DE2312362B2 - Zusatzeinrichtung für eine Schweißmaschine zum Verschweißen und Entgraten von Kunststoffprofilen - Google Patents

Zusatzeinrichtung für eine Schweißmaschine zum Verschweißen und Entgraten von Kunststoffprofilen

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DE2312362B2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zusatzeinrichtung für eine Schweißmaschine zum Verschweißen und Entgraten von Kunststoffprofilen mit außenseitig aufgelegten, die Profile zumindest teilweise umfassenden, bis nahe an die miteinander zu verschweißenden Profilenden reichenden und keilförmig zulaufenden Führungsschienen, die auf aufeinander verschiebbare Schlitten gespannt und durch Verschieben einer oder beider Schlitten mit den Endflächen gegen einen Heizspiegel vorgeschoben und nach Entfernen des Heizspiegeis mit den erweichten Enden bis nahe zum Berühren der Führungsschienen unter Bildung eines Schweißwulstes zusammengedrückt werden. Daran schließt sich noch ein Entgrauingsvorgang, der in der Regel von Hand nach Erkalten der Schweißnaht ausgeführt wird, an.
Das bekannte Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschweißen von Kunststoffprofilen ist in der Zeich-
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nung an Hand der Fig. la. Ib und Ic dargestellt und wird nachfolgend erläutert:
Die schematisch dargestellte Schweißmaschine wcisi die beiden Schlitten 2 auf, die entweder beide verschiebbar angeordnet sein können oder von denen einer fixiert ist und nur der andere verschoben vwrd Auf die Schlitten 2 werden die miteinander an ihrer Endflächen 10 zuverschweißenden Profile unter Aus richtung an dem Anschlag 5 mittels der Spannvorrichtung 4 festgespannt. Nach dem Festspannen der Profile 1 fährt der Heizspiegel 3 zwischen die Endflächen der Profile 1, wie in Fig. Ib dargestellt. Nach dem Anschmelzen der Endflächen 10 der Profile wird der Heiz spiegel 3 wieder abgesenkt und die Profile werden unter Druck zusammengeschoben. Beim Zusammenfahren der Schweißflächen entsteht die Schweißwulst 8 die außenseitig über den Profilrand hinaustritt. Es gibi nun bereits Verfahren und Vorrichtungen, um der Druck, der beim Zusammenfahren der angeschmolzenen Flächen der Profile zum Erreichen einer guten Verschweißung ausgeübt werden muß. zu regeln. i> bleibt jedoch bei allen bekannten Verfahren das Problem, die entstandene Schweißwulst 8 anschließend abzutragen. Bei Verwendung einer Vorrichtung der ir den Fig. la bis Ic beschriebenen Art kann die Schweüiwulst erst nach Erkalter, der Schweißverbindung abgeschabt werden, da bei Abarbeiten dei Schweißwulst in noch warmem Zustand eine Deformierung im Bereich der Schweißkante nicht ausgeschlossen werden kann und darüber hinaus noch eine nachträgliche Schrumpfung während des Erkaltens eintritt Dies hat ein Einziehen der Schweißnaht zur Folge, se daß die Oberfläche der Profile im Bereich der Schweiß kante nicht mehr eben ist. Aus diesem Grunde erfolg] das Abarbeiten der Schweißwulst grundsätzlich nach dem Erkalten der Profile. Dies bedeutet entweder, daü längere Wartezeiten der Schweißmaschine in Kauf genommen werden müssen, um bei noch eingespannten Profilen nach Fig. Ic die Schweißwulst abzuarbeiten oder es erfordert eine später nachzuholende Ausrichtung der fertig geschweißten Profile, beispielsweise zu einem Rahmen, um die Entgratung z. B. mittels Schleifbändern nachzuholen. Bei einer großen Schweißwulst ist außerdem auch je nach Oberflächenbeschaffenheit der Profile noch ein zusätzlicher Poliervorgang det entgrateten Oberfläche erforderlich.
