DE3039733A1 - Butt welding mitred thermoplastic frames - in which pressed out weld polymer fills lateral slots to keep outer surfaces clean - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren zum Stumpfverschweißen von thermoplastischenProcess for butt welding of thermoplastic
Kunststoff-Hohlprofilstäben und Vorrichtung zu dessen Durchführung Verfahren zum Stumpfverschweißen von thermoplastischen Kunststoff-Hohlprofilstäben und Vorrichtung zu dessen Durchführung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Stümpfverschweißen von thermoplastischen Kunststoff-Hohlprofilstäben, insbesondere zum Verschweißen von Kunststoff,rahmen für Fenster- und Türflügel und -stöcke, bei welchem die zu verschweißenden Stirnflächen (Gehrungsflächen) auf Schweißtemperatur erwärmt und unter Erzeugung eines Schweißwulstes gegeneinander gedrückt werden, wobei wenigstens in bestimmten Teilen des Schweißbereiches der Entstehung des Schweißwulstes entgegengewirkt wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Schweißvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit Niederhaltern für die Enden der thermoplastischen Kunststoff-Hohlprofilstäbe, wobei die Niederhalter mit den Stäben bewegbar sind, wenn diese mit ihren Stirnflächen aneinandergedrückt werden, und mit einer Einrichtung zum Erwärmen der Stirnflächen bis auf Schweißtemperatur.Plastic hollow profile rods and device for their implementation procedure for butt welding of thermoplastic hollow profile rods and device for its implementation. The invention relates to a method for butt welding of thermoplastic hollow profile rods, especially for welding of plastic, frames for window and door sashes and frames, in which the to welded end faces (miter faces) heated to welding temperature and are pressed against each other to produce a weld bead, at least in certain parts of the welding area of the Formation of the weld bead is counteracted. The invention also relates to a welding device to carry out the process with hold-downs for the ends of the thermoplastic Plastic hollow profile rods, whereby the hold-down devices can be moved with the rods, when these are pressed against one another with their end faces, and with a device for heating the end faces up to welding temperature.
Fenster- und Türflügel und -stöcke aus thermoplastischen Kunststoff-Hohlprofilstäben, aber auch sonstige Kunststoffprofilstäbe, sollen nach dem fluchtenden oder winkligen Zusammenschweißen zumindest an ihren Sichtflächen, aber auch an Gleitflächen, die zur Führung einzuschieben--der Verstärkungen und dergleichen dienen, möglichst bündig aneinanderstoßen und keinen sichtbaren oder spürbaren Übergang bieten.Window and door sashes and frames made of thermoplastic hollow profile rods, but also other plastic profile rods should be aligned or angled Welding together at least on their visible surfaces, but also on sliding surfaces that to slide in for guidance - the reinforcements and the like are used, as flush as possible butt against each other and offer no visible or noticeable transition.
Um derartige Profilstäbe stumpf miteinander zu verschwei-13en,-ist es die einfachste Vorgehensweise, die Enden der Stäbe mit Zugabe abzulängen, in die Niederhalter einer Schweißvorrichtung einzusetzen und die einander zugewandten Stirnflächen auf Schweißtemperatur zu erhitzen.In order to butt-weld such profile bars to one another, -is The easiest way to do this is to cut the ends of the rods to length with allowance to use the hold-down device of a welding device and the facing To heat end faces to welding temperature.
Anschließend werden die erhitzten Enden zusammengeführt und derart zusammengedrückt, daß eine innige Verschmelzung der erweichten Materialien stattfindet und daß gleichzeitig die beiden Enden um eine solche Strecke zusammengedrückt werden, wie sie der oben erwähnten Materialzugabe beim Zuschnitt entspricht. Das überschüssige Material quillt aus der Schweiß zone nach außen und bildet - auch an Sicht- und Gleitflächen - einen deutlichen Wulst, der anschließend spanend abgetragen werden muß.Then the heated ends are brought together and such compressed so that an intimate fusion of the softened materials takes place and that at the same time the two ends are pressed together by such a distance as it corresponds to the above-mentioned material allowance when cutting. That Excess material swells out of the sweat zone and forms - too on visible and sliding surfaces - a clear bulge, which is then removed by cutting must become.
Da bei der Herstellung der Profilstäbe durch Extrusion mitunter erhebliche Maßabweichungen auftreten, wird durch das Abtragen ~des Wulstes eine Übergangs fläche geschaffen, die einen Ausgleich zwischen gegebenenfalls schlecht miteinander fluchtenden Oberflächen der beiden Stäbe bildet.Since in the production of the profile rods by extrusion sometimes considerable Dimensional deviations occur, the removal of the bead becomes a transition surface created that a balance between possibly poorly aligned with each other Forms surfaces of the two rods.
Es läßt sich nicht vermeiden, daß die beim spanenden Abtragen des Wulstes erzeugte Oberfläche ein anderes Aussehen erhält als die durch Extrusion gebildete Oberfläche des Profilstabes. Wird z.B. die Sichtfläche eines Fensterrahmens der Witterung ausgesetzt, dann bilden sich an spanend und durch Extrusion gebildeten Oberflächen jeweils unterschiedliche Verwitterungserscheinungen aus, so daß der am Anfang vielleicht noch nicht allzu störende Unterschied im Aussehen der genannten Flächen im Laufe der Zeit zunehmend augenfälliger und somit störender wird.It cannot be avoided that the during the cutting removal of the The surface produced by the bead is given a different appearance than that by extrusion formed surface of the profile bar. For example, the visible surface of a window frame exposed to the weather, then form on machining and formed by extrusion Surfaces each have different signs of weathering, so that the In the beginning maybe not too disturbing difference in the appearance of the said ones Over time, surfaces become more and more conspicuous and therefore more disruptive.
