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DE2312362A1 - Verfahren und vorrichtung zum verschweissen und entgraten von kunststoffprofilen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum verschweissen und entgraten von kunststoffprofilen

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Publication number
DE2312362A1
DE2312362A1 DE2312362A DE2312362A DE2312362A1 DE 2312362 A1 DE2312362 A1 DE 2312362A1 DE 2312362 A DE2312362 A DE 2312362A DE 2312362 A DE2312362 A DE 2312362A DE 2312362 A1 DE2312362 A1 DE 2312362A1
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DE
Germany
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welding
profile
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rails
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DE2312362A
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DE2312362B2 (de
Inventor
Heinrich Aust
Wolfgang Budich
Heinz Nowak
Franz Primessing
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Dynamit Nobel AG
Original Assignee
Dynamit Nobel AG
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Publication date
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Priority to LU69600A priority patent/LU69600A1/xx
Priority to AT0199774A priority patent/AT370673B/de
Priority to AU66485/74A priority patent/AU486466B2/en
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Priority to NLAANVRAGE7403376,A priority patent/NL158728C/xx
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Publication of DE2312362B2 publication Critical patent/DE2312362B2/de
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Description

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DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT Troisdorf Bez. Köln
Verfahren und Vorrichtung zum Verschweißen und Entgraten von
Kunststoffprofilen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von an ihren Endflächen miteinander verschweißten Kunststoffprofilen, bei denen die Profile aufgespannt, die Endflächen bis zum Anschmelzen durch Anschieben an einen Heizspiegel erwärmt und die erweichten Enden unter Kraftanwendung zusammengedrückt und die Schweißwulst abgearbeitet wird. Zur Durchführung einer solchen Verschweißung sind Schweißmaschinen bekannt, mit einer Spannvorrichtung verschiebbaren Schlitten und einem Heizspiegel, wobei die mit den Endflächen zu verschweißenden Profile auf die Schlitten gespannt und durch Verschieben eines oder beider Schlitten mit den Endflächen gegen den Heizspiegel vorgeschoben und nach Entfernen des.Heizspiegels mit den erweichten Enden zusammengedrückt werden. Daran schließt sich noch ein Entgratmigsvorgang, der in der Regel .von Hand nach Erkalten der Schweißnaht ausgeflihrt. wird, an.
Das bekannte Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschweißen von Kunststoffprofilen ist in der Zeichnung anhand-der Figuren 1a, 1b und 1c dargestellt und wird nachfolgend erläutert:
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Die schematisch dargestellte Schweißmaschine weist die beiden Schlitten 2 auf, die entweder beide verschiebbar angeordnet sein können oder von denen einer fixiert ist und nur der andere verschoben wird. Auf die Schlitten 2 werden die miteinander an ihren Endflächen 10 zuverschweißenden Profile unter . Ausrichtung an dem Anschlag 5 mittels der Spannvorrichtung 4 festgespannt. Nach dem Festspannen der Profile 1 fährt der Heizspiegel 3 zwischen die Endflächen der Profile 1, wie in Figur 1b dargestellt. Nach dem Anschmelzen der Endflächen 10 der Profile wird der Heizspiegel 3 wieder abgesenkt und die Profile werden unter Druck zusammengeschoben. Beim Zusammenfahren der Schweißflächen entsteht die Schweißwulst 8, die außenseitig über den Profilrand hinaustritt. Es gibt nun bereits Verfahren und Vorrichtungen, um den Druck, der beim Zusammenfahren der angeschmolzenen Flächen der Profile zum Erreichen einer guten Verschweißung ausgeübt werden muß, zu regeln. Es bleibt jedoch bei allen bekannten; Verfahren