DE2316749B1 - Außenform zur Verhinderung der Entstehung eines Schweißwulstes beim Stumpfschweißen von Kunststoffprofilen - Google Patents

Außenform zur Verhinderung der Entstehung eines Schweißwulstes beim Stumpfschweißen von Kunststoffprofilen

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Description

  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Außenform der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die sich auch im Bereich von Hinterschneidungen der Profile deren Außenkontur während des Erstarrungsvorgangs genau anpaßt, d. h. also, die einwandfreie Ausbildung der Hinterschneidungen auch im Bereich der Stumpfschweißnaht gewährleistet, dennoch aber das Auseinanderfahren der Außenformteile problemlos ermöglicht. Bei der Außenform gemäß der Erfindung soll das Auseinanderfahren der Außenformteile ohne zusätzliche Handhabungen des Bedienungspersonals zur Freigabe der Hinterschneidungen möglich sein, d. h., die Außenformteile sollen wie bei Profilen ohne Hinterschneidungen nach der Erstarrung der Schweißnaht einfach auseinanderfahrbar sein, wobei sich die betreffenden Teile automatisch aus den Hinterschneidungen der Profile herausbewegen.
  • Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß im Bereich der im wesentlichen rechtwinklig zur Auseinanderfahrrichtung vertieften Hinterschneidung ein die Hinterschneidung mit einem oberseitigen Vorsprung ausfüllendes Formelement vorgesehen ist, das mit einer Rückstellzugfeder im Außenformteil verankert ist und das aus dem Außenformteil soweit ausziehbar ist, daß die Außenformteile das Profil zu einer Bewegung nach oben freigeben. So kann man die Außenformteile auseinander~ fahren, wobei zunächst das Formelement gegen die Wirkung der Rückstellfeder aus dem Außenformteil herausgezogen wird, weil es mit seinem Vorsprung noch mit der Hinterschneidung des Profils in Eingriff steht, woraufhin man das Profil aus der Außenform herausheben und dabei den Vorsprung außer Eingriff mit der Hinterschneidung bringen kann, so daß das Formelement nun von der Rückstellzugfeder in den Außenformteil zurückgezogen wird.
  • Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß im Bereich der im wesentlichen recktwinklig zur Auseinanderfahrrichtung vertieften Hinterschneidung ein die Hinterschneidung ausfüllendes, zu Beginn der Auseinanderfahrbewegung der Außenform einziehbares und am Ende der Zusammenfahrbewegung wieder ausfahrbares Formelement vorgesehen ist, das also beim Auseinanderfahren der Außenformteile in die Außenform zurückweicht, um die Hinterschneidung freizugeben.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Formelement durch einen elastischen Kraftspeicher, z. B. eine Feder, in die Ausfahrstellung getrieben ist. Dabei ist dieses Formelement vorzugsweise in einem gegen die Auseinanderfahrrichtung der Formteile verschiebbaren Teil der Außenform angeordnet.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Schrägfläche vorgesehen, auf der das Formelement zwischen Ausfahr- und Einziehstellung gleitet.
  • Man kann die Ausfahr- und Einziehbewegung des Formelements durch eine innere Zwangssteuerung bewirken, gemäß einer ganz bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß das Formelement mit dem Profil eine unter spitzem Winkel zur Auseinanderfahrrichtung der Außenformteile verlaufende Schrägfläche derart aufweist, daß das Profil zu Beginn der Auseinanderfahrbewegung der Formteile in Einziehrichtung auf das Formelement drückt, so daß also das Profil selbst beim Auseinanderfahren der Außenformteile das die Hinterschneidung ausfüllende Formelement in den Außenformteil hineindrückt.
  • Die Schrägfläche kann im Formteil, aber auch im Maschinenrahmen ausgebildet sein.
  • Selbstverständlich können beide Grundformen der hier beschriebenen Formelemente bei einem Außenformteil gleichzeitig angewendet werden, wenn das Profil zwei oder mehr Hinterschneidungen aufweist.
  • Ganz besonders vorteilhaft ist die Anwendung der Erfindung bei Eck-Außenformen, wie sie bei der Herstellung von Rahmenecken benötigt werden.
