DE2249317C3 - Vorrichtung zum Stumpfschweißen von Kunststoff-Rohren, -Formstücken o.dgl. - Google Patents

Vorrichtung zum Stumpfschweißen von Kunststoff-Rohren, -Formstücken o.dgl.

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DE2249317C3 DE19722249317 DE2249317A DE2249317C3 DE 2249317 C3 DE2249317 C3 DE 2249317C3 DE 19722249317 DE19722249317 DE 19722249317 DE 2249317 A DE2249317 A DE 2249317A DE 2249317 C3 DE2249317 C3 DE 2249317C3
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stumpfschweißen von Kunststoff-Rohren, -Formstücken oder dgL, bei der zwei mit Spannvorrichtungen versehene Schlitten auf einem Grundrahmen angeordnet sind, von denen mindestens einer dieser Schlitten am Grundrahmen in Richtung zum anderen Schlitten verstellbar ist und bei der der verstellbare Schlitten einen Führungs-
)5 stab aufweist auf dem eine Führungshülse verschiebbar ist die sich in Verstellrichtung über eine Druckfeder am verstellbaren Schlitten abstützt
Derartige Vorrichtungen erfüllen zwei Funktionen. Einmal werden die in den Spannvorrichtungen festge legten Rohre, Formstücke oder dgv, stirnseitig plange fräst und zum anderen werden die zwei einander zugekehrten plangefrästen Stirnflächen dieser Rohre, Formstücke oder dgl. stumpf miteinander verschweißt Im ersten Fall wird zwischen die beiden Schlitten der
4^ Vorrichtung eine Schneideinrichtung gebracht Um einen Schneidvu rgang ausführen zu können, muß mindestens einer der beiden Schlitten am Grundrahmen verstellbar sein. Im zweiten Fall wird zwischen die beiden Schlitten der Vorrichtung eine Heizeinrichtung gebracht um die Stirnflächen der Kunststoff-Rohre, -Formstücke oder dgl. plastisch zu machen. In einem folgenden Anpreßvorgang werden die beiden plastischen Stirnflächen unter Druck zusammengeführt und bis zur Erkaltung der Stirnflächen unter diesem Druck gehalten. Auch hierzu muß wenigsten em Schlitten am Grundrahmen der Vorrichtung verstellbar sein.
Eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art ist durch die DD-PS 77 303 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind hydraulische Verstellzylinder vorgese hen und die Druckfeder wird mittels eines Stellringes auf eine Vorspannung eingestellt und stützt eine Druckplatte am versteilbaren Schlitten ab. Diese Druckplatte wird in der Arbeitsstellung gegen einen einstellbaren Festanschlag des auf dem Grundrahmen unverstellbar festgelegten Schlittens bewegt Stößt die Druckplatte an diesem Festanschlag an, dann wird der mit dem Anspreßdruck ausgeführte Stauchvorgang beendet und die beiden miteinander zu verbindenden
Teile werden nur mit der Differenz des Anpireßdruckes und der eingestellten Vorspannung der zusätzlichen Federelemente zusammengehalten. Diese Restkraft reicht wohl aus, beim Abkühlen und Schrumpfen der miteinander zu verbindenden Teile ein begrenztes Nachführen des verstellbaren Schlittens zu bewirken, der Anpreßdruck im Bereich der Schweißstelle fällt aber sehr stark ab.
Bei dieser bekannten Vorrichtung mit dem einstellbaren Festanschla^ am unverstellbaren Schlitten und der auf eine Vorspannung einstellbaren Druckplatte am verstellbaren Schlitten kann wohl eine definierte Wuistbüdung im Bereich der Schweißstelle vorgegeben werden. Die Schweißnaht weist jedoch keine ausreichende Festigkeit auf, da bei reduziertem Anpreßdruck während der Abkühlung der miteinander zu verbindenden Teile und der zunehmenden Erstarrung der Schmelze der Schweißstelle Spannungen und Lunker entstehen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der über die Druckfeder eine Nachführung des versteilbaren Schlittens beim Abkühlen und Schrumpfen der miteinander z~. verbindenden Teile bei unverändert aufrechi:erh?ltenem Anpreßdruck erfolgt, wobei die Verstellung der Führungshülse und das Spannen der Druckfeder beim Einstellen des verstellbaren Schlittens leicht und schnell manuell vorgenommen werden kann.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Führungshülse über einen Verstellhebel veirste'lbar ist. der an der Führungshülse drehbar gelagert ist und dessen weiterführender Arm über einen Zwischenhebel am Grundrahmen gelenkig abgestützt ist. und daß die Führungshülse am Grundrahmen oder am anderen Schlitten geführt und arretierbar ist.
