DE2734911A1

DE2734911A1 - Vorrichtung zum einschweissen eines kunststoff-rohres in ein kunststoff- formstueck

Info

Publication number: DE2734911A1
Application number: DE19772734911
Authority: DE
Inventors: Armin Dommer; Dieter Dommer
Original assignee: DOMMER SOEHNE oHG WILHELM
Current assignee: DOMMER SOEHNE oHG WILHELM
Priority date: 1977-08-03
Filing date: 1977-08-03
Publication date: 1979-02-08
Also published as: DE2734911B2; DE2734911C3; CH623774A5

Description

Vorrichtung zum Einschweißen eines Kunststoff-
Rohres in ein Kunststoff-Formstück Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einschweißen eines Kunststoff-Rohres in ein Kunststoff-Formstück nach dem Heizelementverfahren, bei der zwei mit Spannelementen versehene Schlitten auf einem Grundrahmen angeordnet und mittels einer Stelleinrichtung gegeneinander verstellbar sind und bei der zwischen die Schlitten eine Heizeinrichtung mit einem topfartigen Heizelement zum Auf stülpen auf das Kunststoff-Rohr und mit einem zylinderförmigen Heizelement zur Einführung in das Kunststoff-Formstück einschwenkbar ist.
Bei dieser Vorrichtung ist die Tiefe der Steckverbindung zwischen Kunststoff-Rohr und Kunststoff-Formstück verschieden und von dem Durchmesser dieser beiden miteinander zu verbindenden Teile abhängig.
Bei einer bekannten Vorrichtung für diesen Einsatzfall nimmt die Heizeinrichtung in der Verstellrichtung der Schlitten stets eine definierte Stellung ein, sie kann lediglich zwischen die Schlitten in die Arbeitsstellung eingeschwenkt und in eine außerhalb liegende Ruhestellung ausgeschwenkt werden.
Die beiden Schlitten werden über eine gemeinsame Stelleinrichtung verstellt, wobei ihre Endstellungen durch grundrahmenfeste unverstellbare Anschläge begrenzt werden. Die Verstellung der Schlitten ist unabhängig voneinander und nach dem Erreichen des zugeordneten Anschlages durch den ersten Schlitten wird der zweite Schlitten bis zu seinem Anschlag nachgeführt. Für die Einstellung der durchmesserabhängigen Einstecktiefe der miteinander zu verbindenden Teile sind an jedem Schlitten einstellbare Anschläge vorgesehen, die beim Einspannen des Kunststoff-Rohres und des Kunststoff-Formstückes eine definierte Einspannlage dieser Teile in den Spannelementen der Schlitten sicherstellen. Diese Anschläge müssen zudem ein- und ausschwenkbar sein, damit sie den anschließenden Heizvorgang nicht beeinträchtigen.
Dieses definierte Einspannen der Teile in den Spannelementen der Schlitten ist sehr nachteilig, da arbeitsintensiv und nicht bei allen Formstücken in gleicher Weise ausführbar.
Darüber hinaus beinhaltet diese subjektive Einstellung der Anschläge eine beachtliche Fehlerquelle, die zu falschen Schweißverbindungen führt. Die Bedienungsperson muß bei jedem Schweißvorgang diese zeitraubende Einstellung vornehmen und dabei die richtige Einstellung der Anschläge auf den Schlitten vornehmen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß das Vorsehen und damit die Einstellung von Anschlägen entfallen kann, daß bei dem Einspannen der Teile der Bedienungsperson volle Freizügigkeit gegeben ist und daß dennoch der Arbeitsablauf mit der Vorrichtung vereinfacht und erleichtert wird.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die beiden Schlitten über die Stelleinrichtung stets gleichzeitig und gegenläufig jeweils um etwa gleiche Wege verstellbar sind und daß die Heizeinrichtung zusätzlich in der Verstellrichtung der Schlitten verstellbar und in der eingestellten Stellung arretierbar ist.
Bei der Verstellung der Schlitten kann die Heizeinrichtung so nachgestellt werden, daß das Kunststoff-Rohr und das damit zu verbindende Kunststoff-Formstück in gleichem Abstand zu dem geordneten Heizelement zu liegen kommt. Dabei wird in der Praxis der Abstand Null bevorzugt, d.h. die Teile werden bis an die zugeordneten Heizelemente herangeführt.
