DE4323728A1 - Schweißvorrichtung für rechteckige Rahmen, insbesondere Fensterrahmen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Her­ stellung rechteckiger Rahmen, insbesondere Fensterrahmen aus Kunststoff, bestehend aus vier in horizontaler Ebene auf Kreuzschlitten relativ gegeneinander verfahrbaren Schlitten mit einem durch einen unter einem Winkel von 45° verlaufenden Spalt in zwei Auflageplatten unterteilten Tisch mit zwei rechtwinklig zueinander angeordneten und eine Schweißbeilage aufnehmenden Außenanschlägen, mit einer Spanneinheit und einer Schweißeinheit sowie aus einer anhebbaren und die geschweißten Rahmen in horizon­ taler Lage abführenden, anhebbaren Transporteinrichtung.

Aus dem DE-GM 91 03 838 ist eine Vorrichtung zur Herstel­ lung eines rechteckigen Rahmens, insbesondere eines Fen­ sterrahmens, aus vier Kunststoffprofilen bekannt, die aus vier auf Kreuzführungen relativ gegeneinander verfahrbaren Spann- und Schweißeinheiten mit jeweils zwei rechtwinklig zueinander angeordneten und jeweils eine dem Kunststoff­ profil entsprechende Schweißbeilage aufnehmenden Anschlä­ gen sowie aus einer den geschweißten Rahmen anhebenden und in horizontaler Lage ausführenden Transporteinrichtung be­ steht. Zum Austransport des Rahmens werden die in der Austransportrichtung befindlichen Anschläge mit ihren Schweißbeilagen aus ihrer Anschlagstellung um einen Win­ kel von 90° geschwenkt, so daß der Rahmen nach kurzem An­ heben desselben und einem geringen Öffnungshub der Spann- und Schweißeinheiten problemlos aus der Vorrichtung ent­ fernt werden kann.

Ist eine derartige Schweißvorrichtung in einer Fertigungs­ straße angeordnet, die beispielsweise eine moderne Schweiß­ raupenputzmaschine enthält, dann bestimmt die Schweißvor­ richtung den Arbeitstakt der Fertigungsstraße, da sie er­ heblich langsamer als die Schweißraupenputzmaschine arbei­ tet. Um dieses Problem zu beseitigen, wurde bereits vorge­ schlagen, mehrere Schweißvorrichtungen auf einem Drehge­ stell anzuordnen. Dies erhöht zwar die Leistung der Ferti­ gungsstraße, ist jedoch mit dem Nachteil von nicht unbe­ trächtlichen, zusätzlichen Investitionskosten verbunden.

Es ist auch schon eine Schweißvorrichtung bekannt geworden, bei der drei auf Gehrung zugeschnittene Profilstücke zur Bildung eines Fensterrahmens in eine Zweikopf-Schweißvor­ richtung eingespannt werden. Sodann werden in eine darüber befindliche Ebene ebenfalls drei Profilstücke zur Bildung eines weiteren Fensterrahmens eingespannt und gleichzeitig zwei Ecken von zwei zu bildenden Fensterrahmen miteinander verschweißt. Anschließend werden dann die noch fehlenden Profilstücke - je eins für den unteren und den oberen Rah­ men - eingespannt und danach die anderen beiden Ecken der beiden Rahmen zusammengeschweißt. Eine derartige bekannte Schweißvorrichtung hat jedoch keine kürzeren Zykluszeiten als eine Vierkopfschweißmaschine.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung rechteckiger Rahmen, insbeson­ dere Fensterrahmen aus Kunststoff zu schaffen, mit der es ohne allzu großen Mehraufwand möglich ist, zwei Rahmen gleichzeitig und in einem einzigen Arbeitsgang zu schwei­ ßen. Dabei soll ein ungehindertes Einlegen aller Profil­ stücke zur Bildung des Rahmens möglich sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung vor­ geschlagen, daß oberhalb jedes Tisches eine an sich be­ kannte und durch einen unter einem Winkel von 45° verlau­ fenden Spalt in zwei Auflageplatten unterteilte, heb- und senkbare Stützplatte mit zwei rechtwinklig zueinander an­ geordneten und eine Schweißbeilage aufnehmenden Außenan­ schlägen angeordnet ist, daß zumindest die an der Einlege­ seite der Vorrichtung befindlichen Auflageplatten und die denselben zugeordneten Außenanschläge mit ihren Schweiß­ beilagen getrennt horizontal schwenkbar sind, daß jedem Kreuzschlitten ein in die übereinander befindlichen Spal­ te von Tisch und Stützplatte bringbarer Anschlag zugeord­ net ist und daß die Transporteinrichtung zweistufig anheb­ bar ausgebildet ist.

