DE2734280B2 - Vorrichtung an Kunststoffprofilschweißmaschinen - Google Patents

Vorrichtung an Kunststoffprofilschweißmaschinen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an Kurislstoffprofilschweißmaschinen zur Herstellung von Fensterrahmen oder dergl., wobei die zu verschweißenden
hi Kunststoffprofile mittels eines Schweißspiegels oder dergl. erwärmt und gegeneinander bewegt werden bis das das erweichte Material ineinanderdringt, mit mindestens einem am Maschinengestell beweglichen Schlitten und mit Spanneinrichtungen für die Befestigung der Kunststoffprofile am Schlitten bzw. am Gestell.
Die für Fensterrahmen, Türrahmen oder ähnliche Bauteile zu verarbeitenden Kunststoffprofile weiser häufig verhältnismäßig große Toleranzen in den Abmessungen auf. Es sind Differenzen in der Größenordnung von etwa 1 mm möglich. Sollen diese Profile verschweißt werden, werden sie nach entsprechender Vorbereitung auf dem Schlitten bzw. dem Gestell der Schweißmaschine befestigt Die beiden Befestigungsstellen liegen auf dem gleichen Niveau, und nach dem Schweißvorgang wird sich auf der Oberfläche eine Stufe in der Größenordnung der Toleranz ergeben.
Die Toleranz führt dazu, daß das äußere Aussehen erheblich beeinträchtigt wird. Wird nachträglich die Schweißraupe beseitigt, was im allgemeinen an der Sicht- und an der Dichtfläche erfolgt, ergibt sich eine Stufe. Ferner tritt wegen der Abstufung eine Querschnittsverengung auf und die Festigkeit der Schweißstelle ist vermindert
Es ist schon versucht worden, Fehlstellen als Folge unterschiedlicher M#ße der Kunststoffprofile zu beseitigen. Es ist bekannt, dasjenige Profil mit den kleineren Abmessungen beim Einspannen am Schlitten oder am Gestell zu unterlegen. Dadurch läßt sich der Fehler zwar halbieren aber nicht beseitigen. Überdies tritt er dann an der Sichtfläche des Fensters und an der Dichtfläche auf. Das Unterlegen und Ausrichten bringt einen Mehraufwand und eine Störung im Arbeitsablauf.
Es ist auch versucht worden, die Abstufung nachträglich zu bearbeiten, beispielsweise so abzuschleifen, daß ein gleichförmiger Übergang erreicht wird. Doch auch hier ist ein Mehraufwand unvermeidbar. Hinzu kommt, daß die Oberflächenbeschaffenheit örtlich verändert wird, so daß der Sciileifbeveich nachträglich sichtbar bleibt Der Abschleifvorgang ist nicht durchführbar, wenn das Profil eine Deckschicht, beispielsweise in einer anderen Farbe besitzt
Es ist schon versucht worden, im Schweißbereich eine Nut einzufräsen in einer solchen Tiefe, daß die unterschiedlichen Höhen der Nutwände nicht auffallen. Auch dies ist ein zusätzlicher Aufwand. Überdies wird der Querschnitt vermindert Die Schweißstelle, die ohnehin die Stelle der geringsten Festigkeit ist, wird in der Festigkeit weiter reduziert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, die Toleranzen zwischen den einzelnen Kunststoffprofilen an der Schweißstelle soweit auszugleichen, daß eine nachträgliche Bearbeitung entfallen kann. Insbesondere strebt dabei die Erfindung an, die Anordnung derart zu treffen, daß im Zusammenhang damit dem Schweißvorgang auf unterschiedliche Profilhöhen nicht geachtet werden muß und dennoch ein Produkt erhalten wird, das allen Anforderungen gerecht wird.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eine Niederdrückeinrichtung vorgesehen ist, die auf dem Bereich des erweiterten Materials eines Kunststoffprofils einwirkt, die das erweichte Material senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schweißvorganges niederdrückt, und zwar etwa bis auf das Maß des anderen Kunststoffprofils.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß die Erwärmung des Kunststoffprofils zum Zwecke der Verschweißung etwa einen Bereich von 10 mm mit Schwankungen nach beiden Seiten erfaßt. Dieser Bereich ist während des Schweißvorganges verformbar. Wenn nun auf diesen Bereich während des Schweißens von außen eingewirkt wird, ist es möglich, einen Obergang zu schaffen, der ausreichend gleichförmig und sanft ausfällt, so daß er äußerlich nicht sichtbar ist Es ist klar, daß hier auf das Profil mit den größeren Ab- ι ο messungen eingewirkt wird und daß dieses Profil annähernd auf die Maße des niedrigeren Profils gebracht werden muß. Die Zeitspanne, die für den Niederdrückvorgang zur Verfügung steht, beginnt zu dem Zeitpunkt, zu dem der Schweißspiegel oder eine andere Erwärmungsvorrichtung eine ausreichende Erweichung des Materials herbeigeführt hat und endet zu dem Zeitpunkt, zu dem das Material nach dem Schweißen so weit abgekühlt ist, daß es nicht mehr verformbar ist. Am besten ist es jedoch, diejenige Zeitspanne auszunützen, die zwischen dem Abzug des Schweißspiegels und dem Ende der Relativbewegung der beiden Profilteile zum Zwecke der Verschweißung verstreicht Hierdurch wird vermieden, daß der Schweißvorgang selbst gestört wird. Da durch die Erfindung die einzelnen Profilteile ?.s einander zugeordnet werden, werden gute Festigkeitswerte in der Schweißverbindung erreicht.
