DE9209471U1

DE9209471U1 - T-Verbindung aus Profilen aus Kunststoff, insbesondere für Fensterrahmen

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Publication number: DE9209471U1
Application number: DE9209471U
Authority: DE
Original assignee: Hassomat Maschinenbau & Co 2000 Hamburg De GmbH KG
Current assignee: Hassomat Maschinenbau & Co 2000 Hamburg De GmbH KG
Priority date: 1992-07-15
Filing date: 1992-07-15
Publication date: 1992-12-10
Anticipated expiration: 2002-07-16

Description

T-Verbindunq aus Profilen aus Kunststoff, insbesondere für Fensterrahmen

Die Erfindung bezieht sich auf eine T-Verbindung aus Profilen aus Kunststoff, insbesondere für Fensterrahmen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Fensterrahmen aus Kunststoffprofilen sind bekannt. Die Kunststoffprofile werden als Hohlprofile im Strangpreßverfahren hergestellt und auf Gehrung geschnitten. Sie werden anschließend zur Bildung des Rahmens miteinander verschweißt. Aus dem DE-GM 91 11 121 ist eine Vorrichtung zum automatischen Verschweißen derartiger Kunststoffprofile bekannt geworden, welche vier Schweißaggregate aufweist,

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von denen jeweils zwei auf einem von zwei parallelen Aggregatträgern angeordnet sind. Die Aggregatträger weisen Führungen auf, auf denen mindestens ein Schweißaggregat verstellt werden kann. Ein Aggregatträger ist normalerweise als Schlitten ausgeführt und kann mit Hilfe von maschinenfesten Führungen relativ zum anderen Aggregatträger verstellt werden. Die Verstellung der Aggregate und des Aggregatträgers erfolgt in üblicher Weise. Jedes Schweißaggregat weist zwei Auflagen für die von Hand einzulegenden Profile auf sowie zwei Konterprofile und zwei Druckplatten. Pro Aggregat sind ein oder zwei Vorschubschlitten auf senkrecht stehenden Verstellachsen vorgesehen. Zu jedem Vorschubschlitten gehören ein Konterprofil, Auflager und Druckplatte. Mit Hilfe der Druckplatten wird ein Profil im Schweißaggregat festgelegt, damit es unter Druck gegen das andere Profil gepreßt werden kann. Auflager und Druckplatte haben außerdem Messerkanten zur Begrenzung der horizontalen Wülste, die sich beim Schweißen der Kunststoff profile ergeben.

Nach dem Positionieren der Profile in der Schweißvorrichtung, beispielsweise mit Hilfe einer geeigneten Zentriervorrichtung, die zwischen den zu verschweißenden Enden eingebracht wird, werden die Profile in den Schweißaggregaten festgelegt. Mit Hilfe der Schweißaggregate werden

die Profile in Abstand zueinander gebracht, damit mindestens ein Heizelement zwischen die Enden fahren kann. Anschließend werden die Profilenden gegen das erwärmte Heizelement angedrückt. Die Profile haben an den zu verschweißenden Abschnitten ein Übermaß, das dem sogenannten Abbrand beim Erweichen der verschweißten Abschnitte mit Hilfe des Heizelements Rechnung trägt. Anschließend werden die Profile wieder auseinandergefahren, damit das Heizelement entfernt werden kann, wonach anschließend die Profile unter einen vorgegebenen Druck gegeneinander gepreßt werden. Nach dem Erkalten ist eine feste Verbindung hergestellt, und der Rahmen, beispielsweise ein Fensterrahmen, kann aus der Schweißvorrichtung entfernt werden.

Bei Fenstern mit Unterteilungen, z.B. mehrflügeligen Fensterelementen, ist es bekannt, den Rahmen durch Zwischenprofile zu unterteilen.In diesem Fall bilden die Zwischenprofile eine T-Verbindung, die ebenfalls ein Verschweißen der Profile erfordert. Es ist bekannt, die zu verschweißenden Bereiche einer T-Verbindung V-förmig zu gestalten, um einen Schweißvorgang durchzuführen. Ein derartiges Verfahren wird erschwert, wenn in den Hohlprofilen versteifendes Material eingeführt ist. Außerdem werden das Aussehen des Rahmens durch eine derartige Formgebung im Verbindungsbereich und die Wasserdichtigkeit beeinträchtigt.