Es ist grundsätzlich zwar möglich, die gesamte Sichtfläche spanend zu überarbeiten, doch diese Überarbeitung ist aufwendig und verringert die wirtschaftlichen Vorzüge extrudierter Kunststoffprofile.In principle, it is possible to machine the entire visible surface to revise, but this revision is expensive and reduces the economic Advantages of extruded plastic profiles.
Um die.sem Nachteil abzuhelfen, wurden die verwendeten Schweißvorrichtungen derart abgeändert, daß die jeweils einem Ende eines Kunststoff stabes zugeordneten Niederhalter in der Schweißzone bündig aneinanderstoßen. Somit bilden die Niederhalter, die an den Enden auf den Sichtflächen des Kunststoffprofils aufsitzen, gewissermaßen eine Formgebungsoberfläche, die bewirkt, daß in der Schweißzone fließfähiges Material nicht mehr in bisherigem Umfang zur Sichtfläche hin fließt, sondern gezwungen ist, zur abgewandten Seite des entsprechenden Steges eines zu- verschweißenden Profils zu fließen. Allerdings ließ sich nicht verhindern,.daß sich an der Stoßfuge zwischen nebeneinanderliegenden Niederhaltern, wie bei Gußformen, ein Grat ausbildet, der nachträglich spanend abgetragen werden muß, aber zu schmal ist, als daß er etwa vorliegende Fluchtfehler zwischen den aneinanderstoßenden Sichtflächen ausgleichen könnte.In order to remedy this disadvantage, the welding devices used have been modified so that each associated with one end of a plastic rod Hold-down clamps abut flush in the welding zone. Thus, the hold-downs form which sit at the ends on the visible surfaces of the plastic profile, so to speak a shaping surface that causes flowable material in the weld zone no longer flows towards the visible surface in the previous extent, but is forced to the opposite side of the corresponding web of a profile to be welded to flow. However, it could not be prevented that at the butt joint between Adjacent hold-down devices, as in the case of molds, form a ridge that must be removed later by machining, but is too narrow to be about Compensate for any misalignment between the adjacent visible surfaces could.
Im übrigen wird bei den bekannten Verfahren Material der Sichtflächenzone auf Schweiß temperatur erhitzt und beim Schweißen zum Fließen gebracht; verwendet man ein Kunststoffprofil mit einer strukturierten oder besonders bearbeiteten Oberfläche, die etwa mit einem Holzmuster versehen oder bedruckt ist, dann beeinträchtigt der Fließvorcjang, der im Material auch an der Sichtfläche stattfindet, in erheblichem Umfang die Ausbildung der Musterung der Oberfläche, so daß sich längs der Stoßfugen bzw. an den Gehrungen unschöne, gestörte Musterbilder abzeichnen.In addition, in the known methods, the material of the visible surface zone is used heated to welding temperature and made to flow during welding; used one a plastic profile with a structured or special machined surface, for example provided with a wood pattern or printed, then the flow process, which also takes place in the material on the visible surface, is impaired, to a considerable extent the formation of the pattern of the surface, so that it extends lengthways Draw unsightly, disturbed pattern images of the butt joints or the mitres.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es -Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen zu finden, die eine Nachbearbeitung stumpfgeschweißter thermoplastischer Kunststoffprofile an den schweißwulstfrei zu haltenden Oberflächen erübrigen.Based on this prior art, it is the task of the invention Finding measures that allow post-processing of butt-welded thermoplastic There is no need for plastic profiles on the surfaces that are to be kept free of weld bead.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die miteinander zu verschweißenden Stirnflächen vor dem Verschweißen längs ihrer schweißwulstfrei zu haltenden Ränder derart profiliert werden, daß längs dieser Ränder ein gegenüber der Stirnfläche zurückgesetzter Steg verläuft, welcher vor der Reststirnfläche durch einen Kanal getrennt ist, der den beim späteren Verschweißen der Reststirnoberflächen zum Steg hin beiseitegedrückten Kunststoff aufnehmen kann, daß die Stege beim Erwärmen nicht bis auf die Schweißtemperatur erwärmt~werden, und daß zum Schweißen die Stirnflächen nur soweit gegeneinander gedrückt werden, daß die Stege einander mindestens beinahe berühren. Durch das Zurücksetzen der Stege wird es möglich, die Reststirnflächen allein auf .Schweißtemperatur zu bringen, ohne daß die zurückgesetzten Stege ihrerseits bis in diesen Temperaturbereich erhitzt werden müßten, wobei der Kanal während des Erwärmungsvorganges eine wirksame Wärme sperre darstellt, so daß die schweißwulstfrei zu haltenden Oberflächenbereiche wirksam daran gehindert werden, eine ihre Formgebung bzw. ihr Aussehen beeinträchtigende Temperatur anzunehmen. Während des eigentlichen Verschweißens- werden dic auf Schweißtemperatur erweichten Reststirnflächen gegeneinandergedrückt, wobei zum Erzielen einer zuverlässigen Schweißverbindung in üblicher Weise Material verdrängt