Bei dieser Stelleinrichtung ist es möglich, den verstellbaren Schlitten unter Aufrechterhaltung einer Anpreßkraft zu arretierea Die besondere Ausbildung der Stelleinrichtung bringt dabei den Vorteil, daß sich das Kraft-Weg-Verhältnis von der Ausgangsstellung des Schlitten., zur Endstellung des Schlittens so ändert, daß sich anfänglich eine schnelle Verstellung und zum Schluß eine langsamere Verstellung des Schlittens bezogen auf den Stellweg am Verstellhebel ergibt. Dies wirkt sich insofern günstig aus, als die Anpreßkraft mit kleiner Stellkraft erreicht werden kann und die Verstellung des Scniittens aus der Ausgangsstellung sehr schnell erfolgen kann.
Wenn nach einer Weiterbildung vorgesehen ist, daß die Druckfeder die Führungshülse und die Distanzhülse unter Vorspannung an du· der Verstellrichtung abgekehrte Wand des verstellbaren Schlittens andrückt, und daß die Vjrspannungskraft der Druckfeder etwas größer ist als die zur Verstellung des Schlittens erforderliche Stellkraft, dann behält der verstellbare Schlitten auf seinem Stellweg jede eingestellte Stellung bei. Außerdem ergibt sich für die Druckfeder eine definierte Ausgangsstellung bei der Erzeugung der Anpreßkraft
Im einfachsten Falle genügt es, wenn der verstellbare Schlitten gegenüber einem starr mit dem Grundrahmen verbundenen Schlitten verstellbar ist. Die Verstellbewegungen werden jedoch schneller ausgeführt, wenn die Ausgestaltung so vorgenommen ist, daß der andere Schlitten am Grundrahmen gegenläufig zum verstellbaren Schlitten verschiebbar ist und daß die Verschiebung über ein mit dem Verstellhebel gekoppeltes an sich bekanntes Gestänge ausführbar ist. Die Stelleinrichtung braucht dann nur noch den halben Stellweg auszuführen. Die Mitnahme des verstellbaren Schlittens durch die Stelleinrichtung ist nach einer besonders einfacher; Ausgestaltung so gelöst, daß der Föhrungsstab in der der Verstellrichtung abgekehrten Wand des verstellbaren Schlittens festgelegt ist und eine verkürzte Führungshülse aufnimmt, die mit einem die Druckfeder führenden als Meßstab ausgebildeten Führungselement in der der Verstellrichtung zugekehrten Wand des
ίο verstellbaren Schlittens verbunden ist Diese Ausbildung hat auch den Vorteil, daß die Montage erleichtert wird, wobei die Führungshülse im Durchmesser größer ist als der Meßstab und im Bereich der Verbindungsstelle einen Anschlag für die Druckfeder bildet Die Verbindungsstelle ist dabei vorteilhafterweise als Schraubverbindung ausgebildet, die mittels einer Arretierschraube blockierbar ist. Damit der verstellbare Schlitten sofort nach dem Aufheben der Anpreßkraft über die Stelleinrichtung zurückgestellt werden kann, ist vorgesehen, daß sich die Führungshülse Ober eine
Distanzhülse, weiche ebenfalls auf d-vi Führungsstab
geführt ist, an der der Versteürichtung abgekehrten
Wand des verstellbaren Schlittens abstützt Eine sichere Arretierung des verstellbaren Schlittens
in einer Arbeitsstellung wird dadurch erreicht, dau der
Meßstab eine Rändelung für eine am Grundrahmen
bzw. dem anderen Schlitten angeordnete Arretier schraube aufweist
Eine optimale Ausnützung der Stelleinrichtung im
Bezug auf die Übersetzung in der Kraft-Weg-Kennlinie, wird nach einer nicht naheliegenden Ausbildung der Stelleinrichtung dadurch erreicht daß die gelenkige Abstützung des Verstellhebels am Grundrahmen so ausgelegt ist daß in der Endarbeitsstellung des verstellbaren Schlittens der Zwischenhebel mit dem Verstellhebel etwa in Strecklage ausgerichtet ist, daß in einer mittleren Stellung des verstellbaren Schlittens der Zwischenhebel parallel zum Führungsstab und der Verstellhebel senkrecht dazu ausgerichtet sind, und daß in der Ausgangsstellung des verstellbaren Schlittens der Zwischenhebel und der Verstellhebel zum Führungsstab gen· Igt sind und vorzugsweise einen spitzen Winkel einschließen.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine Vorrichtung zum Stumpfschweißen von Kunststoff-Rohren, -Formstücken oder dgl. in Seitenansicht, bei der eine Stelleinrichtung gemäß der Erfindung eingesetzt ist und
F i g. 2 die Stelleinrichtung nach der Erfindung. Die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung dient zum Stumpfschweißen von zwei aufeinander ausgerichteten Kunsts'off-Rohren. -Forms'tücken oder dgl.
