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Vorrichtung zum Verschweißen von Kunststoffprofilen
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschweißen von Kunststoffprofilen
zu wenigstens einem Rahmenteil für Fenster, Türen od.dgl., mit Auflageflächen für
die Profile, Spanneinheiten, Positionieranschlägen und Schweißaggregaten mit Schweißspiegel
n zum Erhitzen zu verschweißender Bereiche der Profile.
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Bei Vorrichtungen zu verschweißender Kunststoffprofilen werden derzeit
die einzelnen, vorbearbeiteten Profile auf Auflageflächen eines Tisches der Vorrichtung
aufgelegt, automatisch von Spanneinheiten gegen Positionieranschläge gedrückt und
dort festgespannt.
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Anschließend erfolgt das Verschweißen, in dem Schweißspiegel von Schweißaggregaten
die zu verschweißenden Bereiche der Profile erhitzen, zurückgezogen werden und die
Profile im erhitzten Zustand zusammengestoßen werden und so die Verschweißung erfolgt.
Nach abkühlung ergibt sich eine feste Verbindung. Unmittelbar nach der
Verschweißung
werden die Spanneinheiten gelöst und die durch die verschweißten Profile erhaltenen
Rahmenteile aus der Vorrichtung herausgenommen. Hierbei muß eine Bedienungsperson
das Element von Hand über die Fositionieranschläge heben. Dies ist je nach Elementengröße
sehr umständlich und beschwerlich. Darüberhinaus haben die verschweißten Rahmenteile
nicht sogleich nach Schweißende eine ausreichende Festigkeit erreicht, so daß bei
unsachgemäßen Hochheben über die Anschläge oft Verschiebungen und Spannungsrisse
auftreten können.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde zur Vermeidung der
vorgenannten Nachteile eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden,
daß ein Verziehen und Verschieben beim Herausheben vermieden und das Entnehmen der
verschweieten Rahmenteile erleichtert wird.
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Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe bei einer Vorrichtung zum
Verschweißen von Kunststoffprofilen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß
eine die verschweißten Rahmenteile nach Zurückziehen von Spanneinhei ten automatisch
anhebende Aushebeeinrichtung vorgesehen ist, die die Rahmenteile zur Entnahme über
die Auflagefläche hebt.
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Mittels der Aushebeeinrichtung, die vorzugsweise seitlich eines Tisches
der Schweißvorrichtung angebracht ist, werden die verschweißten Rahmenteile nach
dem Schweißvorgang automatisch so weit angehoben, daß sie frei über Anschlägen liegen
und dann leicht entweder automatisch oder von Hand weiter entfernt werden können.
Die verschweißten Rahmenteile
werden dabei durch die erfindungsgemäße
Ausgestaltung gleichmäßig hochgehoben, so daß ein Verziehen, ein Verschieben oder
Auftreten von Rissen nicht mehr erfolgt. Es ist insbesondere weiterhin vorgesehen,
daß die Aushebeeinrichtung eine im wesentlichen der Tiefe der Schweißvorrichtung
entsprechende Länge aufweist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß leistenförmige
Tragarme an der Aushebeeinrichtung vorgesehen sind. Die Tragarme liegen in ihrer
Ruhestellung, während des Schweißens des Rahmenteils unterhalb der Auflageflächen
für die Profile. Nach Beendigung des Schweißvorganges bewegen sich die Tragarme
nach oben, stoßen an das verschweißte Rahmenteil und heben dieses von der Auflagefläche
ab und soweit an, bis eine ausreichende Höhe erreicht ist. Gemäß weiterer Ausgestaltung
ist dabei vorgesehen, daß der Tragarm mit einer Gleitschicht versehen ist und insbesondere
daß die Gleitschicht durch eine auf der Oberseite des Tragarms angeordnete Gleitleiste
gebildet ist. Wenn die Bewegung der Tragarme, ggfls.
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konstruktions-bedingt, nicht genau senkrecht erfolgt, sondern aufgrund
eines Verschwenkens od.dgl. eine waagerechte Komponente hat, so wird hierdurch ermöglicht,
daß, soweit die Rahmenteile beim Hochheben an einem Anschlag anliegen oder anstoßen,
sie sich relativ zu den Tragarmen verschieben können, ohne daß Beschädigungen auftreten
.