Bei der Erfindung entsteht, wie bei anderen Schweißvorgängen auch eine Schweißraupe, die nachträglich durch die an sich bekannten Verfahren an den jeweiligen Flächen, wo die Schweißraupe stört, beseitigt wird. Die Schweißraupe kann abgestochen, abgefräst, abgeschliffen oder in anderer Weise beseitigt werden.
Zur Ermittlung des Maßes der Höhe des anderen Kunststoffprofils sind verschiedene Wege gangbar. Bei- r, spielsweisc kann die Niederdrückrichtung das Maß des anderen Kunststoffprofils selbsttätig abtasten, beispielsweise mittels eines Schalters oder eines anderen Tastelements, das den Niederdrückvorgang abstoppt wenn das gewünschte Maß erreicht ist.
Eine einfachere Lösung wird dann erhalten, wenn die Niederdrückeinrichtung teilweise am Schlitten oder dergl. des anderen Kunststoffprofils angeordnet ist. Auf diese Weise wird der Niederdrückeinrichtung schon zum Zeitpunkt des Einspannens der Profile das Maß eingegeben bis zu dem der Niederdrückvorgang durchgeführt werden soll.
Es sei darauf hingewiesen, daß in der Regel für beide Kunststoffprofile derartige Niederdrückeinrichtungen vorgesehen sind, so daß es nicht notwendig ist, beim ">< > Einspannen darauf zu achten, welches Kunststoffprofil die größeren Abmessungen besitzt und niederzudrücken ist. Bei dieser Anordnung bleibt immer eine der Niederdrückeinrichtungen außer Funktion, weil das zugehörige Kunststoffprofil ohnehin Untermaß besitzt «
Eine einfache Bauweise wird dann erhalten, wenn die Niederdrückeinrichtung mit der Spanneinrichtung des anderen Kunststoffprofils verbunden ist. Die Niederdrückeinrichtung kann beispielsweise auf den Spannplatten angeordnet sein und wenn diese in die Spann- to stellung gebracht werden, besitzt die Niederdrückeinrichtung von vornherein bereits das Maß bzw. diejenige Stellung, die für die Verformung des anderen Profils maßgeblich ist.
Diese und weitere Merkmale der Erfindung ergeben tr> sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung schematisch dargestellt siivd. Es zeigt
F ί g. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung etwa entsprechend der Schnittlinie I-I der Fig. 2,
F i g. 2 eine Draufsicht auf die Darstellung der F i g. 1,
F i g. 3 und F i g. 4 der Darstellung der F i g. 1 entsprechende Teildarstellungen mit verschiedenen Betriebszuständen und
F i g. 5 eine Schnittdarstellung eines abgewandelten Ausführungsbeispieles der Erfindung.
Bei den Darstellungen der Zeichnungen sei angenommen, daß jedes der beiden Kunststoffprofile 3 und 4 auf einem besonderen Schlitten 1 bzw. 2 angeordnet ist und daß die beiden Schlitten beim Schweißvorgang eine Relativbewegung in Richtung der Pfeile 8 und 9 gegeneinander ausführen. Das zugehörige Gestell der Kunststoffprofilschweißmaschine ist nicht näher dargestellt und auch nicht der Antrieb der Schlitten 1 und 2.
