DE19753846A1 - Schweißvorrichtung und Schweißverfahren für Hartkunststoffhohlprofile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schweißvorrichtung mit zwei Anschlagleisten, die an ihren sich gegenüberliegenden Stirnseiten paßgenau zusammengeführt werden, zum Zusammenschweißen von zwei Halbzeugen aus extrudierten Hartkunststoff­ hohlprofilen wie sie beispielsweise bei Türen- oder Fensterrahmenprofilen vorkommen.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Verschweißen von zwei Halbzeugen aus extrudierten Hartkunststoffhohlprofilen, bei dem die Halbzeuge an Anschlagleisten an liegen, die paßgenau zusammengeführt werden und bei dem die Halbzeuge an den Stirnseiten der Anschlagleisten vor dem Zusammenpressen erwärmt werden.

Bei heutzutage angewandten Verfahren zur Herstellung von Rahmenprofilen aus Kunststoff, insbesondere für Türen und Fenster, werden Halbzeuge aus extrudierten Hartkunststoffprofilen entsprechend den gewünschten Maßen zugeschnitten. Beim Extrudieren der Hartkunststoffhohlprofile können Anschlagdichtungen, bevorzugt Weichdichtungen aus Elastomeren, in einem Arbeitsgang durch Koextrusion mit dem Hartkunststoffhohlprofil verbunden werden.

Extrudieren ist die Bezeichnung für ein auch Strangpressen genanntes Verfahren zur Herstellung von Rohren, Drähten, Profilen, Schläuchen usw. aus thermoplastischen Kunststoffen wie z. B. PVC, Polyethylen, Polypropylen, Polystrol usw. Das Extrudieren erfolgt in Extrudern, die meistens als Schnecken-, seltener als Kolbenextruder ausgelegt sind. Sie werden durch Einfülltrichter mit den Thermoplasten in Form von Pulvern oder Granulaten beschickt. Das Material wird erwärmt bzw. gekühlt, homogenisiert, plastifiziert, von einer Schnecke transportiert und durch eine formgebende Düse im Spritzkopf gepreßt.

Sind bei der Herstellung der Halbzeuge die Anschlagdichtungen nicht durch Koextrusion mit dem Hartkunststoffhohlprofil zusammengeführt worden, wird die Anschlagdichtung nach dem Herstellen des Hartkunststoffhohlprofils in eine Nut desselben eingesetzt. Das so entstandene Halbzeug wird in einem nachfolgenden Arbeitsgang auf die benötigten Rahmenlängen zugeschnitten. Beim Zuschneiden werden Gehrungsecken geschnitten. Die Anschlagdichtungen sollen eine höhere Dichtigkeit der Fenster und Türen gewährleisten. Die zugeschnittenen Halbzeuge mit den eingesetzten Anschlagdichtungen werden mittels spezieller Maschinen verschweißt.

Beim Verschweißen werden die beiden Stirnseiten der Halbzeuge, die miteinander verschweißt werden, soweit erwärmt, daß diese weich werden. Dann werden die beiden Stirnseiten der Halbzeuge zusammengepreßt.

Um eine hohe Paßgenauigkeit zu gewährleisten, werden die Halbzeuge aus dem Hartkunststoffhohlprofil an die Anschlagleisten angelegt, die ein Profil aufweisen, in das die Halbzeuge hineinpassen. Die Halbzeuge werden unter hohem Druck gegen die Anschlagleiste gepreßt. Die beiden Halbzeuge, die in den sich gegenüberstehenden Anschlagleisten eingespannt sind, stehen geringfügig über die Stirnseite der jeweiligen Anschlagleiste vor, damit eine Verbindung zwischen den beiden Halbzeugen entstehen kann. Werden die Halbzeuge nun zusammengepreßt, verschweißen die Halbzeuge miteinander.

An der Stelle, an der die Halbzeuge zusammengepreßt werden, d. h. an der Schweißnaht, entstehen Schweißraupen, die in einem nachfolgenden Arbeitsgang vom nun fertigen Profilrahmen abgefräst werden müssen. Es ist ersichtlich, daß derjenige Teil der Schweißraupe, der sich unter der Anschlagdichtung, die ebenfalls mit verschweißt wurde, befindet, nicht ohne Probleme entfernt werden kann. Dieser Teil der Schweißraupe kann nicht entfernt werden, ohne die Anschlagdichtung zu beschädigen. Die Anschlagdichtung wird in diesem Abschnitt des Rahmens zusätzlich durch die Schweißraupe belastet, die sich unterhalb der Anschlagdichtung befindet. Die Schweißnaht ist an der Eckstoßverbindung infolge der Schweißraupe sehr uneben. Daraus folgt, daß die Dichtfähigkeit in diesem und in den Anschlußbereichen mangelhaft ist. Des weiteren wird die Anschlagdichtung wegen der unebenen Auflagefläche ungleichmäßig belastet. Der Druck, dem die Anschlagdichtung oberhalb der Schweißraupe ausgesetzt ist, ist höher als der Druck, dem die Anschlagdichtung an den Stellen neben der Schweißraupe ausgesetzt wird. Dies hat zur Folge, daß infolge der unterschiedlichen Belastung die Anschlagdichtung dort sehr leicht einreißen kann bzw. an dieser Stelle beschädigt wird. Dies hat wiederum zur Folge, daß die Dichtung ihre Hauptaufgabe nicht mehr nachkommt, die Dichtigkeit des Fensters oder der Tür zu gewährleisten.

