PL232567B1 - Sposób wytwarzania okien z tworzywa sztucznego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania okien z tworzywa sztucznego.

Typowe ramy skrzydeł lub ościeżnic okien z tworzywa sztucznego, przykładowo PCV, składają się z czterech elementów, zwanych ramiakami, dociętych pod kątem 45° i zgrzanych ze sobą. Podczas zgrzewania profili, w miejscu ich łączenia nadmiar rozgrzanego plastiku wypływa na zewnątrz, tworząc tak zwaną wypływkę lub nadlewkę. Wypływka stanowi element nieatrakcyjny wizualnie. Ponadto, w miejscu w którym do ramy przyłączone są uszczelki, wypływka powoduje uniesienie się uszczelki ku górze, co może powodować jej późniejsze oddzielanie się od ramy. Ponadto, odstające w narożnika ch ramy od powierzchni głównej ramy krawędzie wypływki powodują, że rama skrzydła nie przylega dokładnie do ościeżnicy.

Znane są technologie wytwarzania okien, w których po zgrzaniu okna usuwa się wypływkę.

Z europejskiego zgłoszenia patentowego EP1430996 znane jest urządzenie do wygładzania narożników ram okiennych zawierające frez tarczowy o płaszczyźnie skrawania ustawionej równolegle do wypływki. Frez taki umożliwia wygładzanie jedynie narożników o stosunkowo dużych krzywiznach, to znaczy krzywiznach o promieniu mniejszym od średnicy frezu.

Z amerykańskiego zgłoszenia patentowego US2005/0141974 znane jest urządzenie do wygładzania narożników ram okiennych zawierające frez tarczowy o płaszczyźnie skrawania ustawionej prostopadle do wypływki. Frez posiada profil skrawania dopasowany do profilu zewnętrznej krawędzi ramy, tak, aby za jednym przebiegiem wygładzić cały profil zewnętrzny. Frez ten umożliwia wygładzanie jedynie ram o profilu dokładnie odpowiadającym krawędzi skrawania frezu.

Z polskiego zgłoszenia patentowego P.394760 znany jest sposób wytwarzania okien z tworzywa sztucznego, w którym zgrzewa się ze sobą ramiaki, stapiając materiał na płaszczyznach skośnych do odpowiedniej głębokości, a następnie usuwa się powstałą wypływkę na linii zgrzewająco-czyszczącej. Rozwiązanie to wymaga usuwania wypływki na osobnym stanowisku i zapewnia standardowe właściwości gotowej ramy okiennej.

Znane są ponadto sposoby wzmacniania łączenia płaszczyzn skośnych profili ramiaków.

Z polskiego opisu patentowego 222158 znany jest sposób wytwarzania okien z tworzywa sztucznego, w którym wsuwa się pomiędzy płaszczyzny skośne zgrzewanych sąsiednich ramiaków płytę topiącą o dwóch przeciwległych płaszczyznach topiących zawierających szereg prostokątnych wypustów o przebiegu równoległym do krawędzi skośnych ramiaków, przebiegających co najmniej na całej długości krawędzi skośnych, a następnie płaszczyzny skośne przyciska się do płyty topiącej do momentu rozgrzania materiału ramiaków i utworzenia się mikrowczepów w płaszczyznach skośnych ramiaków, po czym oddala się płaszczyzny skośne od płyty topiącej, wysuwa się płytę topiącą spomiędzy ramiaków i dociska się płaszczyzny skośne do siebie, łącząc mikrowczepy na połączenie kształtowe i pozostawia się ramiaki do scalenia. Pomiędzy wypustami znajdują się szczeliny. W typowych stanowiskach do zgrzewania, profile układa się na płask, tak że powstała płaszczyzna główna ramy jest pozioma. W związku z tym, wytwarzane przez powyższą płytę grzewczą mikrowczepy, o przebiegu równoległym do krawędzi skośnych ramiaków, mają przebieg poziomy. W rezultacie, w okresie pomiędzy wysunięciem płyty topiącej spomiędzy ramiaków a dociśnięciem płaszczyzn skośnych ramiaków do siebie, rozgrzane do temperatury ok. 250°C (a tym samym plastyczne) tworzywo ramiaków tworzące wypusty mikrowczepów ulega deformacji w ten sposób, że ugina się pod własnym ciężarem ku dołowi. Deformacja może być na tyle duża, że ugięcie nastąpi na odległość większą od założonej szczeliny pomiędzy wypustami, przez co może dojść do zetknięcia się ze sobą płaszczyzn czołowych wypustów podczas docisku, co może prowadzić do deformacji wypustów i nieprzewidywalnych rezultatów zgrzewania.