Zur Vorbereitung dieses Schweißvorganges wird das Profil 3 mittels der Spanneinrichtung 14 auf dem Schlitten 1 festgtspannt und entsprechend das Profil 4 auf einem Schlitten 2 mittels der Spanneinrichtung 24. Beide Profile sind an den einander zugeordneten Seiten auf Gehrung geschnitten, und die beiden Profile und die Schlitten besitzen einen solchen Abstand voneinander, daß der Schweißspiegel die Schweißfläche, die später die Schvciißnaht 5 ergibt, erhitzen kann.
Zwischen den Spanneinrichtungen 14 bzw. 24 und den Schlitten 1 und 2 erstrecken sich die Elemente 10 bzw. 20, die den Spanndruck für die Spanneinrichtung 14 erzeugen. Diese Elemente sind jedoch nicht näher dargestellt und besitzen eine an sich bekannte Ausführung.
Die Spanneinrichtung 14 und die Spanneinrichtung 24 besitzen je Schlitze 15 und 16, in denen die Streifen 23 und 13 aus nichthaftendem Kunststoff befestigt sind. Diese Streifen erstrecken sich bis in den Bereich der Profile 3 und 4, der unmittelbar der Schweißnaht 5 benachbart ist, der also zur Vorbereitung des Schweißvorganges erwärmt und erweicht wird.
Die Streifen 23 und 13 werden von den Druckstücken 17 und 18 abgestützt, die an ihrem oberen Ende von den Blattiedern 19 und 25 geführt sind, die an den Spanneinrichtungen 14 und 24 befestigt, beispielsweise festgeschraubt, sind. Die Blattfedern 19 und 25 ergeben nachgiebige Verbindungen für die Druckstücke 17 und 18, und wenn die Druckstücke 17 und 18 nach unten gedrückt werden, werden die Streifen 23 und 13 verformt, desgleichen die Blattfedern 19 und 25.
Auf der Spanneinrichtung 14 ist mittels der Stütze 37 die Presse U befestigt und auf der Spanneinrichtung 24 mittels der Stütze 37 die Presse 21. Auf der Spanneinrichtung 14 ist ferner die Antriebsplatte 12 gelagert und auf der Spanneinrichtung 24 die Antriebsplatte 22. Zwischen den Antriebsplatten und den zugehörigen Spanneinrichtungen sind Bolzenführungen 26 vorgesehen und es ist klar, daß bei der Beaufschlagung der Pressen 11 oder 21 die Antriebsplatten 12 bzw. 22 nach unten bewegt werden. Zwischen den Spanneinrichtungen und den jeweiligen Antriebsplatten sind Rückführfedern vorgesehen, die jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt sind und die Antriebsplatten jeweils in die angehobene Stellung zurückführen, wenn die Pressen nicht beaufschlagt sind.
In der Darstellung der F i g. 1 ist die Antriebsplatte 12 in der angehobenen und die Antriebsplatte 22 in der niedergedrückten Stellung gezeigt. Die niedergedrückte Antriebsplatte 22 kann allein auf die Druckstücke einwirken, vorausgesetzt, daß die Oberkante des
Druckstücks bzw. die zugehörige Blattfeder sich oberhalb der Oberkante der Spanneinrichtung 24 befindet.
Wie sich aus der F i g. 2 ergibt, sind die beiden Antriebsplatten 12 und 22 kammartig ausgebildet und greifen mit den Ansätzen 27 bzw. 28 ineinander. Die Ansätze 27 und 28 behindern dabei nicht die Bewegungen der Schlitten 1 und 2 im Sinne der Pfeile 8 bzw. 9 bei der Schweißbewegung.
In der Darstellung der F i g. 1 sei angenommen, daß die Höhe der beiden Profile 3 und 4 gleich groß ist. In diesem Fall sind die Niederdrückeinrichtungen 11. 12 und 13 bzw. 21,22 und 23 außer Funktion und ohne Wirkung, auch wenn die Pressen 11 bzw. 21 beaufschlagt werden.
Zum Ausführungsbeispiel nach der Fig.3 sei angenommen, daß das Profil 34 eine größere Höhe besitzt, als das Profil 33. Zur Verdeutlichung der Wirkungsweise ist dabei eine Toleranz angenommen worden, die ein 'vichriäCucä gfuuci iSi, als uic ii'i dci FiäXiS aufiietende Toleranz. Durch das Profil 34 befindet sich die Spanneinrichtung 24 gegenüber der Spanneinrichtung 14 in einer angehobenen Stellung und entsprechendes gilt auch für alle Teile, die mit der Spanneinrichtung 24 verbunden sind.