Eine derartige Vorrichtung ermöglicht es, daß gleichzeitig zwei Rahmen aus Kunststoff in einem einzigen Arbeitsgang geschweißt werden können. Die schwenkbare Auflageplatte und die ebenfalls schwenkbaren Außenanschläge stellen sicher, daß insbesondere auch das letzte Profilstück des zweiten Rahmens problemlos in die Vorrichtung eingelegt werden kann. Die einzelnen Profilstücke werden mit Spiel in die Vorrichtung eingelegt und dann gegen die durch die Spalte für die Schweißspiegel bzw. Heizschwerte ragenden Anschläge bewegt und maschinell ausgerichtet. Erst dann werden die in zwei übereinanderliegenden Ebenen befind­ lichen Profilstücke festgespannt. Die in zwei Arbeitsstel­ lungen anhebbare Transporteinrichtung stellt den aufeinan­ derfolgenden Austransport der fertigen Rahmen sicher.

Weitere Merkmale einer Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-7 offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung in vereinfachter Weise dargestellten Ausfüh­ rungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen,

Fig. 1 eine Aufrißdarstellung einer Spanneinheit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in geöffnetem Zustand,

Fig. 2 die Spanneinheit der Fig. 1 in geschlossenem Zustand,

Fig. 3 die Anordnung des in die Spalte der Auflage­ platte bringbaren Anschlages und

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine heb- und senkbare Stützplatte.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist als sogenannte Vier­ kopfschweißmaschine ausgebildet, mit der gleichzeitig zwei rechteckige Fensterrahmen aus Kunststoffprofilen 1, 2 durch Schweißung miteinander verbunden werden können. Dabei sind die Kunststoffprofile 1, 2 zur Verbesserung der Darstellung als Vollmaterial eingezeichnet, obwohl sie als Hohlprofile ausgebildet sind. Im gewählten Ausführungsbeispiel dienen die Kunststoffprofile 1 zur Herstellung des sogenannten Blendrahmens eines Fensters, der später in die Wand einge­ setzt wird und der den sogenannten Flügelrahmen aufnimmt, der aus den Kunststoffprofilen 2 zusammengesetzt ist. Dies bedeutet, daß mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung ein komplettes Fenster in einem Arbeitsgang hergestellt werden kann. Dadurch ist immer sichergestellt, daß der Flügelrah­ men genau in den Blendrahmen paßt. Selbstverständlich kön­ nen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch gleichzeitig zwei Blendrahmen oder zwei Flügelrahmen geschweißt werden.

Von einer solchen Vierkopfschweißmaschine ist in der Zeichnung nur eine Spanneinheit gezeigt, mit der die Kunststoffprofile 1, 2 an beiden Enden aufgenommen, ein­ gespannt und für den eigentlichen Schweißvorgang gegen­ einander bewegt werden können. Jede Spanneinheit wird da­ bei von einem in Fig. 4 nur angedeuteten Schlitten 3 auf­ genommen, der zusammen mit einem weiteren Schlitten 3 re­ lativ gegeneinander verschiebbar auf einem nicht gezeich­ neten Träger angeordnet ist. Zur Aufnahme der beiden ande­ ren Spanneinheiten ist ein weiterer Träger vorgesehen, wo­ bei die beiden Träger ebenfalls relativ gegeneinander ver­ schiebbar sind. Dies bedeutet, daß der Schlitten 3 in einer horizontalen Ebene in zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Richtungen verfahrbar ist.

Gemäß den Darstellungen der Fig. 1 und 2 trägt jeder Schlitten 3 einen Tisch 4, der durch einen unter einem Winkel von 45° zu den Kunststoffprofilen 1, 2 verlaufenden, in der Zeichnung nicht dargestellten Spalt in zwei Aufla­ gerplatten 4a unterteilt ist. Dabei wurde jeweils die vor­ dere Auflageplatte 4a nicht gezeichnet, die das vordere, quer verlaufende Kunststoffprofil 1 aufnimmt.

