DE4218552A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rahmen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von RahmenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstel
lung von rechteckigen Rahmen, insbesondere Fensterrahmen
aus Kunststoffprofilen, gemäß dem Oberbegriff des An
spruches 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens.
Die Herstellung von Fensterrahmen oder dergleichen erfolgt
in der Weise, daß vier auf Gehrung und in einer vorgegebe
nen Länge zugeschnittene Kunststoffprofilstücke nacheinan
der in eine sogenannte Vierkopf-Schweißmaschine eingelegt,
ausgerichtet und eingespannt werden. Über vier plattenar
tige Heizvorrichtungen werden dann die Kunststoffprofil
stücke gleichzeitig an ihren einander zugewandten Geh
rungsflächen auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt, die
so hoch ist, das anschließend die Gehrungsflächen nach dem
Entfernen der Heizvorrichtungen durch Gegeneinanderdrücken
unter Bildung von Schweißraupen miteinander verschweißt.
Nach einer vorgegebenen Abkühlzeit wird der geschweißte
Fensterrahmen an eine Putzmaschine übergeben, in der die
Schweißraupen, zumindest im Bereich der Sichtflächen des
Fensterrahmens, bearbeitet bzw. beseitigt werden. Das Ver
schweißen der Kunststoffprofilstücke erfolgt bei einer
vorbekannten Vierkopf-Schweißmaschine meist in einer sol
chen Lage, daß der fertig geschweißte Fensterrahmen eine
vertikale bzw. eine annähernd vertikale Lage einnimmt und
in dieser Lage auch von der Vierkopf-Schweißmaschine an
die nachgeordnete Putzmaschine übergeben wird.
Eine moderne Putzmaschine, bei der mindestens zwei Ecken
des Fensterrahmens gleichzeitig bearbeitet werden können,
hat eine erheblich geringere Taktzeit als die vorgeordnete
Vierkopf-Schweißmaschine, d. h., hier kann die in einer au
tomatischen Fertigungsstraße mit der Vierkopf-Schweißma
schine angeordnete Putzmaschine nicht in wirtschaftlich
vertretbarer Weise ausgenutzt werden. Um diesen Fertigungs
nachteil zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, min
destens zwei auf einem Karussell angeordnete Vierkopf-
Schweißmaschinen wechselweise mit den Kunststoffprofil
stücken zu beschicken und die Kunststoffrahmen wechselwei
se zu schweißen. Dabei wurde auch vorgeschlagen, vier
Vierkopf-Schweißmaschinen auf einem Karussell anzuordnen.
Bei derartigen, auf einem Karussell angeordneten Vierkopf-
Schweißmaschinen wird der fertig geschweißte Fensterrahmen
in seiner vertikalen bzw. annähernd vertikalen Lage seit
lich aus der Vierkopf-Schweißmaschine herausbewegt und ent
weder direkt oder über einen Zwischenförderer an die Putz
maschine übergeben. Durch die Drehbewegung des Karussells
bedingt, muß jedoch zwischen der jeweils in der Abgabe
stellung befindlichen Vierkopf-Schweißmaschinen und der
Putzmaschine bzw. dem Zwischenförderer ein Abstand vor
handen sein, der jedes Mal durch ein einschiebbares Zwi
schenteil überbrückt werden muß. Während des Herausbewe
gens des Fensterrahmens aus der Vierkopf-Schweißmaschine
muß jedoch das Karussell für eine Drehbewegung gesperrt
sein. Dieses gilt auch für die Zeit, in der das Zwischen
teil der Putzmaschine oder des Zwischenförderers an die
Vierkopf-Schweißmaschine bzw. das Karussell heran- und zu
rückbewegt wird. Diese zeit, die zwar immer nur einige Se
kunden beträgt, schließt aus, daß das Karussell gedreht
und damit die Vierkopf-Schweißmaschine, aus der der ferti
ge Fensterrahmen entnommen wurde, für die Aufnahme von
neuen Kunststoffprofilen bereit ist. Dies wirkt sich für
die Fertigungsstraße produktionshemmend aus.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Ver
fahren zur Herstellung von rechteckigen Rahmen, insbeson
dere von Fensterrahmen aus Kunststoffprofilen, aufzuzei
gen, mit dem die Zeit, in der das die Vierkopf-Schweißma
schinen tragende Karussell nicht gedreht werden kann, er
heblich reduziert wird, so daß die Leistung einer modernen
und schnellen Putzmaschine in wirtschaftlicher Weise aus
genutzt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden gemäß der Erfindung die
im Kennzeichen des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale
vorgeschlagen.