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Da grundsätzlich bei derartigen Verschweißvorrichtungen verschiedene
Spanneinrichtungen etc. nur fluidisch, insbesondere pneumatisch betätigt werden,
kann auch die automatische Be tätigung der Aushebeeinrichtung in dieser Weise erfolgen,
so daß gemäß weiterer Ausgestaltung vorgesehen ist, daß die Aushebeeinrichtung einen
Fluid-Betatigclngszylinder zum Anheben der verschwei ßten Rahmenteile aufweist.
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Hierbei greift der Betät i Betätigungszylinder über Übertragungsgestände
mit Hebeln, insbesondere solchen mit Hebelarmen unterschiedlicher Länge am Tragarm
an. Da es sinnvoll sein kann, um ein gleichmäßiges Arheben langer Tragame über ihre
gesamte Länge zu erreichen, daß an diesen an mehreren Stellen angegriffen wird,
ist gemäß weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß mehrere Übertragungsgestänge für
einen Tragarm durch Zugstangen miteinander verbunden sind. Um eine geringe Bauhöhe
der gesamten Aushebeeinrichtung zu erreichen ist weiterhin vorgesehen, daß der Betätigungszylinder
im wesentlichen horizontal angeordnet ist. Weitere konkrete Ausgestaltungen sehen
vor, daß der Betätigungszylinder mit seinem geschlossenen Ende stationär an der
Schweißvorrichtung gelagert ist und mit einem ausragbarem Kolben an einem Hebel
eines Ü bertragungsgestänges angreift sowie daß der Hebel ein zweiarmiger Hebel
mit zueinander winklig angeordneten Armen ist und im wesentlichen an der Schnittstelle
der Arme gelagert ist, wobei insbesondere der Tragarm nach unten ragende Ansätze
aufweist, die mit einer Betätigungseinrichtung der Aushebeeinrichtung vebunden sind.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbei spiel der Erfindung
unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt: Figur
1 eine schematische Darstellung der Verschweißvorrichtung mit einer Aushebeeinrichtung
in der Schweißstellung der Kunststoffprofile; Figur 2 eine schematische Darstellung
entsprechend der Figur 1 in der Endnahmeposition für das verschweißte Rahmenteil
durch Betätigung der Aushebeeinrichtung;
Figur 3 eine Sicht entsprechend
der Figuren 1 und 2 auf einen Teilbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vergrößerter
Darstellung, und Figur 4 in vergrößerter detaillierterer Darstellung einer Sicht
in Richtung des Pfeiles IV der Figuren 1 bzw. 3 auf die Entnahmeeinrichtung bei
teilweise weggebrochener Abdeckung.
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In der Darstellung der Figur 1 einer erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung
1 ist schematisch ein Tisch 2 mit einer Auflagefläche 3 dargestellt. Auf der Auflagefläche
3 sind zwei Kunststoffprofile 6, 7 aufgelegt, die beide waagerecht auf der Auflagefläche
3 liegen, aber senkrecht zueinander ausgerichtet sind, so daß das Profil 7 als Kämpfer
oder dergleichen mit seiner Stirnseite an einer Seitenfläche des Profils 6 angeschweißt
wird.
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Stellvertretend für verschiedene oberhalb der Auflagefläche 3 befindliche
Arbeitseinrichtungen, wie Positionieranschläge, Spanneinheiten, die das Profil in
horizontaler und vertikaler Richtung spannen sowie Schweißaggregaten mit Schweißspiegeln
ist in der schematischen Darstellung lediglich ein Anschlag 11 als Kämpferanschlag
zum Positionieren des Kämpfer-Kunststoffprofils 7 schematisch dargestellt. Der Anschlag
11 weist einen Klemmhebel 12 auf. Wenn sich der Klemmhebel 12 in gelöster Stellung
befindet, kann der Anschlag 11 verschoben und so -angeordnet werden, wie es der
gewünschten Stellung des Profils 7 relativ zum Profil 6 entspricht. In dieser Stellung
wird dann der Klemmhebel 12 angespannt und der Anschlag 11 derart festgelegt.