Es sind nun bereits Vorrichtungen zum Stumpf schweißen von Profilen aus thermoplastischem Kunst stoff, ζ. B. DT-OS 21 06 109 oder DT-OS 21 23 939 be kanntgeworden, mit denen der beim Schweißvorgan^ entstehende Schweißwulst auf möglichst einfache Wei se entfernt werden soll. Hierzu sind aus massiven star ren Schienen bestehende Abkneiforgane oder An druckplatten vorgesehen, die die zu verschweißender Profile außenseitig entweder vollständig oder teilweise umschließen, und nach dem zum Verschweißen dei Profiienden erforderlichen Zusammenschieben dei Profile gerade aneinanderstoßen. Durch die sich im Be trieb ständig wiederholende Berührung der Schiener an der Schweißnaht erfolgt ein Abstumpfen der dii Schweißwulst entfernenden Kanten, was ein häufige! Nachschleifen derselben zur Folge hat. Durch da: Nachschleifen verändern sich jedoch de Maße dei Schienen, so daß das genaue Zusammenführen an dei Schweißnaht nicht mehr möglich ist. Diesem Mange muß durch aufwendige Nachjustierung der gesamter Andrückvorrichtung mit den Schienen abgeholfen wer den.
Darüber hinaus sind mit starren Schienen bei geer Einjustierung auf die Schweißnaht nur einwandfreie Schweißnähte mit gleichmäßiger Restschweißwulstbildung bei selchen Profilen zu erzielen, die eine ollständig ebene glatte und maßhaltige ^rofiloberfläehe aufweisen. Schon kleine Unregelmäßigkeiten führen beim Einsatz starrer Schienen zu unterschiedlichem Fluß des im Bereich der Schweißnaht plastifizierten Kunststoffes und damit zu einer ungleichmäßigen Schweißnaht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch beim Stumpfschweißen von thermoplastischen Profilen mit nicht vollständig ebenen Profiloberflächen die Bildung des Schweißwulstes auf einen möglichst kleinen Raum
begrenzen und die noch entstehende Restschweißwulst unter Hinterlassung einer einwandfreien Schweißnaht zu entfernen.
Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß die Führungsschiene mit einem parallel zur Endfläche des Profils verlaufendem als loses Blattmesser ausgebildetem Messer fest verbunden ist.
Mit der erfindungsgemäßen separaten Einsetzung von Blattmessern in die Schienen ist es nicht nur möglich messerscharfe dünne Kanten auszubilden, um auf diese Weise ein sauberes Unterdrücken und Wegdrükken der Restschweißwulst zu ermöglichen, sondern die Messer können jederzeit leicht ausgewechselt, ausgerichtet und nachgeschliffen werden, insbesondere das Nachschleifen der Messer ist von Bedeutung, da beim Benutzen die Messerkanten abstumpfen. Hinzu kommt, daß lediglich die eingesetzten Messer aus hochwertigem Schneidmetall angefertigt werden müssen, nicht hingegen die Schienen. Durch die außenseitige Führung des Profils innerhalb der Schienen mit den eingesetzten Messern wird der Anschmelzbereich im Bereich der Schweißkante auf den erforderlichen Anschmelzweg beschränkt, so daß die Schweißwulst sich nur in dem außerhalb der Führungen befindlichen Bereich der Profile bilden kann. Nach dem Anschmelzen der Endflächen der Profile erfolgt das Zusammendrücken der Profile und Verschweißen derselben ausschließlich in diesem definierten Bereich, wobei beim Zusammendrücken der Profile die Führungen sich einander bis fast zum Berühren nähern und auf diese Weise bereits eine Abstoßung der Schweißwulst vorgenommen wird. Um ein unnötiges Abstumpfen der Messerkanten durch zu starke gegenseitige Berührung zu verhindern, ist in Weiterbildung der Erfindung zum Abarbeiten der entstehenden Restschweißwulst ein in der von den Messern und Schienen gebildeten V-förmigen Nut geführter Schaber vorgesehen. Diese Entgratung kann in noch warmem Zustand der Profile vorgenommen werden, da die Führungen neben einer Wärmeabfuhr zugleich die Formstabilität der Profile im Schweißbereich gewährleisten.