  • Die Erfindung wird weiter an Ausführungsbeispielen erläutert, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Außenform gemäß der Erfindung in Zusammenfahrstellung, F i g. 2 einen Längsmittelschnitt durch die in F i g. 1 dargestellte Außenform, Fig. 3 in einem vergrößerten Detailschnitt eine Variante und F i g. 4 in einer der F i g. 3 entsprechenden Darstellung eine weitere Variante.
  • Die Figuren zeigen von der Vorrichtung zum Verschweißen von thermoplastischen Kunststoffprofilen nur die den Erfindungsgegenstand bildende Außenform. Die übrige, nicht dargestellte Vorrichtung besteht bekanntlich aus einem Tisch, auf dem Spannbacken zum Festspannen der zu verschweißenden Profile montiert sind, wobei die eingespannten Profilze mit den Spannbacken zur Verschweißung aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind.
  • Ferner weist die Vorrichtung eine Heizplatte, den sogenannten Schweißspiegel auf, der zunächst zwischen die zu verschweißenden Enden der Profile bewegt wird, um diese Enden gegen den Schweiß spiegel anzudrücken und zu erweichen. Dann werden die Profilze wieder voneinander wegbewegt, der Schweißspiegel seitlich weggeschoben und gleichzeitig die hier betroffene Außenform an die Stelle des Schweißspiegels bewegt. In dieser Außenform werden dann die erweichten Enden der zu verschweißenden Profile zusammengepreßt, wobei die Außenform verhindert, daß der erweichte Kunststoff beim Zusammenpressen nach außen ausweicht und einen Schweißwulst bildet. Nach der Abkühlung und Erstarrung der Schweißnaht werden die beiden Teile der Außenform nach beiden Seiten auseinandergefahren, so daß die verschweißten Profile herausgehoben werden können.
  • Die Zeichnungen zeigen eine erfindungsgemäß ausgebildete Außenform für eine rechtwinklige Eckverbindung zwischen zwei Profilen. Selbstverständlich ist die Außenform gemäß der Erfindnng entsprechend konstruktiv abgewandelt auch für andere Stoßschweißverbindungen zwischen Profilen anwendbar, beispielsweise bei gerader Verbindung zweier Profile, bei T-Anschlüssen usw.
  • Aus der in Fig. 1 dargestellten Draufsicht erkennt man, daß die aus zwei Außenformteilen 14, 15 bestehende Außenform 2 zu verschweißende Profile 10, 10a im Bereich der bei 12 angedeuteten Schweißnaht passend umschließen. Dabei weist der Außenformteil 14 in seinem die Profile 10, 10 a umschließenden Bereich eine Außenwinkelform 24 und der Außenformteil 15 eine Innenwinkelform 26 auf.
  • Aus Fig. 2 erkennt man, daß die Unterseite der Außenform von einem Unterriegel 16 gebildet wird, der passend gegen die Unterseite der Profile anliegt, während über den beiden Außenformteilen 14, 15 ein Deckriegel 18 aufschwenkbar gelagert ist, der passend gegen die Oberseite der Profile anliegt. Der Deckriegel 18 ist auf zwei Bolzen 19, 20 befestigt, wobei nach Lösung einer Mutter 21 der Deckriegel 18 seitlich oder nach oben weggeschwenkt werden kann, um die verschweißten Profile nach oben zwischen den beiden Außenformteilen 14, 15 herausnehmen zu können, nachdem diese Außenformteile in Richtung der Pfeile 22 auseinandergefahren worden sind.
  • Wenn die Profile 10, 10 a Hinterschneidungen 30, 31 aufweisen, die rechtwinklig zur Auseinanderfahrrichtung22 vertieft sind, kann man die Außenformteile 14, 15 nicht ohne weiteres in Richtung der Pfeile22 auseinanderfahren, wenn die Außenformteile passend auch in diese Hinterschneidungen30, 31 eingreifen und so die Entstehung eines Schweißwulstes auch in diesem Bereich verhindern. Der Lösung dieser Problematik dient die vorliegende Erfindung.
  • Die beiden zwischen dem Unterriegel 16 und dem Deckriegel 18 liegenden Außenformteile 14, 15 sind ~wenn man davon absieht, daß der eine Außenformteil 14 den Außenwinkel und der andere Außenformteil 15 den Innenwinkel der Profile 10, 10 a umschließt - gleich konstruiert, so daß es genügt, nur einen, nämlich den Außenformteil 14, im einzelnen zu beschreiben.
