DE4416634C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von rechteckigen Rahmen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstel­ lung von rechteckigen Rahmen, beispielsweise Flügel- und Blendrahmen von Fenstern, aus Kunststoff, bei dem jeweils vier an den Stirnflächen unter Gehrung auf Länge zuge­ schnittene Kunststoffprofilstücke unter Verwendung von Schweißbeilagen von der Bedienungsseite aus in mindestens eine mit vier relativ gegeneinander bewegbaren Schweiß­ köpfen bestückte, senkrecht bzw. annähernd senkrecht ar­ beitende Schweißmaschine eingelegt, festgespannt, gleich­ zeitig an allen Gehrungsflächen erwärmt und dann unter Druck und Bildung von Schweißraupen zu einem geschlosse­ nen Rahmen zusammengefügt werden und bei dem anschließend der Rahmen nach dem Auseinanderfahren der Schweißköpfe aus der Einspannebene herausbewegt und mittels einer Übergabe­ einheit an eine Transporteinrichtung übergeben wird sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Herstellung von rechteckigen Rahmen, beispielsweise der Flügel- und Blendrahmen von Fenstern, aus Kunststoff er­ folgt in der Weise, daß vier an ihren beiden Stirnflächen unter Gehrung auf Länge zugeschnittene Kunststoffprofile unter Verwendung von Schweißbeilagen nacheinander in eine mit vier relativ gegeneinander bewegbaren Schweißköpfen bestückte, senkrecht bzw. annähernd senkrecht arbeitende Schweißmaschine eingelegt, ausgerichtet und festgespannt werden. Über vier plattenartige Heizvorrichtungen werden dann die Kunststoffprofilstücke an ihren einander zuge­ wandten Gehrungsflächen auf eine Temperatur erwärmt, die so hoch ist, daß anschließend die Gehrungsflächen nach dem Entfernen der Heizvorrichtungen durch Gegeneinanderdrücken unter Bildung von Schweißraupen miteinander verschweißen. Nach einer vorgegebenen Abkühlzeit wird der geschweißte Fensterrahmen von der Bedienungsseite aus entnommen und an eine Putzmaschine übergeben, in der die Schweißraupen, zu­ mindest im Bereich der Sichtflächen des Fensterrahmens, bearbeitet bzw. beseitigt werden. Der fertig geschweißte Fensterrahmen wird dabei in der senkrechten bzw. annähernd senkrechten Lage aus der Schweißmaschine übernommen und in dieser Lage an die nachgeordnete Putzmaschine übergeben.

Aus der DE 37 26 652 ist eine Vorrichtung zum Verschwei­ ßen von Kunststoffprofilen zu Fensterrahmen bekannt, die aus einem Gestell besteht, welches eine Fixiereinrichtung und bewegliche Schweißeinrichtungen für die Profile auf­ weist. Dabei nimmt das Gestell zunächst eine senkrechte bzw. annähernd senkrechte Lage ein, in der die Kunststoffprofile eingelegt, fixiert und dann miteinander zu einem Fenster­ rahmen verschweißt werden. Für das Einlegen der Kunststoff­ profile steht die Bedienungsperson vor dem Gestell auf der sogenannten "Bedienungsseite", was den Vorteil mit sich bringt, daß dann die senkrechte bzw. annähernd senkrechte Schweißvorrichtung gut zugänglich ist. Nach dem Schweiß­ vorgang wird das Gestell in eine im wesentlichen waagrechte Position verschwenkt, die einen horizontalen Austransport und Weitertransport des geschweißten Fensterrahmens ermög­ licht. Während des Austransportes, der seitlich aus der Schweißmaschine erfolgt, und während der Zurückbewegung des Gestells in die senkrechte bzw. annähernd senkrechte Lage ist die Schweißmaschine für das Einlegen neuer Kunststoff­ profile zur Bildung eines weiteren Fensterrahmens blockiert.

