DE4323728A1 - Schweißvorrichtung für rechteckige Rahmen, insbesondere Fensterrahmen - Google Patents
Schweißvorrichtung für rechteckige Rahmen, insbesondere FensterrahmenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Her
stellung rechteckiger Rahmen, insbesondere Fensterrahmen
aus Kunststoff, bestehend aus vier in horizontaler Ebene
auf Kreuzschlitten relativ gegeneinander verfahrbaren
Schlitten mit einem durch einen unter einem Winkel von 45°
verlaufenden Spalt in zwei Auflageplatten unterteilten
Tisch mit zwei rechtwinklig zueinander angeordneten und
eine Schweißbeilage aufnehmenden Außenanschlägen, mit
einer Spanneinheit und einer Schweißeinheit sowie aus
einer anhebbaren und die geschweißten Rahmen in horizon
taler Lage abführenden, anhebbaren Transporteinrichtung.
Aus dem DE-GM 91 03 838 ist eine Vorrichtung zur Herstel
lung eines rechteckigen Rahmens, insbesondere eines Fen
sterrahmens, aus vier Kunststoffprofilen bekannt, die aus
vier auf Kreuzführungen relativ gegeneinander verfahrbaren
Spann- und Schweißeinheiten mit jeweils zwei rechtwinklig
zueinander angeordneten und jeweils eine dem Kunststoff
profil entsprechende Schweißbeilage aufnehmenden Anschlä
gen sowie aus einer den geschweißten Rahmen anhebenden und
in horizontaler Lage ausführenden Transporteinrichtung be
steht. Zum Austransport des Rahmens werden die in der
Austransportrichtung befindlichen Anschläge mit ihren
Schweißbeilagen aus ihrer Anschlagstellung um einen Win
kel von 90° geschwenkt, so daß der Rahmen nach kurzem An
heben desselben und einem geringen Öffnungshub der Spann-
und Schweißeinheiten problemlos aus der Vorrichtung ent
fernt werden kann.
Ist eine derartige Schweißvorrichtung in einer Fertigungs
straße angeordnet, die beispielsweise eine moderne Schweiß
raupenputzmaschine enthält, dann bestimmt die Schweißvor
richtung den Arbeitstakt der Fertigungsstraße, da sie er
heblich langsamer als die Schweißraupenputzmaschine arbei
tet. Um dieses Problem zu beseitigen, wurde bereits vorge
schlagen, mehrere Schweißvorrichtungen auf einem Drehge
stell anzuordnen. Dies erhöht zwar die Leistung der Ferti
gungsstraße, ist jedoch mit dem Nachteil von nicht unbe
trächtlichen, zusätzlichen Investitionskosten verbunden.
Es ist auch schon eine Schweißvorrichtung bekannt geworden,
bei der drei auf Gehrung zugeschnittene Profilstücke zur
Bildung eines Fensterrahmens in eine Zweikopf-Schweißvor
richtung eingespannt werden. Sodann werden in eine darüber
befindliche Ebene ebenfalls drei Profilstücke zur Bildung
eines weiteren Fensterrahmens eingespannt und gleichzeitig
zwei Ecken von zwei zu bildenden Fensterrahmen miteinander
verschweißt. Anschließend werden dann die noch fehlenden
Profilstücke - je eins für den unteren und den oberen Rah
men - eingespannt und danach die anderen beiden Ecken der
beiden Rahmen zusammengeschweißt. Eine derartige bekannte
Schweißvorrichtung hat jedoch keine kürzeren Zykluszeiten
als eine Vierkopfschweißmaschine.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zur Herstellung rechteckiger Rahmen, insbeson
dere Fensterrahmen aus Kunststoff zu schaffen, mit der es
ohne allzu großen Mehraufwand möglich ist, zwei Rahmen
gleichzeitig und in einem einzigen Arbeitsgang zu schwei
ßen. Dabei soll ein ungehindertes Einlegen aller Profil
stücke zur Bildung des Rahmens möglich sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei
einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung vor
geschlagen, daß oberhalb jedes Tisches eine an sich be
kannte und durch einen unter einem Winkel von 45° verlau
fenden Spalt in zwei Auflageplatten unterteilte, heb- und
senkbare Stützplatte mit zwei rechtwinklig zueinander an
geordneten und eine Schweißbeilage aufnehmenden Außenan
schlägen angeordnet ist, daß zumindest die an der Einlege
seite der Vorrichtung befindlichen Auflageplatten und die
denselben zugeordneten Außenanschläge mit ihren Schweiß
beilagen getrennt horizontal schwenkbar sind, daß jedem
Kreuzschlitten ein in die übereinander befindlichen Spal
te von Tisch und Stützplatte bringbarer Anschlag zugeord
net ist und daß die Transporteinrichtung zweistufig anheb
bar ausgebildet ist.