  • Der Außenformteil 14 besteht aus den festverbundenen Teilen34, 36 und 37 sowie dem gegen die Wirkung der Zugfeder 54 in Richtung des Pfeils 35' in Fig. 2 nach links verschieblichen Teil 35 und dem gegen die Wirkung der Zugfeder 40 in Fig. 2 nach links in Richtung des Pfeils 38' verschieblichen Formelement 38. Die beiden Zugfedern54 und 40 sind am Führungsbolzen 19 verankert.
  • Das Formelement 38 weist an seinem vorderen Ende auf seiner Oberseite einen Vorsprung 39 auf, der passend die Hinterschneidung 30 des Profils 10 ausfüllt. Wenn nach Erkalten der Schweißnaht der Außenformteil 14 in Richtung des Pfeils 22 nach außen gezogen wird, dann wird das Formelement 38 zunächst durch seinen Vorsprung 39 in der Hinterschneidung 30 festgehalten und wandert dann in Richtung des Pfeils 38' zwischen den Teilen 37 und 35 nach links aus, bis der Flansch 41 des Profils 10 aus seinem Eingriff mit dem Teil 37 frei gekommen ist. Danach kann man die verschweißten Profile 10, 10a nach oben zwischen den Formteilen 14, 15 herausziehen, wobei selbstverständlich der Deckriegel 18 geöffnet ist.
  • Die andere Hinterschneidung 31 der Profile wird während der Erstarrung der Schweißnaht von einem Formelement 46 ausfüllt, das im Teil 35 gelagert ist. Das Formelement 46 ist in dem Teil 35 in Richtung des Pfeils 47 absenkbar. An der Unterseite des Formelements 46 ist ein Bolzen 48 befestigt, der durch ein Langloch 52 im Formelement 38 hindurchragt. Im Teil 37 ist eine mit einer Schrägiläche 50 versehene Vertiefung 49 ausgebildet. Ferner ist zwischen dem Formelement 46 und dem Profil eine Schrägfläche 51 ausgebildet, die einen spitzen Winkel mit dem Pfeil 22, d. h. mit der Auseinanderfahrrichtung des Formelements 14 bildet.
  • Wenn daher im Betrieb die Schweißnaht zwischen den Profilen 10, 10a erstarrt ist, wird am Außenformteil 14 in Richtung des Pfeils 22 gezogen. Dann gleitet der Teil 37 in F i g. 2 nach rechts, so daß die Schrägfläche 50 unter den Bolzen 48 gelangt. Gleichzeitig drückt die Schrägfläche 51 des Profils auf das Formelement 46, so daß dieses in Richtung des Pfeils 47 nach unten und folglich außer Eingriff mit der Hinterschneidung 31 geschoben wird. Bei diesem Vorgang bewegt sich der Teil 35 gegenüber den Teilen 34, 37 gegen die Wirkung der Feder 54 in Richtung des Pfeils 35'. Gleichzeitig wandert in der oben beschriebenen Weise das Formelement 38 in Richtung des Pfeils 38' nach links, und zwar weiter als der Bewegungsweg des Teils 35 in Richtung des Pfeils 35', bis der Flansch 41 unter dem Teil 37 herausgekommen ist und man folglich in der oben beschriebenen Weise die Profile nach oben zwischen den Außenformteilen 14,15 herausheben kann.
  • Statt der Ausbildung der Schrägfläche 50 und der Vertiefung 49 im Teil 37 kann man diese Vertiefung 49' mit der Schrägfläche 50' gemäß der Darstellung in der linken Hälfte der F i g. 2 auch im Unterriegel 16 ausbilden, dann jedoch in der dargestellten anderen Lage, wobei der Bolzen 48 eine entsprechende Verlängerung 48' haben muß.
  • Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Profile 10, 10 a zwei Hinterschneidungen 30, 31 auf.
  • Selbstverständlich kann man auch Profile mit nur einer Hinterschneidung oder mit mehreren Hinterschneidungen in entsprechend abgewandelter Gestaltung der Außenformteile 14,15 verarbeiten.
  • Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform erfolgt die Absenkung des Formelements 16 unter dem Druck des Profils auf die Schrägfläche 51, während die Rückstellung des Formelements 46 zwangläufig durch Aufgleiten des unteren Endes des Bolzens 48 auf die Schrägfläche 50 erfolgt. Diese Bewegung des Formelements 46 kann jedoch auch auf andere Weise durchgeführt werden.