Um dieses Problem zu beseitigen, gibt es nach dem Stand der Technik die Möglichkeit, den Hartkunststoffprofilrahmen ohne die Anschlagdichtung zusammenzuschweißen und dann die bei der Verschweißung entstandenen Schweißraupen mittels einer Fräsmaschine abzufräsen. Zur Herstellung der umlaufenden Anschlagdichtung muß diese in einer speziellen Maschine auf Gehrung geschnitten und verschweißt werden. Anschließend wird in einem weiteren Arbeitsgang die Anschlagdichtung an dem Profilrahmen befestigt. Gegen dieses Verfahren spricht, daß die Anschlagdichtung sehr exakt hergestellt und die Anschlagdichtung in einem weiteren kosten intensiven Arbeitsgang an dem Fenster- oder Türrahmen angebracht werden muß. Für die Herstellung der umlaufenden Anschlagdichtung wird eine spezielle Maschine benötigt, die wiederum zusätzliche Kosten verursacht.

Eine Vorrichtung zum Herstellen einer Eckstoßverbindung zwischen zwei Kunststoffprofilsträngen ist in der Offenlegungsschrift DE 37 39 656 A1 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung werden die Kunststoffprofilstränge als Weichdichtungen für Fenster und Türen in Halterungen eingespannt. Mittels eines Messers und eines Widerlagers, das in einem Schieber integriert ist, werden vor dem Verschweißen die Kunststoffprofilstränge glatt abgeschnitten, damit diese möglichst exakt gegeneinander geführt werden können, um verschweißt zu werden. In dem Widerlager ist eine Nut eingelassen, in die das Messer, das die Kunststoffstränge glatt abschneidet, eindringt. Es wird dabei ein Gehrungsschnitt ausgeführt. Wenn die Kunststoffstränge zu einer Eckstoßverbindung miteinander verschweißt werden, hat das Widerlager keine Funktion mehr. Das Widerlager befindet sich dann nicht mehr im Arbeitsbereich. Das Widerlager hemmt nicht die Bildung einer Schweißraupe. Durch diese Vorrichtung soll vielmehr gezielt eine Schweißraupe in einer bestimmten Stärke hervorgerufen werden.

Die in der oben genannten Offenlegungsschrift beschriebene Vorrichtung ist für die Verarbeitung von Flügelfalzdichtungen aus Weichkunststoffen ausgelegt, die mit einem Messer abgeschnitten werden können. Umlaufende Flügelfalzdichtungen werden bei der Herstellung von z. B. Holzfenstern benötigt, da an diesen während der Herstellung nichts verschweißt wird. Die umlaufenden Flügelfalzdichtungen werden bei diesem Fenstertyp erst nach der Montage befestigt. Hingegen können Hartkunststoffhohlprofile nicht mit dieser Vorrichtung bearbeitet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der es ermöglicht wird, bei der Herstellung von Kunststoffrahmen aus Hartkunststoffhohlprofilen die Bildung einer Schweißraupe an derjenigen Stelle zu hemmen, an der sich eine Anschlagdichtung befindet, um diese geringeren Belastungen auszusetzen und eine Beschädigung derselben zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in mindestens einer der beiden Anschlagleisten eine in Längsrichtung der Anschlagleiste verschiebbare elastisch vorgespannte Profilschiene eingelassen ist, die über die Stirnseite vorsteht, und daß eine Einspannvorrichtung vorgesehen ist, durch die während des Zusammenschweißens mindestens ein Teil der beiden Halbzeuge gegen die Anschlagleiste und die Profilschiene gepreßt wird.

Der Grundgedanke der Erfindung ist, daß die Bildung einer Schweißraupe an den Stellen gehemmt werden soll, an denen die Schweißnaht von einer Anschlagdichtung überdeckt wird, um diese Anschlagdichtung zu schonen. Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Anschlagdichtung bereits vor dem Zusammenschweißen an das Hartkunststoffhohlprofil angebracht wird. Es entfällt damit auch das schwierige und zeitaufwendige Befestigen der Anschlagdichtung nach dem Herstellen der Kunststoffrahmen. Des weiteren wird die Anschlagdichtung beim Entfernen der Schweißraupe an den Eckstoßverbindungen schonend behandelt, da es keinen Grund mehr gibt, die Schweißnaht im Bereich der Anschlagdichtung zu behandeln. Darüber hinaus wird die Anschlagdichtung an ihren schwächsten Stellen, den Schweißnähten, einer geringeren Belastung ausgesetzt, weil die Ausdehnung der Schweißraupe durch die Profilschiene deutlich verringert wird und die Druckverteilung im Bereich der Schweißnaht deutlich gleichmäßiger ausgeprägt ist.

Das Halbzeug wird so auf die Anschlagleiste angelegt, daß es leicht über die Stirnseite der Anschlagschiene vorsteht. Die Profilschiene steht noch etwas weiter vor. Werden die beiden Anschlagleisten nun zum Verschweißen der Halbzeuge zusammengefahren, bildet sich an den Stellen, wo die Profilschiene ist, nur eine geringe Wulst aus, da die Profilschiene das Halbzeug zwischen den beiden Stirnseiten der Anschlagleisten unterstützt. Die Stirnseiten der eigentlichen Anschlagleisten berühren sich beim Verschweißen der Halbzeuge nicht, d. h. die Kunststoffmasse kann beim Verschweißen in die Lücke zwischen den beiden Anschlagleisten ausweichen und bildet dabei eine Schweißraupe. An der Stelle, wo die Profilschiene eine feste Verbindung zur gegenüberliegenden Stirnwand aufgebaut hat, kann die Kunststoffmasse nicht in Richtung der Profilschiene ausweichen, sondern nur in die entgegengesetzte Richtung, d. h. in den Hohlraum des Hartkunststoffhohlprofils hinein. Es wird folglich an dieser Stelle keine fühlbare Schweißraupe aufgebaut, die die gleichzeitig mit verschweißte Anschlagdichtung belasten würde. Die entstehende Schweißraupe wird durch den Einsatz der Profilschiene deutlich reduziert.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß jede der beiden Anschlagleisten eine Profilschiene hat. Der Vorteil liegt darin, daß beide Anschlagleisten vollkommen symmetrisch aufgebaut sind und folglich auch eine symmetrische Bewegung der beiden zusammenzuführenden Teile ermöglichen.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verläuft die Profilschiene nur über einen Abschnitt der Breite der Stirnseite der Anschlagleiste. Die Profilschiene unterstützt nur den Abschnitt des anliegenden Hartkunststoffhohlprofils, auf dem die Anschlagdichtung an liegt, da nur an diesen Stellen die Bildung der Schweißraupe gehemmt werden muß und die Schweißraupe im Verlauf der restlichen Schweißnaht auf der Außenoberfläche ohne großen Aufwand entfernt werden kann.

