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    • 专利摘要:
    EineVorrichtung (1) zum Verschweißenvon Kunststoffprofilen (2) zu einem Rahmenteil, insbesondere für Fenster,Türen oderdergleichen, mit einem übereinen Primärantrieb(10) angetriebenen Arbeitsschlitten (8), der mittels einer Anzahlvon schaltbaren Wegeanschlägen(14, 16, 18) in eine Anzahl vorgegebener Betriebspositionen verfahrbarist, soll bei einem Einsatz in einer mehrstellen-Schweißmaschineeine hohe Taktrate bei besonders hoher Fertigungsqualität ermöglichen.Dazu ist erfindungsgemäß ein Grob-Wegeanschlag(32) fürden Arbeitsschlitten (8), der mit einem in Bewegungsrichtung desArbeitsschlittens verschiebbaren, über einen Sekundärantrieb(34) angetriebenen Dorn (36) zusammenwirkt, vorgesehen.
    公开号:DE102004006421A1
    申请号:DE200410006421
    申请日:2004-02-09
    公开日:2005-09-01
    发明作者:Werner Chini；Peter Hollinger
    申请人:WILHELM HOLLINGER MASCHB GmbH；Wilhelm Hollinger Maschinenbau & Co KG GmbH；
    IPC主号:B29C65-20
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschweißen vonProfilen aus Kunststoff zu einem Rahmenteil, insbesondere für Fenster,Türen oder dergleichen,mit einem übereinen Primärantriebangetriebenen Arbeitsschlitten, der mittels einer Anzahl von schaltbarenWegeanschlägenin eine Anzahl von Betriebspositionen verfahrbar ist. Sie beziehtsich weiter auf ein Verfahren zum Verschweißen von Kunststoffprofilen.
    [0002] DieHerstellung von Fensterrahmen, Blendrahmen oder dergleichen aufKunststoffbasis erfolgt in der Regel durch Verschweißen vonauf Gehrung geschnittenen Profilstücken. Die vewendeten Schweißmaschinenarbeiten dabei in der Regel nach dem sogenannten Heizspiegelschweißverfahren. Dabeiwerden die zu verschweißendenProfile zunächstin einer Vorrichtung ausgerichtet und eingespannt. Anschließend werdendie Gehrungsflächen miteinem dazwischenfahrenden Heizspiegel erwärmt. Nach Ablauf der Schmelzzeitfährt derHeizspiegel aus der Gehrung, und die angewärmten Gehrungsflächen werdenzusammengepresst oder gestaucht und so miteinander verschweißt.
    [0003] Auslegungszielbei der Realisierung derartiger Schweißmaschinen ist eine hohe Taktzahlvon produzierten Fenstern und eine hohe Genauigkeit der Schweißverbindungen.Man unterscheidet Einstellen- und Mehrstellenschweißmaschinen.Bei Mehrstellenschweißmaschinenkönnenfür einehöhereTaktzahl mehrere Profile gleichzeitig miteinander verbunden werden.
    [0004] Beieiner sogenannten Vier-Kopf- bzw. Vierstellen-Schweißmaschinewerden beispielsweise vier Profilstücke gleichzeitig mittels vierSchweißaggregaten miteinanderverschweißt.Als Schweißaggregatesind dabei jeweils Vorrichtungen zum Verschweißen von Kunststoffprofileneingesetzt. Grundsätzlichsind dabei jeweils zwei Schweißaggregate aufeinem Aggregatträgerangeordnet, von denen zwei gegebenenfalls parallel sind. Ein Aggregatträger istfest mit dem Untergestell der Schweißmaschine verschraubt, während einzweiter quer zum ersten verfahrbar ist, um beispielsweise unterschiedliche Fensterbreitenzu verschweißen.Ein Arbeitsgang zum Verschweißender Kunstsstoffprofile umfasst üblicherweisedie Arbeitsschritte „Einrichten", „Schmelzen" und „Stauchen". Um die bei diesenArbeitsschritten üblicherweisejeweils verschiedene relative Positionierung der Profile zueinandergeeignet einstellen zu können,umfasst das Schweißaggregatin der Regel einerseits einen ortsfesten Schlitten, der fest mitdem Aggregatträgerverbunden ist, und andererseits einen beweglichen Arbeitsschlitten,der die Arbeitsbewegungen beim Einrichten, Schmelzen und Stauchender Profile durchführt.Für dieEinstellung reproduzierbarer Positionierungen sind auf dem Schweißaggregatjeweils ein Profilanschlag zum Ausrichten der Profile, ein Schmelzanschlagzum Anschmelzen der Profilenden sowie ein Stauchanschlag zum Zusammenpressender Profile als schaltbare Wegeanschläge für den Arbeitsschlitten vorgesehen;weiterhin sind ein Schweißspiegelzum Anschmelzen der Profilstirnseiten sowie Spanneinheiten zum Fixierender Profile in der Schweißmaschine vorhanden.