Durch ein solches Verfahren ist es möglich, die Anzahl
der pro Zeiteinheit geschweißten Rahmen, insbesondere
Fensterrahmen aus Kunststoffprofilen, zu erhöhen und da
mit die Leistung der Putzmaschine besser auszunutzen. So
bald der fertig geschweißte Rahmen aus seiner Einspann
ebene aus der Vierkopf-Schweißmaschine herausbewegt wurde,
kann bereits das Karussell gedreht werden und die Vier
kopf-Schweißmaschine ist wieder zur Aufnahme neuer Kunst
stoffprofilstücke bereit. Die Zeit, in der der fertig ge
schweißte Rahmen dann zur Putzmaschine bewegt und dort ab
gegeben wird, hat keinen Einfluß mehr auf den Stillstand
des Karussells mit den Vierkopf-Schweißmaschinen. Das
Verfahren bzw. die zur Durchführung des Verfahrens erfor
derliche Vorrichtung erfordert keinen hohen Investitionsauf
wand und ist auf kleinstem Raum, meist mit der vorhandenen
Hallenkapazität, durchführbar bzw. unterzubringen.
Weitere Merkmale eines Verfahrens gemäß der Erfindung so
wie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind
in den Ansprüchen 2-8 offenbart.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer
Zeichnung stark vereinfacht dargestellten Ausführungs
beispieles näher erläutert.
In dieser Zeichnung ist von einer automatischen Produk
tionsanlage zur Herstellung von Fensterrahmen aus Kunst
stoffprofilstücken, die von einem Zentralcomputer ge
steuert wird, nur ausschnittsweise ein Schweißkarussell 1
gezeigt, welches aus einer rahmenartigen Grundplatte 1a
besteht, die sich beispielsweise über einen nicht gezeich
neten Kugeldrehkranz auf einem ebenfalls nicht dargestell
ten Traggerüst abstützt. Über einen nicht gezeichneten An
trieb kann das Karussell immer jeweils um einen Winkel von
90° gedreht werden. Die Grundplatte 1a des Karussells 1
weist vorteilhaft eine quadratische Grundfläche auf. Auf
der Grundplatte 1a ist ein kegelstumpfförmiges, aus metal
lischen Profilstücken zusammengesetztes Gestell 2 auf ge
baut, welches ebenfalls eine quadratische Grundfläche be
sitzt. Die Seitenflächen dieses Gestells 2 sind, von unten
nach oben gesehen, jeweils um einen Winkel von etwa 15°
nach innen geneigt.
Auf jeder dieser Seitenflächen des Gestells 2 ist eine an
sich bekannte Vierkopf-Schweißmaschine angeordnet, d. h.,
das Gestell 2 ist mit vier jeweils um 90° zueinander ver
setzten Vierkopf-Schweißmaschinen versehen, von denen je
doch in der Zeichnung von einer Vierkopf-Schweißmaschine
nur zwei Schweißköpfe 3 dargestellt sind. Diese Schweiß
köpfe 3 sind mit Abstand übereinander auf einer nicht ge
zeichneten Führungsschiene angeordnet und auf derselben
relativ gegeneinander bewegbar. In zweckmäßiger Weise ist
dabei der untere Schweißkopf 3 ortsfest angeordnet, wäh
rend nur der obere Schweißkopf 3 gegen den unteren Schweiß
kopf 3 und zurück bewegt werden kann. Auf einer weiteren,
nicht dargestellten Fuhrungsschiene sind dann die beiden
anderen Schweißköpfe 3 der Vierkopf-Schweißmaschine in
gleicher Weise befestigt. Die beiden nicht dargestellten
Fuhrungsschienen sind ebenfalls relativ gegeneinander be
wegbar, wobei auch hier in vorteilhafter Weise eine Füh
rungsschiene ortsfest angeordnet ist, während die andere
Führungsschiene über einen Antrieb parallel gegen die
ortsfeste Führungsschiene und zurück verschoben werden
kann.