Eine für die praktische Anwendung wichtige Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Profilschiene im Ruhezustand über die Stirnseite der Anschlagleiste für das Hartkunststoffhohlprofil mittels einer Feder hinaus gedrückt wird. Bei dieser Ausführungsform fährt die Profilschiene nach der Benutzung selbständig in ihre Ausgangsposition zurück. Es ist keine Justierung von Hand in eine Grundstellung erforderlich. Dieses spart in der laufenden Produktion Zeit und Geld ein.

Es ist ferner vorteilhaft, daß nur ein Teil des Halbzeugs auf der Anschlagleiste und der Profilschiene an liegt. Ein anderer Teil des Halbzeuges liegt auf der Bodenplatte der Maschine auf. Dadurch wird die Anschlagleiste leichter und einfacher in der Handhabung. Die Profilschiene muß nur in dem Abschnitt unterstützend wirken, in dem die Anschlagdichtungen verschweißt werden. Daraus ergibt sich, daß sich die Profilschiene nur partiell über das Halbzeug, das verschweißt wird, erstreckt.

Eine wichtige Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die beiden Halbzeuge durch die Anschlagleisten winklig zusammengepreßt und verschweißt werden. Der Großteil der in der Praxis zusammengeschweißten Hartkunststoffhohlprofile werden zu Kunststoffrahmen zusammengeschweißt. Für jeden Winkel, unter dem eine Rahmeneckverbindung zusammengeschweißt werden soll, wird das passende Paar von Anschlagleisten benötigt.

Die für die Praxis wichtigste Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die zwei Halbzeuge jeweils einen Gehrungsschnitt von 45° aufweisen und mittels der Anschlagleisten paßgenau zusammengepreßt und in einem Winkel von 90° verschweißt werden. Die Eckverbindung mit einem Winkel von 90° ist die Standardausführung bei Fenster- und Türrahmen, wo die Kunststoffrahmen am häufigsten eingesetzt werden. Diese Verbindung hat wirtschaftlich die größte Bedeutung, entsprechend kommen hierbei die Vorteile in der Herstellung und in der späteren Nutzung am deutlichsten zum Tragen.

Eine ebenfalls interessante Bauform der Maschine ist dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Halbzeuge mittels der Anschlagleisten geradlinig miteinander verschweißt werden. Diese Ausgestaltung der Erfindung ist hilfreich bei der Verwendung von Reststücken, um die Restmengen zu verringern.

Eine für die praktische Handhabung besonders günstige Ausgestaltung der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Anschlagleiste an die Form des an ihr anliegenden Abschnitts des Halbzeugs angepaßt ist. Durch die Formanpassung der Anschlagleiste hat das Halbzeug einen besseren Sitz in der Form. Dies erhöht wiederum die Paßgenauigkeit, da das Halbzeug nicht verrutschen kann.

Neben der zuletzt genannten Ausführungsform ist es daneben auch wichtig für die Paßgenauigkeit, daß die Profilschiene an die Form des an ihr anliegenden Teils des Halbzeugs angepaßt ist. Durch die Form wird das Halbzeug zusätzlich in seiner Lage gehalten, bzw. es wird in eine bestimmte Lage gedrückt, wenn das Halbzeug auf der Anschlagleiste eingespannt wird.

Das Material, das auf den Anschlagleisten verarbeitet wird, zeichnet sich dadurch aus, daß die Halbzeuge des Hartkunststoffhohlprofils, die zusammengeschweißt werden, aus Thermoplasten bestehen. Dies macht deutlich, daß keine Kunststoffprofile, die nur aus Gummi bestehen, d. h. sehr elastische Kunststoffe, mittels der Vorrichtung gemäß der Erfindung verschweißt werden. Bei der Schweißvorrichtung gemäß der Erfindung bestehen die Halbzeuge aus thermoplastischen Hartkunststoffen an denen eine Anschlagdichtung befestigt ist.

Eine für die Erfindung besonders wichtige Ausführungsform erlaubt es, daß auf den Halbzeugen Anschlagdichtungen aus Elastomeren aufgebracht sind und diese beim Verschweißen ebenfalls miteinander verschweißt werden. Hierbei werden die Anschlagdichtungen in einem Arbeitsgang direkt mitverarbeitet. Bei dieser Anwendungsform wird der erfinderische Gedanke besonders deutlich. Unterhalb der Anschlagdichtung kann die Schweißraupe nicht mehr nachbearbeitet werden. Wird die Bildung der Schweißraupe an dieser Stelle gehemmt oder ganz verhindert, ist die Belastung und die Gefahr der Beschädigung wesentlich geringer als bei der Herstellung der Kunststoffrahmen ohne eine Profilschiene nach dem Stand der Technik.