wird. Das zur schweißwulstfrei zu haltenden Oberfläche hin verdrängte Material fließt jedoch in ~den Kanal und füllt diesen praktisch völlig aus, wobei zumindest an seinen der ~Reststirnfläche benachbarten Rändern eine zuverlässige Verschtelzung mit dem verdrängten Material stattfindet. Durch entsprechende Bemessung des Kanals wird einerseits verhindert, daß verdrängtes Material über die Oberfläche hinausquillt, während andererseits sichergstellt wird, daß der durch den Kanal geschaffene Hohlraum zuverlässig ausgefüllt wird, so daß z.B. bei einem geschweißten Fensterrahmen nach dessen Einbau ein unter Umständen schädliches Einsickern von Wasser wirksam verhindert werden kann. Im übrigen können bei geeigneter Temperierung der Enden der zusammenzufügendenprofile die zurückgesetzten Stege beim Zusammendrücken während des Schweißvorganges als Anschläge verwendet werden, so daß das schwierige und aufwendige, maßhaltige Steuern beim Zusammendrücken der Profile zum Erreichen exakter Längen unter Umständen völlig entfallen kann. Bei geeigneter Temperierung ist es ferner möglich, den Schweißvorgang derart zu steuern, daß das relativ heiße, in den Kanal hineingepreßte Material selbst die Stoßflächen der zurückgesetzten Stege noch aufgrund seiner-Eigentemperatur miteinander verschweißen kann, jedoch diese Partien nicht mehr tiefergehend erwärmt, so daß die Sichtflächen an der Schweiß stelle ohne thermische Schädigung bleiben.According to the invention, this object is achieved in that the End faces to be welded before welding along their weld bead free edges to be held are profiled in such a way that along these edges an opposite the end face set back web runs, which runs through in front of the remaining end face a channel is separated, which is the later welding of the remaining front surfaces can accommodate plastic pushed aside towards the web that the webs when heated are not heated up to the welding temperature, and that the end faces are used for welding are only pressed against each other so far that the webs at least almost one another touch. By resetting the bars, it is possible to remove the remaining end faces alone to bring welding temperature without the recessed webs for their part would have to be heated up to this temperature range, the channel during the Heating process represents an effective heat lock, so that the weld bead is free Surface areas to be retained are effectively prevented from shaping them or to assume a temperature that affects their appearance. During the real Welding, the remaining end faces softened to the welding temperature are pressed against each other, material in the usual way to achieve a reliable welded joint is displaced. That displaced towards the surface that was to be kept free of weld bead However, material flows into the canal and practically fills it completely, whereby a reliable one at least at its edges adjacent to the remaining end face Entanglement with the displaced material takes place. By appropriate dimensioning of the channel is prevented on the one hand that displaced material over the surface wells out, while on the other hand it is ensured that the created by the channel The cavity is reliably filled, so that e.g. in the case of a welded window frame after its installation a potentially harmful seepage of water is effective can be prevented. In addition, with a suitable temperature control of the ends of the profiles to be joined together the recessed webs during compression of the welding process can be used as stops, so that the difficult and complex, true to size Control when the profiles are pressed together to reach them exact lengths can be completely omitted under certain circumstances. With suitable temperature control it is also possible to control the welding process in such a way that the relatively hot, The material pressed into the channel itself forms the abutment surfaces of the recessed ones Web can still weld together due to its own temperature, however these areas are no longer heated deeper, so that the visible surfaces on the sweat remain without thermal damage.
Durch die Erfindung ist es nicht nur möglich, zugängliche Sichtflächen miteinander derart zu verschweißen, daß eine Nachbearbeitung unnötig wird, sondern es ist auch möglich, Innenwandungen komplizierter Hohlprofile derart miteinander zu verschweißen, daß die Profile stoß frei ineinander übergehen, und zwar selbst an unzugänglichen Stellen, an denen bisher eine Nachbearbeitung und somit eine Erzielung eines glatten Überganges an der Schweiß stelle unmöglich war.The invention not only makes it possible to have accessible visible surfaces to be welded together in such a way that post-processing is unnecessary, but it is also possible to interconnect the inner walls of complicated hollow profiles in this way to be welded so that the profiles seamlessly merge into one another, namely by themselves in inaccessible places where up to now post-processing and thus an achievement a smooth transition at the welding point was impossible.