das Problem, die entstandene Schweißwulst 8 anschließend abzutragen. Bei Verwendung einer Vorrichtung der in den Figuren 1a bis 1c. beschriebenen. Art kann die Schweißwulst erst nach Erkalten der Schweißverbindung abgeschabt werden, da bei Abarbeiten der Schweißwulst in noch warmen Zustand.eine·Deformierung im Bereich der Schweißkante nicht ausgeschlossen v/erden kann und darüber hinaus noch eine nachträgliche Schrumpfung während des Erkaltens eintritt. Dies hat ein Einziehen der Schweißnaht zur Folge, so daß die Oberfläche der Profile im Bereich der Schweißkante nicht mehr eben ist. Aus diesem Grunde erfolgt das Abarbeiten der
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Schweißwulst grundsätzlich nach dem Erkalten der Profile. Dies "bedeutet entweder, daß längere Wartezeiten der Schweißmaschine in Kauf genommen werden müssen, um bei noch eingespannten Profilen nach Figur 1c die Schweißwulst abzuarbeiten oder es erfordert eine später nachzuholende Ausrichtung der fertig geschweißten Profile, beispielsweise zu einem Rahmen, um die Entgratung z.B. mittels Schleifbändern nachzuholen. Bei einer großen Schweißwulst ist außerdem auch je nach Oberflächenbeschaffenheit der Profile noch ein zusätzlicher Poliervorgang der entgrateten Oberfläche erforderlich. .■;
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschweißen von Kunststoffprofilen zu schaffen, mit denen es möglich ist, die Bildung der Schweißwulst auf einen möglichst kleinen Raum zu begrenzen und gleichzeitig die Entgratung, d.h. die Beseitigung der Schweißwulst in noch warmem Zustand der gerade verschweißten Profile zu ermöglichen.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren löst· die gestellte Aufgabe in der-Weise, daß "die Profile außenseitig bis zur - ■ ' Schweißkante-reichend unter Freilassung des:Ausschmelzweges "-·. geführt sind und die erweichten Profilendflächen bis etwa zum Berühren der gegenseitigen außenseitigen Führungen zusammengedrückt werden, so daß die Schweißwulstbildung begrenzt wird und die Schweißwulst in noch warmem Zustand abgeschabt werden kann. Durch die außenseitige Führung des Profils, beispielsweise innerhalb von Metallschienen, wird der Anschmelzbereich
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im Bereich der Schweißkante auf den erforderlichen Anschmelzweg beschränkt, so daß die Schweißwulst sich nur in dem außerhalb der Führungen befindlichen Bereich der Profile bilden kann. Nach dem Anschmelzen der Endflächen der Profile erfolgt das Zusammendrücken der Profile und Verschweißen derselben ausschließlich in diesem definierten Bereich, wobei beim Zusammendrücken der Profile die Führungen sich einander bis fast zum Berühren nähern und auf diese Weise bereits eine Abstoßung der Schweißwulst vorgenommen wird. Die endgültige Abarbeitung der Schweißwulst erfolgt dann in einem weiteren Arbeitsgang mittels eines längs der Schweißkante geführten Schabers o.dgl., wobei diese Entgratung in noch warmem Zustand der Profile vorgenommen werden kann, da die Führungen neben einer Wärmeabfuhr zugleich die Formstabilität der Profile im Schweißbereich gewährleisten.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geht von einer Schweißmaschine zum Verschweißen und Entgraten von Kunststof fprof ilen mit einer Spannvorrichtung, verschiebbaren Schlitten und einem Heizspiegel aus, wobei die mit den Endflächen zu verschweißenden Profile auf die Schlitten aufgespannt und durch Verschieben eines oder beider Schlitten mit den Endflächen gegen den Heizspiegel vorgeschoben und nach Entfernen des Heizspiegels mit den erweichten Enden zusammengedrückt werden. Erfindungsgemäß wird eine Zusatzeinrichtung derart vorgesehen, daß zum Aufspannen des Profils mit parallel zur Endfläche des Profils verlaufenden Messern ausgestattete Schienen vorgesehen sind, zwischen denen das Profil so faßbar ist, daß die ;
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Messer bis dicht an die Schweißkante reichend auf dem Profil aufliegen.