Für die Ausgestaltung der Erfindung ist es ebenfalls von Interesse, daß ein Abschnitt des Halbzeugs, der die Anschlagdichtung aufnimmt bzw. umfaßt, an der Profilschiene an liegt. An der Stelle, an der das Halbzeug auf der Profilschiene an liegt, wird die Schweißraupe gehemmt.

Eine für die praktische Anwendung besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Profilschiene eine Rinne an ihrer Stirnseite aufweist, über die die beim Zusammenschweißen entstehende überschüssige Kunststoff- bzw. Elastomermasse abgeführt wird. Die beim Zusammenschweißen überschüssige Kunststoff- bzw. Elastomermasse wird damit gezielt abgeführt. Die sich damit gebildete Restmenge ist dann sehr einfach und ohne großen Aufwand von der Anschlagleiste und vom Rahmen zu entfernen.

Eine weitere Verbesserung zeichnet sich dadurch aus, daß die Rinne in der Profilschiene über die Stirnseite der Anschlagleiste nach außen verlängert ist. Die überschüssige Masse kann sich beliebig weit ausdehnen, ohne beim Zusammenschweißen den Kunststoffrahmen zu beschädigen oder zu verschmutzen.

Die Rinne in der Profilschiene verläuft knapp unterhalb der Kante, auf der das Halbzeug während des Zusammenschweißens anliegt. Der Vorteil liegt darin, daß die Stirnseiten der Anschlagleisten und der Profilschienen bei dieser Form kaum mit der überschüssigen Kunststoffmasse in Berührung kommen und entsprechend gering von dieser verschmutzt werden und der Reinigungsaufwand dadurch deutlich reduziert wird.

In einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung fällt auf, daß die Halbzeuge geringfügig über die Stirnseiten der Anschlagleisten vor dem Zusammenfügen vorstehen. Da die Halbzeuge, wenn sie auf den Anschlagleisten liegen und festgespannt sind, nicht mehr bewegbar sind, müssen die Halbzeuge leicht über die Stirnseiten vorstehen, damit ein Verschweißen möglich ist.

In einer für die Benutzung günstigen Ausführungsform fällt auf, daß die Profilschiene mindestens gleich weit wie die Halbzeuge über die Stirnseiten der Anschlagleisten vor dem Zusammenfügen vorstehen. Dadurch wird gewährleistet, daß die Bildung der Schweißraupe zumindest gehemmt wird. Ragt die Profilschiene weiter vor als das Halbzeug, ist dies eher von Vorteil. Da die Profilschienen beweglich gelagert sind, können diese beim Zusammenpressen der beiden Anschlagleisten und somit der Halbzeuge mit zurückweichen bis sie eine Linie mit der Stirnseite der Anschlagleiste bilden.

Besonders vorteilhaft für die Anwendung der Erfindung ist, daß die Einspann­ vorrichtung von mindestens einer Seite Druck auf die Halbzeuge und die Anschlagleisten ausübt, damit diese eine feste Verbindung eingehen, die Halbzeuge während des Verschweißens nicht verrutschen und die präzise Ausrichtung beibehalten wird, wenn die Anschlagleisten zusammengefahren und die Halbzeuge zusammengepreßt werden.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Verschweißen von zwei Halbzeugen aus extrudierten Hartkunststoffhohlprofilen, bei dem die Halbzeuge an Anschlagleisten anliegen, die paßgenau zusammengeführt werden und bei dem die Halbzeuge an den Stirnseiten der Anschlagleisten vor dem Zusammenpressen erwärmt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren dieser Art anzugeben, mit dem es ermöglicht wird, bei der Herstellung von Kunststoffrahmen aus Hartkunststoffhohlprofilen die Bildung einer Schweißraupe an derjenigen Stelle zu hemmen, an der sich eine Anschlagdichtung befindet, um diese geringeren Belastungen auszusetzen und eine Beschädigung derselben zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens eine der Anschlagleisten eine bewegbare Profilschiene hat, die leicht über die Stirnseite vorsteht, die beim Zusammenpressen der Anschlagleisten zurückgeschoben wird und die unterstützend an mindestens einem Teil der beiden Halbzeuge wirkt.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die Bildung einer Schweißraupe an der Nahtstelle gehemmt bzw. verhindert wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die Anschlagleisten mindestens eine Profilschiene haben, die bewegbar ist und die gegenüberliegende Stirnseite berührt, bevor sich die beiden Halbzeuge berühren, die verschweißt werden. Dadurch, daß eine feste Verbindung zwischen den Stirnseiten durch die Profilschiene hergestellt wird, bevor die Halbzeuge aufeinandertreffen, ist es dem Kunststoff an dieser Stelle nicht möglich eine Schweißraupe auszubilden.

Wird das Verfahren optimiert eingesetzt, fällt auf, daß die Hartkunststoffhohlprofile mit einer Anschlagdichtung aus Elastomeren versehen werden und die so entstandenen Halbzeuge in einem Arbeitsgang miteinander verschweißt werden. Bei dieser Anwendungsform wird der Arbeitsgang gespart, bei dem die Anschlagdichtung nachträglich, nach dem Entfernen der Schweißraupen befestigt werden, da die Schweißraupe bereits während des Verschweißens deutlich gehemmt bzw. verhindert wird. Somit wird Zeit eingespart und die Herstellungskosten verringern sich.

