildung eines Formkopfes der Vorrichtung, in welcher die Profile eingespannt sind und einander genähert werden, erreicht, so daß auch dort der Schweißwuls~ in einfachster Weise entfernt werden kann.
In jedem Falle ist aber bei den bekannten Verfahren ein Schweißwulst vorhanden, der entfernt werden muß, gleichgültig, wie dick er ist.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, Mittel und Wege zu finden, die es ermöglichen, Kunststoffprofile an ihren Stoßflächen miteinander zu verschweißen1 ohne daß sich nach außen ein die Sei#enflächen des Profiles überragender Schweißwulst ergibt. Erst damit würden die bisher notwendigen Nacharbeiten, gleichgültig, wie stark der Schweißwulst ist, in Wegfall kommen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Verschweißen von Kunststoffprofilen, bei welchem diese Profile in verschiebbare Einspannvorrichtungen einer Schweißvorrichtung eingespannt sind, die weiterhin mit einem zwischen die zu verschweißenden Flächen einzubringenden schweißspiegel ausgerüstet ist, wobei die die zu verschweißenden Stoßflächen aufweisenden Enden der Kunststoffprofile während des gesamten Schweißvorganges, also bei Heranfuhrung an den Schweißspiegel, bei der anschließenden Annäherung nach Ausschwenken des Schweißspiegels und beim Zusammenpressen der Stoßflächen vollständig und ohne zeitweise Bildung eines Überstandes vom Formkopf der Einspannvorrichtung umschlossen werden.
Dergestalt liegen die Formköpfe während des Erwärmungsvorganges durch den Schweißspiegel an der Oberfläche desselben an. Die Formköpfe bilden des weiteren beim endgültigen Zusamaenführen der beiden zu verschweißenden Kunststoffprofile durch ihre unter Druck zusammengeführten Stirnflächen eine geschlossene Form, innerhalb welcher der Verschweißvorgang stattfindet. Es kann sich also nach außen hin keinerlei Schweißwulst mehr bilden, der wieder entfernt werden muß. Die Oberfläche des Profiles bleibt vollkommen glatt. Der Schweißwulst bildet sich lediglich nach innen aus.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeiehnet sich durch einen das Ende mit der zu verschweißenden Stirnfläche umschließenden Formkopf aus, der in Vorschubrichtung der Einspannvorrichtung relativ gegenüber dieser verschiebbar ist.
Diese Verschiebbarkeit kann entweder unter der Rückstellkraft von Rückstellfedern stehen. Es können aber auch zusätzliche Vorrichtungen, etwa hydraulische Zylinder zur Verschiebbarkeit des Formkopfes vorgesehen sein. Der Formkopf umschließt wie gesagt das Kunststoffprofil vollständig, ohne daß dies einen Überstand hätte.
Das eingespannte Kunststoffprofil wird mit der Einspannvorrichtung an den Schweißspiegel herangefahren, die Stirnfläche des Profiles wird durch den Schweißspiegel erweicht1 wobei die Stirnfläche des Formkopfes am Schweißspiegel, das Profil nach wie vor vollständig umschließend, anliegt. Um den Betrag des während des Erwärmungsvorganges notwendigen zusätzlichen Vorschubes des Kunststoffprofiles und der Einspannvorrichtung wird durch eine relative Bewegung des Formkopfes gegen die Einspannvorrichtung ausgeglichen. Bei Herausschwenken des Schweißspiegels rückt der Formkopf um diesen Vorschubbetrag selbsttätig nach, so daß auch Jetzt und bei weiterer Annäherung der zu verschweißenden Profile deren Enden vollständig vom Formkopf umschlossen sind. Die beiden Foruköpfe der zwei zueammenwirkenden Einspannvorrichtungen legen sich schließlioh mit ihren Stirnseiten fest aneinander an, bevor sich die Stirnseiten der Kunststoffprofile berühren und miteinander verschweißt werden.
Zur Verbesserung der Wärmeführung ist der der Stirnseite des Formkopfes benachbarte Bereich vorzugsweise dünnwandig ausgebildet.
Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch dieselbe erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer in der beigefügten Zeichnung schaubildlich und rein beispielsweise dargestellten Einspannvorrichtung der zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Schweißvorrichtung.
Die Einspannvorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei Schienen 1 und 2 mit U-förmigem Profil, welche das zu verschweißende Kunststoffprofil umschließen. Es können zur Ausrichtung der beiden Schienen z. B. Zapfen 3 an der einen Schiene 1 vorgesehen sein, die bei seitlichem Zusammenschieben in Ausnehmungen 4 der anderen Schiene 2 eingreifen. Diese Schienen sind auf einem nicht dargestellten Vorschubschlitten angeordnet. Sie bewegen sich bei Durchführung des Verschweißvorganges in Richtung des Pfeiles 5. Sollen z. B. Kunststoff-Fensterprofile zu einem Fensterrahmen verbunden werden, sind auf einer entsprechenden Schweißvorrichtung zwei derartige Eins#annvorrichtungen angeordnet, die in rechtem Winkel aufeinander zu beweglich sind. Im Zusammenführungsbereich ist dann auch der ein- und ausschwenkbare Sohweißspiegel zur Erwärmung der zu verschweißenden Stoßflächen der Kunststcffprcfile angeordnet.