Zur Übergabe der Fensterrahmen von einer senkrecht bzw. an­ nähernd senkrecht arbeitenden Schweißmaschine an eine Putz­ maschine ist aus der DE 92 07 639 U1 eine Vorrichtung be­ kannt, die eine aus zwei mit Abstand übereinander angeordne­ ten Greifern bestehende Übergabeeinheit aufweist. Mittels dieser Übergabeeinheit wird der fertig geschweißte Fenster­ rahmen an seinem oberen und seinem unteren Kunststoffprofil­ stück von der Bedienungsseite aus erfaßt und in seiner Rah­ menebene, also in einer senkrechten bzw. annähernd senkrech­ ten Lage, aus der Schweißmaschine herausbewegt. Mittels der vorbekannten Übergabeeinheit wird dann der fertig geschweiß­ te Fensterrahmen entweder direkt oder über eine seitlich ne­ ben der Schweißmaschine befindliche, vertikale bzw. annä­ hernd vertikale Transporteinrichtung der Putzmaschine zuge­ führt.

Dieser Verfahrensablauf bringt es mit sich, daß während des Herausnehmens des Fensterrahmens aus der Schweiß­ maschine und des seitlichen Abtransportes die Bedienungs­ seite der Schweißmaschine durch die Übergabeeinheit voll­ kommen blockiert ist, d. h., es können während dieser Zeit keine neuen Kunststoffprofilstücke zur Bildung eines neuen Fensterrahmens eingelegt werden. Dies wirkt sich nachteilig auf den Arbeitszyklus der Schweißmaschine aus. Dieser Nach­ teil kann bei einer Vorrichtung gemäß der DE 92 07 639 U1 dadurch vermieden werden, daß auf einem Karussell minde­ stens zwei Vierkopf-Schweißmaschinen angeordnet sind, die wechselweise von der Greifvorrichtung bedient werden. Dies bedeutet, daß in der Stellung einer Vierkopf-Schweißmaschi­ ne, in der ein fertig geschweißter Fensterrahmen entnom­ men wird, die andere Vierkopf-Schweißmaschine bereits mit neuen Kunststoffprofilstücken belegt werden kann. Ein der­ artiges Karussell mit mindestens zwei Vierkopf-Schweiß­ maschinen ist jedoch mit einem verhältnismäßig hohen Her­ stellungs- bzw. Investitionsaufwand verbunden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren aufzuzeigen, mit dem es möglich ist, innerhalb kür­ zester Zeit nach dem Schweißen eines Rahmens, insbesondere eines Fensterrahmens, aus Kunststoffprofilstücken wieder neue Kunststoffprofilstücke zur Bildung des nächsten Rah­ mens in die Schweißmaschine einzulegen. Dadurch soll die Zeit für die Herstellung eines geschweißten Rahmens redu­ ziert und die Anzahl der Zyklen der Schweißmaschine pro Zeiteinheit erhöht werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung vorge­ schlagen, daß der geschweißte Rahmen von der hinter der Schweißmaschine befindlichen Übergabeeinheit unter Beibe­ haltung seiner senkrechten bzw. annähernd senkrechten Lage an der hinteren Seite der Schweißmaschine entnommen und an die ebenfalls hinter der Schweißmaschine befindliche Transporteinrichtung übergeben wird.

Durch ein solches Verfahren ist die Bedienungsseite der Schweißmaschine bei der Entnahme des Rahmens vollständig frei, so daß sofort nach dem Herausbewegen des geschweiß­ ten Rahmens aus der Schweißmaschine neue Kunststoffprofi­ le in die Schweißmaschine eingelegt werden können. Durch ein solches Verfahren erhöht sich die Anzahl der pro Zeit­ einheit geschweißten Rahmen nicht unbeträchtlich. Damit ist es möglich, die Leistung einer Schweißmaschine der Leistung einer nachgeordneten Putzmaschine stärker anzu­ nähern. Die Bedienungsperson, die zwar noch für das Einle­ gen der Kunststoffprofilstücke erforderlich ist, ist jetzt besser ausgelastet, so daß die auf einen geschweißten Fen­ sterrahmen entfallenden Lohnkosten reduziert werden.