Blend- und andere Rahmen für Fenster oder Türen sind in aller Regel im Querschnitt stufenförmig. Sie weisen z.B. ein T-, Z- oder L-Profil auf. Es ist bekannt, bei derartigen im Querschnitt stufenförmigen Profile durch abtragende Bearbeitung die aneinandergrenzenden Verbindungsabschnitte komplementär so zu formen, daß sie verschränkt ineinandergreifen. Sind ein L-förmiges und ein T-förmiges Profil T-förmig miteinander zu verbinden, wird z.B. der Quersteg des T's abgetragen, damit die Längsstege beider Profile rechtwinklig aneinanderstoßen können. Bei derartigen T-Verbindungen ist auch bekannt, eine Teilverschweißung vorzunehmen. Sie hat jedoch den Nachteil, daß sie nur geringe Kräfte übertragen kann, insbesondere abscherend wirkende Kräfte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine T-Verbindung für im Querschnitt gestufte Profile aus Kunststoff, insbesondere für Fensterrahmen, zu schaffen, die eine hohe Festigkeit aufweisen sowie ein ansprechendes Aussehen haben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Bei der erfindungsgemäßen T-Verbindung ist eine Endflä-

ehe des einen Profils stumpf geformt, und die Schweißverbindung mit der Seitenwand des anderen Profils erfolgt über den gesamten Querschnitt der Stirnfläche.

Bei der Erfindung ist es möglich, auch bei einem gestuften Profil über seine Höhe und Breite eine Verschweißung einer stumpfen Stirnstoßfläche mit einer Seitenwand vorzunehmen. Weisen die Profile einer T-Verbindung im Verbindungsbereich im rechten Winkel kreuzende Rippen auf, so werden diese vorzugsweise auf Gehrung geformt und können ebenfalls miteinander verschweißt werden.

Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße T-Verbindung einfach mit herkömmlichen Schweißvorrichtungen hergestellt werden kann und eine erhebliche höhere Festigkeit im Verbindungsbereich gewährleistet als herkömmliche Stumpf-Schweißverbindungen .

Wie schon erwähnt, erfolgt die Erweichung der miteinander zu verschweißenden Flächen über geeignete Heizvorkehrungen. Es ist denkbar, bei der erfindungsgemäßen T-Verbindung sowohl von unten als auch von oben ein Schweißelement einzuführen, wobei das eine z.B. den Längssteg eines T- oder L-Profils im Verbindungsbereich erweicht, während das

andere den Stoßbereich des Quersteges von T- oder L-Profilen erweicht. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es indessen vorteilhaft, wenn ein einziges lochartiges Heizelement vorgesehen ist mit zu den zu verschweißenden Flächen der Verbindungsabschnitte komplementären Heizflächen. Ein derartiges Heizelement kann aus zwei oder mehreren Teilen zusammengesetzt sein, die z.B. miteinander verschraubt werden. Besonders vorteilhaft eine Ausbildung, bei der erfindungsgemäß das Heizelement einteilig geformt ist. Die zur Erwärmung der Heizflächen erforderlichen Heizelemente können in Bohrungen aufgenommen werden.

Da, wie erwähnt, die miteinander zu verbindenden Profilteile verschränkt ineinandergreifen, müssen die zu verschweißenden Abschnitt über eine größere Strecke auseinandergefahren werden zwecks Einführung des Heizelements als dies bei dem Verschweißen der Profilenden sonst erforderlich ist. Die erforderliche maschinelle Verstellung läßt sich jedoch mit den herkömmlichen Schweißvorrichtungen ohne weiteres verwirklichen.

Bei einer aus Kunststoffhohlprofilen bestehenden T-Verbindung stößt das Ende eines Hohlprofils gegen durchgehende Flächen eines Hohlprofils zwischen den Enden. Mithin

kommt eine Schweißverbindung nur mit Teilflächen der durchgehenden Profilfläche in Betracht. Daher sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die mit einer durchgehenden Fläche der Verbindungsabschnitte in Berührung tretenden Heizflächen eine oder mehrere Ausnehmungen aufweisen oder gitterartig geformt sind. Die frei bleibenden Stege in Heizflächen entsprechen in etwa den Stegen des Hohlprofils.