Eine derartige Vorrichtung ermöglicht es, daß gleichzeitig
zwei Rahmen aus Kunststoff in einem einzigen Arbeitsgang
geschweißt werden können. Die schwenkbare Auflageplatte
und die ebenfalls schwenkbaren Außenanschläge stellen
sicher, daß insbesondere auch das letzte Profilstück des
zweiten Rahmens problemlos in die Vorrichtung eingelegt
werden kann. Die einzelnen Profilstücke werden mit Spiel
in die Vorrichtung eingelegt und dann gegen die durch die
Spalte für die Schweißspiegel bzw. Heizschwerte ragenden
Anschläge bewegt und maschinell ausgerichtet. Erst dann
werden die in zwei übereinanderliegenden Ebenen befind
lichen Profilstücke festgespannt. Die in zwei Arbeitsstel
lungen anhebbare Transporteinrichtung stellt den aufeinan
derfolgenden Austransport der fertigen Rahmen sicher.
Weitere Merkmale einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
sind in den Ansprüchen 2-7 offenbart.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer
Zeichnung in vereinfachter Weise dargestellten Ausfüh
rungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen,
Fig. 1 eine Aufrißdarstellung einer Spanneinheit einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung in geöffnetem
Zustand,
Fig. 2 die Spanneinheit der Fig. 1 in geschlossenem
Zustand,
Fig. 3 die Anordnung des in die Spalte der Auflage
platte bringbaren Anschlages und
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine heb- und senkbare
Stützplatte.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist als sogenannte Vier
kopfschweißmaschine ausgebildet, mit der gleichzeitig zwei
rechteckige Fensterrahmen aus Kunststoffprofilen 1, 2 durch
Schweißung miteinander verbunden werden können. Dabei sind
die Kunststoffprofile 1, 2 zur Verbesserung der Darstellung
als Vollmaterial eingezeichnet, obwohl sie als Hohlprofile
ausgebildet sind. Im gewählten Ausführungsbeispiel dienen
die Kunststoffprofile 1 zur Herstellung des sogenannten
Blendrahmens eines Fensters, der später in die Wand einge
setzt wird und der den sogenannten Flügelrahmen aufnimmt,
der aus den Kunststoffprofilen 2 zusammengesetzt ist. Dies
bedeutet, daß mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung ein
komplettes Fenster in einem Arbeitsgang hergestellt werden
kann. Dadurch ist immer sichergestellt, daß der Flügelrah
men genau in den Blendrahmen paßt. Selbstverständlich kön
nen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch gleichzeitig
zwei Blendrahmen oder zwei Flügelrahmen geschweißt werden.