Auf dem Grundrahmen 10 der Vorrichtung ist der Schlitten 13 starr befestigt An diesem Sch'itten 13 ist eine Spannvorrichtung 19 mit den Verschlußefementen 25 starr befestigt. Diese Spannvorrichtung legt das Formstück 16 so fest, daß ein Teil des Formstückes zur Mitte der Vorri. htung hin vorsteht Über eine Stützvorrichtung 14 mit dem Stützbügel 15 kann das Formstück 16 abgestützt werden. Diese Stützvorrichtung 14 ist auf dem Schlitten 13 axial verschiebbar und drehbar. Die eingestellte Lage der Stützvorrichtung 14 ist arretierbar. Der Stützbügel 15 ist gegenüber der Stützvorrichtung K höhenverstellbar und drehbar sowie in jeder Lage arretierbar. Das Rohrstück 17 wird in gleicher Weise abgestützt und durch die Spannvor-
richtung 18 mit den Verschlußelementen 24 festgelegt. Die beiden Stirnflächen des Rohres 17 und des Formstückes 16 sind damit eindeutig aufeinander ausgerichtet Die Spannvorrichtung 18 ist starr mit dem Schlitten 12 verbunden, der an den Führungselementen 11 des Grundrahmens 10 verstellbar ist.
Die Spannvorrichtungen 18 und 19 sind auf den bestimmten Durchmesser einer Rohrtype abgestimmt. Über die Feststellelemente 20 und 21 können diese Spannvorrichtungen 18 und 19 von den Schlitten 12 und 13 gelöst und gegen einen anderen Satz mit auf einen anderen Durchmesser abgestimmten Aufnahmen austauscht werden.
Zunächst wird zwischen die beiden Schlitten 12 und 13 eine nicht gezeigte Schneideinrichtung eingeführt, mittels derer die einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Rohres 17 und des Formstückes 16 gleichzeitig plangefräst werden. Die Schneideinrichtung wird danach entfernt und eine Heizplatte 22 über einen Hebel 23 eingeschwenkt. Die Stirnflächen des Rohres 17 und des Formstückes 16 werden unter der Wärmeeinwirkung der Heizplatte 22 plastisch gemacht.
Wird die Heizplatte 22 wieder ausgeschwenkt, dann können durch die Verstellung des Schlittens 12 in Richtung zum Schlitten 13 die plastischen Stirnflächen des Rohres 17 und des Formstückes 16 gegeneinander gedrückt werden. Zu diesem Zweck dient eine Stelleinrichtung am Schlitten 12, die anhand der F i g. 2 näher erläutert wird.
Am Grundrahmen 10 ist ein Stab 49 befestigt, der in die Verstellrichtung ausgerichtet ist. Am freien Ende dieses Stabes 49 ist ein Zwischenhebel 47 am Lagerbolzen 48 angelenkt. Das andere Ende dieses Zwischenhebels 47 ist über das Gelenk 46 mit dem Verstellhebel 32 verbunden. Der Verstellhebel 32 selbst ist über den Lagerbolzen 40 an einer Führungshülse 33 drehbar gelagert. Der weiterführende Verstellhebel 30 ist mit einem Griffstück, z. B. einem Bedienungsknopf 31, abgeschlossen. Die Führungshülse 33 ist auf einem Führungsstab 41 verschiebbar, der an der der Verstellrichtung abgekehrten Wand des Schlittens 12 festgelegt und parallel zum Stab 49 ausgerichtet ist. Dieser
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Der Meßstab 34 ist weiter im Schlitten 13 geführt und kann mittels der Arretierschraube 35 (Fig. I) starr mit dem Schlitten 13 gekoppelt werden. Der Meßstab 34 trägt zur Verbesserung der Arretierung eine Rändelung 37. Außerdem ist am Meßstab 34 eine Skala 38 angebracht, über die eine Anzeige der Verstellbewegung des Meßstabes 34 bei zusammengedrückter Druckfeder 36 und damit die Anpreßkraft abgeleitet werden kann.