Auf jeder Auflageplatte 4a eines Tisches 4 ist eine Schweißbeilage 5 auswechselbar befestigt, die genau dem Querschnitt des Kunststoffprofiles 1 angepaßt ist und die dasselbe stützend für den Schweißvorgang aufnehmen kann. Bedarfsweise kann die Schweißbeilage 5 zweiteilig ausge­ bildet sein und aus einem unteren und einem seitlichen Teil bestehen. Der seitliche Teil einer Schweißbeilage 5 kann dabei an einem schwenkbaren Anschlag befestigt sein. Dadurch besteht die Möglichkeit, einerseits das letzte Kunststoffprofil 1 zur Formbildung des Blendrahmens frei in die Vorrichtung einlegen zu können und andererseits den fertigen Rahmen 1 ohne große Fahrbewegung der Schlitten 3 der Vorrichtung abtransportieren zu können. Dazu ist der Vorrichtung eine aus zwei Transportbändern bestehende Transporteinrichtung zugeordnet, die den fertigen Blend­ rahmen geringfügig abhebt und in horizontaler Lage aus der Vorrichtung herausbewegt.

Die bisher beschriebene Vorrichtung bzw. Spanneinheit ist Stand der Technik und besitzt eine Spannplatte 6, mit der das in Fig. 1 eingelegte Kunststoffprofil 1 gemäß Fig. 2 für den Schweißvorgang festgespannt werden kann. Diese Spannplatte 6 ist an der Unterseite einer Stützplatte 7 befestigt, die heb- und senkbar von einer nur angedeuteten Tragsäule 8 aufgenommen wird. Auch diese Stützplatte 7 ist in gleicher Weise wie der Tisch 4 durch einen unter einem Winkel von 45° verlaufenden Spalt 9 in zwei Auflageplat­ ten 7a, 7b unterteilt, wie dies die Fig. 4 der Zeichnung er­ kennen läßt. Dabei ist die Auflageplatte 7a in Richtung des Pfeiles 10 um die Tragsäule 8 um einen Winkel von 90° und zurück schwenkbar, während die Auflageplatte 7b der Stütz­ platte 7 in Richtung des Doppelpfeiles 11 verschoben werden kann.

Sowohl die Auflageplatte 7a als auch die Auflageplatte 7b tragen jeweils eine Schweißbeilage 12, deren Querschnitt jedoch aufgrund des anderen Kunststoffprofiles 2 vom Quer­ schnitt der Schweißbeilage 5 abweicht. Während die Schweiß­ beilage 12 auf der Auflageplatte 7b fest angeordnet ist, ist zumindest der seitliche Teil der Schweißbeilage 12 mit einem Anschlag 13 verbunden, der ebenfalls um die Tragsäu­ le 8 in Richtung des Pfeiles 10 um einen Winkel von 90° und zurück geschwenkt werden kann. Dies bedeutet, daß dieser Anschlag 13 in gleicher Weise, jedoch getrennt, wie die Auflageplatte 7a, in einer horizontalen Ebene ge­ schwenkt werden kann. Dies gibt die Möglichkeit, zu­ nächst sowohl die Auflageplatte 7a als auch den Anschlag 13 aus der gezeichneten Lage herauszuschwenken, um das Kunststoffprofil 1 - es ist das letzte Profil des unteren Rahmens bzw. Blendrahmens - einlegen zu können. Erst da­ nach wird die Auflageplatte 7a mit dem unteren Teil der Schweißbeilage wieder in ihre Arbeitslage bewegt, so daß von derselben jetzt das quer verlaufende Kunststoffprofil 2a - es ist das letzte Profil des oberen Rahmens bzw. Flü­ gelrahmens - ohne Behinderung durch den Anschlag 13 und den seitlichen Teil der Schweißbeilage 5 eingelegt werden kann. Erst wenn auch dieses Kunststoffprofil 2a seine Lage eingenommen hat, wird der Anschlag 13 mit dem seitlichen Teil der Schweißbeilage 12 wieder in die gezeichnete Lage zurückgeschwenkt. In dieser Lage kann der Anschlag 13 über einen Stift 14 mit der Auflageplatte 7a verriegelt werden.

In der Fig. 3 der Zeichnung ist ein Anschlag 15 darge­ stellt, der um eine Achse 16 am Tisch 4 schwenkbar ist. über eine nicht dargestellte Kolbenzylindereinheit, die an einem Hebel 17 des Anschlages 15 angreift, kann der An­ schlag 15 aus seiner voll eingezeichneten Stellung - der Arbeitsstellung - in die strichlierte Stellung - die un­ wirksame Stellung - geschwenkt werden. Die Achse 16 nimmt nun eine solche Lage am Tisch 4 ein, daß der Anschlag 15, der sich Bereich jeder Spanneinheit befindet, in den Spalt 9 geschwenkt werden kann, der sich sowohl am Tisch 4 als auch an der Stützplatte 7 befindet. Beim Füllen der Vorrichtung mit den Kunststoffprofilen 1, 2 werden zunächst die beiden Kunststoffprofile 1, 2 eingelegt, die die hinte­ ren Teile der horizontalen Rahmen bilden. Sind diese beiden Kunststoffprofile 1, 2 eingelegt, werden in den hinteren beiden Spanneinheiten die Anschläge 15 in ihre Arbeitsstellung bewegt. Sodann werden sowohl links als auch rechts die die Seitenteile der Rahmen bildenden Kunststoffprofile 1, 2 eingelegt. Danach werden die An­ schläge 15 der beiden vorderen Spanneinheiten in ihre Ar­ beitsstellung geschwenkt, bevor die beiden, die vorderen Teile der Rahmen bildenden Kunststoffprofile 1, 2a einge­ legt werden können.