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Die Atjflagefläche muß keine ebene Tischplatte sein, sondern kann
mehrere Einzelfiächen aufweisen, die nur an den wesentlichen Stellen zur Unterstützung
der Profile, wie an den Rändern des Tisches 2 und um den Verschweißungsbereich ausgebildet
sind.
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Beidseitig des Tisches 2 sind unter Abdeckungen 13 eine Aushebeeinrichtung
14 an der Schweißvorrichtung 1 angebracht, von denen nur jeweils ein Tragarm 16
etwas aus den Abdeckungen 13 nach oben hervor ragt. Der Tragarm 16 berührt aber
in der Schweißposition der Profile 6, 7 diese nicht, sondern endet etwas unterhalb
dieser und der Oberfläche der Auflagefläche 3, so daß die Profile 6, 7 fest auf
der Auflagefläche 3 aufliegen bzw. fest gespannt sein können.
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Ist nun die Schweißung durchgeführt, und sind ggfls. Spanneinrichtungen
entfernt bzw. zurückgezogen worden, so kann die Aushebeeinrichtung 14 betätigt werden,
wodurch deren Tragarme 16 nach oben hin ausfahren und das nun durch die verschweißten
Profile 6, 7 gebildete Rahmenteil für eine Tür, ein Fenster od.dgl. in waagerechter
Stellung anheben. Die Aushebeeinrichtung 14 hebt das Rahmentei 1 17 so weit an,
bis dieses sich über den Anschlägen 11, die von der Auflagefläche 3 hervorstehen,
mit seiner Unterfläche befindet. Derart kann das Rahmenteil dann leicht manuell
oder auch mittels Transportvorrichtungen entfernt werden.
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Die beidseitig des Tisches 2 angeordnete Aushebeeinrichtung 14 erstreckt
sich insbesondere über die gesamte Tiefe des Tisches bzw. der Auflagefläche 3.
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In der Figur 3 ist ein Ausschnitt der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung
in vergrößerter und detaillierterer Darstellung abgebildet. Es ist der Tisch 2
bzw.
Rahmen der Vorrichtung und die Auflagefläche 3 sichtbar.
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Auf der Auflagefläche 3 liegt ein Kämpfer-Kunststoffprofil 7 auf.
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Das hierzu senkrecht ausgerichtete Profil 6 (Fig. 1, 2) ist selbst
nicht dargestellt. Auf der Auflagefläche ist wiederum ein mehrteiliger Anschlag
11 angeordnet, der mit einer geeignet ausgebildeten Anschlagleiste 21 am Profil
7 anliegt. Auf der anderen Seite des Profils ist eine Zylindereinrichtung 22 vorgesehen,
in der ein Kolben 23 beweglich geführt ist, an dessen freien Ende ebenfalls eine
Anschlagleiste 24 ausgebildet ist, die an der anderen Seitenwand des Profils 7 zum
Anliegen kommen kann und das Profil 7 fest gegen die Anschlagleiste 21 des Anschlags
11 drückt. In gleicher Weise können die Profile von oben auf die Auflagefläche 3
drückende (nicht dargestellte) Zylindereinrichtungen vorgesehen sein. Ebenfalls
sind Schweißaggregate mit Schwei ßspiegel n aufgestellt. Die Schwei ßspiegel fahren
dabei zunächst zwischen die miteinander zu verschweißenden Profile anobn Stellen,
an denen die Profile miteinander verbunden werden sollen, erhitzen die beiden Profile
in dem Bereich, werden dann zurückgezogen, woraufhin die Profile zusammengedrückt
und derart verschweißt werden, daß sich beim Abkühlen eine feste Verbindung ergibt.
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Eine solche Schweißvorrichtung weist weiterhin einen Schaltkasten
26 mit einer Schalttafel 27 auf, wobei im Schaltkasten sich die die einzelnen Aggregate
und Einrichtung steuernde Elektronik befindet.
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Auf der rechten Seite der in Figur 3 dargestellten Schweißvorrichtung
ist im Schnitt eine bevorzugte Ausgestaltung der Aushebeeinrichtung 14 dargestellt.