Die erfindungsgemäße Zusatzeinrichtung kann an jede handelsübliche Schweißmaschine zum Schweißen von Kunststoffprofilen montiert werden, um so einen wesentlich verbesserten Schweißvorgang und rationelleren Entgratungsvorgang nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchzuführen. Neben der rationelleren Arbeitsweise wird aber zugleich die Schweißgüte der hergestellten Schweißnaht wesentlich verbessert, da die Wulstbildung beim Anschmelzen und beim Schweißen begrenzt und der erforderliche Schweißdruck durch die außenseitige Führung erhöht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Vorrichtung sind auch zum Verschweißen von beschichteten Profilen verwendbar, wobei beispielsweise auf einem Grundprofil eine farblich unterschiedliche Deckschicht aufgebracht ist. Nach den bekannten Verfahren ist bei solchen beschichteten Profilen keine optisch einwandfreie Schweißnaht erzielbar, da bereits beim Anschmelzen .und erst recht beim nachfolgenden Zusammendrücken zum Verschweißen durch die entstehende Schweißwulst die Beschichtung weggeschoben wird, so daß nach dem Abarbeiten der Schweißwulst im Schweißbereich ein farblich undefinierbarer Streifen aus einer Mischung der Farbe des Grundprofils und der Beschichtung entsteht. Durch die Begrenzung der Schweißwulst nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es jedoch möglich, auch solche beschichteten Profile einwandfrei mit einem durchgehend glatten Übergang im Bereich der Schweißkante zu ver-
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schweißen, wobei kein Abtragen der Beschichtung im Bereich der Schweißkante erfolgt.
In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Zusatzeinrichtung für · eine Schweißmaschine wird vorgeschlagen, die Messer in einem Stück mit der Schiene die z.B. aus einem geeigneten Stahl bestehen kann, herzustellen und an der Messerkante keilförmig auszubilden. Anstelle solcher massiven starren Schienen mit Messerkanten ist es jedoch auch möglich, die Schiene mit einem losen als Blattmesser ausgebildeten Messer auszurüsten, das gleichzeitig federnd ausgebildet ist. Eine solche Schiene mit abgefedertem Messer eignet sich insbesondere für den Einsatz bei nicht ganz planen Profilen, um Unebenheiten auszugleichen und die einwandfreie Führung bis in den Schweißbereich zu gewährleisten. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, die Messer und die Schienen keilförmig enden zu lassen, so daß die beiden an der Schweißkante zusammenkommenden Schienen in etwa eine V-förmige Nut bilden, welche gleichzeitig die"Führungsnut für den Schaber für den nachfolgenden Entgrätungsvorgang bildet. ·
Die erfindungsgemäßen mit Messer ausgerüsteten Schienen können je nach Art der verwendeten Schweißmaschine mit den Schlitten fest verbunden oder verschiebbar angeordnet sein. Das gleiche gilt auch für die zwischen Spannvorrichtung und Profil anzuordnende Schiene, die entweder lose aufgelegt und mittels eines Anschlages fixiert werden kann oder direkt in einer baulichen Einheit mit der Spannvorrichtung vorgesehen sein kann.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt und wird anhand dessen nachfolgend näher erläutert. Es zeigen
Figur 2 eine schematische Aufsicht auf einen Fensterrahmen,
Figur 2a den Einrichtungsvorgang,
Figur 2b den Anschmelzvorgang,
Figur 2c den SchweißVorgang und
Figur 2d den Entgratungsvorgang,
In der Figur 2 ist in einer schematischen Aufsicht der aus den Profilen 1 zusammengesetzte und bereits an drei Kanten 10 verschweißte Fensterrahmen dargestellt. Im Bereich der vierten zu verschweißenden Ecke liegt der Rahmen auf den Schlittenführungen der Schweißmaschine auf und wird oberseitig von den Schienen 6 abgedeckt und mittels der Spannvorrichtung 4 festgehalten. Im Bereich der Gehrungsecke ist der Heizspiegel 3, der vertikal auf-und abfahrbar ist, angeordnet.
