DE4308111C1 - Vorrichtung zum Ziehkeilschweißen von Trennfugen eines aus Profilabschnitten zusammengesetzten Kunststoff-Hohlprofilabschnittes - Google Patents

Vorrichtung zum Ziehkeilschweißen von Trennfugen eines aus Profilabschnitten zusammengesetzten Kunststoff-Hohlprofilabschnittes

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ziehkeilschweißen von Trennfugen eines aus Profilabschnitten zusammengesetzten Kunststoff-Hohlprofilabschnittes mit einem in den Hohlraum des Kunststoff-Hohlprofilabschnittes einführbaren Schweißkopf und einem Klemmteil zum Festlegen eines in den Hohlraum eingeführten und an eine Trennfuge angelegten Kunststoff-Schweißdrahtes.
Eine Vorrichtung dieser Art ist in der DE 40 36 245 A1 beschrieben. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird der in den Hohlraum eingeführte Kunststoff-Schweißdraht mittels einer Spannklammer im eingeführten Zustand am unteren Ende des Kunststoff-Hohlprofilabschnittes in den Trennfugen festgelegt. Die Spannklammer wird mittels einer Stelleinrichtung betätigt, so daß ab Beginn des Schweißvorganges die unteren Enden der Kunststoff-Schweißdrähte unverstellbar festgehalten sind. Die Einbringung und Festlegung der Spannklammer am unteren Ende des Kunststoff-Hohlprofilabschnittes ist dabei noch nicht zufriedenstellend gelöst.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Einbringung des Klemmteils und dessen Festlegung am unteren Ende des Kunststoff-Hohlprofilabschnittes einfach und zuverlässig durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Klemmteil einen auf den Kunststoff-Schweißdraht aufsteckbaren Aufnahmeabschnitt und einen daran schwenkbar gelagerten Schwenkhebel mit einem an dessen von dem Kunststoff-Schweißdraht weggerichteten Ende befindlichen Klemmabschnitt aufweist, und daß der Schwenkhebel zu der die Trennfuge aufweisenden Wand einen spitzen Winkel mit dem Scheitel in Einführrichtung derart bildet, daß der Schwenkhebel beim Einführen in den Hohlraum frei einschwenkbar ist, bei Zugbelastung sich jedoch mit seinem Klemmabschnitt an einer der Trennfuge gegenüberliegenden Wand des Hohlraumes festgreift und dabei mit einem dem Kunststoff-Schweißdraht zugekehrten Festklemmbereich den Kunststoff-Schweißdraht festlegt.
Durch diese Gestaltung des Klemmteils ist die Vorrichtung mit dem Kunststoff-Schweißdraht und dem an seinem vorderen Ende aufgesteckten Klemmteil sowie dem Schweißkopf auf einfache Weise in den Hohlraum des Kunststoff-Hohlprofilabschnittes einschiebbar und der Kunststoff-Schweißdraht kann entgegen der Einführrichtung nicht herausgezogen werden, da der Schwenkhebel gegen die der Trennfuge gegenüberliegende Wand des Hohlraumes angestellt ist und sich mit seinem Klemmabschnitt an dieser Wand festhakt und gleichzeitig auf der dem Kunststoff-Schweißdraht zugekehrten Seite mittels des Festklemmbereiches den Kunststoff-Schweißdraht einklemmt. Somit ergibt sich bei einfacher Zuführung der Schweißvorrichtung ein selbsttätiges Festklemmen, d. h. eine zusätzliche Betätigung über einen besonders ausgebildeten Stellmechanismus erübrigt sich.
Vorteilhafterweise ist der Klemmabschnitt keilförmig ausgebildet, wobei sich die Scheitelkante beim Zug des Kunststoff-Schweißdrahtes entgegen der Einführrichtung an der zugeordneten Hohlraumwand abstützt und festhakt. Alternativ kann der Klemmabschnitt auch eine der zugeordneten Hohlraumwand zugekehrte gezahnte Stirnseite haben.
Das Festklemmen des Kunststoff-Schweißdrahtes geschieht auf vorteilhafte Weise dadurch, daß der Kunststoff-Schweißdraht durch ein Aufnahmeelement des Aufnahmeabschnittes geführt ist und daß der Festklemmbereich den Kunststoff-Schweißdraht durch eine Aussparung des Aufnahmeelementes hindurch beim Zug entgegen der Einführrichtung festklemmt.
Der Festklemmbereich ist vorzugsweise so ausgebildet, daß er eine auf einer Rundung liegende Zahnung aufweist, die den Kunststoff-Schweißdraht bei einer Zugbelastung entgegen der Einführrichtung festklemmt.