Jeder Schweißkopf 3 besteht aus einem Auflager 4, zwei
rechtwinklig zueinander angeordneten Anschlägen 5 sowie
aus einer Spanneinheit 6 mit zwei Spannelementen. Allen
vier Vierkopf-Schweißmaschinen ist eine gemeinsame Steue
rung zugeordnet, die nur in den vorgegebenen Stellungen
der einzelnen Vierkopf-Schweißmaschinen auf dem Dreh
tisch 1 auf dieselben wirksam ist. Aufgrund der pyrami
denstumpfartigen Ausbildung des Karussells 1 kann jede
Seite des Gestells 2 und damit jede auf demselben befind
liche Vierkopf-Schweißmaschine nacheinander in die in der
Zeichnung dargestellte Position bewegt werden.
In dieser Zeichnung ist eine Position des Karussells 1
gezeigt, in der ein Fensterrahmen 7 bereits fertig ge
schweißt und von den Spanneinheiten 6 freigegeben ist
und entnommen werden kann. Zu diesem Zweck ist mit Ab
stand parallel zu der die Vierkopf-Schweißmaschine tra
genden Seitenfläche des Gestells 2 eine Führungsschiene 8
vorgesehen, die an ihren beiden Enden derart geführt ist,
daß sie über einen nicht dargestellten Antrieb senkrecht
zur Zeichnungsebene bewegt werden kann. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel sind an einem ortsfest angeordneten
Traggerüst 17 zwei horizontal verlaufende Führungslei
sten 18 mit quadratischem Querschnitt befestigt, an de
nen jeweils zwei an den Enden der Führungsschiene 8 ge
lagerte Führungsrollen 19 abrollen.
Diese Führungsschiene 8 trägt in diesem Ausführungsbei
spiel zwei auf derselben heb- und senkbar angeordnete
Kreuzschlitten 9, die vollkommen gleich ausgebildet sind.
Ein unterschied besteht lediglich darin, daß dem unterem
Kreuzschlitten 9 eine nicht dargestellte Kolbenzylinder
einheit zugeordnet ist, über die derselbe nur einen gerin
gen Hub auf der Führungsschiene 8 ausführt. Hier ist eine
Kolbenzylindereinheit, die beispielsweise pneumatisch be
aufschlagt wird, deshalb geeignet, weil der untere Schweiß
kopf 3 seine Höhenlage normalerweise nicht verändert. Der
obere Kreuzschlitten 9 ist an einen Zahnriemen 10 ange
schlossen, der über zwei Umlenkrollen 11 geführt ist und
von einem nicht dargestellten Antrieb bewegt werden kann.
Über diesen Zahnriemen 10 kann der obere Kreuzschlitten 9
auf der Führungsschiene 10 angehoben und abgesenkt werden.
Der obere Kreuzschlitten 9 muß deshalb einen so großen Hub
auf der Führungsschiene 8 ausführen, weil die Maße der ge
schweißten Fensterrahmen 7 sehr stark voneinander abwei
chen können.