Die Aushebeeinrichtung14 ist von der Abdeckung 13 umgeben, die nur im oberen Bereich
31 offen bleibt. Hier tritt der Tragarm 16 der Aushebeeinrichtung 14 aus der Abdeckung
13 heraus.
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Der Tragarm 16 ist auf seiner Oberseite 32 mit einer Gleitleiste 33
versehen. Die Gleitleiste ermöglicht in dem Falle, Wenn die Bewegung des Tragarms
~beispielsweise konstruktionsbedi ngt, nicht genau senkrecht erfolgt, das auf den
Tragarmen aufliegende Rahmenteil beim Herausheben gegen einen seitlichen Anschlag
gedrückt wird, daß dann das Rahmenteil relativ zum Tragarm auf der Gleitleiste 33
gleiten kann.
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Der Tragarm 16 wird mittels eines Übertragungsgestänges 34 angehoben.
An der Unterseite 36 des Tragarms 16 ist ein nach unten ragender Ansatz 37 fest
angebracht. Der Ansatz 37 ist im Bereich seines freien Endes gelenkig über einen
Lagerbolzen 38 mit einem zweiarmigen, winkligen Hebel 39 verbunden. Der Hebel 39
selbst ist über ein Kugellager drehbar an einem stationären, am Tisch 2 angebrachten
Lagerbolzen 42 gelagert. Am Hebel 39 greift einerseits ein verlängertes Ende 43
eines Kolbens 44 (vgl. Figur 4) eines Betätigungszylinders 46 gelenkig an und andererseits
ist das eine Ende 47 einer Zugstange 48 (Figur 4) hier gelagert.
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In der Figur 4 ist in seitlicher Aufsicht entsprechend der Richtung
des Pfeiles IV der Figur 3 die Aushebeeinrichtung im Detail dargestellt.
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Im oberen Bereich des Tisches 2 der Schweißvorrichtung 1 ist neben
den Auflageflächen 3 der mit einer Gleitleiste 33 versehene Tragarm 16 sichtbar.
An der dem Betrachter zugewandten Seite des Tisches ist unterhalb des Tragarms 16
ein Lagerklotz 51 mit einem Lagerbock 52 für das geschlossene Ende 53 des Betätigungszylinders
46 fest angebracht.
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Der Betätigungszylinder 46 ist mit seinem Ende 53 am Lagerbock 52
beweglich gelagert.
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Aus dem anderen Ende 54 des Betätigungszylinders 46 ragt sein Kolben
44 heraus, dessen freies Ende 43, wie schon unter Bezugnahme auf Figur 3 festgestellt,
gelenkig am Hebel 39 gelagert ist.
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Der Hebel 39 ist, wie gesagt, ein zweiarmiger winkliger Hebel und
weist demgemäß zwei Arme 56, 57 auf, die starr unter einem - im dargestellten Ausführungsbeispiel
- spitzen Winkel miteinander verbunden sind. Das freie Ende des Arms 57 ist in der
schon erläuterten Weise über einen Lagerbolzen 38 mit dem Ansatz 37 des Tragarms
16 gelenkig verbunden. Das Ende 43 des Kolbens 44 ist etwa in der Mitte des Arms
56 angelenkt, während am Ende des Arms 56 das Ende 47 der Zugstange 48 angelenkt
ist. Die Zugstange 48 überträgt die von dem Betätigungszylinder 46 ausgeübten Kräfte
auf ein dem beschriebenen Übertragungsgestänge 34 entsprechendes Übertragungsgestänge
34', das grundsätzlich ebenso ausgebildet ist, wie das Übertragungsgestänge 34 bis
auf den Umstand, daß an ihm nicht der Kolben eines Betätigungszylinders direkt angreift.
Für gleiche Teile wie bei m Übertragungsgestänge 34 sind beim Übertragungsgestänge
34' jeweils mit einem versehen die gleichen Bezugszeichen verwendet.