In der Ausgangsstellung der Stelleinrichtung liegt der Lagerbolzen 40 in dem Punkt 40'. Der Hebel 32' bildet mit dem Zusatzhebel 47' vorzugsweise einen spitzen Winkel mit dem Gelenkpunkt 46' als Spitze. Bei einer Stellbewegung am Verstellhebel 32 wird die ausgezogene Mittelstellung erreicht, in der der Zusatzhebel 47 in der Verlängerung des Stabes 49 ausgerichtet ist und der Verstellhebel senkrecht zum Führungsstab 41 steht. Bei weiterer Verstellung des Verstellhebels 32 nimmt dieser die Stellung 32" ein, wobei er etwa in Strecklage zum Zusatzhebel 47" zu liegen kommt Die Gelenke 40 und 46 nehmen die Stellungen 40" und 46" ein.
Diese Auslegung der Stelleinrichtung bringt den Vorteil, daß der Schlitten 12 sehr schnell aus der Ausgangsstellung etwa in die Mittelstellung gebracht werden kann und daß von der Mittelstellung bis zur Endarbeitsstellung die Kraft-Weg-Kennlinie so beeinflußt wird, daß mit kleiner Stellkraft eine hohe Anpreßkraft erzeugt werden kann. Dies ist dann der Fall, wenn der Schlitten 12 an einer weiteren Verstellung gehindert ist und der Verstellhebel 32 über die Führungshülse 33 die Druckfeder 36 zusammendrückt. Wird in dem gespannten Zustand der Druckfeder 36 die Arretierschraube 35 angezogen, dann wird der Meßstab 34 und die Führungshülse 13 starr mit dem Schlitten 13 gekoppelt. Die Spannkraft der Druckfeder 36 kann sich nur auf den Schlitten 12 in Verstellrichtung auswirken. Das in der Spannvorrichtung 18 festgelegte Rohrstück 17 wird also mit dieser Spannkraft gegen die Stirnfläche des Formstückes 16 gedrückt. Diese Spannkraft wirkt solange bis die Arretierschraube 35 wieder gelöst wird. Dies wird nach dem Erkalten der plastischen Stirnfläche des Rohres 17 und des
eine Feststellmutter 44 am Schlitten 12 befestigt ist. Die Führungshülse 33 stützt sich über eine Distanzhülse 42 am Schlitten 12 ab, die ebenfalls auf dem Führungsstab 41 geführt ist. In die Führungshülse 33 ist ein Meßstab 34 eingeschraubt, der eine Durchgangsbohrung für den Führungsstab 41 aufweist. Die Schraubverbindung 39 zwischen der Führungshülse 33 und dem Meßstab 34 ist mittels der Arretierschraube 45 blockiert. Auf dem Meßstab 34 ist eine Druckfeder 36 geführt, die sich an der Führungshülse 33 und der der Verstellrichtung zugekehrten Wand des Schlittens 12 abstützt Die Druckfeder 36 ist dabei so dimensioniert, daß die Distanzhülse 42 mit einer Vorspannkraft gegen den Schlitten 12 gedruckt wird, die größer ist als die zur Verstellung des Schlittens 12 erforderliche Stellkraft verbinden sich das Rohr 17 und das Formstück 16.
