DE2519768C3 - Vorrichtung zum Stumpfschweißen von Kunststoffprofilen - Google Patents

Description

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Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Stumpfschweißen von Kunststoffprofilen mit die Profile zumindest teilweise außenseitig umfassenden, bis nahe an die miteinander zu verschweißenden Profilendflächen reichenden und auf gegeneinander bewegbare Schlitten montierten Führungsschienen, die mit parallel zur zu verschweißenden Profilendfläche verlaufenden Blattmessern ausgerüstet sind, und mit einem zwischen die Profilendflächen einführbaren Heizspiegcl.

Solehe Vorrichtungen zum Stumpfschweißen von aus thermoplastischem Material bestehenden Profilen sind beispielsweise in der DT-AS 21 06 109 und in den DT-OS 2123 939 und 23 12 362 beschrieben. Die bekannten Schweißmaschinen arbeiten in der Weise, daß zum Herstellen von mit ihren Endflächen miteinander verschweißten Profilen, die Profile auf aufeinander zu und weg bewegbare Schlitten aufgespannt werden, die Endflächen bis zum Anschmelzen durch Anschieben an einen Heizspiegel plastifiziert und nach Entfernen des Heizspiegels die plastifizieren Enden unter Kraftanweiidung zusammengepreßt werden. Sowohl beim Erhitzen der Profilenden an dem heißen Heizspiegel als auch vor allem beim Aneinanderdrücken dieser zu verschweißenden Profilenden entsteht um die Schweißfläche herum ein in der Regel unerwünschter Wulst oder Grat, der in der Regel nach dem Erstarren der Schweißnaht abgearbeitet wird.

Die vorgenannten Druckschriften stellen nun Vorrichtungen zum Stumpfschweißen dar, die mit Mitteln zur Begrenzung bzw. Unterdrückung der Schweißwulstbildung ausgerüstet sind, um auf diese Weise das nachträgliche Beseitigen der Schweißwulst zu erleichtern bzw. möglichst zu vermeiden. Hierzu werden auf den miteinander zu verschweißenden Profilen außcnscitig Führungsschienen aufgelegt, die bis nahe an die miteinander zu verschweißenden Profilendflächen reichen, wobei lediglich der Anschmelzweg zur Plastifizierung der Profilendflächen freigelassen wird. Das Zusammenpressen der plastifizierten Profilenden kann dann soweit erfolgen, daß die Kanten der Führungsschienen im Bereich der Schweißkante gerade aneinanderstoßen und dadurch den Schweißwulst direkt von der Schweißnaht abtrennen können. Hierbei entsteht jedoch das Problem, daß einerseits eine sehr genaue Einjustierung der Führungsschienen erfolgen muß, gleichzeitig ein sehr genaues Aufspannen der Profile vorgenommen werden muß, um auf jeden Fall ein zu starkes Aneinanderstoßen der Führungsschienen zu vermeiden, was zu einer unerwünschten und schnellen Abnutzung der Kanten der Führungsschienen führen würde und gegebenenfalls auch zu Beschädigungen bei zu hohen Anpreßdrücken.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Stumpfschweißen mit die Profile zumindest teilweise außenseitig umfassenden Führungsschienen mit Justiermöglichkeiten auszurüsten, die eine genaue Einhaltung des Anschmehweges der Profilendflächen und damit eine definierte Schweißnahtbildung ermöglichen, wobei den aus Umrüstung und Abnutzung der Vorrichtung und Maßtoleranzen der zu verschweißenden Profile sich ergebenden Veränderungen Rechnung getragen werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so ausgestaltet, daß die Führungsschienen achsparallel zu ihrer Längsachse, die mit der Längsachse der aufgespannten Profile übereinstimmt, und die in die Führungsschienen eingesetzten Blattmesser senkrecht zur Profilendfläche justierbar sind. Da die Führungsschienen die sichere Auflage und Führung der miteinander zu verschweißenden Profile gewährleisten sollen, sind sie massiv und entsprechend gewichtig ausgebildet. Ihre axiale Längsverschieblichkeit bewirkt eine entsprechende Verkleinerung bzw. Vergrößerung des Spaltes zwischen den beiden miteinander zu verschweißenden Profilendflächen. Sind die beiden Profilendflächen beispielsweise auf Gehrung geschnitten, so kann es geschehen, daß bei nicht genau zueinander ausgerichteten Führungsschienen die Spaltbreite sich über die Spaltlänge hin verändert. Aus diesem Grunde wird erfindungsgemäß