•Der erste Verfahrehsschritt zum Durchführen der Verschweißung der Profile. 1 an den·Endflächen 10 ist das Einrichten und Aufspannen der Profile, das in Figur 2a .dargestellt ist. -Die Schweißmaschine weist die Schlitten 2, die entweder beide verschiebbar oder einer verschiebbar und der andere fest angeordnet sein können. Auf den Schlitten 2 sind die Schienen 6 fest oder verschiebbar und fixierbar angebracht. Die Schienen 6 weisen an ihrem der Schweißkante zugewandten Ende die eingesetzten Kesser 7 auf, die keilförmig abgeschrägt sind, ebenso
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wie das Ende 11 der Schienen. Auf die auf den Schlitten 2 "befestigten Schienen 6 werden die Profile 1 aufgelegt, gegen den Anschlag 5 ausgerichtet und unter Zwischenlegung der oberen Schiene 6 mit Messer 7, die analog zu der unteren Schiene ausgebildet ist, mittels der Aufspannvorrichtung 4 festgespannt. Die oberen Schienen 6 können entweder mit der Aufspannvorrichtung zu einer baulichen Einheit verbunden werden; es ist jedoch auch möglich, sie lose aufzulegen, wobei ihre Fixierung ,mittels eines an der Maschine angebrachten Anschlages erfolgen kann. Die Profile 1 werden so zwischen die Schienen 6 gelegt, daß im Bereich der Schweißkante 10 lediglich das zum Anschmelzen für die Schweißkante erforderliche Profilende sich außerhalb der Schienen befindet. Nach dem Einrichten und Festspannen der Profile 1 wird der Anschlag 5 zurückgezogen und das Heizschwert 3, siehe Figur 2b, zwischen die Profile 1 eingefahren. Das'Anschmelzen der Profile 1 wird durch die Schienen 6 auf den Schweißkantenbereich beschränkt, womit erstmalig eine kontrollierte Schweißnahtbildung, ermöglicht wird. Nach dem Anschmelzen der Profilendflächen wird das Heizschwert ausgefahren, siehe Figur 2c und die.Profile werden zusammengedrückt. Beim Zusammenfahren der Profilendflachen wird der Zusammenfahrweg und damit auch der Schweißdruck begrenzt durch die Messer 7 der Schienen 6. Wie aus der Figur 2c zu ersehen ist, liegt das Profil im Bereich der Schweißstelle wie in einer geschlossenen Form, so daß eine Deformierung des erweichten Profils nicht möglich ist und lediglich ein deformiertes Ausquellen im Bereich der Schweißnaht zwischen dem von den Messern· 7 gebildeten
Spalt möglich ist. Dabei verhindern die Messern 7 ein Ausbreiten der Schweißwulst 8, da sie bereits beim Zusammenfahren die Schweißwulst abstoßen. Die Gratreste werden dann wie in Figur 2d gezeigt mittels des Schabers, der von Hand oder maschinell geführt sein kann, abgestoßen. Die Führung des Schabers 9» der entweder keilförmig wie in der Figur gezeigt oder aber auch rund ausgebildet sein kann, erfolgt zwischen den keilförmigen Flächen 11 der Schienen 7. Wie aus den Arbeitsschritten nach den Figuren 2c und 2d hervorgeht, erfolgt der Entgratungsvorgang der Schweißwulst in noch warmem Zustand der miteinander verschweißten Profile, wobei die Entgratung praktisch in zwei Schritten vorgenommen wird, nämlich zum einen durch die Messer 7 der Schienen 6 und zum anderen durch den Schaber 9. Das bedeutet also, daß die Entgratung durch zwei in einer Fläche liegenden zueinander senkrechten Bewegungen erfolgt, nämlich einmal in Richtung der Schweißkante und einmal senkrecht dazu.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung können nicht nur Gehrungen, wie in dem Beispiel der Figur 2 dargestellt, sondern auch T-Stöße und andere Nahtformen stumpfgeschweißt werden. Die ausgeführten Schweißnähte weisen eine hohe Schweißgüte infolge der Begrenzung der Wulstbildung beim Anschmelzen und beim Schweißen und der damit verbundenen kontrollierbaren Schweißdrücke auf. Bei Anwendung des Verfahrens auf beschichtete Profile wird ein Vermischen der unterschiedlichen Farben im Schweißbereich durch das Niederhalten des Profils mittels der Schienen 6 vermieden, so daß eine einwandfreie Schweißflä-
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ehe entsteht, die keinerlei Farbunterschiede aufweist. Darüber hinaus erweist sich das erfindungsgemäße Verfahren unter Anwendung der zugehörigen Vorrichtung als rationell, da Wartezeiten bis zum Abkühlen der geschweißten Profile, um den Ent- . gratungsVorgang durchführen zu können, vermieden werden.