In der F i g. 4 ist gezeigt, was geschieht, wenn die Niederdrückeinrichtungen, also die Pressen Il bzw. 21 betätigt werden. Die Antriebsplatte 22 wird, da sie sich oberhalb der Oberfläche der Blattfeder 19 befindet und auf diese nicht einwirken kann, ohne weitere Wirkung bleiben. Die Antriebsplatte 12 drückt dagegen mit ihren Ansätzen 28 auf die Blattfeder 25 und das Druckstück 8 und drückt diese zusammen mit dem Streifen 13 nach unten. Der Streifen 13 drückt auf den erweichten
, Bereich des Profils 34 und verformt diesen bis auf die Höhe des Profils 33.
Selbstverständlich wird durch die Niederdrückeinrichtung die Höhe des Profils 34 insgesamt nicht verändert, sondern nur in dem Bereich, das der Schweißnaht
ίο unmittelbar benachbart und von dem Schweißspiegel erweicht worden ist.
Durch den gezeigten Abstand 29 zwischen den Schlitten 1 und 2 bzw. den Streifen 23 und 13 kann sich die in der Zeichnung nicht näher dargestellte Schweiß-
Ii raupe ausbilden.
Beim Ausführungsbeispiel nach der F i g. 5 ist eine Niederdrückeinrichtung mittels Keilflächen 6 und 7 gezeigt. Die Antriebsplatten 29 und 30 bei diesem Ausfüiiruugsueispiei besitzen Ansätze 3i und 32, die in
.'η gleicher Weise ineinandergreifen, wie die Ansätze 27 und 28. Da die vorderen Enden dieser Ansätze 31 und 32 abgeschrägt sind, werden sie bei der Relativbewegung in Richtung der Pfeile 8 und 9 (F i g. 2) auf dasjenige der Druckstücke 17 oder 18, das nach oben vor-
r> steht, einwirken und dieses nach unten drücken, so daß ohne besonderen Antrieb durch Pressen 11 bzw. 21 ein ähnlicher Verformungsvorgang erhalten wird, wie diese; :n der F i g. 4 dargestellt ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung bei Kunststoffprofilschweißmiaschinen zur Herstellung von Fensterrahmen od. dgl, wobei die zu verschweißenden Kunststoffprofile mittels eines Schweißspiegels od. dgl. erwärmt umd gegeneinander bewegt werden, bis das erweichte Material ineinanderdringt, mit mindestens einen am Maschinengestell beweglichen Schlitten und mit Spanneinrichtungen zur Befestigung der Kunutstoffprofile am Schlitten bzw. am Gestell, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Niederdrückeinrichtung (11, 12, 13; 21, 22, 23) vorgesehen ist, die auf den Bereich des erweichten Materials mindestens eines Kunststoffprofils (3, 4) einwirkt, die das erweichte Material senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schweißvorganges niederdrückt, und zwar bis auf das Maß des anderen Kunststoffprofils.
2. Vorricbning nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdrückeinrichtung das Maß des anderen Kunststoffprofils selbst abtastet
3. Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdrückeinrichtung teilweise am Schlitten (1, 2) oder dergl. des anderen Kunststoffprofils angeordnet ist
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdrückeinrichtung mit der Spanneinrichtung (W1 24) des anderen Kunststoffprofiiis verbunden ist.
5. Vorrichtung nach finem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da<f -rch gekennzeich- κ net, daß ein der Schweißnaht (5) zugeordneter Bereich (13, 23) der Spanneinrichtungen (24, 14) mit der Niederdrückeinrichtung bewegbar ist
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der der Schweißnaht zugeordnete Bc- reich (13, 23) elastisch nachgiebig an der Spanneinrichtung befestigt ist
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (13, 23) duirch einen verformbaren Streifen (13,23) aus nichthaftendem Kunststoff gebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Spanneinrichtung (14,24) eine niiltels Druckmittel angetriebene Presse (11, 21) für die Niederdrückeinrichtung angeordnet ist
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdrückeinrichtungen bei den Spanneinrichtungen kammartig ineinandergreifen. w
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Keilflächen (6, 7) insbesondere an den Spanneinrichtungen, von denen bei der Schweißbewegung die Niederdrückbewegung abgeleitet ist. ho
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