Es ist grundsätzlich möglich, die Temperatur der zurückgesetzten Stege derart niedrig zu halten, daß sie selbst beim dichten Aneinanderpressen sich nur leicht elastisch verformend dicht aneinanderlegen, so daß der Austritt von in der Schweißstelle verdrängtem Material verhindert wird, wenn etwa nach Füllen des Kanales nach weiteres Material nachfließt. Es genügt somit bei einem komplizierten, mit Querstegen versehenen Prodil, lediglich längs aller schweißwu1#tfrei zu haltenden Oberflächen in erfindungsgemäßer Weise einen zurückgesetzten Steg und einen durchgehenden Kanal anzubringen; soweit an Querstegen zusätzliches Material anfällt, kann dieses wegen der eben beschriebenen Wirkung in andere Zonen der Schweißstelle verdrängt werden.In principle, it is possible to adjust the temperature of the recessed webs to keep so low that they only press together even when pressed tightly together slightly elastically deforming close together so that the exit from in the Weld displaced material is prevented, if about after filling the channel after further material flows in. It is therefore sufficient with a complicated one Prodil provided transverse webs, only along all weld beads to holding surfaces in the manner according to the invention a recessed web and to install a continuous channel; as far as additional material on crossbars occurs, this can be in other areas of the weld due to the effect just described be displaced.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist es aber besonders von Vorteil, daß an der von den Stegen abgewandten Seite der Stirnflächen an Verdickungen und/oder Querstegen der Profilstäbe eine zusätzliche Vertiefung zur Aufnahme beim Schweißen verdrängten Materiales vorgesehen wird. Somit.wird es möglich, durch vorsichtige, gesteuerte Erwärmung der Stege, wie oben beschrieben, sicherzustellen, daß selbst noch in deren Bereich eine gewisse Verschweißung stattfindet, da die Stege nicht abdichtend wirken müssen und da das zusätzliche Material, das beim Zusammendrücken während des Schweißens an Profilverdickungen oder Querstegen anfällt, in die zusätzlichen Vertiefungen hinein abfließen kann, wobei es wiederum besonders von Vorteil ist, diese zusätzlichen Vertiefungen derart auszubilden, daß auch diese so groß bemessen sind, daß sie das zusätzlich verdrängte Material gerade aufnehmen können. Somit wird die wulstfreie Verschweissung selbst dünnwandigen Materials ermöglicht, bei dem es unvermeidlich ist, daß selbst die Stege in. gewissem Maße erwärmt werden, ohne daß aber in der Schweißstelle unnötige Hohlräume verbleiben.According to one embodiment of the invention, however, it is particularly of Advantage that on the side facing away from the webs of the end faces of thickenings and / or transverse webs of the profile rods an additional recess for receiving Welding displaced material is provided. This makes it possible, through careful, controlled heating of the webs, as described above, to ensure that even a certain amount of welding still takes place in their area, since the webs do not Must have a sealing effect and because the additional material that is pressed together accrues on profile thickenings or cross webs during welding, into the additional Depressions can flow into it, in which case it is again particularly advantageous to form these additional depressions in such a way that they are also dimensioned so large are that they can just absorb the additionally displaced material. Consequently the bead-free welding of even thin-walled material is made possible it is inevitable that even the webs are heated to a certain extent, But without unnecessary cavities remaining in the weld.
Es ist grundsätzlich sogar möglich, komplizierte Profile ohne die Ausbildung irgendeiner Wulst stumpf miteinander zu verschweißen, indem an allen Profilinnen- und -außenoberflächen die Teile der Stirnflächen als Stege zurückgesetzt werden und Kanäle bzw. Vertiefungen vorgesehen werden, wobei es zweckmäßig ist, an Verdickungen und Querstegen Ausbuchtungen wie beispielsweise Bohrungen vorzusehen, die verdrängtes Material in gewissem Umfang aufnehmen können. Soweit allerdings Material in eine nur einseitig offene ~Vertiefung eingedrückt wird, ist diese derart auszubilden, daß entweder ein Kanal zum Entweichen eingeschlossener Luft ausgespart wird oder daß sie derart bemessen wird, daß die in ihr enthaltene Luft zusammengedrückt werden kann, ohne daß deshalb der Schweißvorgang beeinträchtigt wird.In principle, it is even possible to create complicated profiles without the Form any bead butt weld together by at all Inside and outside of the profile, the parts of the end faces are set back as webs and channels or depressions are provided, whereby it is expedient to to provide bulges such as bores on thickenings and transverse webs, which can absorb displaced material to a certain extent. As far as that Material is pressed into a recess that is only open on one side, this is the way it is to train that either a channel is recessed for the escape of trapped air or that it is dimensioned in such a way that the air contained in it is compressed without affecting the welding process.
Die Stege dürfen, da sie beim Schweißen nicht zusammengedrückt werden, auch kein Übermaß aufweisen. Es wäre aber möglich, sie mit einem gewissen Untermaß -auszubilden, so daß sie sich während des Schweißvorganges nur beinahe berühren, jedoch noch einen Spalt zwischeneinander freilassen, damit dieser, wie oben erwähnt, durch verdrängtes Material aufgefüllt werden kann. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung aber ist es besonders von Vorteil, daß zumindest die Stege vor dem Verschweißen auf genaues Endmaß bearbeitet werden, und es ist auch zweckmäßig, die Stirnflächen und die Kanäle maßhaltig auszubilden, um zu vermeiden, daß entweder zu wenig verdrängtes Material in. den Vertiefungen zur Bildung von Hohlräumen und zu unzulänglicher Schweißung führt, oder zuviel verdrängtes Material unter Umständen zur völlig unerwünschten Erzeugung eines Grats in der Sichtfläche der beiden zusammengefügten Stäbe führen könnte.Since they are not pressed together during welding, the webs may also show no excess. But it would be possible to undersize them to a certain extent -to be trained so that they only almost touch each other during the welding process, however, leave a gap between each other so that, as mentioned above, this can be filled up by displaced material. According to one embodiment of the In the invention, however, it is particularly advantageous that at least the webs prior to welding be machined to the exact final dimension, and it is also useful to have the end faces and to form the channels true to size in order to avoid that either too little is displaced Material in. The depressions to form voids and inadequate Welding leads, or too much displaced material may lead to completely undesirable Lead creation of a burr in the visible surface of the two joined rods could.