eine weitere Justiereinrichtung dergestalt vorgesehen, daß die Spaltbreite unabhängig von der achsparallelen Verschiebung der Führungsschienen durch eine entsprechende Verstellbarkeit der in die Führungsschienen eingesetzten Blattmesser vorgesehen ist.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einrichtungen zum Justieren und Einrichten der Messer und Führungsschienen einer Stumpfschweißmaschine für thermoplastische Kunststoffprofile, die die Sei weiß wulstbildung während des Schweißvorganges begrenzen und der« Entgratungsvorgang auslösen, ermöglicht ein leichtes Auswechseln der Blattmesser sowie deren Einjustierung. Sie ermöglicht des weiteren die Einstellung unterschiedlicher Anschmel/.wege entsprechend unterschiedlichen Profilquerschnitten, die zu verschwel-Ben sind, das Anpassen der Führungsschienen und Messer an unterschiedliche Fertigungsbedingungen und gibt durch die genauen Justiermöglichkeiieii die Sicherheit, daß die Blatimesserkantcn und Führungsschiencnkanten im Schweißbereich nicht zusammensio- ao Ben, wenn die zu schweißenden Profile gegeneinander gepreßt werden, so daß bleibende Beschädigungen vermieden werden.

Eine Ausführung der erfindungsgtmäßcn Vorrichtung sieht vor, daß zur achsparallelen Justierung der Führungsschiene an der der mit Blattmesser ausgerüsteten Kante gegenüberliegenden Kante der Führungsschiene Zug- und Druckschrauben angreifen, wobei vorzugsweise eine Zugschraube mittig zwischen zwei Druckschrauben vorgesehen ist. Hierbei ist vorgesehen. daß die Zugschraube der achsparallclen Feineinstellung der Führungsschienen dient, während den Druckschrauben die Grobeinstellung zugeordnet ist.

Fine weitere Anpassung der Vorrichtung an die unterschiedlichen Profilabmessungen sieht die Höhenverstellbarkeit der auf den Schlitten montierten Führungsschienen, /.. B. mittels Stiftschrauben vor. Diese !Höhenverstellbarkeit ist nur für die unterseitig der Profile anliegenden Führungsschienen erforderlich, da bei den oberseitigen Führungsschienen in der Regel durch Auflegen auf das Profil eine einwandfreie Verlegung und Anpressung durch zusätzliche Halterung gegeben ist.

Die Blattmesser, die die eigentliche Begrenzung des Anschmelzweges darstellen und den verbleibenden Spalt zwischen den miteinander zu verschweißenden Profilendflächen bestimmen, sind bevorzugt in einer Ausnehmung der Führungsschienen mit in Richtung der zu verschweißenden Profilenden, also senkrecht zur Profilendfläche vorstehender Messerkante untergebracht und können beispielsweise mittels Schrauben befestigt sein. Auf der der Messerkante ö"s Blattmessers gegenüberliegenden Seite setzt erfindungsgemäß eine Justierschraube zur Feineinstellung der Blattmesser an, so daß die Messerkantc senkrecht zur Profilendfläche verschoben werden kann, also der Spalt verändert werden kann.

Zur Feineinstellung und Einjustierung der Blattmesser ist ein Justierspiegel vorgesehen, der zwischen die einander zugewandten Finden der Führungsschiene in do eine vorgegebene Lage einsetzbar ist.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Ausführung eine Seitenan- (<?, sieht auf eine Schweißvorrichtung für Kunststoffprofil,

Fig. 2 eine schematischc Aufsicht auf die Führungsschienen der Schweißvorrichtung nach F i g. 1,

Fig. 3 einen auszugsweisen Längsschnitt durch eine untere Führungsschiene nach Fig.? und

F i g. 4 eine Seitenansicht des Justierspiegels nach F i g. 2.