Von einer solchen Vierkopfschweißmaschine ist in der
Zeichnung nur eine Spanneinheit gezeigt, mit der die
Kunststoffprofile 1, 2 an beiden Enden aufgenommen, ein
gespannt und für den eigentlichen Schweißvorgang gegen
einander bewegt werden können. Jede Spanneinheit wird da
bei von einem in Fig. 4 nur angedeuteten Schlitten 3 auf
genommen, der zusammen mit einem weiteren Schlitten 3 re
lativ gegeneinander verschiebbar auf einem nicht gezeich
neten Träger angeordnet ist. Zur Aufnahme der beiden ande
ren Spanneinheiten ist ein weiterer Träger vorgesehen, wo
bei die beiden Träger ebenfalls relativ gegeneinander ver
schiebbar sind. Dies bedeutet, daß der Schlitten 3 in
einer horizontalen Ebene in zwei rechtwinklig zueinander
angeordneten Richtungen verfahrbar ist.
Gemäß den Darstellungen der Fig. 1 und 2 trägt jeder
Schlitten 3 einen Tisch 4, der durch einen unter einem
Winkel von 45° zu den Kunststoffprofilen 1, 2 verlaufenden,
in der Zeichnung nicht dargestellten Spalt in zwei Aufla
gerplatten 4a unterteilt ist. Dabei wurde jeweils die vor
dere Auflageplatte 4a nicht gezeichnet, die das vordere,
quer verlaufende Kunststoffprofil 1 aufnimmt.
Auf jeder Auflageplatte 4a eines Tisches 4 ist eine
Schweißbeilage 5 auswechselbar befestigt, die genau dem
Querschnitt des Kunststoffprofiles 1 angepaßt ist und die
dasselbe stützend für den Schweißvorgang aufnehmen kann.
Bedarfsweise kann die Schweißbeilage 5 zweiteilig ausge
bildet sein und aus einem unteren und einem seitlichen
Teil bestehen. Der seitliche Teil einer Schweißbeilage 5
kann dabei an einem schwenkbaren Anschlag befestigt sein.
Dadurch besteht die Möglichkeit, einerseits das letzte
Kunststoffprofil 1 zur Formbildung des Blendrahmens frei
in die Vorrichtung einlegen zu können und andererseits den
fertigen Rahmen 1 ohne große Fahrbewegung der Schlitten 3
der Vorrichtung abtransportieren zu können. Dazu ist der
Vorrichtung eine aus zwei Transportbändern bestehende
Transporteinrichtung zugeordnet, die den fertigen Blend
rahmen geringfügig abhebt und in horizontaler Lage aus
der Vorrichtung herausbewegt.
Die bisher beschriebene Vorrichtung bzw. Spanneinheit ist
Stand der Technik und besitzt eine Spannplatte 6, mit der
das in Fig. 1 eingelegte Kunststoffprofil 1 gemäß Fig. 2
für den Schweißvorgang festgespannt werden kann. Diese
Spannplatte 6 ist an der Unterseite einer Stützplatte 7
befestigt, die heb- und senkbar von einer nur angedeuteten
Tragsäule 8 aufgenommen wird. Auch diese Stützplatte 7 ist
in gleicher Weise wie der Tisch 4 durch einen unter einem
Winkel von 45° verlaufenden Spalt 9 in zwei Auflageplat
ten 7a, 7b unterteilt, wie dies die Fig. 4 der Zeichnung er
kennen läßt. Dabei ist die Auflageplatte 7a in Richtung des
Pfeiles 10 um die Tragsäule 8 um einen Winkel von 90° und
zurück schwenkbar, während die Auflageplatte 7b der Stütz
platte 7 in Richtung des Doppelpfeiles 11 verschoben werden
kann.