Die Schienen 1 und 2 weisen Klemmstücke auf, die in ihrer Formgebung derjenigen des Profils angepaßt sind und dieses satt umschließen und festklemmen. Ein solohes Klemmstück 6 an der Schiene 1 ist in der Zeichnung sichtbar. Diesem gegenüber befindet sich ein korrespondierendes Klemmstück in der Schiene 2.
Die Einspannvorrichtung ist des weiteren erfindungsgemäß mit einem Formkopf ausgerüstet, der aus zwei korrespondierenden Teilen 7 und 8 besteht. Diese Formkopfteile 7 und 8 umschließen wiederum das zu verschweißende Kunststoffprofil entsprechend dessen Formgebung. Das Kunststoffprofil wird vor Beginn des Verschweißvorganges so in die Einspannvorrichtung eingelegt, daß die Formkopfteile 7 und 8 den Endbereich des Profils vollständig umfassen und kein Uberstand des Kunststoffprofils über den Formkopf gegeben ist. Die Formkopfteile 7 und 8 sind unterteilt in jeweils einen Vorderbereich 9 und 10 und einen hinteren Bereich 11 und 12. Die vorderen Bereiche 9 und 10 sind mit Gleitzapfen 13 ausgerüstet, die in entsprechenden Bohrungen der hinteren Bereiche il und 12 gleiten, Des weiteren sind zwischen beiden Bereichen Rückstellfedern 14 vorgesehen. Wird das eingespannte Profil in Vorschubrichtung 5 gegen den eingeschwenkten Schweißspiegel geführt, umschließen die Foruikopfteile 7 und 8 das Profil und liegen mit ihren Stirnflächen 15 und 16 an der Oberfläche des Schweißspiegels satt an. Wird der Endbereich des Profils durch die Wärmeeinwirkung des Schweißspiegels erweicht, drückt die Einspannvorrichtung gegen die Kraft der Federn 14 etwas nach. Wird nun der Schweißspiegel herausgeschwenkt, nehmen die vorderen Bereiche 9 und 10 der Formkopfteile 7 und 8 wieder ihre ursprüngliche Lage ein, d. h. sie werden um ein geringes über die Profilenden überstehen. Nun werden die Jeweils zusammenwirkenden Einspannvorrichtungen zusammengeführt. Die Stirnflächen 15 und 16 der Formkopfteile 7 und 8 kommen wiederum satt gegenseitig zur Anlage. Bei weiterem Nachschub der Profile werden wieder die Federn 14 zusammöngedrückt. Es findet eine Verbindung der Profilenden innerhalb eines geschlossenen Formraumes statt, so daß sich keinerlei Schweißwulst mehr bilden kann.
Die vorderen Bereiche 9 und 10 der Formkopfteile 7 und 8 sind benachbart zu ihren Stirnflächen 15 und 16 möglichst dünnwandig ausgeführt, um eine zufriedenstellende Wärmeverteilung im Endbereich der Kunststoffprofile zu erreichen.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Verschweißen von iCunststoffprofi zu, wobei diese in verschiebbare und einander annäherbare Einspannvorrichtungen einer Schweißvorrichtung eingespannt werden, wobei weiterhin zwischen die zu verschweißenden Stoßflächen der Profile ein Schnveißspiegel zur Erwärmung der zu verschweißenden Bereiche eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Kunststoffprofile mit den zu verschweißenden Stoßflächen während der gesamten, den Schweißvorgang ausmachenden Verfahrensschritte, also bei Heranführung an den Schweißspiegel, bei der anschließenden Annäherung nach Ausschwenken des Schweißspiegels und beim Zusammenpressen der Stoßflächen vollständig und ohne zeitweise Bildung eines Uberstandes vom Formkopf der Einspannvorrichtung umschlossen werden.
2.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen das Ende des Kunststoffprofiles mit der zu verschweißenden Stoßfläche umschließenden Formkopf aufweist, der in Vorschubrichtung der Einspannvorrichtung relativ gegenüber dieser verschiebbar ist.
3.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkopf unter der Rückstellkraft von Rückstellfedern steht.
4.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur relativen Verschiebung des Formkopfes gegenüber der Einspannvorrichtung hydraulische Zylinder vorgesehen sind.
5.) Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der der Stirnseite des Formkopfes benachbarte Wandungsbereich desselben dünnwandig ausgebildet istt L e e r s e i t e