Die in der F i g. I schematisch auszugsweise dargestellte Schweißmaschine weist die beiden Schlitten 2 auf, die entweder beide verschiebbar angeordnet sein können oder von denen einer fixiert ist und nur der andere verschoben wird. Auf den Schlitten 2 sind die Führungsschienen 6b befestigt. Auf die auf den Schlitten 2 befestigten unteren Führungsschienen 6b werden die Profile 1 aufgelegt, gegen den Anschlag 5 ausgerichtet, worauf die obere Führungsschiene 6a aufgelegt wird. Diese obere Führungsschiene 6a ist in einer weiteren Lagerschiene 20 verstellbar befestigt, an der die Spannvorrichtung, die zugleich die Hubvorrichtung ist, befestigt ist. Mittels dieser Spannvorrichtung 4 werden die Profile dann auf den Schlitten 2 festgcspunnt. Die oberen Schienen 6<i können entweder mit der Aufspannvorrichtung zu einer baulichen Einheit verbunden werden; es ist jedoch auch möglich, sie lose aufzulegen, wobei ihre Fixierung mittels eines an der Maschine angebrachten Anschlages erfolgen kann.

Die Führungsschienen 6y und 6b weisen an ihrem der Schweißkante zugewandten Ende die eingesetzten Blattmesser 7 auf. Die Profile 1 werden so zwischen die Führungsschienen 6,1, 6b gelegt, daß im Bereich der zu verschweißenden Profilendflächen 10 lediglich das zum Anschmelzen für die Schweißkantc erforderliche Profilende sich außerhalb der Blattmesser 7 und Führungsschienen befindet. Nach dem Einrichten und Festspannen der Profile 1 wird der Anschlag 5 zurückgezogen und das Heizschwert 3 zwischen die Profile 1 eingefahren. Das Anschmelzen der Profile 1 wird durch die Führungsschienen 6;j, 6b mit den eingesetzten Blattmessern 7 auf den Schweißkantenbereich beschränkt, so daß eine kontrollierte .Schweißnahtbildung möglich ist. Nach dem Anschmelzen der Profilendflächen wird das Heizschwert wieder ausgefahren und die Profile werden in Pfeilrichtung zusammengedrückt. Beim Zusammenfahren der Profilendflächen wird der Zusammenfahrweg und damit auch der Schweißdruck begrenzt, so daß die Messerkanten 7 nicht mit Druck gegeneinander gestoßen v/erden. Durch die Anordnung der Führungsschienen 6;j. 6b und der Blattmesser 7 ist eine Deformierung der erweichten Profilenden nicht möglich und lediglich ein begrenztes Ausquellen im Bereich der Schweißnaht zwischen dem von den Blattmcssern 7 gebildeten Spalt möglich, wobei diese Blattmesser 7 zugleich ein Ausbreiten der Schweißwulst verhindern, da sie bereits beim Zusammenfahren die Schweißwulst abstoßen bzw. unterdrükken.

Aus dem beschriebenen Verfahren wird ersichtlich, daß die genaue Einhaltung des freibleibenden Spaltes sowie die genaue Begrenzung desselben durch die Führungsschienen und Blattmesser für die Handhabung der Vorrichtung sowie tür die Qualität der zu erzielenden Schweißnähte von erheblicher Bedeutung ist. Hier/u tragen die in der F i g. 2 im einzelnen dargestellten Jusliereinrichtungen für die Führungsschienen und die Blattmesser bei.

Die untere Führungsschiene 6b ist auf dem Werkzeugschlitten 2 mittels nicht dargestellter Befestigungsschrauben in den stufenförmig abgesetzten Langlöchern 14 befestigt, wie auch aus dem Querschnitt aus F i g. 3 zu ersehen ist. Die Höhenverstellbarkeit der unteren Führungsschiene 6b wird mittels der Stif!schrauben 15,

die in den Schraubbohrungen 16 der Führungsschiene untergebracht sind, bewerkstelligt, wobei der Kopf !5a der Schraube die Auflagerfläche auf dem Schlitten 2 bildet. Der Abstand 29 der Unterseite der Führungsschiene 6i> von der Oberfläche des Schlittens 2 kann hierdurch variiert werden. In dem gezeigten Vorrichtungsbeispiel werden Profile auf Gehrung miteinander verschweißt, wobei die Führungsschienen für die beiden miteinander zu verschweißenden Profile 1 unter einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Die axiale Längsverschieblichkeit in Pfeilrichtung 27 wird für die untere bzw. obere Führungsschiene 6b, 6a mittels an der hinteren Endkante 30 angeordneter Schrauben bewirkt. In dem gezeigten Beispiel sind ein äußeres Druckschraubenpaar 17, 18 für die Grobeinstellung des Gehrungsspaltes vorgesehen, während die Feineinstellung mit der mittleren Zugschraube 19, die in eine Bohrung 22 der Führungsschiene 6a bzw. 6b eingreift, erfolgt. Die Gegenhalterung für die Schrauben bildet die Schraubplatte 21.