Sowohl die Auflageplatte 7a als auch die Auflageplatte 7b
tragen jeweils eine Schweißbeilage 12, deren Querschnitt
jedoch aufgrund des anderen Kunststoffprofiles 2 vom Quer
schnitt der Schweißbeilage 5 abweicht. Während die Schweiß
beilage 12 auf der Auflageplatte 7b fest angeordnet ist,
ist zumindest der seitliche Teil der Schweißbeilage 12 mit
einem Anschlag 13 verbunden, der ebenfalls um die Tragsäu
le 8 in Richtung des Pfeiles 10 um einen Winkel von 90°
und zurück geschwenkt werden kann. Dies bedeutet, daß
dieser Anschlag 13 in gleicher Weise, jedoch getrennt,
wie die Auflageplatte 7a, in einer horizontalen Ebene ge
schwenkt werden kann. Dies gibt die Möglichkeit, zu
nächst sowohl die Auflageplatte 7a als auch den Anschlag
13 aus der gezeichneten Lage herauszuschwenken, um das
Kunststoffprofil 1 - es ist das letzte Profil des unteren
Rahmens bzw. Blendrahmens - einlegen zu können. Erst da
nach wird die Auflageplatte 7a mit dem unteren Teil der
Schweißbeilage wieder in ihre Arbeitslage bewegt, so daß
von derselben jetzt das quer verlaufende Kunststoffprofil
2a - es ist das letzte Profil des oberen Rahmens bzw. Flü
gelrahmens - ohne Behinderung durch den Anschlag 13 und
den seitlichen Teil der Schweißbeilage 5 eingelegt werden
kann. Erst wenn auch dieses Kunststoffprofil 2a seine Lage
eingenommen hat, wird der Anschlag 13 mit dem seitlichen
Teil der Schweißbeilage 12 wieder in die gezeichnete Lage
zurückgeschwenkt. In dieser Lage kann der Anschlag 13 über
einen Stift 14 mit der Auflageplatte 7a verriegelt werden.
In der Fig. 3 der Zeichnung ist ein Anschlag 15 darge
stellt, der um eine Achse 16 am Tisch 4 schwenkbar ist.
über eine nicht dargestellte Kolbenzylindereinheit, die
an einem Hebel 17 des Anschlages 15 angreift, kann der An
schlag 15 aus seiner voll eingezeichneten Stellung - der
Arbeitsstellung - in die strichlierte Stellung - die un
wirksame Stellung - geschwenkt werden. Die Achse 16 nimmt
nun eine solche Lage am Tisch 4 ein, daß der Anschlag 15,
der sich Bereich jeder Spanneinheit befindet, in den
Spalt 9 geschwenkt werden kann, der sich sowohl am Tisch 4
als auch an der Stützplatte 7 befindet. Beim Füllen der
Vorrichtung mit den Kunststoffprofilen 1, 2 werden zunächst
die beiden Kunststoffprofile 1, 2 eingelegt, die die hinte
ren Teile der horizontalen Rahmen bilden. Sind diese
beiden Kunststoffprofile 1, 2 eingelegt, werden in den
hinteren beiden Spanneinheiten die Anschläge 15 in ihre
Arbeitsstellung bewegt. Sodann werden sowohl links als
auch rechts die die Seitenteile der Rahmen bildenden
Kunststoffprofile 1, 2 eingelegt. Danach werden die An
schläge 15 der beiden vorderen Spanneinheiten in ihre Ar
beitsstellung geschwenkt, bevor die beiden, die vorderen
Teile der Rahmen bildenden Kunststoffprofile 1, 2a einge
legt werden können.
Die Schlitten 3 und die verschiebbaren Auflageplatten 11
nehmen beim Einlegen der Kunststoffprofile 1, 2 eine solche
Lage ein, daß dieselben trotz der in der Arbeitsstellung
befindlichen Anschläge 15 noch frei bewegbar sind. Sodann
werden die Schlitten 3 und die Auflageplatten 11 so be
wegt, daß die Kunststoffprofile 1, 2 an allen in der Ar
beitsstellung befindlichen Anschlägen 15 zum Anliegen kom
men. Erst wenn alle Kunststoffprofile 1, 2 ihre vorgegebene
Lage an bzw. zwischen den Anschlägen 15 eingenommen haben,
werden die Kunststoffprofile 1, 2 festgespannt.