    [0005] Umbeim Verschweißeneine hohe Maßtoleranzzu gewährleistenund sogenannte „schlechte Ecken" zu vermeiden, kannein Schweißaggregatmit einer Zentriervorrichtung ausgestattet sein, die den beweglichenSchlitten mit dem eingespannten Profil beim Heranfahren an die anderenProfile zwischen diesen zentriert. Auf diese Weise können vorhandeneToleranzfehler der Profile auf jeweils zwei Ecken bzw. Schweißverbindungenverteilt werden.
    [0006] Diebeweglichen Arbeitsschlitten von Schweißaggregaten sind üblicherweise über einen Primärantrieb,in der Regel pneumatisch, angetrieben, was eine hohe Taktzahl erlaubt.Die Begrenzung der Arbeitswege beim Anfahren der einzelnen Bearbeitungspositionenerfolgt überschaltbare Wegeanschläge,und der Anschmelzdruck beim Verschweißen der Profile wird über pneumatischeDruckregelventile eingestellt. In der Regel ist jeweils für die Positionierungendes Arbeitsschlittens an den Punkten Einrichten, Schmelzen und Stauchenein schaltbarer Wegeanschlag vorgesehen. Alternativ können dieArbeitsschlitten auch überServomotoren eingestellt werden, wobei der Anschmelzdruck elektrisch über dasMotormoment eingestellt wird. Aufgrund der hohen Belastbarkeit undder hohen erreichbaren Kräfte werdenin der Regel pneumatische Antriebe bevorzugt.
    [0007] Nachteiligan pneumatisch angetriebenen Arbeitsschlitten ist, dass die erwärmten Profilebeim Stauchen mit voller Schlittengeschwindigkeit an den Gehrungsflächen aufeinandertreffen. Dies wirkt sich nachteilig für die Schweißverbindungaus. Außerdem treffendie Profile beim Erwärmenungebremst auf den Heizspiegel auf. Dadurch verschleißt die Schutzbeschichtungdes Heizspiegels vergleichsweise schnell. Des weiteren kann dasAbschmelzverhalten nur überden Arbeitsdruck beeinflusst werden. Bei der Anwendung von Mehrstellenschweißmaschinen laufendie Arbeitsschlitten zudem in der Regel nicht synchron, wodurchsich die Zuschnittstoleranzen oft auf ein Schweißaggregat konzentrieren. Ausdiesen Gründenkann die Fertigungsqualitätbei derartigen Systemen beeinträchtigtsein.
    [0008] DerErfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zumVerschweißenvon Kunststoffprofilen der oben genannten Art anzugeben, die zumEinsatz in Profilschweißmaschinenbesonders geeignet ist und bei einer hohen Arbeitsgeschwindigkeiteine besonders hohe Schweißqualität erlaubt.
    [0009] Bezüglich derVorrichtung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit einem Grob-Wegeanschlagfür denArbeitsschlitten, der mit einem in Bewegungsrichtung des Arbeitsschlittensverschiebbaren, übereinen Sekundärantriebangetriebenen Dorn zusammenwirkt.