Celowym byłoby opracowanie usprawnionego sposobu wytwarzania ram okiennych, w których ramy mają ramiaki łączone z wykorzystaniem mikrowczepów, który charakteryzowałby się stabilniejszym procesem zgrzewania, prowadząc tym samym do lepszej kontroli nad parametrami zgrzewanych ram i uzyskania powtarzalnych rezultatów, nawet przy pewnych odstępstwach od parametrów procesowych.

Istotą wynalazku jest sposób wytwarzania okien z tworzywa sztucznego, w którym przycina się profile uzyskując ramiaki zakończone płaszczyzną skośną z krawędziami skośnymi, po czym obwód płaszczyzny skośnej ramiaków frezuje się tworząc wgłębienia na wypływki, a następnie zgrzewa się ze sobą płaszczyzny skośne ramiaków, formując ramę skrzydła lub ościeżnicy okna, przy czym zgrzewanie prowadzi się w ten sposób, że wsuwa się pomiędzy płaszczyzny skośne sąsiednich ramiaków płytę

PL 232 567 B1 topiącą o dwóch przeciwległych płaszczyznach topiących zawierających szereg wypustów przebiegających co najmniej na całej długości krawędzi skośnych, a następnie płaszczyzny skośne przyciska się do płyty topiącej do momentu rozgrzania materiału ramiaków i utworzenia się mikrowczepów w płaszczyznach skośnych ramiaków, po czym oddala się płaszczyzny skośne od płyty topiącej, wysuwa się płytę topiącą spomiędzy ramiaków i dociska się płaszczyzny skośne do siebie, łącząc płaszczyzny skośne ze sobą, charakteryzujący się tym, że stosuje się płytę topiącą o dwóch przeciwległych płaszczyznach topiących zawierających szereg trójkątnych wypustów o przebiegu prostopadłym do krawędzi skośnych ramiaków, natomiast po dociśnięciu płaszczyzn skośnych do siebie, za pomocą stempli naciska się na górną i dolną płaszczyznę ramiaków co najmniej w obszarze wypływki, utrzymując docisk do momentu scalenia się ramiaków.

Dzięki zastosowaniu sposobu wytwarzania okien według wynalazku, proces zgrzewania ram jest stabilniejszy. Krawędzie mikrowczepów, ustawione w kierunku pionowym nie podlegają odkształceniom w okresie pomiędzy wysunięciem płyty topiącej spomiędzy ramiaków a dociśnięciem płaszczyzn skośnych ramiaków do siebie. A zatem możliwe są zmienne czasy tego okresu (wynikające przykładowo ze zmian w wielkości stosowanych ramiaków, prędkości maszyny, składu tworzywa, z którego wykonane są ramiaki itp.), bez ryzyka, że w tym okresie tworzywo zdeformuje się w stopniu wpływającym na jakość łączenia. W związku z tym, mikrowczepy przenikają się ze sobą w sposób prawidłowy, na całej swej powierzchni, co zapewnia dużą wytrzymałość połączenia. Ponadto, zastosowanie stempli dociskających umożliwia uzyskanie gładkiej powierzchni w płaszczyźnie głównej ramy skrzydła lub ościeżnicy okna.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia schemat linii technologicznej do wytwarzania okien sposobem według wynalazku.

Fig. 2 przedstawia ramiaki wraz z płytą topiącą w rzucie izometrycznym.

Fig. 3 przedstawia schematyczny przebieg mikrowczepów ramiaków i wypustów płyty topiącej.