Die Heizeinrichtung mit ihren beiden Heizelementen wird dann arretiert. Bei dem nachfolgenden Verstellvorgang werden aufgrund der synchronen Verstellung der beiden Schlitten die Heizelemente um den gleichen Betrag auf das Kunststoff-Rohr aufgestülpt bzw. in die Bohrung des Kunststoff-Formstückes eingeführt. Die Verstellung wird dabei beendet, wenn das zylinderförmige Heizelement, das auf die Stecktiefe abgestimmt ist, voll in die Bohrung des Kunststoff-Formstückes eingeführt ist. Die Auslegung der Heizelemente ist dabei so, daß die Länge des zylinderförmigen Reizelementes und die Tiefe der Aufnahme des topfförmigen Heizelementes auf die Stecktiefe der miteinander zu verbindenden Teile abgestimmt sind, während der Durchmesser des zylinderförmigen Heizelementes dem Bohrungsdurchmesser des Kunststoff-Formstückes und der Durchmesser der Aufnahme des topfförmigen Heizelementes dem Außendurchmesser des Kunststoff-Rohres entsprechen.
Damit die Vorrichtung für die Verbindung von verschieden großen Teilen eingesetzt werden kann, ist dabei vorgesehen, daß die Heizelemente auf den beiden Seitenflächen einer Heizplatte lösbar angebracht sind und daß die Spannelemente mit auswechselbaren, auf verschiedene Durchmesser abgestimmtn Einsätzen versehen sind.
Die Verschiebbarkeit der Heizeinrichtung wird in einfachster Weise dadurch erreicht, daß die Heizeinrichtung über eine Stellhülse des Trägers der Heizeinrichtung auf einer Führungssäule des Grundrahmens verstellbar ist und daß der Schwenkhebel der Heizeinrichtung in eine Gewindeaufnahme der Stellhülse einschraubbar und gegen die Führungssäule verspannbar ist. Damit dabei die Verstellbarkeit der Schlitten nicht beeinträchtigt wird, ist vorgesehen, daß die Führungssäule für die Heizeinrichtung an der Rückseite des Grundrahmens außerhalb der Bewegungsbahn der Schlitten angeordnet ist und daß der Schwenkhebel bei eingeschwenkter Heizeinrichtung über den Führungsholmen der Schlitten auf die Vorderseite des Grundrahmens geführt ist.
Eine einfache Spannmöglichkeit für die unterschiedlichsten Kunststoff-Formstücke wie Winkel, T-Stück, Reduktionen, Muffen oder dgl. wird nach einer Ausgestaltung dadurch geschaffen, daß jeder Schlitten mit zwei an sich bekannten Spannelementen mit Schnellverschluß versehen ist, wobei mindestens eines der Spannelemente auf dem zugeordneten Schlitten in dessen Verstellrichtung verstellbar und arretierbar ist.
Die synchrone Verstellung der Schlitten läßt sich über eine einfache Stelleinrichtung erreichen, wenn diese so ausgelegt ist, daß die Stelleinrichtung zwei schlittenfeste Zahnstangen aufweist, die diametral mit einem Zahnrad im Eingriff stehen, und daß über die Schalthandhabe der Stelleinrichtung dieses Zahnrad in entgegengesetzten Drehrichtungen antreibbar ist.