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Claims (1)

  1. E=.|_i_l_Q_i_l_g_l_E_r_y_g_b=|_i
    Θ* Verfahren zum Herstellen von an ihren Endflächen miteinander
    verschweißten Kunststoffprofilen, bei denen die Profile aufgespannt, die Endflächen bis zum Anschmelzen durch Anschieben an einen Heizspiegel erwärmt und die erweichten Enden unter Kraftanwendung zusammengedrückt und die Schweißwulst abgearbeitet wird, dad. urch gekennzeichnet,, daß die Profile außenseitig bis zur Schweißkante j reichend unter Freilassung des Ausschmelzweges geführt sind und die erweichten Profilendflächen bis etwa zum Berühren \ der gegenseitigen außenseitigen Führungen zusammengedrückt werden, so daß die Schweißwulstbildung begrenzt ist und die Schweißwulst in noch warmem Zustand abgeschabt werden kann.
    2. Zusatzeinrichtung für eine Schweißmaschine zum Verschweißen und Entgraten von Kunststoffprofilen nach dem Verfahren nach Anspruch 1 mit einer Spannvorrichtung, verschiebbaren Schlit-. ' ten und einem Heizspiegel, wobei die mit den Endflächen zu verschweißenden Profile auf die Schlitten gespannt und durch Verschieben.eines oder beider Schlitten mit den Endflächen ·· gegen den- Heizspiegel vorgeschoben und nach Entfernen des. ■ / · '. Heizspiegels mit. den erweichten Enden zusammengedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufspannen des Profils (1) mit parallel zur Endfläche des Profils verlaufenden Messern (7) ausgestattete Schienen (6) vorgesehen sind, zwischen denen das Profil (1) so faßbar ist, daß die Messer bis dicht an die Schweißkante reichend auf dem Profil aufliegen.
    409840/0475
    3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (7) in einem Stück mit der Schiene (6), z.B. aus geeignetem Stahl bestehen und an der Messerkante keilförmig enden.
    4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (6) mit als loses Blattmesser ausgebildeten Messer (7) ausgerüstet ist.
    5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (7) federnd ausgebildet sind.
    6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (6) mit den Messerkanten (7) keilförmig enden.
    7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Schlitten (2) liegende Schiene (6) befestigt ist.
    8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Spannvorrichtung (4) anliegende Schiene (6) lösbar und mittels eines Anschlages fixierbar ist.
    9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Spannvorrichtung (4) anliegende Schiene (6) eine bauliche Einheit mit der Spannvorrichtung bildet.
    A098AO/04?S
    10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadufcn~ge- · kennzeichnet, daß ein in der von den Messern (7) und Schienen (6) gebildeten V-förmigen Nut geführter Schaber (9) vorgesehen ist.
    11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaber eine keilförmige Schabfläche aufweist.
    Troisdorf, den 10.3.1973 .
    027 KG/Ro '
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    41 .
    Leerseite
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