Bei einer einfachen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Aufnahmeabschnitt einen aus zwei von der Aufnahme für den Kunststoff-Schweißdraht abstehenden parallelen Laschen gebildeten Halteabschnitt aufweist, zwischen denen die Schwenkachse des Schwenkhebels sitzt.
Um ein sicheres Anstellen des Schwenkhebels an der zugekehrten Hohlraumwand zu erreichen, ist vorgesehen, daß der Schwenkhebel mittels einer Feder nach außen gegen die Hohlraumwand geschwenkt ist. Es ist dabei günstig, wenn die Feder seitlich beidseitig an der Schwenkachse gelagert und in Kerben der Laschen des Halteabschnittes eingehängt ist, um das zum Ausschwenken des Hebels erforderliche Drehmoment zu bewirken.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Ziehkeilschweißen von aus Profilabschnitten zusammengesetzten Kunststoff-Hohlprofilabschnitten, und
Fig. 2 einen Querschnitt eines Kunststoff-Hohlprofilabschnittes mit in die Fugen eingesetzten Kunststoff-Schweißdrähten, von denen einer mittels eines Klemmteils festgelegt ist.
In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Ziehkeilschweißen von Trennfugen eines aus Profilabschnitten zusammengesetzten Kunststoff-Hohlprofilabschnittes gezeigt. Als Hauptbestandteile sind ein Schweißkopf 1, ein Klemmteil 20 sowie ein durch den Schweißkopf geführter Kunststoff-Schweißdraht 10 ersichtlich.
Der Schweißkopf 1 ist zusammen mit dem Kunststoff-Schweißdraht 10 und dem auf dessen vorderen Endbereich aufgesetzten Klemmteil 20 in den Hohlraum 30.2 (s. Fig. 2) des aus den Profilabschnitten zusammengesetzten Kunststoff-Hohlprofilabschnittes 30 einführbar, um Trennfugen 30.3 zwischen den Profilabschnitten dicht zu verschweißen. Der zusammengesetzte Kunststoff-Hohlprofilabschnitt 30 mit in die Trennfugen 30.3 eingelegten Kunststoff-Schweißdrähten 10 ist in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt.
Das Klemmteil 20 legt den eingeführten Kunststoff-Schweißdraht in dem Hohlraum 30.2 fest, so daß er entgegen der Einführrichtung nicht herausgezogen werden kann.
Im einzelnen weist der in Fig. 1 gezeigte Schweißkopf ein Tragteil 2 auf, an dessen einer Längsseite eine Heizleiste 6 angebracht ist. In der Heizleiste 6 befinden dich Heizpatronen und Thermofühler, die über ein elektrisches Anschlußteil 4 mit Anschlußkabeln 5 mit elektrischem Strom versorgt werden. Die Heizleiste 6 hat vorzugsweise eine nach außen gerichtete längsverlaufende keilförmige Heizkante 6.1, die bei in den Hohlraum 30.2 eingeführtem Schweißkopf 1 mit ihren Schenkeln in der Trennfuge liegt.
Der durch einen Kanal 1.2 geführte Kunststoff-Schweißdraht 10 ist aus der in Einführrichtung vorne liegenden Stirnseite aus dem Schweißkopf 1 herausgeführt, wobei der herausgeführte Abschnitt in Verlängerung der Heizleiste verläuft. Der Kunststoff-Schweißdraht 10 hat einen dreieckigen Querschnitt, und seine in die Trennfuge gerichtete Kante fluchtet nahezu mit der Heizkante 6.1 oder steht geringfügig über diese vor, wobei sie von einem auf der Vorderseite des Schweißkopfes 1 angebrachten Andrückteil 7 nach außen in die Trennfuge gedrückt wird.
Der Kanal 2.1 hat vorzugsweise eine an den Kunststoff-Schweißdraht 10 angepaßte Querschnittsform, so daß die exakte Führung des Schweißkopfes 1 auf dem Kunststoff-Schweißdraht 10 unterstützt wird.