Figura 1 przedstawia schemat linii technologicznej do wytwarzania okien sposobem według wynalazku. Profile przycina się pod kątem 45° na stanowisku do cięcia profili 31 uzyskując w ten sposób ramiaki 1a, 1b, zakończone płaszczyzną skośną 2a, 2b. Tak uzyskane ramiaki 1a, 1b frezuje się na ich końcówkach za pomocą frezarki 32 w celu wykonania wgłębienia 4 pod wypływkę, albo alternatywnie frezuje się ramiaki za pomocą frezarki zintegrowanej ze zgrzewarką kształtową 38. Po frezowaniu końcówek ramiaków 10, ramiaki poddaje się dalszej obróbce. Opcjonalnie linia technologiczna może być wyposażona we frezarkę do słupków 33, która frezuje na odpowiedni kształt końcówki profili słupków uciętych na żądany wymiar. Następnie przygotowuje się wzmocnienia stalowe, które tnie się na żądany wymiar taśmową piłą 34 do wzmocnień stalowych. W dalszej kolejności wkręca się w ramiaki stalowe wzmocnienia umieszczone uprzednio wewnątrz ich profili za pomocą automatu do wkręcania wzmocnień 35. Następnie wierci się frezarką 36 otwory pod klamki i frezarką 37 otwory odwodnieniowe. W kolejnym etapie produkcji na zgrzewarce kształtowej 38 zgrzewa się ze sobą ramiaki za pomocą płyty topiącej 5, ukazanej na fig. 2 i fig. 3. Ramiaki zgrzewane są tak, aby po zgrzaniu utworzyły ramę skrzydła lub ościeżnicy okna. Zgrzewanie ramiaków polega na rozgrzaniu materiału ramiaka prostopadle do płaszczyzny skośnej a następnie przyciśnięciu do siebie sąsiadujących płaszczyzn skośnych. Po dociśnięciu płaszczyzn skośnych do siebie za pomocą stempli naciska się na górną i dolną płaszczyznę ramiaków co najmniej w obszarze wypływki, utrzymując docisk do momentu scalenia się ramiaków, jak przedstawiono na fig. 4 i schładza się zgrzaną konstrukcję. W kolejnym kroku piłą 39 do cięcia listew tnie się listwy przyszybowe do żądanych wymiarów. Przygotowane na uprzednio profile ram i skrzydeł przenosi się stoły do okuwania 40, na których łączy się profile okienne z okuciami zapewniając stabilne połączenie ramy i skrzydła okiennego. Następnym stanowiskiem w linii technologicznej jest prasa do szklenia 41, gdzie montuje się szyby w profilach skrzydła, po czym okna poddaje się kontroli. W kolejnym kroku wierci się otwory pod zawiasy w ramie za pomocą wiertnicy 42. Ostatnim etapem produkcji jest końcowa kontrola regulacji i jakości gotowych okien na stole montażowym 43.

Figura 2 przedstawia ramiaki 1a, 1b wraz z płytą topiącą 5 w rzucie izometrycznym. Pomiędzy płaszczyzny skośne 2a, 2b wsuwa się płytę topiącą 5 tak, by jej płaszczyzny topiące 6a, 6b były równoległe do płaszczyzn skośnych 2a, 2b. Następnie dociska się ramiaki 1a, 1b płaszczyznami skośnymi 2a, 2b do płaszczyzn topiących 6a, 6b, tak, żeby na płaszczyznach skośnych 2a, 2b, w wyniku kontaktu z wypustami 7a, 7b płaszczyzn topiących 6a, 6b, wytworzyły się mikrowczepy 8a, 8b.

Płaszczyzny topiące 6a, 6b mogą być płytami dołączonymi do środkowej płyty grzewczej 6, która przekazuje energię grzewczą do płaszczyzn topiących.

PL 232 567 B1

Wypusty 7a, 7b mają trójkątny przebieg i są prostopadłe do krawędzi skośnych 3a, 3b, jak przedstawiono przykładowo na fig. 3, przedstawiającej schematycznie moment po przyciśnięciu ramiaków do płyty topiącej do momentu rozgrzania materiału ramiaków i utworzenia się mikrowczepów w płaszczyznach skośnych ramiaków, a następnie oddaleniu płaszczyzn skośnych od płyty topiącej. Jak przedstawiono na Fig. 3, wierzchołki trójkątów są zaokrąglone. Ekwiwalentnym do przedstawionego przebiegu trójkątnego będą również przebiegi o kształcie trapezoidalnym. Wypusty 7a, 7b dobrane są w zależności od parametrów pracy i wykorzystywanego tworzywa tak, aby przy kontakcie z płaszczyznami skośnymi 2a, 2b utworzyły pod wpływem swojej temperatury oraz siły docisku mikrowczepy 8a, 8b.