    [0010] DieErfindung geht dabei von der Überlegung aus,dass eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit und damit eine hohe Taktzahleiner Profilschweißmaschine einevergleichsweise hohe Bewegungsgeschwindigkeit des Arbeitsschlittensbei einer Verschiebung zwischen zwei Betriebspositionen voraussetzt.Gerade dies führtaber beim Auftreffen auf einen Wegeanschlag zu einem sehr abruptenAbbremsen. Durch das abrupte Abbremsen des Arbeitsschlittens auseiner derartig hohen Bewegungsgeschwindigkeit durch den jeweiligenWegeanschlag könnenungünstige Wirkungenauf das mitgeführteKunststoffprofil oder dessen Material, beispielsweise beim eigentlichen Verschweißen, auftreten,die die Produktqualitätentscheidend mindern. Um somit sowohl eine vergleichsweise hoheArbeitsgeschwindigkeit als auch eine vergleichsweise hohe Schweißqualität zu gewährleisten,sollte der Bewegungsvorgang beim Verschieben des Arbeitsschlittensbeim Anfahren einer Betriebsposition in mehrere Phasen aufgeteiltsein, nämlichin eine erste Bewegungsphase mit vergleichsweise hoher Bewegungsgeschwindigkeitund in eine zweite Bewegungsphase, in der der Arbeitsschlitten mitvergleichsweise geringer Bewegungsgeschwindigkeit aus einer Näherungspositionin die eigentliche Betriebsposition gebracht wird. Für die ersteBewegungsphase, in der der Arbeitsschlitten mit hoher Geschwindigkeitin die Näherungspositiongebracht wird, ist der Grob-Wegeanschlag für den Arbeitsschlitten vorgesehen,an den dieser überden ihn zugeordneten Primärantriebangefahren wird. Fürdie zweite Bewegungsphase, in der die endgültige Zielposition mit vergleichsweisegeringer Bewegungsgeschwindigkeit angesteuert wird, ist ein Sekundärantriebmit zugeordnetem Bewegungsmechanismus vorgesehen.
    [0011] Vorzugsweisewirkt der Dorn gegen die Arbeitsbewegung des Primärantriebs.Um dabei bei einer hohen Fahrgeschwindigkeit des Arbeitsschlittens denAufprall der Profile aufeinander oder auf den Heizspiegel zu vermeiden,ist den Wegeanschlägen jeweilsder Grob-Wegeanschlag vorgeschaltet. Durch diesen und den mit ihmzusammenwirkenden Dorn wird der Arbeitsschlitten bereits vor demErreichen des eigentlichen Wegeanschlags abgebremst. Die restlicheWegstrecke bis zum eigentlichen Wegeanschlag, also insbesonderebis zum Auffahren des Profils auf den Heizspiegel oder auf das zuverschweißendeandere Profil, kann dann kontrolliert eine Rückzugsbewegung des Dorns mittelsdes Sekundärantriebsdurchgeführtwerden. Der Aufprall der Profile aufeinander oder auf den Heizspiegelerfolgt somit lediglich mit der vergleichsweise geringen Geschwindigkeit,mit der der Dorn zurückgezogen wird.Durch die Wirkungsrichtung des Dorns entgegen der Arbeitsbewegungdes Primärantriebsist dabei zudem gewährleistet,dass eventuell benötigte Anpresskräfte, beispielsweisezum Anpressen der Profile gegeneinander oder zum Anpressen der Profilegegen den Heizspiegel, vollständigdurch den Primärantriebdes Antriebschlittens aufgebracht werden können. Somit ist für die Bereitsstellungder erforderlichen Anpresskräftedie Nutzung des vergleichsweise großdimensionierten Primärantriebsermöglicht, sodass der Sekundärantriebhinsichtlich Antriebsleistung und dergleichen vergleichsweise geringdimensioniert sein kann.