Bei diesem Verfahren ist von Bedeutung, daß die Anschlagdichtung an der Stelle des Halbzeuges angebracht ist bzw. wird, an dem die Profilschiene mindestens einen Teil des Halbzeugs unterstützt. Der Vorteil dieses neuen Verfahrens kommt nur an den Stellen zum Tragen, an denen die Anschlagdichtung anliegt, entsprechend muß die Profilschiene mindestens an diesen Stellen liegen. An den übrigen Stellen ist die Profilschiene nicht von so großer Bedeutung, da hier die Schweißraupe ohne großen Aufwand entfernbar ist und die Anschlagdichtung dabei nicht beschädigt wird.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Anschlagdichtung nach dem
Verschweißen des Hartkunststoffhohlprofils in dafür vorgesehene Befestigungsnuten befestigt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird während des Zusammenpressens der Anschlagleisten und der Halbzeuge auf diese von mindestens einer Seite her Druck ausgeübt wird. Wird Druck von mindestens einer Seite ausgeübt, wird sichergestellt, daß die Schweißverbindung fest ist, d. h. daß die Verbindung stabil ist, und daß die Paßgenauigkeit der Schweißverbindung stimmt, d. h. der Kunststoffrahmen die gewünschte Form hat.

Eine besonders effektive Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halbzeuge, die verschweißt werden, das gleiche Profil haben. Das Verschweißen von Halbzeugen mit dem gleichen Profil wird in der Anwendung des Verfahrens die Regel sein, da die Kunststoffrahmen, die mit dem Verfahren hergestellt werden, das gleiche Profil aufweisen. Es wird dadurch eine höhere Paßgenauigkeit erreicht.

Das hier beschriebene Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß das Verschweißen der beiden Halbzeuge durch Druck und Erwärmung erreicht wird. Durch die Kombination von Druck und Wärme wird eine größtmögliche Festigkeit entlang der Schweißnaht erreicht, die zu einer größtmöglichen Stabilität führt.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellt und erläutert. Die Darstellung ist nicht maßstabsgetreu. Es zeigt:

Fig. 1 Eine perspektivische Ansicht von vorne der Anschlagleiste mit 45° Gehrungsschnittkante,

Fig. 2 eine Ansicht auf die Stirnseite einer Anschlagleiste mit Profilschiene und angesetztem Halbzeug,

Fig. 3 eine Ansicht von oben auf zwei Anschlagleisten mit Profilschienen in der Ruhelage im Anschlagwinkel von jeweils 45°,

Fig. 4 einen Teilschnitt längs der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3, der eine Rinne zeigt.

Fig. 1 zeigt eine Anschlagleiste 1, die ein Profil 6 aufweist, an der ein Halbzeug 9 (siehe Fig. 2) angelegt wird. In dieser Anschlagleiste 1 ist eine Profilschiene 2 integriert. Knapp unterhalb der Oberkante der Profilschiene 2 ist der Verlauf einer Rinne 3 zu erkennen, über die die beim Zusammenpressen überschüssige Elastomer- und Kunststoffmasse des Halbzeugs 9 abgeführt wird. Diese Rinne 3 in der Profilschiene 2 hat eine Verlängerung 4 in der Stirnseite 8 der Anschlagleiste 1, über die die Masse nach außen abgeführt wird. Die Profilschiene 2 ist beweglich in Längsrichtung und elastisch vorgespannt gelagert. Hinter der Profilschiene 2 ist ein Bewegungsraum 7, der eine Feder 16 (siehe Fig. 3) enthält, die in Fig. 1 nicht zu sehen ist. Durch die Feder 16, die sich im Bewegungsraum 7 befindet, wird die Profilschiene 2 in ihre Ruhelage geschoben. Die Ruhelage zeichnet sich dadurch aus, daß die Profilschiene 2 durch die Feder 16 über die Stirnseite 8 der Anschlagleiste 1 geschoben wird und um einige Millimeter vorsteht. Bei der Nutzung wird die Profilschiene 2 zurückgeschoben und dadurch die Feder 16 zusammengedrückt. Nach der Nutzung wird die Profilschiene 2 mittels der Feder 16 wieder in die Ruhelage geschoben. Es ist deutlich erkennbar, daß sowohl die Anschlagleiste 1 als auch die Profilschiene 2 das gleiche Profil 6 aufweisen. An dieses Profil 6 wird das in dieser Figur nicht abgebildete Halbzeug 9 teilweise angelegt. Des weiteren ist der 45°-Gehrungsschnitt an der Stirnseite 8 der Anschlagleiste 1 zu erkennen.

Fig. 2 zeigt die Ansicht der Anschlagleiste 1 und der Profilschiene 2 von der Stirnseite her. Deutlich ist das Halbzeug 9 zuerkennen, das am Profil 6 der Profilschiene 2 anliegt. Das Halbzeug 9 besteht aus vier Teilen, aus dem Hartkunststoffhohlprofil 10, der Anschlagdichtung 11, die auf der Profilschiene 2 anliegt, einer Verglasungsdichtung 12 und einem Verstärkungsstück 13, das die Steifigkeit des Hartkunststoffhohlprofils 10 erhöht. Die Rinne 3, die knapp unterhalb der Oberkante der Profilschiene 2 verläuft, und die Verlängerung 4 der Rinne 3 sind ebenfalls deutlich erkennbar. Es wird deutlich gezeigt, daß die Anschlagdichtung 11 auf der Profilschiene 2 anliegt, und es ist erkennbar, daß die Anschlagdichtung 11, wenn das Halbzeug gegen die Anschlagleiste 1 und die Profilschiene 2 gedrückt wird, zusammengepreßt wird und in das Profil 6 sehr exakt hineinpaßt. Ein Teil des Hartkunststoffhohlprofils 10 liegt an der Seitenwand 14 der Anschlagleiste 1 an. Würde das Halbzeug 9 nicht an die Anschlagleiste 1 angepreßt, hätte das Halbzeug 9 so viel Bewegungsspielraum, daß es beim Verschweißen nicht paßgenau anliegt, und somit der Rahmen aus Hartkunststoff nach der Fertigstellung nicht exakt genug für die dann folgende Verarbeitung hergestellt ist. Durch eine Einspannvorrichtung 15 wird das Halbzeug 9 so exakt in der Anschlagleiste 1 und der Profilschiene 2 justiert, daß es beim Zusammendrücken und beim Verschweißen nicht mehr seine Position verändert.