Die Spannelemente lassen sich nach einer weiteren Ausgestaltung dann optimal ausnützen, wenn ihre Anordnung so vorgenommen ist, daß je ein Spannelement an den einander zugekehrten Stirnseiten derSchlitten angeordnet ist und daß diese Spannelemente über Steckverbindungen am Schlitten festgelegt sind, deren Steckrichtungen senkrecht zur Verstellrichtung der Schlitten gerichtet sind.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung perspektivisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Auf dem Grundrahmen 10 der Vorrichtung sind die beiden Schlitten 11 und 12 auf Führungsholmen 27 und 28 gegeneinander und wieder voneinander weg verstellbar. Die Stelleinrichtung umfaßt als wesentlichstes Element eine grundrahmenfeste Zahnstange 13, die mit je einem Zahnrad der beiden Schlitten 11 und 12 im Eingriff steht. Die Schalthandhabe 15 ist als Schaltstern ausgebildet über den die Welle 14 in Drehbewegungen versetzt werden kann. Diese Drehbewegung kann in beiden Drehrichtungen erfolgen und ein Zwischengetriebe setzt diese dann so um, daß die beiden Zahnräder der Schlitten 11 und 12 jeweils in entgegengesetzte Drehrichtungen bewegt werden. Da diese Zahnräder gleich groß sind und das Zwischengetriebe zu diesen Zahnrädern gleiche Übersetzung aufweist, werden die Schlitten 11 und 12 gleichzeitig entgegengesetzt um gleiche Wege verstellt. Selbstverständlich kann die Stelleinrichtung 13 auch konstruktiv anders ausgebildet werden. Wichtig ist nur, daß die Schlittenbewegungen stets entgegengesetzt und gleichförmig verlaufen.
Auf dem Schlitten 11 ist in einem Längsschlitz 17 an einem über die Stellschraube 20 verstellbaren und arretierbaren Lagerbock das Spannelement 18 befestigt, wobei das plattenförmige Spannelement 18 über einen Steckschlitz aufgeschoben und mittels einer Spannschraube mit dem Stellhebel 19 festgezogen wird. Dieses Spannelement 18 umschließt das zu spannende Teil über den gesamten Umfang, wobei in die Aufnahme Einsätze 38 zur Anpassung an die Durchmesser der Teile eingesetzt werden können. Der Abschlußbügel 39 des Spannelementes 18 ist über einen an sich bekannten Schnellverschluß 40 am Spannelement 18 gehalten und spannbar.
In gleicher Weise ist auf dem Schlitten 12 in dem Längsschlitz 25 ein Spannelement 23 verstellbar und arretierbar. Dieses Spannelement ist über die Stellschraube mit dem Stellhebel 24 auf einem Lagerbock festgelegt, der selbst wieder über die Stellschraube 26 im Längsschlitz 25 arretierbar ist.
Auf den einander zugekehrten Seiten der Schlitten 11 und 12 sind weitere Spannelemente 16 und 21 angebracht, die einfach über eine Steckverbindung 22 an die Schlitten 11 und 12 angesteckt werden, wobei die Steckrichtung vertikal und senkrecht zur Verstellrichtung der Schlitten 11 und 12 verläuft.
Auf der Rückseite des Grundrahmens 10 ist außerhalb der Bewegungsbahn der Schlitten 11 und 12 eine Führungssäule 29 grundrahmenfest angebracht. Auf dieser Führungssäule 29 ist die Stellhülse 30 des Trägers 34 verstellbar. An diesem Träger 34 ist eine Heizplatte 35 befestigt, an deren beiden Seiten wiederum die Heizelemente 36 und 37, vorzugsweise lösbar, befestigt sind. Selbstverständlich können die Heizplatte 35 und die Heizelemente 36 und 37 auch eine Baueinheit bilden, die lösbar an dem Träger 34 befestigt ist. In beiden Fällen kann die Heizeinrichtung schnell und leicht an den Durchmesser der miteinander zu verbindenden Teile angepaßt werden.
Das topfförmige Heizelement 36 ist so ausgelegt, daß es auf das Kunststoff-Rohr passend aufgeschoben werden kann. Das Kunststoff-Rohr wird daher in den Spannelementen 16 und 18 gespannt. Der Durchmesser der Aufnahme des Heizelementes 36 ist an den Außendurchmesser des Kunststoff-Rohres angepaßt und die Tiefe dieser Aufnahme bestimmt die Breite der herzustellenden Schweißverbindung. Das zylinderförmige Heizelement 37 ist im Durchmesser dagegen auf den Bohrungsdurchmesser des Kunststoff-Formstückes abgestimmt und die Länge desselben bestimmt wieder die Eintauchtiefe in die Bohrung des Kunststoff-Formstückes, die der Tiefe der Aufnahme im Heizelement 36 entspricht. Das Kunststoff-Formstück wird daher in den Spannelementen 21 und 23 gespannt.