Die Schlitten 3 und die verschiebbaren Auflageplatten 11 nehmen beim Einlegen der Kunststoffprofile 1, 2 eine solche Lage ein, daß dieselben trotz der in der Arbeitsstellung befindlichen Anschläge 15 noch frei bewegbar sind. Sodann werden die Schlitten 3 und die Auflageplatten 11 so be­ wegt, daß die Kunststoffprofile 1, 2 an allen in der Ar­ beitsstellung befindlichen Anschlägen 15 zum Anliegen kom­ men. Erst wenn alle Kunststoffprofile 1, 2 ihre vorgegebene Lage an bzw. zwischen den Anschlägen 15 eingenommen haben, werden die Kunststoffprofile 1, 2 festgespannt.

Dazu ist jedem Ende der oberen Kunststoffprofile 2, 2a je­ der Spanneinheit eine Spannplatte 18 zugeordnet, die be­ darfsweise wie die untere Spannplatte 6 profiliert und der oberen Fläche des Kunststoffprofiles 2 angepaßt sein kann. Diese Spannplatte 18 ist ebenfalls an der Tragsäule 8 geführt und bedarfsweise mit einem Schwenkantrieb aus­ gerüstet, durch den sie aus der gezeichneten Lage der Fi­ guren 1 und 2 in einer horizontalen Ebene um einen Winkel von 90° geschwenkt werden kann. Über dieser Spannplatte 18 befindet sich im dargestellten Ausführungsbeispiel eine weitere Platte 19, die ebenfalls an der Tragsäule 8 ge­ führt ist. Schließlich nimmt die Tragsäule 8 oberhalb der Platte 19 noch eine Druckplatte 20 auf, die mit der Kol­ benstange einer an sich bekannten, beidseitig beaufschlag­ baren Kolbenzylindereinheit verbunden ist. Über diese Kol­ benzylindereinheit kann in Richtung des Pfeiles 21 die Spannkraft auf die Druckplatte 20 ausgeübt werden.

Die Druckplatte 20 ist mit einem Mitnehmer 22 versehen, der zwei mit Abstand voneinander angeordnete und stufenar­ tig gegeneinander versetzte Tragflächen 23, 24 aufweist. Auf der Tragfläche 23 liegt ein Winkel 25 auf, der an dem Führungsteil 26 für die Stützplatte 7 befestigt ist. Die Tragfläche 24 dient zur Abstützung eines Winkels 27, der mit den Führungsteilen 28 der Spannplatte 18 und der Plat­ te 19 verbunden ist.

Der Mitnehmer 22 ist nun so an der Druckplatte 20 befe­ stigt und die Tragflächen 23, 24 weisen einen derartigen Abstand voneinander auf, daß beim Anheben der Druckplatte 20 entgegen der Richtung des Pfeiles 21 - Lösen der Span­ nung gemäß Fig. 2 - zunächst nur die Spannplatte 18 und die Platte 19 angehoben werden. Erst nach einem vorgegebe­ nen Hub wird auch die Stützplatte 7 und damit die Spann­ platte 6 angehoben, so daß in der geöffneten Stellung der Spanneinheit immer ein Abstand zwischen den Führungsteilen 26 und 28 vorhanden ist (Fig. 1). Bei der umgekehrten Be­ wegung bedeutet dies, daß zunächst die Spannplatte 6 auf dem Kunststoffprofil 1 zum Anliegen kommt, bevor sich der Abstand zwischen dem Kunststoffprofil 2 und der Spannplat­ te 18 ändert. Erst wenn die Spannplatte 18 auf dem Kunst­ stoffprofil 2 aufliegt und die Druckplatte 20 noch einen weiteren Hub ausgeführt hat und auf der Platte 19 anliegt, können der eigentliche Spanndruck ausgeübt und die Kunst­ stoffprofile 1, 2 festgespannt werden.