Verwendet man extrudierte Profilstäbe, dann wird man feststellen, daß deren Querschnittsabmessungerl verhältnismäßig groben Toleranzen unterworfen sind. Fügt man die Enden beliebig ausgewählter Stäbe zusammen, dann sind Fluchtfehler wegen der Querschnittstoleranzen fast unvermeidlich. Derartige Fluchtfehler wurden, wie bereits eingangs erwähnt, ursprünglich durch spanendes überarbeiten der gesamten Schweißstelle ausgeglichen. Um aber sowohl die Nachbearbeitung zu verhindern, als auch einen "nahtlosen" Übergang durch genau fluchtende Enden zu erreichen, wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß während des Schweißens die Kunststoff-Hohlprofilstäbe an ihren Enden jeweils derart zusammengedrückt werden, daß die Profiloberflächen, die in die Stege einlaufen, miteinander fluchten.If you use extruded profile bars, you will find that their cross-sectional dimensions are subject to relatively rough tolerances are. If you join the ends of any selected bars together, then there are misalignments almost inevitable because of the cross-section tolerances. Such misalignments were as already mentioned at the beginning, originally by reworking the whole Weld point balanced. But in order to prevent post-processing as well as also achieving a "seamless" transition through precisely aligned ends will proposed according to a further embodiment of the invention that during the When welding, the plastic hollow profile rods are each pressed together at their ends in this way that the profile surfaces that run into the webs are aligned with each other.
Während man früher mittels Niederhaltern lediglich das Ausweichen der Profilstabenden verhinderte, wird nunmehr gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Profilstabenden durch Einspannen zusammenzudrücken, bis sie gemeinsam auf Paßmaß gebracht sind. In zusammengedrücktem Zustand werden die Enden miteinander verschweißt und nach Fertigstellung der Schweißstelle freigegeben, wonach sie aufgrund der Federfähigkeit des verwendeten Kunststoffs wieder ein wenig zurückfedern, jedoch hierbei eine bündige Stoß stelle bilden.Whereas in the past, hold-down devices were only used to evade the profile bar ends prevented, is now proposed according to the invention, to compress the profile bar ends by clamping them together until they fit together are brought. In the compressed state, the ends are welded together and released after completion of the weld, after which it is due to the resilience of the plastic used spring back a little, but here a flush one Form a joint.
Die Erfindung findet eine besonders vorteilhafte Verwendung bei der Herstellung von Fenster- und Türrahmen und -stöcken aus Kunststoffhohlprofilen, wobei gutaussehende Sichtflä-.The invention finds a particularly advantageous use in Manufacture of window and door frames and frames from plastic hollow profiles, being good looking face.
chen wie auch glatte Innenführungen mit einfachsten Mitteln erzeugt werden können. Insbesondere können auch die Stoßstellen von mehr als zwei Profilstäben auf einfachste Weise hergestellt werden.Chen as well as smooth inner guides produced with the simplest of means can be. In particular, the joints of more than two profile bars can be produced in the simplest possible way.
Hierbei ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Er findung besonders von Vorteil, daß beim V#rsc1weißei vo Fenster- und Türrahmen lediglich die äußere und innere Hauptsichtfläche schweißwulstfrei gehalten werden, so daß mit geringerem Aufwand ein Rahmen hergestellt werden kann, der einerseits ein tadelloses Aussehen bietet, andererseits aber hinlänglich viele Verbindungsstellen mit Schweißwulst aufweist, so daß die Schweiß stelle noch ausreichende Festigkeit aufweist.Here it is special according to a further embodiment of the invention It is advantageous that with the V # rsc1weißei of window and door frames only the outer one and inner main visible surface are kept free of weld bead, so that with less Effort a frame can be produced, which on the one hand an impeccable appearance offers, on the other hand, a sufficient number of connection points with weld bead so that the welding point still has sufficient strength.
Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe dient auch eine Schweißvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen.A welding device is also used to solve the problem mentioned at the beginning to carry out the invention.
Verfahrens mit beweglichen Niederhaltern für die Enden thermoplastischer Kunststoffhohlprofilstäbe, wobei die Niederhalter mit den Stäben bewegbar sind, wenn diese mit ihren Stirnflächen aneinandergedrückt werden, und mit einer Einrichtung zum Erwärmen der Stirnflächen bis auf Schweißtemperatur, wobei die Niederhalter als Spanneinrichtungen zum Zusammendrücken der Enden auf ein Sollmaß ausgebildet sind. Hierbei ist vorzugsweise die Einrichtung zum Erwärmen der Stirnflächen als senkrecht zu den Enden bewegliche, ebene Heizplatte ausgebildet, da durch die Verwendung einer Heizplatte, die mit den Stirnflächen der Profilstäbe in der Schweiß zone vor deren Zusammendrücken in Anlage gebracht wird, sichergestellt wird, daß nicht etwa die zurückgesetzten Kanten mit einem wärmetransportierenden Medium in unmittelbare Berührung gelangen, wie dies etwa beim Erhitzen der Schweißstelle mit erhitzter Preßluft oder dergleichen der Fall sein kann.Process with movable hold-downs for the ends of thermoplastic Plastic hollow profile rods, whereby the hold-down devices can be moved with the rods, when these are pressed against one another with their end faces, and with a device for heating the end faces up to welding temperature, whereby the hold-downs designed as clamping devices for pressing the ends together to a nominal size are. The device for heating the end faces is preferably used here as Flat heating plate movable perpendicular to the ends because of the use a heating plate, which is in front of the welding zone with the end faces of the profile rods the compression of which is brought into contact, it is ensured that not about the recessed edges with a heat-transporting medium in immediate Come into contact, such as when heating the welding point with a heated one Compressed air or the like can be the case.