  • So kann man beispielsweise gemäß der Darstellung in Fig. 3 in dem dem Teil 35 gemäß Fig. 2 entsprechenden Teil 60 des Außenformteils eine mit Anschlagschultern 62 versehene Ausnehmung ausbilden, in der ein Formelement 61 auf einer Feder 63 angeordnet ist, das wiederum eine der Schrägfläche 51 in F i g. 2 entsprechende Schrägfläche 64 aufweist.
  • Auch bei dieser Ausführungsform wandert das Formelement 61 unter dem auf die Schrägfläche 64 wirkenden Druck des Profils zu Beginn der Auseinanderfahrbewegung der Außenformteile 14, 15 in Richtung der Pfeile 22 in die Ausnehmung des Teils 60 hinein und gibt so die Hinterschneidung frei.
  • Eine weitere Variante ist in F i g. 4 dargestellt, wo die Ausnehmung in dem dem Teil 35 entsprechenden Teil 66 einen schrägen Boden 70 aufweist, dem entsprechend die Unterseite des Formelements 67 ausgebildet ist. Das Formelement 67 wird von einer Feder 69 nach links gedrängt, so daß es sich nach oben zur Ausfüllung der Hinterschneidung 31 aus dem Teil 66 herausbewegt. Werden die Außenformteile 14, 15 zu Beginn der Auseinanderfahrbewegung in Richtung der Pfeile 22 nach außen gezogen, dann drückt wiederum das Profil auf die Schrägfiäche 68 des Formelements 67, so daß dieses über die Schrägfläche 70 nach unten in das Teil 60 hineinwandert und die Hinterschneidung 31 freigibt.
  • Ebenso könnte man eine Zwangsführung des Formelements 46, 61 oder 67 in Richtung der Einziehbewegung 47, 71 vorsehen, bei der diese Einziehbewegung nicht durch den Druck des Profils, sondern durch Zug am Formelement nach unten, etwa durch eine entsprechend ausgebildete Keilfläche am Bolzen 48 erfolgt. Auch könnte man gemäß der Darstellung in strichpunktierten Linien in Fig. 4 eine Zunge 80 am Formelement 67 in Verlängerung der Schrägfläche 70 ausbilden, die in einen entsprechenden Schlitz 81 des Teils 66 eingreift. Wird nun zu Beginn der Auseinanderbewegung der Außenformteile entweder das Teil 66 in Richtung des Pfeils 22 nach links bewegt oder durch das Profil 10 das Formelement 67 nach rechts, dann bewirken die Zunge 80 und der Schlitz 81 zwangiäufig die Einziehung des Formelements 67. Die Schrägfläche 68 kann dann ganz entfallen und die betreffende Ecke z. B. rechtwinklig ausgebildet sein.

Claims (8)

  1. Patentansprüche: 1. Außenform, insbesondere Eck-Auß enform, zur Verhinderung der Entstehung eines Schweißwulstes beim Stumpfschweißen von thermoplastischen Kunststoffprofilen, die Hinterschneidungen aufweisen, bestehend aus wenigstens zwei auseinanderfahrbaren, im zusammengefahrenen Zustand das Profil passend umgreifenden Außenformteilen, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der im wesentlichen rechtwinklig zur Auseinanderfahrrichtung (22) vertieften Hinterschneidung (30) ein die Hinterschneidung mit einem oberseitigen Vorsprung (39) ausfüllendes Formelement(38) vorgesehen ist, das mit einer Rückstellzugfeder (40) im Außenformteil verankert ist und das aus dem Außenformteil(14, 15) so weit ausziehbar ist, daß die Außenformteile (14, 15) das Profil (10, 10 a) zu einer Bewegung nach oben freigeben.
