DE4334909C1 - 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 einfuhrbaren Schweißkopf und einem Klemmteil zum Festlegen eines in den Hohlraum eingeführten und an eine Trennfuge angelegten Kunststoff-Schweißdrahtes, wobei der eine reißfeste Einlage aufweisende Kunststoff-Schweißdraht, das Klemmteil und der Schweißkopf zusammen in den Hohlraum einführbar sind und der Kunststoff-Schweißdraht durch einen Kanal im Schweißkopf geführt ist und dieser mit seinem vorderen Ende an dem Klemmteil anliegt, wobei der durch den Schweißkopf geführte Kunststoff-Schweißdraht einerseits und die Fugenwände der Trennwände andererseits mittels einer an dem Tragteil angebrachten Heizleiste mit Heizpatronen und Thermofühler plastifizierbar sind, während der Schweißkopf mittels einer Zugeinrichtung entgegen der Einführrichtung durch den Hohlraum zurückziehbar ist und der Kunststoff-Schweißdraht mittels des Klemmteils in dem Hohlraum festgelegt ist und der vorne aus dem Schweißkopf austretende Kunststoff-Schweißdraht mittels eines an dem Schweißkopf befindlichen Andrückteils an die Fugenwände andrückbar ist.
Eine Vorrichtung dieser Art ist in der DE 40 36 245 A1 beschrieben. Bei dieser bekannten Vorrichtung besitzt der in den Hohlraum eingeführte Schweißkopf pro Trennfuge jeweils eine Heizleiste mit Heizpatrone und Thermofühler. In manchen Fällen ergeben sich hierbei Schwierigkeiten, eine einwandfreie Verschweißung der Fuge zu erzielen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß auch bei langen, schwer zugänglichen Hohlräumen der zu verschweißenden Kunststoff-Hohlprofilabschnitte eine einwandfreie Verschweißung sichergestellt ist.
Die Maßnahme, daß das Klemmteil zum Einschieben in den Hohlraum am vorderen Ende des Kunststoff-Schweißdrahtes vor dem Schweißkopf aufgesetzt ist, und daß der Kunststoff-Schweißdraht, das Klemmteil und der Schweißkopf zusammen in den Hohlraum einführbar sind, wobei der Kunststoff-Schweißdraht durch einen Kanal im Schweißkopf geführt ist und dieser mit seinem vorderen Ende an dem Spannelement anliegt, ergibt bereits eine gute Führung beim Einführen des Kunststoff-Schweißdrahtes mit dem Klemmteil und dem Schweißkopf. Zuverlässig wird die richtige Positionierung des Schweißdrahtes und des Klemmteils an der gewünschten Position des Hohlraumes in dem zusammengesetzten Kunststoff-Hohlprofilabschnitt erreicht. Der festgelegte, genau positionierte Kunststoff-Schweißdraht wird dadurch genau in die Trennfuge gedrückt und dort beim Hochziehen des Schweißkopfes verschweißt, daß der Schweißkopf auf seiner der Heizleiste gegenüberliegenden Längsseite mit dem Abstützteil gleitend an der der Trennfuge gegenüberliegenden Hohlraumwand anliegt, wobei das Abstützteil an dem Tragteil federnd gelagert ist.
Die Führung wird dadurch noch verbessert und ein Verdrehen des Schweißkopfes dadurch sicher vermieden, daß der Schweißkopf zum Abstützen an einer zur Gleitfläche senkrechten Hohlraumwand ein Stützelement aufweist.
Die einwandfreie Verschweißung ohne die Gefahr einer Dehnungsverformung des Kunststoff-Schweißdrahtes wird durch die reißfeste Einlage unterstützt, wozu sich beispielsweise ein Stahldraht eignet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
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 (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 sich 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 Führung 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 ausgeführt 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 (2)

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, wobei der eine reißfeste Einlage aufweisende Kunststoff-Schweißdraht, das Klemmteil und der Schweißkopf zusammen in den Hohlraum einführbar sind und der Kunststoff-Schweißdraht durch einen Kanal im Schweißkopf geführt ist und dieser mit seinem vorderen Ende an dem Klemmteil anliegt, wobei der durch den Schweißkopf geführte Kunststoff-Schweißdraht einerseits und die Fugenwände der Trennwände andererseits mittels einer an dem Tragteil angebrachten Heizleiste mit Heizpatronen und Thermofühler plastifizierbar sind, während der Schweißkopf mittels einer Zugeinrichtung entgegen der Einführrichtung durch den Hohlraum zurückziehbar ist und der Kunststoff-Schweißdraht mittels des Klemmteils in dem Hohlraum festgelegt ist und der vorne aus dem Schweißkopf austretende Kunststoff-Schweißdraht mittels eines an dem Schweißkopf befindlichen Andrückteils an die Fugenwände andrückbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schweißkopf (1) auf seiner der Heizleiste (6) gegenüberliegenden Längsseite ein Abstützteil (3) aufweist, das eine Gleitfläche (3.3) besitzt, an die sich ein vorderer und hinterer gebogener Führungsabschnitt (3.4, 3.5) anschließt, und
daß sich der Schweißkopf (1) mit der Gleitfläche (3.3) beim Einführen in den und beim Herausziehen aus dem Hohlraum (30.2) an der der abzudichtenden Fuge gegenüberliegenden Hohlraumwand gleitend abstützt, wozu das Abstützteil (3) an dem Tragteil (2) verschieblich oder gelenkig gelagert und mit der Gleitfläche (3.3) mittels eines Federelementes (3.2) gegen die Wand gedrückt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißkopf (1) zum Abstützen an einer zur Gleitfläche (3.3) senkrechten Hohlraumwand ein Stützelement (3.6) aufweist.
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