Dazu ist jedem Ende der oberen Kunststoffprofile 2, 2a je
der Spanneinheit eine Spannplatte 18 zugeordnet, die be
darfsweise wie die untere Spannplatte 6 profiliert und
der oberen Fläche des Kunststoffprofiles 2 angepaßt sein
kann. Diese Spannplatte 18 ist ebenfalls an der Tragsäule
8 geführt und bedarfsweise mit einem Schwenkantrieb aus
gerüstet, durch den sie aus der gezeichneten Lage der Fi
guren 1 und 2 in einer horizontalen Ebene um einen Winkel
von 90° geschwenkt werden kann. Über dieser Spannplatte 18
befindet sich im dargestellten Ausführungsbeispiel eine
weitere Platte 19, die ebenfalls an der Tragsäule 8 ge
führt ist. Schließlich nimmt die Tragsäule 8 oberhalb der
Platte 19 noch eine Druckplatte 20 auf, die mit der Kol
benstange einer an sich bekannten, beidseitig beaufschlag
baren Kolbenzylindereinheit verbunden ist. Über diese Kol
benzylindereinheit kann in Richtung des Pfeiles 21 die
Spannkraft auf die Druckplatte 20 ausgeübt werden.
Die Druckplatte 20 ist mit einem Mitnehmer 22 versehen,
der zwei mit Abstand voneinander angeordnete und stufenar
tig gegeneinander versetzte Tragflächen 23, 24 aufweist.
Auf der Tragfläche 23 liegt ein Winkel 25 auf, der an dem
Führungsteil 26 für die Stützplatte 7 befestigt ist. Die
Tragfläche 24 dient zur Abstützung eines Winkels 27, der
mit den Führungsteilen 28 der Spannplatte 18 und der Plat
te 19 verbunden ist.
Der Mitnehmer 22 ist nun so an der Druckplatte 20 befe
stigt und die Tragflächen 23, 24 weisen einen derartigen
Abstand voneinander auf, daß beim Anheben der Druckplatte
20 entgegen der Richtung des Pfeiles 21 - Lösen der Span
nung gemäß Fig. 2 - zunächst nur die Spannplatte 18 und
die Platte 19 angehoben werden. Erst nach einem vorgegebe
nen Hub wird auch die Stützplatte 7 und damit die Spann
platte 6 angehoben, so daß in der geöffneten Stellung der
Spanneinheit immer ein Abstand zwischen den Führungsteilen
26 und 28 vorhanden ist (Fig. 1). Bei der umgekehrten Be
wegung bedeutet dies, daß zunächst die Spannplatte 6 auf
dem Kunststoffprofil 1 zum Anliegen kommt, bevor sich der
Abstand zwischen dem Kunststoffprofil 2 und der Spannplat
te 18 ändert. Erst wenn die Spannplatte 18 auf dem Kunst
stoffprofil 2 aufliegt und die Druckplatte 20 noch einen
weiteren Hub ausgeführt hat und auf der Platte 19 anliegt,
können der eigentliche Spanndruck ausgeübt und die Kunst
stoffprofile 1, 2 festgespannt werden.
In der eingespannten Lage aller Kunststoffprofile 1, 2 wer
den zunächst die Anschläge 15 aus den Spalten 9 entfernt.
