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DE2035308A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Her stellung von stumpfgeschweißten Rahmen aus Kunststoff oder Leichtmetall Profilschienen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Her stellung von stumpfgeschweißten Rahmen aus Kunststoff oder Leichtmetall Profilschienen

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Publication number
DE2035308A1
DE2035308A1 DE19702035308 DE2035308A DE2035308A1 DE 2035308 A1 DE2035308 A1 DE 2035308A1 DE 19702035308 DE19702035308 DE 19702035308 DE 2035308 A DE2035308 A DE 2035308A DE 2035308 A1 DE2035308 A1 DE 2035308A1
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DE
Germany
Prior art keywords
profile rails
rails
butt
profile
welding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19702035308
Other languages
English (en)
Inventor
Auf Nichtnennung Antrag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ego Werke AG
Original Assignee
Ego Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ego Werke AG filed Critical Ego Werke AG
Publication of DE2035308A1 publication Critical patent/DE2035308A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • E06B3/96—Corner joints or edge joints for windows, doors, or the like frames or wings
    • E06B3/9604—Welded or soldered joints
    • E06B3/9608—Mitre joints
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    • B29L2031/003—Profiled members, e.g. beams, sections having a profiled transverse cross-section
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Description

Dipping. H. ßraito tnnn
Poi.ntenwalt 15, Jul'l 1370
Biberach.Rift
Marktplatz 3β, Pottfath 127
Ego Werke AG, Altstätten (Schweiz)
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von stumpfgeschweissten Rahmen aus Kunststoff- oder Leichtmetall-Profilschienen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von stumpfgeschweissten Rahmen aus Kunststoff- oder Leichtmetall-Profilschienen.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und auf einen nach dem Verfahren hergestellten Rahmen.
Beim Stumpfschweissen von Profilschienen aus thermoplastischen Kunststoffen oder Leichtmetallen werden jeweils die beiden miteinander zu verbindenden Flächen erwärmt und hernach mit Druck gegeneinander gepresst, so dass sich nach der Erkaltung eine feste Schweiasverbindung ergibt. Bei der Stossfuge entsteht dabei durch verdrängtes Material
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eine vorstehende Schweissraupe. Da das erwärmte und dadurch weich gewordene Material unter dem zur Verschweissung erforderlichen Druck aufstaucht und verdrängt wird, ergibt sich eine verhältnismässig breite, unregelmässig geformte Schweissraupe. Die nachträglich erforderliche Verputzarbeit an den Sichtflächen eines solchen stumpfgeschweissten Rahmens ist deshalb verhältnismässig aufwendig und bedingt viel Handarbeit.
Durch die Erfindung soll dieser Nachteil dadurch behoben werden, dass auf mindestens einer quer zur Stossflache liegenden Fläche der zu verbindenden Profilschienen die Breite der beim Aneinanderdrücken der erwärmten Stossflächen entstehenden Schweissraupe seitlich begrenzt wird und hernach die Schweissraupe unter Belassung entweder einer flachen Rippe oder Erzeugung einer flachen Nut mindestens teilweise entfernt wird.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass auf mindestens einer quer zur Stossfläche liegenden Aussenfläche der Profilschienen ein schienenförmiges Einlage-Paar vorhanden ist, das satt gegen die Profilschienen anliegt und die Stirnseiten der Einlagen gegenüber den Stossflächen der Profilschienen vor dam Schweissprozess zurückversetzt sind zur Bildung eines parallel zur Stossfuge verlaufenden Spaltes für die Aufnahme und zur seitlichen Begrenzung der sich beim Schweissvorgang bildenden Schweissraupe, und mindestens ein Schlitten vorhanden ist9 auf dem die eine Profilschiene samt festklemmender .Einlage bei der Durchführung des Stumpfschwsissvorganges relativ zur andern Profilschiene verschiebbar ist.
Dadurch gelingt es, die Breite des Schweisswulstes mindestens bei einer Fläche - welche üblicherweise eine Sichtfläche ist - auf ein verhältnismässig geringes, gleichbleibendes Mass zu begrenzen, so dass die anschliessende Entfernung der Schweissraupe mit geringem Aufwand vorgenommen werden kann. Durch eine absichtlich stehen gelassene, schmale, niedrige Rippe oder eine eingefräste, flache Nut entlang
der Stossfuge wird zudem erreicht, dass allfällige, bei
extrudierten Profilschienen kaum vermeidbare, geringe Höhenunterschiede für das Auge nicht mehr erkennbar sind und ■ dadurch auf ein nachträgliches Ausgleichen dieser Toleranzen durch Handarbeit verzichtet werden kann. Die Rippe oder Mut tritt dabei nicht störend in Erscheinung, sondern erhält durch ihre begrenzten Abmessungen und genau geradlinige Form Ziercharakter.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Schweissstelle von zwei
Profilschienen mit zugehöriger Vorrichtung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte ^j
Vorrichtung zur Erzeugung einer Gehrungs-Schweissverbindung,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines gehrungsgeschweissten Eckstückes.