Weitere Merkmale eines Verfahrens gemäß der Erfindung sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2-14 offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeich­ nung in stark vereinfachter Weise dargestellten Ausfüh­ rungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens gemäß der Erfindung und

Fig. 2 eine Seitenansicht von rechts der Fig. 1
In dieser Zeichnung ist in vereinfachter Weise ein Teil einer automatischen Produktionsanlage zur Herstellung der Flügel- und Blendrahmen von Fenstern aus Kunststoff ge­ zeigt, die in vorteilhafter Weise von einem zentralen Com­ puter gesteuert wird. Von diesem zentralen Computer ist in der Fig. 1 nur das Bedienungsfeld 1 angedeutet. Diese Pro­ duktionsanlage besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei direkt nebeneinander angeordneten Schweißmaschi­ nen 2, 3, die jeweils mit vier relativ gegeneinander be­ wegbaren Schweißköpfen 4a-4d bestückt sind. Dabei werden jeweils zwei Schweißköpfe 4a, 4b und 4c, 4d von einem Schlitten 5 getragen, von denen ein Schlitten 5 ortsfest angeordnet sein kann, während der andere Schlitten auf ho­ rizontalen Führungen verschiebbar ist. Auf jedem Schlit­ ten 5 ist jeweils der untere Schweißkopf 4a, 4c ortsfest angeordnet, während der obere Schweißkopf 4b, 4d heb- und senkbar gehalten ist. Über an sich bekannte, in der Zeich­ nung nicht dargestellte Antriebe können der bewegbare Schlitten 5 und die heb- und senkbaren Schweißköpfe 4b, 4d in ihre jeweilige Arbeitsposition bewegt werden.

Die jeweils übereinander befindlichen Schweißköpfe 4a, 4b bzw. 4c, 4d sind im dargestellten Ausführungsbeispiel schräg übereinander angeordnet, so daß der herzustellende Rahmen keine genau senkrechte, sondern eine beispielsweise um einen Winkel von 15° geneigte Lage einnimmt. Eine sol­ che Lage stellt sicher, daß der Fensterrahmen nach dem Freigeben der Spannelemente nicht kippen kann. Dabei ist es grundsätzlich auch möglich, die Schweißköpfe 4a-4d so anzuordnen, daß der fertige Rahmen eine genau senkrechte Lage einnimmt. In einem solchen Fall muß jedoch eine be­ sondere Kippsicherung vorgesehen werden.

Für die weitere Erläuterung des Verfahrens wird nun davon ausgegangen, daß die Schweißmaschine 2 leer ist, während sich in der Schweißmaschine 3 ein bereits geschweißter Fensterrahmen 6 zur Abkühlung befindet. Nachdem die Schweißköpfe 4a bis 4d der Schweißmaschine 2 in eine vor­ gegebene Lage gebracht wurden, werden die auf Länge und Gehrung zugeschnittenen Kunststoffprofilstücke in die Schweißköpfe 4a-4d eingelegt und festgespannt. Dabei weist jeder Schweißkopf 4a-4d sogenannte Schweißbeilagen auf, die dem Profilquerschnitt der Kunststoffprofilstücke an­ gepaßt sind. Nach dem Festspannen der Kunststoffprofil­ stücke wird zwischen die einander zugewandten Gehrungs­ flächen der Kunststoffprofilstücke jeweils ein Heizschwert eingeführt und die Kunststoffprofilstücke durch die Schweißköpfe 4a-4d so gegeneinander bewegt, daß alle Geh­ rungsflächen der Kunststoffprofilstücke an den Heizschwer­ tern zum Anliegen kommen und so stark erwärmt werden kön­ nen, daß dieselben nach dem Entfernen der Heizschwerter und durch weiteres Gegeneinanderbewegen der Schweißköpfe 4a-4d durch Druck miteinander verschweißen, wobei sich eine Schweißnaht ausbildet.

Hinter den beiden Schweißmaschinen 2, 3 befindet sich ein Wagen 7, der auf Schienen 8 parallel zu den beiden Schweißmaschinen 2, 3 verfahrbar ist. Dieser Wagen 7 nimmt einen Schlitten 9 auf, der über eine Führung in Richtung des Doppelpfeiles 10 verschiebbar ist. Für das Verfahren des Wagens 7 und des Schlittens 9 sind entsprechende, in der Zeichnung nicht dargestellte Antriebe vorgesehen.

Der Schlitten 9 trägt eine senkrechte Führungsschiene 11, die in diesem Ausführungsbeispiel, wie die Fig. 2 erkennen läßt, ebenfalls eine leicht geneigte Lage einnimmt. Dabei entspricht die Neigung der Führungsschiene 11 genau der Schräglage des Rahmens 6 in den Schweißköpfen 4a-4b. Auf dieser Führungsschiene sind in an sich bekannter, nicht dargestellter Weise zwei mit Abstand voneinander angeord­ nete Greifer 12, 13 heb- und senkbar angeordnet, wobei der untere Greifer 12 nur eine verhältnismäßig kurze Hubbewe­ gung ausführt, während über den oberen Greifer 13 die un­ terschiedliche Höhe der unterschiedlichen Rahmen 6 ausge­ glichen wird. Jeder Greifer 12, 13 ist mit einem Greifarm 14 bestückt, der über eine nicht dargestellte Kolbenzylin­ dereinheit verschoben werden kann.