Die Verschränkung der Verbindungsabschnitte hat zur Folge, daß der Heizblock vor- und zurückspringende Abschnitte aufweist. Diese Tatsache wird nach einer Ausgestaltung der Erfindung benutzt, indem in Bewegungsrichtung der Verbindungsabschnitte verlaufende Flächen des Heizelements Führungsflächen für komplementäre Flächen der Verbindungsabschnitte bilden. Diese Flächen des Heizelements werden
zwar ebenfalls erwärmt, nicht jedoch in dem Ausmaß wie die eigentlichen Heizflächen. Außerdem findet keine nennenswerte Flächenpressung mit den Flächen der zu verbindenden
Profile statt, so daß diese auch nicht abgeschmolzen werden. Daher können die genannten Flächen des Heizelements
als Führungsflächen verwendet werden. Es ist indessen auch denkbar, sie so zu bemaßen, daß eine Berührung mit den zu
verbindenden Profilen nicht stattfindet.

Da über die gesamte Höhe und Breite eine Verschweißung der T-Verbindung stattfindet, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß obere und untere Schweißwulstbegrenzungen vorgesehen sind.

Eine noch höhere Festigkeit erhält man, wenn nach der Erfindung auch die Querflächen der Verbindungsabschnitte verschweißt werden. Der Vorschub der Profile gegen das Heizelement erfolgt dann nicht in einer gemeinsamen Ebene, sondern im Winkel zueinander, so daß alle Flächen erst in der Endstellung an den Heizflächen des Heizelements anliegen. Das Heizelement ist schwimmend gelagert; es kann daher die Bewegung des einen Profils relativ zueinander mit vollziehen.

Die Verschweißvorrichtung ist vorzugsweise Teil einer sogenannten-Viejikopf-Schweißvorrichtung für z.B. Fensterrahmen. Sie kann auch als separate Maschine ausgebildet sein, um eine reine T-Verbindung (Einkopfmaschine) oder eine H-Verbindung (Zweikopfmaschine) herzustellen. T- oder H-Verbindung können dann anschließend mit den Rahmenprofilen herkömmlich verbunden werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in Draufsicht schematisch einen aus Kunststoffprofilen zu bildenden Rahmen sowie in Andeutung eine Schweißvorrichtung dafür.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die T-Verbindung nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 2 entlang der Linie 3-3.

Fig. 4 zeigt die Draufsicht auf ein Heizelement für die Herstellung einer Schweißverbindung nach Fig. 2.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 4 entlang der Linie 5-5.

Fig. 6 zeigt eine Ansicht des Heizblocks nach Fig. 4 in Richtung Pfeil 6.

In Fig. 1 sind drei äußere Rahmenprofile 10, 12, 14 dargestellt, die zusammen mit einem vierten nicht gezeigten Profil einen rechteckigen Fensterrahmen ergeben. Die Profile 10 bis 14 sind an den Enden auf Gehrung geschnitten. Sie können auf schematisch dargestellten Schweißaggregaten

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16, 18 festgelegt werden. Die Schweißaggregate sind Bestandteil einer nicht weiter dargestellten Schweißvorrichtung, die Träger für die Schweißaggregate 16, 18 aufweist, wobei zumindest ein Träger relativ zum anderen parallel bewegbar ist. Eine derartige Vorrichtung ist z.B. in dem DE-GM 91 11 121 beschrieben. Vor dem Verschweißen werden zwischen den miteinander zu verbindenden Enden Heizelemente eingeführt, und die Enden werden anschließend gegen die Heizelemente gedrückt, damit eine entsprechende Erweichung bewirkt wird. Anschließend werden die Heizelemente entfernt und die Profile 10 bis 14 werden mit den Enden gegeneinander gepreßt und erkalten gelassen. Das Gegeneinanderpressen erfolgt z.B. dadurch, daß das Rahmenprofil 14, wie durch Pfeil 20 angedeutet, in Richtung der anderen Profile 10, 12 bewegt wird.

Aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß ein Zwischenprofil 22 den Rahmen unterteilt. Er bildet mit dem Rahmenprofil 14 eine T-Verbindung, beispielsweise der Form, wie sie in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist. Das Zwischenprofil 22 ist ebenfalls in einem Schweißaggregat 24 gespannt, damit es Halt hat, wenn das Rahmenprofil 14 in Richtung Pfeil 20 verstellt wird. Wie zwischen den Enden ist auch zwischen den Profilen 14 und 22 vor dem Verschweißen ein Heizele-

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ment einzuführen, damit die miteinander zu verbindenden Flächen erweicht werden können. Ein derartiges Heizelement ist in den Figuren 4 und 6 als Beispiel dargestellt. Zuvor soll jedoch etwas näher auf die T-Verbindung nach den Figuren 2 und 3 eingegangen werden.

Wie erkennbar, ist das Rahmenprofil 14 im Querschnitt L-förmig mit einem Längssteg 26 und einem Quersteg 28. Das Zwischenprofil 22 ist T-förmig mit einem Längssteg 30 und einem Quersteg 32. Aus Fig. 3 ist zu erkennen, daß das Rahmenprofil 14 ein in mehrere Abteilungen unterteiltes Hohlprofil ist. Das gleiche trifft auf das Zwischenprofil 22 zu. Bei der gezeigten T-Verbindung wird der Quersteg des Profils 22 so weit abgearbeitet, daß ein komplementärer Raum geschaffen ist für den Eingriff des Quersteges 28 des Rahmen s prof ils 14. In Fig. 3 ist bei 34 eine an der Außenseite des LängsSteges 26 angeformte hohle Rippe zu erkennen, die ein Dichtungsprofil 36 aufnehmen kann. In der Draufsicht nach Fig. 2 sind diese beiden Abschnitte ebenfalls zu erkennen. Außerdem ist zu erkennen, daß die obere Kante 38 etwas übersteht. Sie ist bei 40 trapezförmig ausgenommen, und der Längssteg des Profils 22 hat ein komplementäres trapezförmiges Ende 42, das in die Ausnehmung 40 mit Schweißzugabe eingreift. Wie ferner erkennbar,

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sind die Rippe 34 sowie eine Rippe 44 zur Aufnahme einer entsprechenden Dichtlippe 46 komplementär auf Gehrung geformt. Am Ende des Quersteges 28 des Profils 14 steht eine Rippe 48 nach oben. Sie ist im Bereich der Verbindung abgearbeitet, wie aus Fig. 3 hervorgeht. Dadurch kann die Unterseite des vom Quersteg 32 befreiten Längssteges 30 satt auf der Oberseite des Quersteges 28 des Profils 14 aufliegen.

Wie aus Fig. 3 erkennbar, findet eine Verschweißung der Profile 14, 22 über die gesamte Höhe und Breite statt, wobei die zu verschweißenden Flächen durch einen dicken Strich bei 50 bzw. 52 in Fig. 3 angedeutet sind. Außerdem erfolgt auch eine Verschweißung der Rippen 34 und 44, wie durch dicke Striche 54 in Fig. 2 angedeutet.

Ein in den Figuren 4 bis 6 gezeigter Heizblock 56 weist einen oberen Abschnitt 58 und einen unteren Abschnitt 60 auf. Der obere Abschnitt 58 weist auf der einen Seite eine Heizfläche 62 auf, die eine Ausnehmung 64 aufweist. Die Heizfläche 62 dient zur Erwärmung des Längssteges 26 des Rahmenprofils 14. Eine komplementäre Heizfläche 66, die der Heizfläche 62 gegenüberliegt und zu dieser parallel ist, dient zur Erweichung des Endes des Längssteges 30 des