Die erfindungsgemäße Zusatzeinrichtung kann an jede handelsübliche Schweißmaschine zum Schweißen von Kunststoffprofilen montiert werden, um so einen wesentlich verbesserten Schweißvorgang und rationelleren Entgratungsvorgang durchzuführen. Das Verfah- &° ren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch zum Verschweißen von beschichteten Profilen verwendbar, wobei beispielsweise auf einem Grundprofil eine farblich unterschiedliche Deckschicht aufgebracht ist. Mit den bekannten Vorrichtungen sind bei solchen beschichteten Profilen keine optisch einwandfreien Schweißnähte erzielbar, da bereits beim Anschmelzen „nd erst recht beim nachfolgenden Zusammendrücken zum Verschweißen durch die entstehende Schweißwulst die Beschichtung weggeschoben wird, so daß nach dem Abarbeiten der Schweißwulst im Schweißbereich ein farblich undefinierbarer Streifen aus einer Mischung der Farbe des Grundprofils und der Beschichtung entsteht. Durch die Begrenzung der Schweißwulst durch den Einsatz von Messern, die sich an die Profiloberfläche anpressen, ist es jedoch möglich, auch solche beschichteten Profile einwandfrei mit einem durchgehend glätten Übergang im Bereich der Schweißkante zu verschweißen, wobei kein Abtragen der Beschichtung im Bereich der Schweißkante erfolgt.
In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Zusatzeinrichtung für eine Schweißmaschine wird vorgeschlagen, die Messer zum Ausgleichen von Unebenheiten der Profiloberfläche federnd auszubilden. Eine solche Schiene mit abgefedertem Messer eignet sich insbesondere für den Einsatz bei nicht ganz planen Profilen, um Unebenheiten auszugleichen und die einwandfreie Führung bis in den Schweißbereich zu gewährleisten. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, die Messer und die Schienen keilförmig enden zu lassen, so daß die beiden an der Schweißkante zusammenkommenden Schienen in etwa eine V-förmige Nut bilden, welche gleichzeitig die Führungsnut für den Schaber für den nachfolgenden Entgratungsvorgang bildet.
Die erfindungsgemäßen mit Messer ausgerüsteten Schienen können je nach Art der verwendeten Schweißmaschine mit den Schlitten fest verbunden oder verschiebbar angeordnet sein. Das gleiche gilt auch für die zwischen Spannvorrichtung und Profil anzuordnende Schiene, die entweder lose aufgelegt und mittels eines Anschlages fixiert werden kann oder direkt in einer baulichen Einheit mit der Spannvorrichtung vorgesehen sein kann.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt
F i g. 2 eine schematische Aufsicht auf einen Fensterrahmen,
F i g. 2a den Einrichtungsvorgang, F i g. 2b den Anschmelzvorgang, F i g. 2c den Schweißvorgang und F i g. 2d den Entgratungsvorgang. In der F i g. 2 ist in einer schematischen Aufsicht der aus den Profilen t zusammengesetzte und bereits an drei Kanten 10 verschweißte Fensterrahmen dargestellt. Im Bereich der vierten zu verschweißenden Ecke liegt der Rahmen auf den Schlittenführungen der Schweißmaschine auf und wird oberseitig von den Schienen 6 abgedeckt und mittels der Spannvorrichtung 4 festgehalten. Im Bereich der Gehrungsecke ist der Heizspiegel 3, der vertikal auf- und abfahrbar ist, angeordnet.