Jeder Kreuzschlitten 9 trägt einen vereinfacht gezeichne
ten Greifer 12, der über eine Kolbenzylindereinheit 13,
die pneumatisch beaufschlagt wird, in Richtung des Pfei
les 14 und zurück bewegt werden kann. Dabei besteht jeder
Greifer 12 aus einem rechtwinklig geformten Greifarm 15,
dem eine Spannplatte 16 zugeordnet ist. Die Spannplatte 16
ist einerseits mit dem gesamten Greifer 12 und damit zu
sammen mit dem Greifarm 15 in Richtung des Pfeiles 14 und
zurück bewegbar. Die Spannplatte 16 kann zusätzlich noch
über einen getrennten Antrieb, also unabhängig vom Greif
arm 15, in Richtung des Pfeiles 14 und zurück bewegt wer
den. Dies ermöglicht es, daß der Fensterrahmen 7 zwischen
dem Greifarm 15 und dem Spannelement 6 eingeklemmt werden
kann.
Für die Erläuterung der Funktionsweise der vorbeschrie
benen Vorrichtung wird nun davon ausgegangen, daß der
Fensterrahmen 7 fertiggeschweißt ist und die Spannele
mente 6 denselben freigegeben haben, so daß er entnommen
werden kann. Die Führungsschiene 8 nimmt eine solche La
ge sein, daß sich die beiden Greifer 12 bzw. die beiden
Greifarme 15 in der Mitte der Breite des Fensterrahmens 7
befinden. Da die Fertigungsstraße für die Fensterrahmen 7
durch einen zentralen Computer gesteuert wird, ist die
Größe des geschweißten Fensterrahmens 7 bekannt, so daß
die Führungsschiene 8 problemlos genau in die vorgege
bene Position gefahren werden kann. Die beiden Kreuz
schlitten 9 nehmen eine solche Lage auf der Führungs
schiene 8 ein, daß die Greifarme 15 der Greifer 12 bei
einer Bewegung in Richtung auf den Fensterrahmen 7 unter
halb der senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufenden Pro
filstücke 7a des Fensterrahmens 7 hindurchbewegt werden
können.
Sobald sich die beiden rechtwinklig hochgebogenen En
den der Greifarme 15 hinter der Rückseite des Fenster
rahmens 7 befinden, werden die beiden Kreuzschlitten 9
auf der Führungsschiene 8 um ein vorgegebenes Maß nach
oben bewegt, so daß der Fensterrahmen 7 bzw. die beiden
Profilstücke 7a desselben einerseits mit ihrer Rückseite
und andererseits mit ihrer Unterseite an den Greifarmen 15
an- und aufliegt. Wenn die Greifarme 15 diese Lage einge
nommen haben, werden die Spannplatten 16 durch die ihnen
zugeordneten Antriebe gegen den Fensterrahmen 7 bewegt
und damit wird derselbe fest von den beiden Greifern 12
erfaßt. Jetzt werden beide Greifer 12 wieder in ihre Aus
gangslage in Richtung auf den Kreuzschlitten 9 zurückbe
wegt und damit der Fensterrahmen 7 aus dem Bereich der
Vierkopf-Schweißmaschine bzw. der Schweißköpfe 3 entnom
men. Nun kann der Fensterrahmen 7 senkrecht zur Zeich
nungsebene durch ein entsprechendes Verfahren der Füh
rungsschiene verschoben und damit in den Bereich einer
nicht gezeichneten Putzmaschine oder eines derselben zu
geordneten Zwischenförderers, der auch als Pufferstation
ausgebildet sein kann, gebracht werden. Dort wird der
Fensterrahmen 7 dann durch entsprechendes Verfahren der
Schlitten 9 und öffnen der Greifer 12 abgegeben. Die
Putzmaschine bzw. der Zwischenförderer muß so ausgebil
det sein, daß die Bewegung der Greifarme 15 nicht behin
dert wird. Bedarfsweise ist es möglich, daß die beiden
Greifer 12 eine Bewegung in Richtung des Pfeiles 14 aus
führen, bevor der Fensterrahmen 7 an die Putzmaschine
bzw. den Zwischenförderer abgegeben wird.