Die Vorrichtung kann nicht nur beim erfindungsgemäßen Schweißverfahren, sondern auch bei bekannten Verfahren Verwendung finden, wobei die Nachbearbeitung der Schweißstelle.wegen des guten Fluchtens angrenzender Oberflächen erleichtert wird.The device can not only be used in the welding process according to the invention, but also find use in known methods, with post-processing the welding point because of the good alignment of adjacent surfaces will.
Um ein unnötig starkes Zusammendrücken der Profilstabenden zu vermeiden, .wird gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Spanneinrichtungen jeweils eine Einrichtung zum vorherigen Einstellen eines End-Spannmaßes aufweisen, das-dem Sollmaß' des jeweiligen Profilquerschnitts entspricht. Somit wird sichergestellt, daß jedes Profilstabende nur soweit zusammengedrückt wird, wie es zum Einhalten des Sollmaßes unbedingt erforderlich ist. Dieses Sollmaß darf allerdings nicht größer sein als die untere Toleranzgrenze des Querschnitts der Profilstabenden.To avoid unnecessarily strong compression of the profile bar ends, .is proposed according to one embodiment of the invention that the clamping devices each have a device for setting a final tension dimension beforehand, that corresponds to the nominal dimension of the respective profile cross-section. This ensures that each profile rod end is only compressed as far as it is to adhere to of the nominal size is absolutely necessary. However, this nominal dimension must not be larger than the lower tolerance limit of the cross-section of the profile bar ends.
Vorzugsweise wird die Vorrichtung beim stumpfen Verschweißen zweier Profilstäbe insbesondere für Fenster- und Türrahmen und -stöcken Anwendung finden, es ist jedoch möglich, etwa bei komplizierteren Fensterrahmen oder dergleichen, auch drei oder noch mehr Profilstäbe an einer einzigen Ge-hrungsstelle stumpf miteinander zu verschweißen.The device is preferably used in the butt welding of two Profile bars are used in particular for window and door frames and frames, However, it is possible, for example with more complicated window frames or the like, also three or more profile rods at a single miter point butt to each other to weld.
Der Gegenstand der Erfindung wird im folgenden anhand de# beigefügten schematischen Zeichnung beispielsweise noch näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 zwei zum Schweißen vorbereitete Enden von Kunststoff-Hohlprofilstäben in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 eine Spannvorrichtung zum maßhaltigen. Zusammendrükken des Endes eines Kunststoff-Hohlprofilstabes während des Verschweißens, und Fig. 3 eine Einzelheit der in Fig. 2 g#ezeigten Spannvorrichtung.The subject matter of the invention is attached below with reference to de # schematic drawing, for example, explained in more detail; They show: Fig. 1 two ends of plastic hollow profile rods prepared for welding in perspective Representation, FIG. 2 shows a clamping device for dimensionally accurate. Squeezing the end of a plastic hollow profile rod during welding, and FIG. 3 shows a detail the clamping device shown in FIG. 2.
In Fig. 1 sind die Enden 1 und 1' zweier Kunststoff-Hohlprofilstäbe gezeigt, die als Gehrungsflächen jeweils im Winkel von 450 abgeschrägt sind und stumpf derart aneinanderzuschweißen sind, daß sie zwei rechtwinklig aufeinandertreffende Rahmenschenkel bilden (gestrichelt gezeigt). Die Stäbe weisen jeweils eine obere und eine untere Sichtfläche 2, 2' auf, di(> bei der Verschweißung der Stäbe möglichst keinerlei Beeinträchtigungen erleiden soll. Zu diesem Zweck werden die beiden Stäbe zunächst auf Übermaß zugeschnitten und dann maßhaltig auf die in der Zeichnung-gezeigte Form gefräst. Die Stoßflächen der beiden Stäbe 1, 1' weisen, jeweils von der Sichtfläche 2, 2' aus zur Stabmitte hin aufeinanderfolgend, einen zurückgesetzten Steg 3, 3', einen anschließenden Kanal 4, 4', eine vorspringende Reststirnfläche 5, 5' und Vertiefungen 6, 6' auf, die in Querstege der Hohlprofilstäbe 1, 1' eingebracht sind.In Fig. 1, the ends 1 and 1 'of two plastic hollow profile rods shown, which are beveled as miter surfaces at an angle of 450 and butt to be welded together in such a way that they meet two at right angles Form frame legs (shown in dashed lines). The rods each have an upper one and a lower visible surface 2, 2 ', di (> if possible when welding the rods should not suffer any impairments. To this end will the two rods first cut to oversize and then dimensionally to the in Milled the shape shown in the drawing. The abutting surfaces of the two bars 1, 1 'have, one after the other from the visible surface 2, 2 'towards the center of the bar recessed web 3, 3 ', an adjoining channel 4, 4', a protruding Remaining end face 5, 5 'and depressions 6, 6', which in cross webs of the hollow profile rods 1, 1 'are introduced.
Beim Verschweißen werden die beiden Stabenden 1, 1' in die in Fig. 1 gezeigte Position gebracht; hierbei werden die Sichtflächen 2, 2' eines jeden Stabendes 1, 1' derart zusammengedrückt, daß die obere bzw. untere Sichtfläche eines jeden Stabendes jeweils in einer gemeinsamen Ebene. liegen.When welding, the two rod ends 1, 1 'are inserted into the position shown in FIG. 1 position shown; here the visible surfaces 2, 2 'of each Rod end 1, 1 'so compressed that the upper and lower visible surface of a each end of the rod in a common plane. lie.