Durch den Druck der Einspannvorrichtung 15 wird die Anschlagdichtung 11 zum einen sehr stark zusammengedrückt, zum anderen wird sie fest an das Hartkunststoffhohlprofil 10 gepreßt. Dies geschieht alles über einen Abschnitt der Profilschiene 2. Dadurch, daß zwischen dem Hartkunststoffhohlprofil 10 und der Anschlagdichtung 11 kein Zwischenraum ist, besteht für die überschüssige Kunststoff- bzw. Elastomermasse keine Möglichkeit sich im Bereich zwischen dem Hartkunststoffhohlprofil 10 und der Anschlagdichtung 11 in Form einer Schweißraupe auszudehnen.

Die Einspannvorrichtung, die das Halbzeug fest an die Anschlagleiste 1 und die Profilschiene 2 anpreßt, ist fest mit einem Arbeitstisch verbunden, auf dem die Anschlagleiste 1 aufliegt. Dieser Arbeitstisch ist nicht in den Figuren abgebildet. Die Einspannvorrichtung bewegt sich in der Horizontalen gemeinsam mit den Anschlagleisten.

Fig. 3 zeigt die Draufsicht auf zwei Anschlagleisten 1 mit integrierten Profilschienen 2, die in einem Winkel von jeweils 45° angeschnitten sind und die so aneinander angesetzt sind, daß sie einen Winkel von 90° ergeben. Es ist deutlich zu erkennen, daß die beiden Profilschienen 2 leicht über die Anschlagleisten 1 vorstehen. Die Profilschienen 2 befinden sich in der Figur in ihrer Ruhelage. Beim Zusammenpressen zum Verschweißen der beiden Halbzeuge werden die Profilschienen 2 in die Bewegungsräume 7, die sich hinter den Profilschienen 2 befinden, geschoben. Dabei werden die Federn 16 zusammengedrückt. Durch die Federn 16, die sich jeweils im Bewegungsraum 7 befinden, werden die Profilschienen nach dem Zusammenpressen wieder in ihre Ruhelage geschoben.

Fig. 4 zeigt ausschnittsweise einen Teilschnitt längs der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3. Es sind die zusammengeführten Profilschienen 2 zuerkennen und der Ablauf, der durch die Rinnen 3 gebildet wird, für die überschüssige Kunststoff- und Elastomermasse. Die Figur zeigt, daß die Profilschienen 2 unterhalb der Rinnen 3 fest zusammensitzen. Oberhalb der Rinnen 3 ist ein Spalt 17 zuerkennen, der den Materialabfluß in die Rinne 3 ermöglicht. Der Materialsteg, der sich im Spalt 17 ausbildet, wird nach dem Zusammenschweißen der Halbzeuge ohne großen Aufwand von der Anschlagdichtung 11 entfernt. Beim Entfernen wird die Anschlagdichtung 11 nicht beschädigt, da der Materialsteg sehr eng ist.

Die Anordnung der Anschlagleisten in Fig. 3 ist die Anordnung, die in der praktischen Anwendung die weiteste Verbreitung finden wird. Dies kommt daher, daß die Standard Fenster- bzw. Türrahmen rechtwinklig ausgelegt sind. Das Ziel muß sein, die Standardware so kostengünstig und so zeitgünstig wie möglich herzustellen. Bei Sonderanfertigungen mit Rahmenecken von mehr oder weniger als 90°, sind die Vorgaben von der finanziellen Seite und von der zeitlichen Seite nicht einem so starken Druck ausgesetzt. Bei diesen Sonderanfertigungen kann mehr Arbeit von Hand gemacht werden, in diesem Falle speziell das Entfernen der Schweißraupen an den kritischen Punkten für die Anschlagdichtungen. Bei der Herstellung der Standardware ist dies nicht der Fall. Durch den Einsatz dieser Erfindung können die Herstellungskosten wesentlich reduziert werden, bei einer gleichzeitig erhöhten Funktionssicherheit der Fenster und Türen.

Bei der Herstellung der Eckverbindungen werden die beiden Halbzeuge 9, die miteinander verschweißt werden, gemäß der Darstellung in Fig. 2, an die Anschlagleiste 1 angelegt. Es ist dabei deutlich zu erkennen, daß die Anschlagleiste 1 das Halbzeug 9 in zwei Richtungen führt. Eine erste grobe Justierung des Halbzeugs 9 erfolgt durch das Profil 6, das die Profilschiene 2 und die Anschlagleiste 1 auf der Oberseite trägt. Durch die Einspannvorrichtung 15 wird das Halbzeug 9 so fest an der Anschlagleiste 1 arretiert, daß es sich nicht mehr bewegen kann. Das Halbzeug 9 wird so festgespannt, daß es leicht über die Stirnseite der Anschlagleiste 1 vorsteht. Wäre dies nicht so, dann wäre ein Verschweißen der Halbzeuge nicht möglich, weil diese sich nicht bzw. nicht im ausreichenden Maße berühren würden. Die Profilschiene 1 steht nach dem Einlegen des Halbzeuges 9 leicht über dieses vor, d. h. von der Stirnseite her betrachtet kommt erst die Profilschiene 2, dann das Halbzeug 9 und schließlich die Anschlagleiste 1. Das Zusammenschweißen würde auch noch funktionieren, wenn die Profilschiene 2 und das Halbzeug 9 auf gleicher Höhe liegen würden. Die Anschlagdichtung 11 paßt sich beim Anpressen durch die Einspannvorrichtung dem Profil 6 auf der Profilschiene 2 an, wie auf Fig. 2 zu erkennen ist. Die gegenüberliegende Anschlagleiste 1 mit dem entsprechenden Halbzeug 9 wird genauso vorbereitet. Vor dem Zusammenpressen werden die beiden Stirnseiten, insbesondere der Bereich der Halbzeuge 9, der über die Anschlagleisten 1 vorsteht, soweit erwärmt, daß der Hartkunststoff weich wird.