In Fig. 1 sind zwei aus Kunststoff, beispielsweise PVC,
bestehende Profilschienen 1, 2 vorhanden, die miteinander entlang einer Stossfläche 3 stumpf verschweisst sind. Auf die obere Fläche 4 und die hierzu parallele untere Fläche
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5 sind aus Metall, z.B. Stahl, bestehende Schienen 6 gelegt und werden durch mechanische, pneumatische oder hydraulische Druckorgane 7 gegen eine starre Unterlage 8 gepresst. Falls die Flächen 4, 5 nicht eben, sondern profiliert sind, haben die Schienen 6 genau die gleiche Profilierung und liegen dicht gegen die Oberfläche der Profilschienen an. Die Metallschienen 6 sind je auf den einander zugewandten Stirnseiten durch Schrägflächen 9 oder Hohlkehlen einseitig angeschrägt. Die gegeneinander gerichteten, stirnseitigen Kanten 10 der Metallschienen 6 sind vorzugsweise nicht messerscharf, sondern weisen eine stumpfe Fläche von etwa 0,2 bis 0,5 mm Höhe auf. Sie verlaufen genau parallel zur Stossflache 3, erstrecken sich über deren ganze Länge und sind vor dem Schweissvorgang gegenüber denrStossflächen 20, 21 der Profilschienen 1, 2 etwas zurückversetzt. Nach Beendigung des Schweissvorganges bleiben die beiden gegeneinander gerichteten Kanten 10 der Schienen 6 weniger als 3 mm voneinander distanziert, beispielsweise etwa 1 mm. Das während des Schweissvorganges an der Stossfuge verdrängte, überschüssige Kunststoffmaterial kann dabei in den verbleibenden Spalt hinein entweichen und bildet dort eine Schweissraupe 12. Die Schienen 6 - auch Einlagen genannt - haben die Aufgabe, einerseits die durch die Wärme aufgeweichte Zone der Profilschiene durch Wärmeabfuhr zu beschränken, und anderseits müssen sie so starr sein und so dicht gegen die Profilschienen anliegen, dass beim Schweissvorgang Material zwischen die Schienen 6 und die Profilschienen 1 oder 2 gelangen kann. Nach dem Abkühlen der Schweissstelle wird diese Schweiss· raupe 12 so abgeschnitten, dass lediglich ihr profilschienennaher Bereich zurückbleibt, nämlich eine flache, schmale, genau geradlinig verlaufende Rippe mit der Breite b und
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der Höhe h.
Das Abtrennen der Schweissraupe 12 könnte auch durch einen Fräser derart erfolgen, dass in der Fläche 4 der Profilschienen 1, 2 eine flache, schmale Nut von beispielsweise 0,2 bis 0,4 mm Tiefe und etwa 1 mm Breite zurückbleibt, die entlang der Stossfläche 3 verläuft.
Eine derartige Rippe oder Nut tritt am fertigen Rahmen beispielsweise einem Fensterrahmen - nicht störend in Erscheinung, sondern hat eher Ziercharakter. Dadurch bleibt das beim Extrudiervorgang entstehende OberflMchenbild der Profilschienen erhalten, und der Bereich der Schweissstelle wird nicht zerkratzt, wie dies sonst bei den üblichen Verputzarbeiten von Hand vielfach erfolgt. Da zudem keine Reinigungs- oder Glättungsmittel für die Instandstellung der verputzten Oberflächenpartien notwendig sind, wird auch die Gefahr des Weichmacher- oder Alterungsschutzmittel-Entzuges und der Aufquellung der Profilschienen-Oberfläche vermieden.
Die flach auf die Profilschienen 1, 2 gelegten und pneumatisch oder hydraulisch angepressten Metallschienen 6 bewirken beim Schweissvorgang, dass sich das Material nur im verbleibenden Spalt zwischen den benachbarten Kanten 10 der Schienen 6 aufstauchen kann, wodurch die Breite der unvermeidlichen Schweissraupe - auch Schweisswulst genannt - begrenzt wird und zudem deren seitliche Begrenzung genau geradlinig verläuft. Da die aus gut wärmeleitendem Metall bestehenden Schienen 6 die Wärme des Kunststoffmaterials rasch abführen, wird die aufgeweichte Zone eng begrenzt.