Für die Entnahme eines fertig geschweißten Rahmens 6 aus der Schweißmaschine 3 wird nun der Schlitten 9 auf dem Wa­ gen 7 derart verschoben, daß sich die beiden Greifer 12, 13 jeweils unterhalb eines Rahmenteiles befinden. Jetzt werden beide Greifer 12 geringfügig nach oben bewegt, bis die Rahmenteile auf den Greifarmen 14 aufliegen. Sobald dies sichergestellt ist, werden die Schweißköpfe 4a-4d so weit auseinandergefahren, daß der fertig geschweißte Rah­ men 6 vollkommen frei ist und nur von den Greifarmen 14 gehalten wird. Über die Greifarme 14 kann nun der Rahmen 6 auf den Greifern 12, 13 festgespannt werden. Sobald dies geschehen ist, wird der Schlitten 9 wieder nach hinten be­ wegt und damit der fertig geschweißte Rahmen 6 aus der Schweißmaschine 3 herausbewegt, die jetzt sofort zur Be­ stückung mit Kunststoffprofilstücken zur Bildung eines weiteren Rahmens 6 bereit ist.

Der aus der Schweißmaschine 3 entnommene Rahmen 6 wird nun über den Schlitten 9 mit den Greifern 12, 13 in den Be­ reich einer nur angedeuteten Transporteinrichtung 15 be­ wegt. Diese Transporteinrichtung 15 ist für eine Bewegung des Schlittens 9 mit der Führungsschiene 11 unterbrochen, so daß der fertig geschweißte Rahmen 6 auf die Transport­ einrichtung 15 bewegt und dort beispielsweise auf einem nur angedeuteten Transportband 16 abgesetzt werden kann. Dazu werden selbstverständlich die Greifarme 14 geöffnet und die Greifer 12, 13 abgesenkt. Jetzt wird der Schlitten 9 mit seiner Führungsschiene 11 noch um ein geringes Maß weiter zurückbewegt, so daß der jetzt auf der Transport­ einrichtung 15 befindliche Rahmen 6 in seiner Ebene ohne Beeinträchtigung durch die Greifer 12, 13 abtransportiert und beispielsweise einer Putzmaschine zugeführt werden kann. Jetzt kehrt der Schlitten 9 mit seiner Führungs­ schiene 11 wieder in die gezeichnete Ausgangslage gemäß Fig. 1 zurück. Während der Bewegung des Rahmens 6 aus der Schweißmaschine 3 und dessen Übergabe an die Transportein­ richtung 15 ist der in der Schweißmaschine 2 hergestellte Rahmen 6 fertig und so weit abgekühlt, daß er herausgenom­ men werden kann. Jetzt wird der Wagen 7 auf der Führung 8 gemäß der Fig. 1 so weit nach links verfahren, daß jetzt der in der Schweißmaschine 2 gebildete Rahmen 6 über die Greifer 12, 13 ebenfalls nach hinten entnommen und an die Transporteinrichtung 15 abgegeben werden kann.