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Mit den durchgezogenen Linien ist in der Figur 4 die Aushebeeinrichtung
14 mit dem Tragarm 16 in einer abgesenkten Stellung, der Position während des Schweißens
der Rahmenteile, dargestellt. In strichpunktierter Darstellung ist darüberhinaus
eine angehobene Stellung dargestellt, die nicht näher bezeichnet ist, aber das Anheben
der Aushebeeinrichtung 14 unter Einwirkung des Zylinders 46 bei Herausstoßen des
Kolbens 44 deutlich erkennen läßt.
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Ist nun beim Verschvv Ijen zweier oder mehrerer Profile zu einem Rahmenteil
der Schweißvorgang beendet und sind die Profile gegeneinandergestoßen miteinander
verbunden, so werden zunächst Spanneinheiten, wie der Kolben 23 der Zylindereinrichtung
22 (Figur 3) entfernt. Anschließend wird der Tragarm 16 bzw. werden Tragarrre16
der Aushebeeinrichtung 14 angehoben. Dies geschieht dadurch, daß der Betätigungszylinder
46 den Kolben 44 ausstößt. Der zweiarmige I Hebel 39 verschwenkt sich dabei im dargestellten
Ausführungsbeispiel der Figur 4 entgegen dem Uhrzeigersinn, da der Arm 56 durch
den Kolben 44 um den Lagerbolzen 42 nach rechts gedrückt wird. Der Arm 57 verschwenkt
um den Lagerbolzen 42 mit seinem freien Ende ebenfalls nach rechts und oben, wodurch
der Ansatz 37 angehoben wird.
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Gleichzeitig wird das freie Ende des Arms 56, wie gesagt, nach rechts
bewegt, zieht damit die Zugstange 48 ebenfalls nach rechts und diese schwenkt den
Hebel 39' ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn um den Lagerbolzen 42, wodurch über
den Arm 57' auch der Ansatz 37' und damit der Tragarm 16 in die strichpunktiert
angedeutete Stellung verschwenkt wird. Ein auf der Gleitleiste des Tragarms 16 aufliegendes
Rahmenteil wird derart ebenfalls soweit mit angehoben, das es mit seiner Unterseite
oberhalb von über der Auflagefläche 3 befindlichen Teilen der Schweißvorrichtung
gelangt, so daß es dann leicht entnommen werden kann. Beim Ausheben des verschweißten
Rahmens gleiten die Stege an der Schräge der rechten Anschlagleiste 21 hoch. Es
wäre aber auch möglich, daß die Anschlagleiste 21 ebenfalls mit einem Pneumatikzylinder
verburden ist, der den verschweißten Rahmen freigibt.
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nährend des Anhebens des Rahmenteils mittels der Aushebeeinrichtung
14
können die Schweißverbindungen weiter abkühlen und sich damit festigen, so daß beim
vollständigen Entnehmen des Rahmenteils dieses ausreichend stabil ist. Gegebenenfalls
kann das Ausheben mittels der Aushebeeinrichtung 14 nach Beendigung des Schweißvorgangs
derart gesteuert werden, daß eine ausreichende Aushärtung zuverlässig erfolgt ist.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den
Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in
geeigneten Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedensten
Ausführungsformen wesentlich sein.
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chwei Auflagefläche 4 5 6 Kunststoffprofil 7 e 9 10 11 Anschlag 12
K Iemmhebel 13 Abdeckungen 14 Aushebeeinrichtungen 15 16 Tragarm 17 Rahmenteil 18
19 20 21 Anschlag-leiste 22 Zylindereinrichtung 23 Kolben 24 Anschlagleiste 25 26
Schaltkasten 27 Schalttafel 28 29 30 31 Bereich 32 ~Oberseite (von 16) 33 Gleitleiste
34,34 ' Übertragungsgestänge 35 36, 36' Unterseite von 16 37,37' Ansatz 38,38' Lagerbock
39,39' Hebel 40 41 Kugellager 42,42' Lagerbolzen 43 Ende (von 44) 44 Kolben 45 46
Betätigungszyl inder 47,47' Ende (von 48) 48 Zugstange 49 50 51 Lagerklotz 52 Lagerbock
53 Ende 54 Ende 55 56,56' Arm 57,57' Arm 58 59 60