Figura 3 przedstawia przykładowy przebieg mikrowczepów 8a, 8b na płaszczyznach skośnych 2a, 2b. Każdy wypust 7a, 7b ma wysokość h, a jego wierzchołek znajduje się w odległości s od wierzchołka sąsiedniego wypustu 7a, 7b. Wypusty 7a na jednej płaszczyźnie topiącej 6a są przesunięte o odległość równą % s względem wypustów 7b przeciwległej płaszczyzny topiącej 6b. Pomiędzy wypustami powinny być zapewnione odpowiednie szczeliny dla umożliwienia zazębienia się mikrowczepów po złączeniu profili. Dzięki utworzeniu wypustów o takich wymiarach, możliwe jest po wysunięciu płyty topiącej 5 połączenie rozgrzanych mikrowczepów 8a, 8b i scalenie ich tak, że powierzchnia scalenia jest większa niż przy scalaniu klasycznych, płaskich powierzchni skośnych.

Figura 4 przedstawia schematycznie w widoku od góry dwa dociśnięte do siebie ramiaki 1a, 1b, których mikrowczepy 8a, 8b zazębiły się ze sobą i w których wyfrezowane jest zagłębienie, w którym tworzy się wypływka. Po dociśnięciu płaszczyzn skośnych do siebie, za pomocą stempli 9 naciska się na górną i dolną płaszczyznę ramiaków 1a, 1b co najmniej w obszarze wypływki 4, utrzymując docisk do momentu scalenia się ramiaków i schładza się zgrzaną konstrukcję. Dzięki temu wprasowuje się resztki wypływki, która mogłaby wydostać się poza obszar 4, do wewnątrz tego obszaru. Ponadto, stemple 9 ustalają płaszczyzny główne ramiaków 1a, 1b na wspólnym poziomie.

Korzystnie, podane wymiary wynoszą: h - od 1 mm do 5 mm, przykładowo 1,8 mm, s od 1 mm do 5 mm, przykładowo 1,8 mm.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Sposób wytwarzania okien z tworzywa sztucznego, w którym przycina się profile uzyskując ramiaki zakończone płaszczyzną skośną z krawędziami skośnymi, po czym obwód płaszczyzny skośnej ramiaków frezuje się tworząc wgłębienia na wypływki, a następnie zgrzewa się ze sobą płaszczyzny skośne ramiaków, formując ramę skrzydła lub ościeżnicy okna, przy czym zgrzewanie prowadzi się w ten sposób, że wsuwa się pomiędzy płaszczyzny skośne sąsiednich ramiaków płytę topiącą o dwóch przeciwległych płaszczyznach topiących zawierających szereg wypustów przebiegających co najmniej na całej długości krawędzi skośnych, a następnie płaszczyzny skośne przyciska się do płyty topiącej do momentu rozgrzania materiału ramiaków i utworzenia się mikrowczepów w płaszczyznach skośnych ramiaków, po czym oddala się płaszczyzny skośne od płyty topiącej, wysuwa się płytę topiącą spomiędzy ramiaków i dociska się płaszczyzny skośne do siebie, łącząc płaszczyzny skośne ze sobą, znamienny tym, że stosuje się płytę topiącą (5) o dwóch przeciwległych płaszczyznach topiących zawierających szereg trójkątnych wypustów (7a, 7b) o przebiegu prostopadłym do krawędzi skośnych (3a, 3b) ramiaków, natomiast po dociśnięciu płaszczyzn skośnych (2a, 2b) do siebie, za pomocą stempli (9) naciska się na górną i dolną płaszczyznę ramiaków (1 a, 1b) co najmniej w obszarze wypływki (4), utrzymując docisk do momentu scalenia się ramiaków (1 a, 1 b).