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In Fig. 2 ist schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von Stumpfschweissverbindungen von in Gehrung geschnittenen Profilschienen aus Kunststoff oder Leichtmetall gezeigt. Oie eine
DiB%lfctüei Profilschiene 1 wird auf einem in Richtung des Pfeiles C verschiebbaren Schlitten 16 oder Wagen mit Hilfe von Klemmorganen 7 starr festgehalten, wobei also die Klemmorgane 7 die Bewegung des Schlittens oder Wagens samt der Profilschiene mitmachen. Die Profilschiene 1 liegt dabei zwischen einer oberen und einer unteren horizontalen Metallschiene 6. Diese Metallschienen 6 sind im Bereich der Schweissstelle ebenfalls in Gehrung geschnitten und stirnseitig angeschrägt, wie dies aus Fig. 1 hervorgeht.
Die zweite Profilschiene 2 verläuft rechtwinklig zur ersten Profilschiene 1 und ist ebenfalls in Gehrung geschnitten» Auch sie befindet sich zwischen einer oberen und einer unteren Metallschiene 6. Gegen beide oberen Metallschienen 6 liegen Klemmorgane 7 an, auf die ein Abwärtsdruck - also in Richtung des Pfeiles A - ausgeübt wird. Im Gegensatz zu der samt dem Schlitten 16 verschiebbaren Profilscüiene 1 ist die Profilschiene 2 und ihre Unterlage θ stationär. Die Stirnkanten 10 der Metallschienen 6 sind vor dem Schweissvorgang gegenüber den Stossflächen 2O5 21 der Profilschisnen 1, 2 etwas zurückversetzt, verlaufen aber genau parallel zu diesen und haben die gleiche Länge wie die auf dieser Fläche gebildete Schweissraupe.
Anstelle eines einzigen Schlittäns könnten auch zwei Schlitten vorgesehen werden, die gleichzeitig bewegt werden. Jede der beiden Profilschienen sitzt dann samt ihren Einlagen 6 und Druckorganen 7 fast auf einem.der Schlitten»
Zu Beginn des Schweissvorganges wird eine Heizplatte 18 seitlich in Richtung des Pfeiles B oder von oben her zwischen die Stossflächen 2D, 21 der beiden Profilschienen 1, 2 bewegt und der Schlitten 16 mit Hilfe eines pneumatischen oder hydraulischen Druckaggregates 19 in Richtung des Pfeiles C zugestellt, so dass die Stossflächen 20, 21 der Profilschienen 1, 2 gegen die Heizplatte 18 anliegen. Sobald die Stossflächen 20, 21 auf Schmelztemperatur des Kunststoffmaterials erwärmt sind, wird die Heizplatte 18 entfernt, und die beiden Flächen 20, 21 der Profilschiene werden rasch stumpf gegeneinander gepresst, so dass sich das Material verschweisst. Das unter dem Schweissdruck nach oben und unten verdrängte, aufgestauchte Material wird je im Spalt zwischen den beiden Kanten 10 der Metallschienen 6 hinein gepresst, so dass sich oben und unten je eine Schweissraupe 12 bildet. Nach dem Erkalten der Schweissstelle werden die Klemmorgane 7 gelöst und das auf diese Weise gebildete Stück bzw. der Rahmen entfernt. Hernach brauchen lediglich noch die Schweissraupen 12 oben und unten so entfernt zu werden,' wie dies bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde.
Derartige Stumpfschweissverbindungen von Kunststoffprofilschienen eignen sich besonders zur Herstellung von Fenster- und Türrahmen. Die Flächen 4 und 5 in Fig. 3 sind Sichtflächen. Am fertigen Rahmen sind somit die jeweils im Winkel von 45 verlaufenden Rippen 13 oder entsprechende Nuten an den Stossflächen der Profilschienen 1, 2 sichtbar. An den übrigen Flächen lassen sich die Schweissraupen beispielsweise durch Profilfräser od.dgl. leicht entfernen, oder sie können auch stehen bleiben, soweit sie am fertigen Rahmen nicht sichtbar sind oder nicht stören.
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Die Schienen 6, welche die Schweissnaht begrenzen, könnten auch nur an der oberen Fläche vorgesehen werden oder an rechtwinklig oder schräg zueinander verlaufenden Flächen angebracht werden, was eine entsprechende Modifizierung dieser Schienen und der zugehörigen Schweissvorrichtung bedingt.