Auf der der Heizleiste 6 gegenüberliegenden Längsseite des Tragteils 2 ist ein Abstützteil 3 angeordnet. Dieses weist eine Gleitfläche 3.3 auf, die auf ihrer in Einführrichtung vorderen Seite einen gerundeten vorderen Führungsabschnitt 3.4 und auf ihrer von der Einführrichtung abgewandten hinteren Seite einen gerundeten hinteren Führungsabschnitt 3.5 besitzt. Das Abstützteil 3 ist vorliegend an einem zur Gleitfläche 3.3 senkrecht liegenden Schenkel an dem Tragteil 2 schwenkbar befestigt. Dazu ist im hinteren Endbereich des Tragteils 2 eine Schwenkachse 3.8 und im vorderen Endbereich in dem Abstützteil ein Langloch 3.1 vorgesehen, das mit einem im Tragteil 2 befestigten Zapfen bzw. einer Schraube 3.1 zusammen den Schwenkwinkel bestimmt. Mittels eines Federelementes 3.2 wird das Abstützteil 3.3 nach außen gedrückt, so daß die Gleitfläche 3.3 sich an der der Trennfuge 30.3 gegenüberliegenden Wand des Hohlraumes 30.2 gleitend abstützt. Durch die Heizleiste 6 einerseits und das Abstützteil 3 bzw. dessen Gleitfläche 3.3 andererseits ist somit eine sichere Fuhrung in dem Hohlraum 30.2 gewährleistet.
Alternativ zur Schwenklagerung kann das Abstützteil 3 auch gleitend gelagert sein. Dann ist ein Federelement etwa in der Mitte der Gleitfläche vorhanden oder es sind zwei Federn in den Endbereichen der Gleitfläche vorgesehen.
Die Führung des Schweißkopfes 1 wird noch dadurch verbessert, daß auf dem Schenkel 30.9 ein Stützelement 3.6 angebracht ist, das an einer Wand des Hohlraumes 30.2 gleitfähig anliegt, die zu der Wand, an der die Gleitfläche 3.3 anliegt, senkrecht steht. Insbesondere wird dadurch ein Verdrehen des Schweißkopfes 1 unterbunden.
An dem bezüglich der Einführrichtung hinteren Ende des Schweißkopfes 1 ist vorzugsweise an dem Tragteil 2 eine Zugeinrichtung 8, beispielsweise mit einer Zugstange 8.1 und einer Kette 8.2 vorgesehen.
Das auf den vorderen Endbereich des Kunststoff-Schweißdrahtes 10 aufgeschobene Klemmteil 20 weist einen Schwenkhebel 21, einen Aufnahmeabschnitt 22 und eine Auslenkfeder 23 auf, wobei der Kunststoff-Schweißdraht durch ein Aufnahmeelement 22.3 des Aufnahmeabschnittes 22 hindurchgeführt ist und der Schwenkhebel 21 an einem Halteabschnitt 22.1 des Klemmteils gelenkig gelagert ist. Die Schwenkachse 21.2 ist dabei zwischen zwei Laschen des Halteabschnittes 22.1 gelagert, die von dem eigentlichen Aufnahmeelement 22.3 für den Kunststoff-Schweißdraht 10 in Richtung auf die der Trennfuge 30.2 gegenüberliegende Wand des Hohlraumes 30.2 abstehen, wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist.
Der Schwenkhebel 21 ist bezüglich der die Trennfuge aufweisenden Hohlraumwand in einem spitzen Winkel in der Weise ausgerichtet, daß er beim Einführen der Vorrichtung in den Hohlraum 30.2 sich leicht nach innen in den Hohlraum verschwenken kann, jedoch einen Zug in die entgegengesetzte Richtung hemmt.
Um diese hemmende bzw. festklemmende Wirkung zuverlässig zu erreichen und den Schweißdraht bei Zug entgegen der Einführrichtung festzuhalten, ist der Schwenkhebel 21 in seinem von dem Aufnahmeabschnitt 22 abgekehrten freien Endbereich mit einem keilförmigen Klemmabschnitt 21.1 versehen, dessen Scheitel entweder in Art einer spitzen Kante oder gezahnt oder aufgerauht ausgebildet ist. Durch den spitzwinklig ausgerichteten Schwenkhebel 21 und die dadurch gegen die anliegende Hohlraumwand angestellte Kante krallt sich das Klemmteil 20 beim Zug entgegen der Einführrichtung an der der Trennfuge 30.3 gegenüberliegenden Wand des Hohlraumes 30.2 fest. Die Auslenkfeder 23 ist dabei günstig, jedoch nicht unumgänglich, wenn z. B. der Klemmabschnitt an der Kunststoffwand genügend griffig und der Anstellwinkel des Schwenkhebels optimal gewählt ist. Die Anlage an der Wand erfolgt dabei allein durch die Schwerkraft.