Die beiden Anschlagleisten 1 stehen in einem Winkel von 90° zueinander, gemäß der Darstellung in Fig. 3. Dann werden die beiden Anschlagleisten 1 zusammengeführt. Zuerst treffen die beiden Profilschienen 2 aufeinander, die eine so feste Verbindung eingehen, daß zwischen den beiden Profilschienen 2 nur noch ein minimaler Spalt existiert. Beim weiteren Zusammenschieben der Anschlagleisten 1 werden die Profilschienen 2 zurückgedrückt bis die Halbzeuge 9 aufeinandertreffen. Um ein sicheres und festes Verschweißen zu ermöglichen, werden die Anschlagleisten 1 so weit zusammengedrückt, bis dies erreicht wird. Die Anschlagleisten 1 kommen beim Zusammenpressen der Halbzeuge 9 nicht in Berührung. Es besteht zwischen ihnen immer noch ein kleiner Spalt, in den die Kunststoffmasse beim Zusammenpressen ausweicht. Da die Halbzeuge 9 durch die Einspannvorrichtung 15 fest arretiert sind, können sich diese beim Zusammenpressen nicht bewegen. Da sie über die Anschlagleisten 1 vorstehen, entsteht beim Zusammenpressen eine Verwerfung aus überschüssigem Hartkunststoff, der versucht auszuweichen, die sogenannte Schweißraupe. Der überschüssige Hartkunststoff weicht in den Spalt aus, der zwischen den Anschlagleisten 1 besteht, da diese nicht ganz zusammengefahren wurden. An den Stellen, wo die Profilschienen 2 zusammengedrückt werden, entsteht keine bzw. eine stark gehemmte Schweißraupe, da dort die vorstehenden Profilschienen 2 den Spalt geschlossen haben. Die überschüssige Hartkunststoffmasse kann dort nicht in Richtung auf die Profilschiene 2 hin ausweichen. Die einzige Ausweichmöglichkeit, die besteht, führt in den inneren Hohlbereich der Halbzeuge 9. Nur ein vernachlässigbar geringer Teil der Hartkunststoffmasse dehnt sich im Bereich zwischen Hartkunststoffhohlprofil 10 und Anschlagdichtung 11 aus und bildet dort eine sehr flache Schweißraupe, wenn die Hartkunststoffmasse nicht komplett in den Hohlraum der Halbzeuge 9 ausweicht.

Beim Zusammenpressen der Halbzeuge 9 werden gleichzeitig auch die Anschlagdichtungen 11 miteinander verschweißt. Die überschüssige Elastomermasse weicht dabei über den Spalt 17 nach unten in die Ablaufrinnen 3 in den Profilschienen 2 aus. Ist die Elastomermasse so umfangreich, daß sie nicht mehr von der Ablaufrinne 3 aufgenommen wird, wird sie über die Verlängerung 4 der Ablaufrinne, die sich in den Anschlagleisten 1 befindet abgeleitet. Diese Rinnen 3 und 4 können auch einen Teil der überschüssigen Hartkunststoffmasse aufnehmen, da Abschnitte der Hartkunststoffhohlprofil 10 oberhalb der Rinne 3 und 4 liegen, wie aus Fig. 2 ersichtlich wird. Über den hohen Druck, mit dem die beiden Halbzeuge 9 zusammengedrückt werden, werden die beiden Halbzeuge 9 zu einer Eckverbindung in einem Winkel von 90° zusammengeschweißt, wie aus Fig. 3 deutlich wird. Die dabei entstehende Verbindung weist eine sehr hohe Festigkeit auf und innerhalb der Schweißnaht und der Verbindung der Halbzeuge 9 sind keine Hohlräume, die der Stabilität entgegenwirken.

Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Ausbildung der Schweißraupe zwischen der Anschlagdichtung 11 und dem Hartkunststoffhohlprofil 10 durch die Profilschienen 2 deutlich gehemmt bzw. verhindert wird. Die Anschlagdichtung 11 wird dadurch weniger belastet. Für die Anschlagdichtung 11 ist die Stelle, an der die Halbzeuge 9 verschweißt wurden, besonders kritisch, da die Anschlagdichtung 11 dort selber verschweißt wurde und deren Festigkeit dort im Gegensatz zum Rahmen nicht so hoch ist. Durch eine existierende Schweißraupe würde die Anschlagdichtung 11 dort zusätzlichen Belastungen ausgesetzt. Fällt die Schweißraupe unterhalb der Anschlagdichtung 11 mehr oder weniger weg, wird die Gefahr des Einreißens der Anschlagdichtung 11 wesentlich verringert bzw. deren Lebensdauer wird deutlich erhöht. Insbesondere wird die Gefahr des Einreißens dadurch gemindert, daß durch die ebene Schweißnaht die Verteilung des auf die Anschlagdichtung 11 ausgeübten Druckes gleichmäßiger ist. Dies hat zur Folge, daß einzelne Abschnitte der Anschlagdichtung 11 nicht andauernden Belastungen ausgesetzt sind, die zum Einreißen führen. Dadurch wird die Dichtheit der Fenster und Türen auch auf einen langen Zeitraum hinaus sichergestellt.