Das Herausnehmen der fertig geschweißten Rahmen 6 in der erläuterten Weise ist selbstverständlich auch dann mög­ lich, wenn nur eine Schweißmaschine 2 oder 3 vorhanden ist. Bedarfsweise können die fertig geschweißten Rahmen 6 auch ohne den Einsatz von verfahrbaren Greifern 12, 13 an die Transporteinrichtung 15 übergeben werden. Dabei ist es zunächst erforderlich, daß die Transporteinrichtung 15 nur mit geringem Abstand hinter den Schweißmaschinen 2, 3 angeordnet ist. Es sind lediglich leicht geneigte Füh­ rungsleisten vorzusehen, die den fertigen Rahmen 6 bei der Übergabe an die Transporteinrichtung 15 kurzzeitig abstüt­ zen. Eine andere Möglichkeit zur Übergabe der Rahmen 6 an die Transporteinrichtung 15 besteht darin, hinter den Schweißmaschinen 2,3 einen Kipptisch vorzusehen, der die geschweißten Rahmen 6 in eine horizontale Lage kippt. Die Transporteinrichtung 15 muß jedoch dann als horizontale Transporteinrichtung ausgebildet sein. Ferner ist es mög­ lich, die Schweißköpfe 4a-4d in einem sogenannten Portal anzuordnen, welches ebenfalls eine Entnahme der fertig ge­ schweißten Rahmen 6 nach hinten ermöglicht, oder als soge­ nannte Doppelschweißköpfe auszubilden. Letzteres bedeutet, daß in einer Schweißmaschine 2,3 gleichzeitig zwei Rah­ men 6 geschweißt werden können.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung von rechteckigen Rahmen, bei­ spielsweise Flügel- und Blendrahmen von Fenstern, aus Kunststoff, bei dem jeweils vier an den Stirnflächen unter Gehrung auf Länge zugeschnittene Kunststoffpro­ filstücke unter Verwendung von Schweißbeilagen von der Bedienungsseite aus in mindestens eine mit vier rela­ tiv gegeneinander bewegbaren Schweißköpfen bestückte, senkrecht bzw. annähernd senkrecht arbeitende Schweiß­ maschine eingelegt, festgespannt, gleichzeitig an allen Gehrungsflächen erwärmt und dann unter Druck und Bil­ dung von Schweißraupen zu einem geschlossenen Rahmen zusammengefügt werden und bei dem anschließend der Rah­ men nach dem Auseinanderfahren der Schweißköpfe aus der Einspannebene herausbewegt und mittels einer Übergabe­ einheit an eine Transporteinrichtung übergeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der geschweißte Rahmen von der hinter der Schweiß­ maschine befindlichen Übergabeeinheit unter Beibehal­ tung seiner senkrechten bzw. annähernd senkrechten Lage an der hinteren Seite der Schweißmaschine entnommen und an die ebenfalls hinter der Schweißmaschine befindliche Transporteinrichtung übergeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geschweißte Rahmen von der Übergabeeinheit an einen Kipptisch übergeben, in die horizontale Lage ge­ kippt und dann an eine horizontale Transporteinrichtung übergeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geschweißte Rahmen von der Übergabeeinheit di­ rekt an eine vertikale bzw. annähernd vertikale Trans­ porteinrichtung übergeben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der geschweißte Rahmen zunächst von einem Greifer der Übergabeeinheit erfaßt, dann parallel in seiner Ebene verfahren und schließlich an eine vertikale bzw. annähernd vertikale Transporteinrichtung übergeben wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die geschweißten Rahmen wechselweise aus zwei mit Abstand nebeneinander angeordneten Schweißmaschinen herausbewegt werden.

6. Vorrichtung zur Herstellung von rechteckigen Rahmen, beispielsweise Flügel- und Blendrahmen von Fenstern, aus Kunststoff, insbesondere zur Durchführung des Ver­ fahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bestehend aus mindestens einer senkrecht bzw. annähernd senk­ recht arbeitenden, mit vier relativ gegeneinander be­ wegbaren Schweißköpfen bestückten Schweißmaschine, einer der Schweißmaschine nachgeordneten Transport­ einrichtung und einer zwischen der Schweißmaschine und der Transporteinrichtung befindlichen Übergabeein­ heit, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Transporteinrichtung als auch die Über­ gabeeinheit hinter der Schweißmaschine angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabeeinheit als Kipptisch ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabeeinheit aus einem an der Rückseite der Schweißmaschine (2, 3) auf Führungen verfahrbaren Grei­ fer (12, 13) gebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (12,13) auf einem quer verfahrbaren Schlitten (9) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (15) eine Aussparung für den quer verschiebbaren Greifer (12, 13) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Schweißköpfe (4a bis 4d) der Schweiß­ maschine (2, 3) an einem Portal angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Schweißköpfe (4a, 4b) der Schweiß­ maschine (2, 3) auf einem verfahrbaren Schlitten (5) angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6-12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schweißmaschinen (2, 3) nebeneinander angeord­ net sind und beiden Schweißmaschinen (2, 3) eine gemein­ same Transporteinrichtung (15) und eine Übergabeein­ heit zugeordnet ist.

14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6-13, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schweißkopf (4a bis 4d) als Doppelschweißkopf ausgebildet ist.