Sodann werden die nicht gezeigten Schweißspiegel in die
Spalte 9 eingefahren und von denselben die einander zuge
wandten Gehrungsflächen der Kunststoffprofile 1, 2 so stark
erwärmt, daß dieselben nach dem Entfernen der Schweißspie
gel miteinander verschweißbar sind. Die dazu erforderliche
Anpreßkraft wird von den verschiebbaren Auflageplatten 7b
aufgebracht. Nach einer vorgegebenen Abkühlzeit - die
Schweißnähte müssen ausreichend stabil sein - werden die
Spannplatten 6, 18 von den Kunststoffprofilen 1, 2 abgeho
ben und die Schlitten 3 oder nur die verschiebbaren Auf
lageplatten 11 geringfügig nach außen bewegt, so daß die
Rahmen seitlich und oben frei auf den Auflageplatten 4a,
7a, 7b aufliegen. Nach dem Verschwenken der rückseitigen
Anschläge können über die Transporteinrichtung der Blend
rahmen und der Flügelrahmen nacheinander aus der Vorrich
tung herausgefahren werden. Dabei wird die Transportein
richtung zunächst soweit angehoben, daß der aus den Kunst
stoffprofilen 1 gebildete Blendrahmen von seiner Auflage
fläche abgehoben wird. Jetzt kann dieser Blendrahmen pro
blemlos austransportiert werden. Sobald sich der Blendrah
men außerhalb der Vorrichtung befindet, wird die Trans
porteinrichtung um einen weiteren Betrag angehoben, so daß
auch der aus den Kunststoffprofilen 2 gebildete Flügelrah
men angehoben wird und austransportiert werden kann. Für
das zweistufige Anheben der Transporteinrichtung sind
derselben zwei in Kraftrichtung hintereinanderliegende
Kolbenzylindereinheiten zugeordnet.
Claims (8)
1. Vorrichtung zur Herstellung rechteckiger Rahmen, insbe
sondere Fensterrahmen aus Kunststoff, bestehend aus
vier in horizontaler Ebene auf Kreuzschlitten relativ
gegeneinander verfahrbaren Schlitten mit einem durch
einen unter einem Winkel von 45° verlaufenden Spalt in
zwei Auflageplatten unterteilten Tisch mit zwei recht
winklig zueinander angeordneten und eine Schweißbeilage
aufnehmenden Außenanschlägen, mit einer Spanneinheit
und einer Schweißeinheit sowie aus einer anhebbaren und
die geschweißten Rahmen in horizontaler Lage abführen
den, anhebbaren Transporteinrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß oberhalb jedes Tisches (4) eine an sich bekannte
und durch einen unter einem Winkel von 45° verlaufen
den Spalt (9) in zwei Auflageplatten (7a, 7b) unterteil
te, heb- und senkbare Stützplatte (7) mit zwei recht
winklig zueinander angeordneten und eine Schweißbeilage
(12) aufnehmenden Außenanschlägen (13) angeordnet ist,
daß zumindest die an der Einlegeseite der Vorrichtung
befindlichen Auflageplatten (7a) und die denselben zu
geordneten Außenanschläge (13) mit ihren Schweißbeila
gen (12) getrennt horizontal schwenkbar sind, daß jedem
Kreuzschlitten ein in die übereinander befindlichen
Spalte (9) von Tisch (4) und Stützplatte (7) bringbarer
Anschlag (15) zugeordnet ist und daß die Transportein
richtung zweistufig anhebbar ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Auflageplatte (4a, 7a, 7b) von Tisch (4) und
Stützplatte (7) eine Spannplatte (6) zugeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die den Auflageplatten (4a) des Tisches (4) zuge
ordneten Spannplatten (6) an der Unterseite der Stütz
platten (7) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die der Stützplatte (7) zugeordnete Spannplatte
über einen einen Leerhub aufweisenden Mitnehmer
mit der dem Tisch (4) zugeordneten Spannplatte (6)
verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mitnehmer an eine Spannheit angeschlossen und
über einen Leerhub mit der der Stützplatte (7) zuge
ordneten Spannplatte verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem an der Einlegeseite der Vorrichtung befind
lichen Auflageplatten (7a) und den Außenanschlägen (13)
jeweils ein getrennter Schwenkantrieb zugeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Transporteinrichtung zwei hintereinander ange
ordnete Kolbenzylindereinheiten als Hubantrieb zuge
ordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlag (15) in senkrechter Lage in die Spalte
(9) von Tisch (4) und Stützplatte (7) schwenkbar ausge
bildet ist.
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