Claims (28)

1. Schweißvorrichtung mit zwei Anschlagleisten (1), die an ihren sich gegenüberliegenden Stirnseiten (8) paßgenau zusammengeführt werden, zum Zusammenschweißen von zwei Halbzeugen (9) aus extrudierten Hartkunststoffhohlprofilen (10) wie beispielsweise Tür- oder Fensterrahmenprofilen, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer der beiden Anschlagleisten (1) eine in Längsrichtung der Anschlagleiste (1) verschiebbare elastisch vorgespannte Profilschiene (2) eingelassen ist, die über die Stirnseite (8) vorsteht und die beim Zusammenführen der Anschlagleisten (1) zurückgeschoben wird, und daß eine Einspannvorrichtung (15) vorgesehen ist, durch die während des Zusammenschweißens mindestens ein Teil der beiden Halbzeuge (10) gegen die Anschlagleiste (1) und die Profilschiene (2) gepreßt wird.

2. Schweißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Anschlagleisten (1) eine Profilschiene (2) hat.

3. Schweißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilschiene (2) nur über einen Abschnitt der Breite der Stirnseite (8) der Anschlagleiste (1) verläuft.

4. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilschiene (2) im Ruhezustand über die Stirnseite (8) der Anschlagleiste (1) für das Hartkunststoffhohlprofil (10) mittels einer Feder (7) hinaus gedrückt wird.

5. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil des Halbzeugs (9) auf der Anschlagleiste (1) und der Profilschiene (2) anliegt.

6. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halbzeuge (9) durch die Anschlagleisten (1) winklig zusammengepreßt und verschweißt werden.

7. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Halbzeuge (9) jeweils einen Gehrungsschnitt von 45° aufweisen und mittels der Anschlagleisten (1) paßgenau zusammengepreßt und in einem Winkel von 90° verschweißt werden.

8. Schweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Halbzeuge (9) mittels der Anschlagleisten (1) geradlinig miteinander verschweißt werden.

9. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagleiste (1) an die Form des an ihr anliegenden Abschnitts des Halbzeugs (9) angepaßt ist.

10. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilschiene (2) an die Form des an ihr anliegenden Teils des Halbzeugs (9) angepaßt ist.

11. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbzeuge (9) des Hartkunststoffhohlprofils (10), die zusammengeschweißt werden, aus Thermoplasten bestehen.

12. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Halbzeugen (9) Anschlagdichtungen (11) aus Elastomeren aufgebracht sind und diese beim Verschweißen ebenfalls miteinander verschweißt werden.

13. Schweißvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt des Halbzeugs (9), der die Anschlagdichtung (11) umfaßt, an der Profilschiene (2) an liegt.

14. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilschiene (2) eine Rinne (3) an ihrer Stirnseite (8) aufweist, über die die beim Zusammenschweißen entstehende überschüssige Kunststoff- bzw. Elastomermasse abgeführt wird.

15. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (3) in der Profilschiene (2) über die Stirnseite (8) der Anschlagleiste (1) nach außen verlängert ist.

16. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (3) in der Profilschiene (2) knapp unterhalb der Kante verläuft, auf der das Halbzeug (9) während des Zusammenschweißens anliegt.

17. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbzeuge (9) geringfügig über die Stirnseiten (8) der Anschlagleisten (1) vor dem Zusammenfügen vorstehen.

18. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilschiene (2) mindestens gleich weit wie die Halbzeuge (9) über die Stirnseiten (8) der Anschlagleisten (1) vor dem Zusammenfügen vorstehen.

19. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannvorrichtung (15) von mindestens einer Seite Druck auf die Halbzeuge (9) und die Anschlagleisten (1) ausübt.

20. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck von der Richtung ausgeübt wird, von der das Halbzeug (9) in die Anschlagleiste (1) eingelegt wird.

21. Verfahren zum Verschweißen von zwei Halbzeugen (9) aus extrudierten Hartkunststoffhohlprofilen (10), bei dem die Halbzeuge (9) an Anschlagleisten (1) anliegen, die paßgenau zusammengeführt werden und bei dem die Halbzeuge (9) an den Stirnseiten (8) der Anschlagleisten (1) vor dem Zusammenpressen erwärmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Anschlagleisten (1) eine bewegbare Profilschiene (2) hat, die leicht über die Stirnseite (8) vorsteht, die beim Zusammenpressen der Anschlagleisten (1) zurückgeschoben wird und die unterstützend an mindestens einem Teil der beiden Halbzeuge (9) wirkt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartkunststoffhohlprofile (10) mit einer Anschlagdichtung (11) aus Elastomeren versehen werden und die so entstandenen Halbzeuge (9) in einem Arbeitsgang miteinander verschweißt werden.

23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagdichtung (11) an der Stelle des Halbzeuges (9) angebracht wird, an dem die Profilschiene (2) mindestens einen Teil des Halbzeugs (9) unterstützt.

24. Verfahren nach den Ansprüchen 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagdichtung (11) nach dem Verschweißen des Hartkunststoffhohlprofils (10) an diesem in dafür vorgesehenen Halterungen befestigt wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüchen 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß während des Zusammenpressens der Anschlagleisten (1) und der Halbzeuge (9) auf diese von mindestens einer Seite her Druck ausgeübt wird.

26. Verfahren nach einem der Ansprüchen 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck, der auf das Halbzeug (9) wirkt, von der Seite ausgeübt wird, von der das Halbzeug (9) an der Anschlagleiste (1) angelegt wird.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halbzeuge (9), die verschweißt werden, das gleiche Profil haben.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschweißen der beiden Halbzeuge (9) durch Druck und Erwärmung erfolgt.