Wesentlich ist nun bei der neuen Vorrichtung, daß die beiden miteinander zu verbindenden Teile freizügig in den Spannelementen 16 und 18 bzw. 21 und 23 gespannt werden können. Dies bedeutet, daß es keine Rolle spielt, wie weit diese Teile über die Spannelemente 16 und 21 in den Zwischenraum zwischen den beiden Schlitten 11 und 12 hinausragen. Der Träger 34 mit der Heizeinrichtung ist auf der Führungssäule 29 frei verstellbar, wobei diese Verstellung über den Schwenkhebel 31 mit dem Schaltknopf 32 am freien Ende ausgeführt werden kann.
Der Schwenkhebel 31 ist über ein Gewindeteil in eine Gewindeaufnahme 33 der Stellhülse 30 eingeschraubt. Über diese Schraubverbindung kann die Stellhülse 30 in jeder eingestellten Stellung auf der Führungssäule 29 arretiert werden.
Der Schwenkhebel 31 ist so angebracht, daß er in der eingeschwenkten Arbeitsstellung der Heizeinrichtung über den Führungsholmen 27 und 28 der Schlitten 11 und 12 liegt und von der Vorderseite der Vorrichtung aus leicht zu bedienen ist.
Durch Linksdrehung des Schwenkhebels 31 kann die Arretierung gelöst und durch Rechtsdrehung wieder hergestellt werden, während seitlich wirkende Kräfte am Schwenkhebel 31 zu einer entsprechenden Verstellung der Heizeinrichtung führen.
Sind das Kunststoff-Rohr und das mit diesem zu verbindende Kunststoff-Formstück in den Spannelementen festgelegt, dann werden die Schlitten 11 und 12 gegeneinander verstellt, bis die Enden der beiden miteinander zu verbindenden Teile einen Abstand aufweisen, der der Breite der Heizeinrichtung im Bereich der Heizelemente 36 und 37 entspricht. Bei dieser Verstellung der Schlitten 11 und 12 wird die Heizeinrichtung über den Schwenkhebel 31 so nachgeführt, daß die Heizelemente 36 und 37 in dieser Stellung an den zugekehrten Enden der miteinander zu verbindenden Teile anliegen. Die Heizeinrichtung wird nun vor einer weiteren Verstellung der Schlitten 11 und 12 arretiert, so daß sie ihre Stellung bei der folgenden weiteren Verstellung der Schlitten 11 und 12 nicht mehr verändert. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich bei der synchronen Verstellung der Schlitten 11 und 12 das Heizelement 36 um einen Betrag auf das Kunststoff-Rohr aufschiebt, der genau dem Betrag entspricht, um den sich das Heizelement 37 in das Kunststoff-Formstück hinein erstreckt. Die Verstellung der Schlitten 11 und 12 wird beendet, wenn das zylinderförmige Heizelement 37, das einen erweiterten Endabschnitt im Bereich der Heizplatte 35 aufweisen kann, voll in das Kunststoff-Formstück eingeschoben ist.
Nach der Anheizzeit sind die Bereiche der beiden miteinander zu verbindenden Teile so plastifiziert, daß die Schweißverbindung hergestellt werden kann. Die Schlitten 11 und 12 werden wieder auseinandergefahren, bis die Heizeinrichtung vollkommen frei liegt. Der Schwenkhebel 31 wird nach links gedreht, die Arretierung aufgehoben und mit demselben die Heizeinrichtung aus dem Bereich zwischen den beiden Schlitten 11 und 12 in eine außerhalb liegende Ruhestellung zurückgeschwenkt, wobei die Schwenkbewegung durch den Träger 34 auf der Führungssäule 29 erfolgt.
Die beiden Schlitten 11 und 12 werden wieder gegeneinander verstellt, wobei im Endbereich die beiden miteinander zu verbindenden Teile ineinandergeschoben werden. Diese Verstellbewegung wird beendet, wenn der plastifizierte Außenbereich des Kunststoff-Rohres voll in das Kunststoff-Formstück eingeschoben ist. Nach einer Abkühlungszeit ist die Schweißverbindung hergestellt und die miteinander verbundenen Teile können aus den Spannelementen der Vorrichtung gelöst werden.