Der Schwenkhebel 21 besitzt an seinem dem Aufnahmeabschnitt 22 zugekehrten Ende einen Halteabschnitt 22.1, der beim Zug entgegen der Einführrichtung durch eine Aussparung in dem Aufnahmeelement 22.3 fest gegen den Kunststoff-Schweißdraht 10 gedrückt wird, so daß dieser ebenfalls festgeklemmt wird. Der Halteabschnitt 22.1 hat dazu entweder ebenfalls eine Keilform oder eine auf einer gekrümmten Kurve liegende Zahnung, wobei die Krümmung so gewählt ist, daß die gewünschte Klemmwirkung beim Zug entgegen der Zuführrichtung sicher erzielt wird. Auch kann zwischen dem Halteabschnitt 22.1 und dem Schweißdraht 10 ein Zwischenelement angeordnet sein.
Um zu erreichen, daß der Schwenkhebel 2.1 sicher an der der Trennfuge 30.3 gegenüberliegenden Hohlraumwand anliegt, ist die Auslenkfeder 23 vorgesehen, die den Schwenkhebel 21 nach außen gegen diese Wand andrückt. Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, kann dazu die Feder auf der Schwenkachse 21.2 beidseitig des Schwenkhebels 21 auf der Innenseite der Laschen des Halteabschnittes 22.1 gelagert und einerseits in einer Kerbe 22.2 der Laschen und andererseits am Schwenkhebel 21 so angelegt sein, daß die Federkraft den Schwenkhebel nach außen drückt.
Nachdem die Schweißvorrichtung in den Hohlraum 30.2 eingeführt ist, wobei das Klemmteil 20 am vorderen Ende des Schweißkopfes 1 oder mit einem gesonderten Stellglied geführt ist, kann der Schweißkopf 1 mittels einer entsprechenden Einrichtung mit der für den Schweißvorgang erforderlichen Geschwindigkeit zurückgezogen werden, wobei der Schweißdraht sicher festgelegt ist. Dabei werden mit der Heizleiste 6 einerseits die Fugenwände und andererseits der Kunststoff-Schweißdraht 10 plastifiziert, um die erforderliche Schweißverbindung herzustellen. Ein Zerreißen des plastifizierten Kunststoff-Schweißdrahtes 10 kann dabei mittels einer reißfesten Einlage, beispielsweise aus Stahl- oder Kupferdraht, sicher vermieden werden.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Ziehkeilschweißen von Trennfugen eines aus Profilabschnitten zusammengesetzten Kunststoff-Hohlprofilabschnittes mit einem in den Hohlraum des Kunststoff-Hohlprofilabschnittes einführbaren Schweißkopf und einem Klemmteil zum Festlegen eines in den Hohlraum eingeführten und an eine Trennfuge angelegten Kunststoff-Schweißdrahtes, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmteil (20) einen auf den Kunststoff-Schweißdraht (10) aufsteckbaren Aufnahmeabschnitt (22) und einen daran schwenkbar gelagerten Schwenkhebel (21) mit einem an dessen von dem Kunststoff-Schweißdraht (10) weggerichteten Ende befindlichen Klemmabschnitt (21.1) aufweist, und daß der Schwenkhebel (21) zu der die Trennfuge (30) aufweisenden Wand einen spitzen Winkel mit dem Scheitel in Einführrichtung derart bildet, daß der Schwenkhebel beim Einführen in den Hohlraum (30.2) frei einschwenkbar ist, bei Zugbelastung sich jedoch mit seinem Klemmabschnitt (21.1) an einer der Trennfuge gegenüberliegenden Wand (30.4) des Hohlraumes (30.2) festgreift und dabei mit einem dem Kunststoff-Schweißdraht (10) zugekehrten Festklemmbereich (21.3) den Kunststoff-Schweißdraht (10) festlegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmabschnitt (21.1) keilförmig ausgebildet ist und sich beim versuchten Zurückziehen des Kunststoff-Schweißdrahtes (10) an der Wand (30.4) festhakt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmabschnitt (21.1) eine gezahnte oder gerauhte Stirnseite aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Festklemmbereich (21.3) eine auf einer Rundung liegende Zahnung (21.3) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeabschnitt (22) einen aus zwei von der Aufnahme für den Kunststoff-Schweißdraht (10) abstehenden parallelen Laschen gebildeten Halteabschnitt (22.1) aufweist, zwischen denen die Schwenkachse (21.2) des Schwenkhebels (21) sitzt.
6. Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (21) mittels einer Feder nach außen gegen die Hohlraumwand (30.4) geschwenkt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder seitlich beidseitig an der Schwenkachse (21.2) gelagert und in Kerben (22.2) der Laschen des Halteabschnittes (22.1) eingehängt ist, um das zum Ausschwenken des Hebels erforderliche Drehmoment zu bewirken.
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