Der erste Verfahrensschritt zum Durchführen der Verschweißung der Profile 1 an den Endflächen 10 ist das Einrichten und Aufspannen der Profile, das in Fi g. 2a dargestellt ist. Die Schweißmaschine weist die Schlitten 2, die entweder beide verschiebbar oder einer verschiebbar und der andere fest angeordnet sein können. Auf den Schlitten 2 sind die Schienen 6 fest oder verschiebbar und fixierbar angebracht. Die Schienen weisen an ihrem der Schweißkante zugewandten F.nde die eingesetzten Messer 7 auf. die keilförmig abgeschrägt sind, ebenso wie das Ende 11 eier Schienen. Auf die auf den Schlitten 2 befestigten Schie icn 6 werden die Profile 1 aufgelegt, gegen den Anschlag 5 ausgerichtet und unter Zwischenlegung der oberen Schiene mit Messer 7, die analog zu der unteren Schiene ausgc-
bildet ist, mittels der Aufspannvorrichtung 4 festgespannt. Die oberen Schienen 6 können entweder mit der Aufspannvorrichtung zu einer bauliehen Einheit verbunden werden; es ist jedoch auch möglich, sie lose aufzulegen, wobei ihre Fixierung mittels eines an der Maschine angebrachten Anschlages erfolgen kann. Die Profile 1 werden so zwischen die Schienen 6 gelegt, daß im Bereich der Schweißkante 10 lediglich das zum Anschmelzen für die Sehweißkante erforderliche Profilende sich außerhalb der Schienen befindet. Nach dem Einrichten und Festspannen der Profile 1 wird der Anschlag 5 zurückgezogen und das Heizschwert 3, s. F i g. 2b, zwischen die Profile t eingefahren. Das Anschmelzen der Profile 1 wird durch die Schienen 6 mit eingesetzten Messern 7 auf den Schweißkantenbereich beschränkt, womit eine kontrollierte Schweißnahtbildung ermöglicht wird. Nach dem Anschmelzen der Profilendflächen wird das Heizschwert ausgefahren, s. F i g. 2c und die Profile werden zusammengedrückt. Beim Zusammenfahren der Profilendflächen wird der Zusammenfahrweg und damit auch der Schweißdruck begrenzt durch die Messer 7 der Schienen 6. Wie aus der F i g. 2c zu ersehen ist, liegt das Profil im Bereich der Schweißstelle wie in einer geschlossenen Form, so daß eine Deformierung des erweichten Profils nicht möglich ist und lediglich ein deformiertes Ausquellen im Bereich der Schweißnaht zwischen dem von den Messern 7 gebildeten Spalt möglich ist. Dabei verhindern die Messer 7 ein Ausbreiten der Schweißwulst 8, da sie bereits beim Zusammenfahren die Schweißwulst abstoßen. Die Gratreste werden dann, wie in Fig. 2d gezeigt, mittels des Schabers, der von Hand oder maschinell geführt sein kann, abgestoßen. Die Führung des Schabers 9, der entweder keilförmig, wie in der Figur gezeigt, oder aber auch rund ausgebildet sein kann, erfolgt zwischen den keilförmigen Flächen 11 der Schienen 7. Wie aus der. Arbeitsschritten nach den F i g. 2c jnd 2d hervorgeht, erfolgt der Entgratungsvorgang der ^hweißwulst in noch warmem Zustand der milcinande /erschweißten Profile, wobei die Entgratung praktisch in zwei Schritten vorgenommen wird, nämlich zum einen durch die Messer 7 der Schienen 6 und zum anderen durch den Schaber 9. Das bedeutet also, daß die Entgratung durch zwei in einer Fläche liegenden zueinander senkrechten Bewegungen erfolgt, nämlich einmal in Richtung der Schweißkante und einmal senkrecht dazu.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können nicht nur Gehrungen, wie in dem Beispiel der F i g. 2 dargestellt, sondern auch T-Stöße und andere Nahtformen stumpfgeschweißt werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche: 23
1. Zusatzeinrichtung für eine Schweißmaschine zum Verschweißen und Entgraten von Kunststoffprofilen mit außenseitig aufgelegten, die Profile zumindest teilweise umfassenden, bis nahe an die miteinander zu verschweißenden Profilenden reichenden und keilförmig zulaufenden Führungsschienen, die auf aufeinander verschiebbare Schlitten ge- ίο spannt und durch Verschieben einer oder beider Schlitten mit den Endflächen gegen einen Heizspiegel vorgeschoben und nach Entfernen des Hcizspiegels mit den erweichten Enden bis nahe zum Berühren der Führungsschienen unter Bildung eines Schweißwulsles zusammengedrückt werden, d a durch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (6) mit einem parallel zur Endfläche des Profils verlaufendem als loses Blattmesser ausgebildetem Messer (7) fest verbunden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der von den Messern (7) und Schienen (6) gebildeten V-förmigen Nut geführter Schaber (9) vorgesehen ist.
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (7) zum Ausgleichen von Unebenheiten der Profiloberfläche federnd ausgebildet sind.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (6) mit den Messerkanten (7) keilförmig enden.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Schlitten (2) aufliegende Schiene (6) an demselben befestigt ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Spannvorrichtung (4) anliegende Schiene (6) lösbar und mittels eines Anschlages fixierbar ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Spannvorrichtung (4) anliegende Schiene (6) eine bauliche Einheit mit der Spannvorrichtung bildet.
8. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaber (9) eine keilförmige Schabfläche aufweist.
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