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Profils 22. Angrenzend an die Heizflächen 62, 64 sind schräg die verlaufenden Heizflächen 63a, b und 67a, b vorgesehen zwecks Verschweißung der Rippen. Eine zu den genannten Heizflächen leicht schräge dem Profil angepaßte Heizfläche 68 des unteren Abschnitts 60 dient zur Erweichung des Endes des Quersteges 28 des Profils 14. Eine gegenüberliegende parallel verlaufende Heizfläche 70 dient zur Erweichung des Endes des Längssteges 32 des Profils 22. Es weist drei Fenster 72, 74 und 76 auf entsprechend der Hohlraumaufteilung des Längssteges 32. Der obere Abschnitt 58 weist vier Durchbohrungen 78 auf zur Aufnahme von Heizpatronen. Der untere Abschnitt 60 weist zwei Durchbohrungen 80 auf, ebenfalls zur Aufnahme von Heizelementen. Weitere Gewindebohrungen 82 im oberen Abschnitt 58 dienen zur Befestigung des Heizblocks 56 an einer geeigneten Verstellvorrichtung, um ihn zwischen die Profile 14, 22 zu fahren, damit diese an den miteinander zu verbindenden Flächen erweicht werden. Die Bohrung 81 dient zur Aufnahme eines Temperaturfühlers. Beim Zusammenfahren der Profile 14, 22 gegen die Heizflächen des Heizblocks 56 können die in Verfahrrichtung liegenden Flächen des Heizblocks 56, die hier im einzelnen nicht bezeichnet sind, als Führungsflächen für die entsprechenden Flächen der Profile 14, 22 dienen. Sie können jedoch auch einen aus-

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reichenden Abstand davon haben, um eine Erweichung der entsprechenden Flächenabschnitte der Profile zu verhindern.

Wie aus Fig. 3 erkennbar, weist die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung obere und untere Schweißwulstbegrenzungen 82, 84 auf, welche von Messerkanten an Druckplatten gebildet sind, mit denen die Profile in den Schweißaggregaten festgelegt sind. Derartige Schweißwulstbegrenzungen sind jedoch im Prinzip bekannt.

Werden auch die Querflächen 90, 92 der Profilabschnitte 14, 22 verschweißt, findet ein Vorschub dieser Abschnitte aufeinander zu zu einem Winkel statt, z.B. gemäß den Pfeilen 94, 96 (Fig. 3), wodurch alle in verschweißenden Flächen gemeinsam am Heizelement 56 zur Anlage kommen bzw. nach dem Plastifizieren gemeinsam zur Anlage aneinander. Dies erfordert naturgemäß eine besondere Vorschubvorrichtung.

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Claims

- 15 Ansprüche

1. T-Verbindung aus Profilen aus Kunststoff, insbesondere für Fensterrahmen, bei der die Profile im Querschnitt stufenförmig durch abtragende Bearbeitung komplementär so geformt sind, daß die aneinander grenzenden Verbindungsabschnitte verschränkt ineinandergreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die stumpf ausgebildete Stirnfläche (50, 52) des einen Profils über die gesamte Querschnittsfläche mit der Seitenwand des anderen Profils verschweißt ist.

2. T-Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Verbindungsbereich im rechten Winkel kreuzende Rippen (34, 44) der Profile (14, 22) an den Enden auf Gehrung geformt und ebenfalls miteinander verschweißt sind.

3. T-Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Querflächen der Verbindungsabschnitte miteinander verschweißt sind.

4. Vorrichtung zum Verschweißen der Profile einer T-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem

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oder mehreren mindestens zum Teil verstellbaren Schweißaggregaten, die Druckplatten aufweisen zur festen Halterung der Profile vor dem Verschweißen, wobei die Druckplatten Messerkanten zur Schweißwulstbegrenzung aufweisen und mindestens einem verstellbaren Heizelement an jedem Aggregat, die zwischen die auf Abstand gefahrenen Verbindungsabschnitte bzw. -enden der Profile einfahrbar sind zwecks Erwärmung der zu verschweißenden Flächen durch Anpressen der Verbindungsabschnitte an die Heizelemente, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziges blockartiges Heizelement vorgesehen ist mit zu den zu verschweißenden Flächen der Verbindungsabschnitte komplementären Heizflächen (62, 66, 68, 70).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (56) einteilig geformt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer durchgehenden Fläche der Verbindungsabschnitte in Berührung tretenden Flächen (62, 70) eine oder mehrere Ausnehmungen (64, 72, 74, 76) aufweisen oder gitterartig geformt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung der Verbin-

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dungsabschnitte verlaufende Flächen des Hei&zgr;^elements (56) Führungsflächen für komplementäre Flächen der Verbindungsabschnitte (14, 22) bilden.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß obere und untere Schweißwulstbegrenzungen (83, 84) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub der Aggregate so ausgebildet ist, daß die Verbindungsabschnitte in einem Winkel zur Verbindungsebene aufeinander zu bewegt werden.