Dann werden die beiden Stirnflächen 5, 5' beiderseits zur Anlage an eine Heizplatte gebracht, bis sie auf Schweißtemperatur erwärmt sind. Nach Entfernen der Heizplatte werden die Stabenden in Pfeilrichtung aufeinanderzugeführt,- - bis die Stirnflächen 5, 5' bündig aneinander anstoßen. Als nächstes werden die beiden Stäbe in Pfeilrichtung zusammengedrückt, bis die Stege 3, 3' bündig aneinander anliegen bzw. beinahe aneinander anliegen. Hierbei wird das vorspringende Material der-Reststirnflächen 5, 5' in die Kanäle 4, 4' bzw. die Vertiefungen 6,--6' hinein verdrängt, so daß die Oberflächen 2, 2' schweißwulstfrei bleiben.Then the two end faces 5, 5 'on both sides to rest brought a heating plate until they are heated to welding temperature. After removal of the heating plate, the rod ends are brought together in the direction of the arrow, - - to the end faces 5, 5 'abut one another flush. Next up are the two Bars pressed together in the direction of the arrow until the webs 3, 3 'are flush with one another or almost touch each other. Here, the protruding material becomes the remaining end faces 5, 5 'in the channels 4, 4' or the depressions 6, - 6 'is displaced so that the surfaces 2, 2 'remain free of weld beads.
In Fig. 2 ist eine Spanneinrichtung in der Seitenansicht gezeigt; sie weist eine Grundplatte 20 zur anbringung auf (leim Maschinentisch einer Profil-Schweißmaschiiie auf; die Grulldplatte 20 kann zur Befestigung mit Bohrungen oder dergleichen versehen sein. Rechtwinklig an der einen Seite der Grundplatte ist ein Ständer 21 angesetzt, an dessen Oberseite ein sich parallel zur Grundplatte 20 erstreckender Arm 22 überkragend angesetzt ist und an seinem freien Ende eine sich parallel zum Ständer 21 erstreckende Verlängerung 23 trägt.In Fig. 2, a clamping device is shown in side view; It has a base plate 20 for attachment (glue machine table of a profile welding machine on; the base plate 20 can be provided with bores or the like for fastening be. A stand 21 is attached at right angles to one side of the base plate, an arm 22 extending parallel to the base plate 20 protrudes over the top thereof is attached and at its free end a parallel to the stand 21 extending Extension 23 carries.
Grundplatte 20, Ständer 21, Arm 22 und Verlängerung 23 bilden gemeinsam einen Portalrahmen, der zum Einführen eines auf Maß zu pressendenHohlprofils einseitig offen ist, da sich die Verlängerung 23 nicht bis zur Grundplatte 20 hin erstreckt. Zwischen Verlängerung 23 un Ständer 21 ist ein Verstellkeil 24 parallel zum Arm 22 verschieblich angeordnet und ist in diesem mittels einer Nut und eines Nutsteines geführt (Fig. 3). Zwischen Verstellkeil 24 und Ständer 21 ist eine Druckfeder 25 eingesetzt, die den Verstellkeil 24 zur Verlängerung 23 hin zu drücken versucht; an der der Druckfeder 25 gegenüberliegenden Seitenkante des Verstellkeils 24 ist eine Stellschraube 26 in ein Gewinde eingeschraubt; die Stellschraube 26 durchdringt eine mit Ubermaß ausgelegte Bohrung in der Verlängerung 23 und begrenzt die VerschicEJebewegung des Verstellkeils 24 zur Druckfeder 25 hin, indem der Kopf der Stellschraube 26 in Anlage mit der Verlängerung 23 gelangt. Durch Ein- und Ausschrauben der Stellschraube 26 ist somit der Bewegungsbereich des Verstellkeils 24 einstellbar.Base plate 20, stand 21, arm 22 and extension 23 form together a portal frame that is used to insert a hollow profile that is to be pressed to size on one side is open, since the extension 23 does not extend as far as the base plate 20. Between extension 23 and stand 21 an adjusting wedge 24 is parallel to the arm 22 displaceably arranged and is in this by means of a groove and a sliding block performed (Fig. 3). A compression spring 25 is located between the adjusting wedge 24 and the stand 21 used, which tries to push the adjusting wedge 24 towards the extension 23; on the side edge of the adjusting wedge 24 opposite the compression spring 25 a set screw 26 screwed into a thread; the set screw 26 penetrates an oversized bore in the extension 23 and limits the movement of the adjusting wedge 24 towards the compression spring 25, in that the head of the adjusting screw 26 comes into contact with extension 23. By screwing in and unscrewing the set screw 26, the range of motion of the adjusting wedge 24 is thus adjustable.