Soll der Schlitten 13 gegenläufig zum Schlitten 12 verstellt werden, dann genügt es, den Verstellhebel 32 über den Gelenkpunkt 46 hinaus zu verlängern und das freie Ende dieser Verlängerung über ein Gestänge gelenkig mit dem Schlitten 13 zu verbinden. Der Schlitten 13 ist dann ebenfalls über Führungselemente am Grundrahmen 10 verstellbar. Auf diese Weise kann bei vorgegebenem maximalen Abstand der Schlitten 12 und 13 der Stellweg der Stelleinrichtung auf die Hälfte reduziert werden. Bei vorgegebenem Stellweg der Stelleinrichtung ist die Verstellung der Schlitten 12 und 13 doppelt so groß, was ein schnelleres Einstellen der Anpreßstellung mit sich bringt
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Stumpfschweißen von Kunststoff-Rohren, -Formstücken oder dgL, bei der zwei mit Spannvorrichtungen versehene Schlitten auf einem Grundrahmen angeordnet sind, von denen mindestens einer dieser Schlitten am Grundrahmen in Richtung zum anderen Schlitten verstellbar is« und bei der der verstellbare Schlitten einen Führungsstab aufweist, auf dem eine Führungshülse verschiebbar ist, die sich in Verstellrichtung über eine Druckfeder am verstellbaren Schlitten abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (33) über einen Verstellhebel (30 bis 32) verstellbar ist, der an der Führungshülse (33) drehbar gelagert ist und dessen weiterführender Arm über einen Zwischenhebel (47) am Grundrahmen (10) gelenkig (46, 48) abgestützt ist, und daß die Führungshülse (33) am Grundrahmen (10) oder am anderen Schlitten (13) geführt und arretierbar ist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennleichnet, daß der andere Schiitleii (13) starr mit dem Grundrahmen (10) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennleichnet, daß der andere Schlitten (13) am Grundrahmen (10) gegenläufig zum verstellbaren Schlitten (12) verschiebbar ist rind daß die Verschiebung über ein mit dem Verstellhebel (30 bis 32) gekoppeltes an sich bekanntes Gestänge ausführbar fet
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, iadurch gel nnzeichnet, daß der Führungsstab (41) in der der Verstellrichtung abgekehrten Wand des verstellbaren Schlittens (12) testgelegt ist und eine verkürzte Führungshülse (33) aufnimmt die mit einem die Druckfeder (36) fühlenden als Meßstab (34, 38) ausgebildeten Führungselement in der der Verstellrichtung zugekehrten Wand des verstellbaren Schlittens (12) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennleichnet. daß die Führungsschlitze (33) im Durchmesser größer ist als der Meßstab (34) und im Bereich der Verbindungsstelle einen Anschlag fft» die Druckfeder (36) bildet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verbindungsstelle als Schraubverbindung (39) ausgebildet ist. die mittels einer Arretierschraube (45) blockierbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Führungshülse (33) über eine Distanzhülse (42). welche ebenfalls auf dem Führungsstab (41) geführt ist an der der Verstellrichtung abgekehrten Wand des verstellbaren Schlittens (12) abstützt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstab (34) eine Rändelung (37) für eine am Grundrahmen bzw. dem anderen Schlitten (13) angeordnete Arretierschraube (35) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gelenkige Abstützung des Verstellhebels (30 bis 32) am Grundrahmen (10) so ausgelegt ist, daß in der Endarbeitsstellung des verstellbaren Schlittens (12) der Zwischenhebel (47") mit dem Verstellhebe] (32") etwa in Strecklage ausgerichtet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gelenkige Abstützung des Verstellhebels (30 bis 32) am Grundrahmen
(10) so ausgelegt ist, daß etwa in der Mittelstellung
des verstellbaren Schlittens (12) der Zwischenhebel
(47) parallel zum Führungsstab (4J) und der
"> Verstellhebel (30 bis 32) senkrecht dazu ausgerichtet sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet daß die gelenkige Abstützung des Verstellhebels (30 bis 32) am
ίο Grundrahmen (10) so ausgelegt ist, daß in der Ausgangsstellung des verstellbaren Schlittens (12) der Zwischenhebel (47') und der Verstellhebel (30 bis 32) zum Führungsstab (41) geneigt sind und vorzugsweise einen spitzen Winkel einschließen.
IZ Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet daß die Druckfeder (36) die Führungshülse (33) und die Distanzhülse (42) unter Vorspannung an die der Verstellrichtung abgekehrte Wand des verstellbaren Schlittens (12) andrückt und daß die Vorspannungskraft der Druckfeder (36) etwas größer ist als die zur Verstellung des Schlittens (12) erforderliche Stellkraft
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