  2. 2. Außenform, insbesondere Eck-Außenform, zur Verhinderung der Entstehung eines Schweißwulstes beim Stumpfschweißen von thermoplastischen Kunststoffprofilen, die Hinterschneidungen aufweisen, bestehend aus wenigstens zwei auseinanderfahrbaren, im zusammengefahrenen Zustand das Profil passend umgreifenden Außenformteilen, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der im wesentlichen rechtwinklig zur Auseinanderfahrrichtung (22) vertieften Hinterschneidung (31) ein die Hinterschneidung ausfüllendes, zu Beginn der Auseinanderfahrbewegung der Außenform einziehbares und am Ende der Zusammenfahrbewegung wieder ausfahrbares Formelement (46) vorgesehen ist
  3. 3. Außenform nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formelement (46) durch einen elastischen Kraftspeicher, wie z. B. eine Feder (54, 63, 69) in die Ausfahrstellung getrieben ist.
  4. 4. Außenform nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Formelement (46, 61, 67) in einem gegen die Aus ein anderfahrrichtung(22) der Formteile(14, 15) verschiebbaren Teil (35, 60, 66) angeordnet ist.
  5. 5. Außenform nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine Schrägfläche(50, 70), auf der das Formelement zwischen Ausfahr- und Einziehstellung gleitet.
  6. 6. Außenform nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Formelement(46, 61, 67) mit dem Profil (10, lOa) eine unter einem spitzen Winkel zur Auseinanderfahrrichtung (22) der Außenformteile (14, 15) verlaufende Schrägfläche(50, 70) derart aufweist, daß das Profil zu Beginn der Auseinanderfahrbewegung der Außenformteile in Einziehrichtung (47, 71) auf das Formelement (46, 61, 67) drückt.
  7. 7. Außenform nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägfiäche (50) im Außenformteil (14, 15) ausgebildet ist.
  8. 8. Außenform nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Formelement (67) und dem Außenformteil (66) eine Zwangsführung (80, 81) zur Einziehung des Formelements zu Beginn der Auseinanderfahrbewegung vorgesehen ist.
    Die Erfindung betrifft eine Außenform, insbesondere eine Eck-Außenform, zur Verhinderung der Entstehung eines Schweißwulstes beim Stumpfschweißen von thermoplastischen Kunststoffprofilen, die Hinterschneidungen aufweisen, wobei diese Außenform aus wenigstens zwei auseinanderfahrbaren, im zusammengefahrenen Zustand das Profil passend umgreifenden Außenformteilen besteht.
    Es ist bekannt, zum Stumpfschweißen von thermoplastischen Kunststoffprofilen die miteinander zu verschweißenden Enden der Profile zunächst in Anlage an eine Heizplatte zu bewegen, so daß die Enden erweicht werden. Anschließend werden die so erweichten Enden passend aneinandergedrückt, wobei der erweichte Kunststoff beider Enden die Schweißverbindung bildet. Dabei weicht ein Teil des erweichten Kunststoffs seitlich nach innen und außen aus und bildet einen Schweißwulst, der unerwünscht ist und dessen Entfernung hohe Kosten verursacht. Man hat daher auch bereits vorgeschlagen, die Entstehung des Schweißwulstes auf der Außenseite der Profile dadurch zu verhindern, daß man in der Heizplatte beiderseits je eine den zu verschweißenden Profilenden genau passend nachgeformte Vertiefung ausbildet, die beim Erhitzen ein Ausweichen des Kunststoffs nach außen verhindert, um die Profilenden dann anschließend innerhalb einer Außenform aneinanderzupressen, die der Außenkontur der Profile genau nachgeformt ist und folglich auch beim Aneinanderpressen die Entstehung eines Schweißwulstes verhindert. Diese Außenform muß ~inbesondere wenn eine Eckschweißverbindung beispielsweise für Tür- oder Fensterrahmen hergestellt werden soll -wenigstens zweiteilig sein, um nach dem Erkalten der Schweißnaht auseinandergefahren werden zu können. Wenn die zu verschweißenden Profile Hinterschneidungen aufweisen, die quer zur Auseinanderfahrrichtung der Außenformteile vertieft sind, kann man die Außenformteile im Bereich der Hinterschneidung nicht der Gestalt der Profile genau anpassen, da man dann die Außenformteile nicht mehr auseinanderfahren könnte. Andererseits sind solche Hinterschneidungen beispielsweise bei Fensterrahmen zur Aufnahme von Dichtungsbändern oder als Dichtungslippen unbedingt erforderlich.
DE2316749A 1973-04-04 1973-04-04 Außenform zur Verhinderung der Entstehung eines Schweißwulstes beim Stumpfschweißen von Kunststoffprofilen Expired DE2316749C2 (de)

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