Es ist leicht einzusehen, daß durch die Möglichkeit der Nachführung der Heizeinrichtung die Spannstellung der miteinander zu verbindenden Teile unkritisch ist, was die Bedienung und Handhabung der neuen Vorrichtung wesentlich erleichtert. Die ungleichen Spannstellungen der Teile werden durch die nachgeführte und dann arretierte Heizeinrichtung auf einfachste Art ausgeglichen. Dabei brauchen keine Anschläge eingestellt zu werden, was ja mit subjektiven Fehlern behaftet sein kann.

Claims

Ansprüche I# 1. Vorrichtung zum Einschweißen eines Kunststoff-Rohres in ein Kunststoff-Formstück nach dem Heizelemenverfahren, bei der zwei mit Spannelementen versehene Schlitten auf einem Grundrahmen angeordnet und mittels einer Stelleinrichtung gegeneinander verstellbar sind und bei der zwischen die Schlitten eine Heizeinrichtung mit einem topfartigen Heizelement zum Aufstülpen auf das Kunststoff-Rohr und mit einem zylinderförmigen Heizelement zur Einführung in das Kunststoff-Formstück einschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schlitten (11,12) über die Stelleinrichtung (13) stets gleichzeitig und gegenläufig jeweils um etwa gleiche Wege verstellbar sind und daß die Heizeinrichtung (35 bis 37) zusätzlich in der Verstellrichtung der Schlitten (11,12) verstellbar und in der eingestellten Stellung arretierbar (33) ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (35 bis 37) über eine Stellhülse (30) des Trägers (34) der Heizeinrichtung auf einerFührungssäule (29) des Grundrahmens (10) verstellbar ist und daß der Schwenkhebel (31,32) der Heizeinrichtung (35 bis 37) in eine Gewindeaufnahme (33) der Stellhülse (30) einschraubbar und gegen die Führungssäule (29) verspannbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungssäule (29) für die Heizeinrichtung (35 bis 37) an der Rückseite des Grundrahmens (10) außerhalb der Bewegungsbahn der Schlitten (11,12) angeordnet ist und daß der Schwenkhebel (31,32) bei eingeschwenkter Heizeinrichtung (35 bis 37) über den Führungsholmen (27,28) der Schlitten (11,12) auf die Vorderseite des Grundrahmens (10) geführt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Schwenkhebels (31) mit einem Griffstück, z.B. einem Knopf (32), versehen ist und daß der Schwenkhebel (31) über ein Gewindeteil direkt in die Gewindeaufnahme (33) der Stellhülse (30) des Trägers (34) der Heizeinrichtung (35 bis 37) einschraubbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlitten (11,12) mit zwei an sich bekannten Spannelementen (16,18 bzw. 21,23) mit Schnellverschluß (39,40) versehen ist, wobei mindestens eines (18 bzw. 23) der Spannelemente auf dem zugeordneten Schlitten (11 bzw.12) in dessen Verstellrichtung verstellbar und arretierbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (13) zwei schlittenfeste Zahnstangen aufweist, die diametral mit einem Zahnrad im Eingriff stehen, und daß über die Schalthandhabe (14,15) der Stelleinrichtung (13) dieses Zahnrad in entgegengesetzten Drehrichtungen antreibbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Spannelement (16 bzw. 21) an den einander zugekehrten Stirnseiten der Schlitten (11,12) angeordnet ist und daß diese Spannelemente (16,21) über Steckverbindungen (22) am Schlitten (11,12) festgelegt sind, deren Steckrichtungen senkrecht zur Verstellrichtung der Schlitten (11,12) gerichtet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des zylinderförmigen Heizelementes (37) und die Tiefe der Aufnahme des topfförmigen Heizelementes (36) auf die Stecktiefe der miteinander zu verbindenden Teile abgestimmt sind, während der Durchmesser des zylinderförmigen Heizelementes (37) auf den Bohrungsdurchmesser des Kunststoff-Formstückes und der Durchmesser der Aufnahme des topfförmigen Heizelementes (36) auf den Außendurchmesser des Kunststoff-Rohres abgestimmt sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (36,37) auf den beiden Seitenflächen einer Heizplatte (35) lösbar angebracht sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dieSpannelemente (16,18,21,23) mit auswechselbaren, auf verschiedene Durchmesser abgestimmten Einsätzen (38) versehen sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (36,37) und die Heizplatte (35) eine Baueinheit bilden, die lösbar am Träger (34) befestigt ist.