Die obere Führungsschiene 6a weist lediglich die achsparallele Vcrslellbarkeit mittels der Zug- und Druckschrauben auf, hat jedoch keine Höhenverstellbarkeit. Die obere Führungsschiene 6a ist vorzugsweise mit der Aufspannvorrichtung verbunden, so daß der Ausgleich von Unebenheiten durch die Aufspannvorrichtung erfolgen kann.

Die Feineinstellung und genaue Ausjustierung des zwischen den Profilendflächen bzw. den Schwcißbercich begrenzenden Blattmcssern und Kanten 11 der

Führungsschienen 6a, 6b verbleibenden Spalt wird durch die in Pfeilrichtung 28 ermöglichte Verschiebbarkeit der Blattmesser 7 mittels der Justierschrauben 12 vorgesehen. Die Blattmesser 7 sind in Ausnehmungen 8 in den Führungsschienen 6,7, bb untergebracht, wobei sie beispielsweise mittels Schrauben 12 in dieser Ausnehmung befestigt sind. Bei der Kinjustierung, d. h. der Verschiebung der Blattmesser in Richtung auf den Spalt, d. h. senkrecht zu den Profilendflächen, müssen diese ίο Schrauben 12 etwas gelöst werden, damit die Wattmesser verschiebbar sind. Als Justierhilfe wird der Justicrspiegel 24, wie er in der Seitenansicht in I'ig. 4 mit dem 1 laltebol/.en 25 dargestellt ist, in den Gchrungsspalt eingesetzt und /war mit dem Haltcbol-/en 25 in den Lagerbock 23. Auf der gegenüberliegenden Seite ist beispielsweise das Auflager 26 für den Justierspiegel 24 vorgesehen. Bei einem erforderlichen Auswechseln, beispielsweise der Blattmesser oder eines der Blattmesser 7, wird dieser Justicrspiegel in den Gchrungsspall eingesetzt und die einzusetzenden Blattmesser werden an dem Justierspiegcl ausgerichtet. Bei dieser Neueinjustierung erfolgt zuerst eine Vorjusticrung durch die Führungsschienen 6a, bb und anschließend eine Feinjustierung mittels der Justicrschraube 12 an den Blattmessern selbst.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Stumpfschweißen von thermoplastischen Kunststoffprofilen ist auch für andere als die hier gezeigte Gchrungsschweißnahtforni anwendbar. 30

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Stumpfschweißen von Kunststoffprofilen mit die Profile zumindest teilweise außenseitig umfassenden, bis nahe an die miteinander zu verschweißenden Profilendflächen reichenden und auf gegeneinander bewegbare Schlitten montierten Führungsschienen, die mit parallel zur zu verschweißenden Profilendfläche verlaufenden Blattmessern ausgerüstet sind und mit einem zwischen die Profilendflächen einführbaren Heizspiegei, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschienen achsparallel zu ihrer Längsachse, die mit der Längsachse der aufgespannten Profile übereinstimmt, und die in die Fünrungssehienen eingesetzten Blattmesser senKrecht zur Profilendfläche justierbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur achsparallelen justierung der Führungsschiene an dem dem mit Blattmesser ausgerüsteten Kante gegenüberliegenden Kante der Führungsschiene Zug- und Druckschrauben angreifen, wobei vorzugsweise eine Zugschraube (19) mittig zwischen zwei Druckschrauben (17, 18) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die achsparallele Feineinstellung der Führungsschiene mittels der Zugschraube (19) erfolgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Schlitten montierten Führungsschienen höhenverstellbar, z. B. mittels Stiftschrauben, ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Blattmesser in einer Ausnehmung der Führungsschiene mit in Richtung der zu verschweißenden Profilenden, also senkrecht zur Profilendfläche, vorstehender Messerkante untergebracht und z. B. mittels Schrauben befestigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Messerkante des Blattmessers gegenüberliegenden Seite eine Justierschraube zur Feineinstellung der Blattmesser so angeordnet ist, daß sie senkrecht zur Profilendfläche ansetzt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein (ustierspiegel zur Feineinstellung der Blattmesser zwischen die einander zugewandten Enden der Führungsschiene in eine vorgegebene Lage einsetzbar ist.