Unterhalb der Stellschraube 26 ist eine Spannschraube 27 in ein passendes Gewinde in der Verlängerung 23 eingeschraubt und drückt mit ihrem freien Ende gegen die Seite des Verstellkeils 24, in die die Stellschraube 26 eingeschraubt ist. Durch Eindringen der Spannschraube 27 durch Benutzung ihres Rändelkopfes als Handhabe wird der Verstellkeil 24 gegen die Kraft der Druckfeder 25 verschoben, bis der Kopf der Stellschraube 26 an der Verlängerung 23 anschlägt; wird die Spannschraube# herausgedreht, dann wird der Verstellkeil 24 durch die Druckfeder 25 von dieser weggedrückt. An der der Grundplatte 20 zugewandten Seite des Verstellkeils 24 steht eine Schrägkante eines Spannbackens 28 in Eingriff, der seinerseits in der Verlängerung 23 und im Ständer 21 geführt ist. Verstellkeil 24 und Spannbacken 28 sind miteinander lose gekoppelt, so daß der Spannbacken 28 nicht heru#nterfallen kann-.Below the adjusting screw 26 is a clamping screw 27 in a suitable one Thread is screwed into the extension 23 and presses against it with its free end the side of the adjusting wedge 24 into which the adjusting screw 26 is screwed. By Penetration of the clamping screw 27 by using its knurled head as a handle the adjusting wedge 24 is moved against the force of the compression spring 25 until the head the adjusting screw 26 strikes against the extension 23; if the tensioning screw # is unscrewed, then the adjusting wedge 24 is pushed away from the latter by the compression spring 25. At the side of the adjusting wedge 24 facing the base plate 20 has a beveled edge a clamping jaw 28 in engagement, which in turn in the extension 23 and in Stand 21 is performed. Adjusting wedge 24 and clamping jaws 28 are loose with one another coupled so that the clamping jaw 28 cannot fall down.
T~ie Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt: :'nächst wird die Stellschraube 26 soweit wie möglich heraus-#it'drehL, so daß durch Ein- und Ausdrehen der Spannschraube 27 der Verstellkeil 24 und damit auch die Spannbacke 28 jeweils ihren größtmöglichen Hub zurücklegen# können. Anschliessend wird die Spannbacke 28 durch Einstellen der Spannschraube 27 auf die gewünschte Spannhöhe gebracht, etwa durch Unterlegen einer Lehre, anschließend wird die Stellschraube 26 soweit eingedreht, daß sie gerade gegen die Verlängerung 23 anschlägt, und nun ist die Vorrichtung betriebsbereit. Zur Aufnahme eines Profilstabendes wird die Spannschraube 27 ein wenig herausgedreht, bis sich das Profilstabende zwischen den Spannbacken 28 und die Grundplatte 20.einschieben läßt.The operation of the device is as follows:: 'next is the Screw out adjusting screw 26 as far as possible, so that by screwing it in and out the clamping screw 27 of the adjusting wedge 24 and thus also the clamping jaw 28, respectively be able to cover their greatest possible stroke. Then the clamping jaw 28 brought to the desired clamping height by adjusting the clamping screw 27, for example by placing a gauge under it, then the adjusting screw 26 is so far turned in that it just strikes against the extension 23, and now the Device ready for operation. The clamping screw is used to hold a profile bar end 27 a unscrewed a little until the end of the profile bar is between the clamping jaws 28 and the base plate 20 can be inserted.
Im Anschluß daran wird die Spannschraube 27, soweit es geht, eingeschraubt. Nun ist der Profilstab zwischen dem Spannbacken 28 und der Grundplatte 20 auf die gewünschte Spannhöhe zusammengedrückt. Durch Verwendung eines Rändelkopfes als Handhabe an der Spannschraube 27 wird das Ausüben von zu großen Kräften vermieden, die unter umständen zum Nachgeben der Vorrichtung führen könnten.Following this, the clamping screw 27 is screwed in as far as possible. Now the profile bar between the clamping jaws 28 and the base plate 20 is on the desired clamping height compressed. By using a knurled head as a handle on the clamping screw 27 the exertion of excessive forces is avoided, which under circumstances could cause the device to yield.
In Fig. 3 ist der Spannmechanismus noch näher gezeigt, wobei insbesondere die Anordnung der Stellschraube 26 und der Spannschraube 27 sichtbar ist, an der allerdings der Rändelkopf weggelassen ist. Ferner ist als Koppelungseinrichtung zwischen Spannbacken 28 und Verstellkeil 24 ein Magnet 29 dargestellt, der für ein verschiebliches Anhaften des Spannbackens 28 am Verstellkeil 24 sorgt und dessen müheloses Auswechseln ermöglicht. Die Führung des Verstellkeils 24 im Arm 22 sowie die beiderseits vorgesehenen Führungen des Spannbackens 28 in der Verlängerung 23 bzw. im Ständer 21 sind gestrichelt angedeutet.In Fig. 3, the clamping mechanism is shown in more detail, in particular the arrangement of the adjusting screw 26 and the clamping screw 27 is visible on the however, the knurled head is omitted. It is also used as a coupling device between clamping jaws 28 and adjusting wedge 24, a magnet 29 is shown for a displaceable adhesion of the clamping jaw 28 on the adjusting wedge 24 ensures and its Enables effortless replacement. The guidance of the adjusting wedge 24 in the arm 22 as well the guides of the clamping jaw 28 provided on both sides in the extension 23 or in the stand 21 are indicated by dashed lines.
Die gezeigte Vorrichtung ist eine sehr einfache Konst#ruktion.The device shown is a very simple construction.
In der Praxis wird man die Aufgabe der Spannvorrichtung durch elektronisches Abtasten und mit Hilfe von pneumatischen, hydraulischen oder elektromechanisch arbeitenden Backen lösen.In practice, the task of the jig is done electronically Scanning and working with the help of pneumatic, hydraulic or electromechanical Loosen the jaws.
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