Mit diesem Verfahren können auch Zwischenpfosten in Rahmen eingesetzt werden, wobei aus zwei parallelen Profilschienen vorerst je ein dreieckiges Stück herausgeschnitten wird und hernach in den Ausschnitt ein an den Enden entsprechend zugespitzter Steg eingesetzt und in der beschriebenen Weise verschweisst wird.
Ausser für Rahmen oder Rahmenteile aus Kunststoff-Profilschienen kann dieses Verfahren und die Vorrichtung auch für die Herstellung von Rahmen oder Rahmenteilen aus Leicht metall-Profilschienen verwendet werden.
Dipl.-Ing. H. Braito
Patentanwalt
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Claims (7)

  1. ntanwalt ß «70
    795 Biberach-Ki»
    Marktplatz 38, Postfadi,127
    Telefon 0 73 51-64 55
    Ung. H
    Patentanwalt ß 15, Juli «70
    795 Biberach-Ki»
    8 Ptfdi1
    PATENTANSPRUECHE
    Iy Verfahren zur Herstellung von stumpfgeschweissten Rahmen aus Kunststoff- oder Leichtraetall-Profilschienen, dadurch gekennzeichnet, dass auf mindestens einer quer zur Stossfläche (3) liegenden Fläche (4, 5) der zu verbindenden Profilschienen (1, 2) die Breite (b) der beim Aneinanderdrücken der erwärmten Stossflächen (20, 21) entstehenden Schweissraupe (12) seitlich begrenzt wird und hernach die Schweissraupe (12) unter Belassung entweder einer flachen Rippe (13) oder Erzeugung einer flachen Nut mindestens teilweise entfernt wird.
  2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf mindestens einer quer zur Stossfläche (3) liegenden Aussenfläche (4, 5) der Profilschienen (1, 2) ein schienenförmiges Einlage-Paar (6) vorhanden ist, das satt gegen die Profilschienen anliegt und die Stirnseiten (10) der Einlagen (6) gegenüber den Stossflächen (20, 21) der Profilschienen (1, 2) vor dem Schweissprozess zurückversetzt sind zur Bildung eines paral-IeI zur Stossfuge (3) verlaufenden Spaltes für die Aufnahme und zur seitlichen Begrenzung der sich beim Schweissvorgang bildenden Schweissraupe (12), und mindestens ein Schlitten vorhanden ist, auf dem die eine Profilschiena (1) samt festklemmender Einlage (6) bei der Durchführung des Stumpfschweiss vorganges relativ zur andern Profilschiene (2) verschiebbar ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aich je ein echienenförmiges Einlage-Paar (6) auf der
    109808/1830
    M)
    ebenen Oberseite und auf der zu dieser parallelen ebenen Unterseite der Profilschienen (1, 2) befindet.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gegeneinander gerichteten Stirnseiten (10) der Einlagen (6) je eine Anschrägung (9) oder Hohlkehle aufweisen unter Belassung sines der Auflagefläche benachbarten stumpfen Bereiches von weniger als 2 mm Höhe, vorzugsweise weniger als 1,5 mm Höhe.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 --4,- dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung des Schweissvorganges der Abstand (b) der beiden Schienen (6) geringer als 3 mm, vorzugsweise etwa 1 mm, ist.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 5„ dadurch gekennzeichnet, dass je ein längliches Einlagen-Paar (6) in der gleichen Horizontalebene oben und unten liegt und zur Erzeugung einer Gehrungsverbindung die länglichen Einlagen (6) jedes Paares zueinander rechtwinklig angeordnet sind und ihre Stirnseiten (10) an der Stossstelle im Winkel von 4& zur Längsrichtung der Einlagen verlaufen,, _.
  7. 7. Vorrichtung nach einsm der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, dass die schienenförmigen Einlagen (6.) aus Metall, vorzugsweise Stahl,, bestehen und die den. Spalt begrenzenden Stirnseiten (10) dieser Einlagen so lang sind wie die Schweissraupe (12) auf diese-p Flachs«, -\- -.
    Θ. Stumpfgeschweisster9 aus Profilschienen hergestellter Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ dass- an der Stossstelle mindestens auf einer quer zur SchweissflächB (3) verlaufenden Fläche (4, 5) elna Sicht-Raupe-, oder Sicht-Nut (13) vorhanden ist«
    Dipl.-fng. H..Braito
    m Patentanwalt
    Ί 09808/183i
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