Sobald die beiden Greifer 12, die zunächst noch den Fen
sterrahmen 7 tragen, durch den Antrieb der Kolbenzylinder
einheit 13 einen vorgegebenen Abstand - ihr Hub kann zwi
schen 600 mm und 1000 mm betragen - von dem Gestell 2 bzw.
den Schweißköpfen 3 aufweisen, kann der Antrieb des
Schweißkarussells 1 angeschaltet und dasselbe um einen
Winkel von 90° gedreht werden. Hier muß nicht mehr gewar
tet werden, bis der Fensterrahmen 7 an die Putzmaschine
bzw. den Zwischenförderer abgegeben wurde.
In Abhängigkeit von der Größe bzw. Höhe des Fensterrah
mens 7 ist es möglich, daß derselbe nur vom Greifer 12 des
oberen Kreuzschlittens 9 erfaßt und transportiert wird.
Der Greifer 12 des unteren Kreuzschlittens 9 nimmt dann
eine Stellung ein, in der er das Erfassen und den Trans
port des Fensterrahmens 7 nicht behindert. In Abänderung
des erläuterten Ausführungsbeispieles ist es ferner mög
lich, die Lagerung bzw. Führung der verfahrbaren Führungs
schiene 8 anders auszubilden. Die Greifer 12 können eben
falls anders ausgestaltet sein.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von rechteckigen Rahmen,
insbesondere Fensterrahmen aus Kunststoffprofilen, bei
dem jeweils vier unter Gehrung auf Länge zugeschnittene
Kunststoffprofile in eine von mindestens zwei in verti
kaler oder annähernd vertikaler Arbeitslage auf einem
Karussell angeordneten Vierkopf-Schweißmaschinen einge
spannt und gleichzeitig an allen Gehrungsflächen durch
Erwärmung und Druck und unter Bildung von Schweißraupen
zu einem Rahmen verschweißt werden und bei dem anschlie
ßend Rahmen an eine Putzmaschine zur Bearbeitung der
entstandenen Schweißraupen abgegeben wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der fertig geschweißte, eine vertikale oder an
nähernd vertikale Lage in der Vierkopf-Schweißmaschine
einnehmende Rahmen von mindestens einem Greifer erfaßt,
von demselben nach dem Öffnen der Vierkopf-Schweißma
schine zunächst senkrecht zu seiner Einspannebene aus
der Vierkopf-Schweißmaschine herausbewegt, anschließend
in seiner Ebene seitlich verfahren und dann in der ver
tikalen bzw. annähernd vertikalen Lage an die Putzma
schine abgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rahmen von dem Greifer senkrecht zu seiner
Ebene gegen die Putzmaschine bewegt wird.
3. Vorrichtung zur Herstellung von rechteckigen Rahmen,
insbesondere Fensterrahmen aus Kunststoffprofilen,
insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach An
spruch 1 oder 2, bestehend aus einem Karussell mit min
destens zwei Vierkopf-Schweißmaschinen und aus einer
nachgeordneten Putzmaschine,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Karussell (1) mindestens ein auf einem Kreuz
schlitten (9) parallel zur Ebene des fertig geschweiß
ten Rahmens (7) verfahrbarer Greifer (12) zugeordnet
ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kreuzschlitten (9) senkrecht zur Ebene des fer
tig geschweißten Rahmens (7) bewegbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Greifer (12) senkrecht zur Ebene des fertig ge
schweißten Rahmens (7) verschiebbar am Kreuzschlit
ten (9) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 3-5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Greifer (12) aus einem Greifarm (15) und einer
Spannplatte (16) gebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Greifarm (15) verschiebbar am Kreuzschlit
ten (9) geführt ist und die verschiebbare Spannplat
te (16) trägt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Greifarm (15) und die Spannplatte (16) ver
schiebbar am Kreuzschlitten (9) geführt sind.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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