In der eingespannten Lage aller Kunststoffprofile 1, 2 wer­ den zunächst die Anschläge 15 aus den Spalten 9 entfernt. Sodann werden die nicht gezeigten Schweißspiegel in die Spalte 9 eingefahren und von denselben die einander zuge­ wandten Gehrungsflächen der Kunststoffprofile 1, 2 so stark erwärmt, daß dieselben nach dem Entfernen der Schweißspie­ gel miteinander verschweißbar sind. Die dazu erforderliche Anpreßkraft wird von den verschiebbaren Auflageplatten 7b aufgebracht. Nach einer vorgegebenen Abkühlzeit - die Schweißnähte müssen ausreichend stabil sein - werden die Spannplatten 6, 18 von den Kunststoffprofilen 1, 2 abgeho­ ben und die Schlitten 3 oder nur die verschiebbaren Auf­ lageplatten 11 geringfügig nach außen bewegt, so daß die Rahmen seitlich und oben frei auf den Auflageplatten 4a, 7a, 7b aufliegen. Nach dem Verschwenken der rückseitigen Anschläge können über die Transporteinrichtung der Blend­ rahmen und der Flügelrahmen nacheinander aus der Vorrich­ tung herausgefahren werden. Dabei wird die Transportein­ richtung zunächst soweit angehoben, daß der aus den Kunst­ stoffprofilen 1 gebildete Blendrahmen von seiner Auflage­ fläche abgehoben wird. Jetzt kann dieser Blendrahmen pro­ blemlos austransportiert werden. Sobald sich der Blendrah­ men außerhalb der Vorrichtung befindet, wird die Trans­ porteinrichtung um einen weiteren Betrag angehoben, so daß auch der aus den Kunststoffprofilen 2 gebildete Flügelrah­ men angehoben wird und austransportiert werden kann. Für das zweistufige Anheben der Transporteinrichtung sind derselben zwei in Kraftrichtung hintereinanderliegende Kolbenzylindereinheiten zugeordnet.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Herstellung rechteckiger Rahmen, insbe­ sondere Fensterrahmen aus Kunststoff, bestehend aus vier in horizontaler Ebene auf Kreuzschlitten relativ gegeneinander verfahrbaren Schlitten mit einem durch einen unter einem Winkel von 45° verlaufenden Spalt in zwei Auflageplatten unterteilten Tisch mit zwei recht­ winklig zueinander angeordneten und eine Schweißbeilage aufnehmenden Außenanschlägen, mit einer Spanneinheit und einer Schweißeinheit sowie aus einer anhebbaren und die geschweißten Rahmen in horizontaler Lage abführen­ den, anhebbaren Transporteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb jedes Tisches (4) eine an sich bekannte und durch einen unter einem Winkel von 45° verlaufen­ den Spalt (9) in zwei Auflageplatten (7a, 7b) unterteil­ te, heb- und senkbare Stützplatte (7) mit zwei recht­ winklig zueinander angeordneten und eine Schweißbeilage (12) aufnehmenden Außenanschlägen (13) angeordnet ist, daß zumindest die an der Einlegeseite der Vorrichtung befindlichen Auflageplatten (7a) und die denselben zu­ geordneten Außenanschläge (13) mit ihren Schweißbeila­ gen (12) getrennt horizontal schwenkbar sind, daß jedem Kreuzschlitten ein in die übereinander befindlichen Spalte (9) von Tisch (4) und Stützplatte (7) bringbarer Anschlag (15) zugeordnet ist und daß die Transportein­ richtung zweistufig anhebbar ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Auflageplatte (4a, 7a, 7b) von Tisch (4) und Stützplatte (7) eine Spannplatte (6) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Auflageplatten (4a) des Tisches (4) zuge­ ordneten Spannplatten (6) an der Unterseite der Stütz­ platten (7) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Stützplatte (7) zugeordnete Spannplatte über einen einen Leerhub aufweisenden Mitnehmer mit der dem Tisch (4) zugeordneten Spannplatte (6) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer an eine Spannheit angeschlossen und über einen Leerhub mit der der Stützplatte (7) zuge­ ordneten Spannplatte verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem an der Einlegeseite der Vorrichtung befind­ lichen Auflageplatten (7a) und den Außenanschlägen (13) jeweils ein getrennter Schwenkantrieb zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transporteinrichtung zwei hintereinander ange­ ordnete Kolbenzylindereinheiten als Hubantrieb zuge­ ordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (15) in senkrechter Lage in die Spalte (9) von Tisch (4) und Stützplatte (7) schwenkbar ausge­ bildet ist.