    [0012] DerPrimärantriebkann beispielsweise als elektromechanischer oder als hydraulischerAntrieb ausgestaltet sein. Eine besonders einfache und günstige Bauweiseist aber erreichbar, indem der Primärantrieb vorzugsweise als pneumatischerAntrieb ausgestaltet ist.
    [0013] DerDorn ist vorzugsweise als elektrische angetriebene Spindel ausgestaltet.Diese ist in weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung über einenAntriebsriemen mit einem Schrittmotor angetrieben. Dieser kann insbesondereparallel zum pneumatischen Antrieb an dem Schweißaggregat angebracht werden.
    [0014] Umden Aufprall des Arbeitsschlittens beim Anprall des Grob-Wegeanschlagsan dem Dorn zu dämpfen,ist der Grob-Wegeanschlag vorteilhafterweise mit einem Dämpfungselementversehen. Das Dämpfungselementkann dabei insbesondere aus einer vorgespannten Feder bestehen.Die Vorspannung der Feder sollte dabei größer sein als die maximal auftretendeKraft des pneumatischen Antriebs des Arbeitsschlittens.
    [0015] Ummit dem Arbeitsschlitten eine vorgegebene Wegestelle gezielt undautomatisiert anfahren zu können,ist dem Dorn vorzugsweise ein Positionssensor zugeordnet, über densich die Position des Dorns und damit die des Arbeitsschlittensund des eingespannten Profils bestimmen lässt.
    [0016] Für eine automatisierteBedienung ist dem Primärantriebund dem Sekundärantriebvorteilhafterweise eine gemeinsame Regeleinheit zugeordnet. Um dabeidie erstrebte Aufteilung des Bewegungsvorgangs des Arbeitsschlittensin zumindest eine Grob-Positionierung und eine anschließende Feinpositionierungzuverlässigzu ermöglichen,steuert die Regeleinheit den Sekundärantrieb vorzugsweise derartan, dass der Dorn ausgehend vom Grob-Wegeanschlag den bis zu einemausgewähltenWegeanschlag verbleibenden Rest-Arbeitsweg des Arbeitsschlittensfreigibt, wobei die Freigabe des Restwegs vorzugsweise sukzessiveund/oder mit einer fürdie Feinpositionierung geeignet gewählten Geschwindigkeit erfolgt.
    [0017] Geradedurch die Bereitstellung des Sekundärantriebs für den mit dem Grob-Wegeanschlag zusammenwirkendenDorn in Ergänzungzum Primärantriebdes Antriebschlittens ist eine Anpassung der Endphase des Bewegungsvorgangsdes Arbeitsschlittens an situations- oder materialspezifische Vorgabenoder Randbedingungen besonders erleichtert. Um dies konsequent zunutzen, wird der fürdie Rückzugsbewegungdes Dorns vorgesehene Sekundärantriebin besonders vorteilhafter Ausgestaltung abhängig vom aktuellen Betriebszustandund/oder abhängigvon vorgegebenen Materialkennwerten beispielsweise des zu bearbeitendenKunststoffprofils gezielt angesteuert. Um dies zu ermöglichen,umfasst die Regeleinheit in weiterer vorteilhafter Ausgestaltungeinen Speicherbaustein, in dem zur Ansteuerung des Dorns in Abhängigkeitvon einem der jeweiligen Bearbeitungsposition zugeordneten Arbeitsschrittund/oder abhängigvon einem fürdas Kunststoffprofil charakteristischen Parameter, insbesondereeinem Materialkennwert, eine Mehrzahl von Zeit-Wege-Kennlinien hinterlegtsind.
    [0018] Somitkann die Endphase der Bewegung des Arbeitsschlittens beispielsweiseabhängigdavon geeignet angesteuert werden, ob es sich beim jeweiligen Arbeitsschrittum das Einrichten, das Anschmelzen oder das Verpressen oder Stauchender Kunststoffprofile handelt. Insbesondere beim Verpressen oderStauchen, also beim eigentlichen Schweißvorgang, kann dabei für die eigentlicheAnnäherungder Kunststoffprofile aneinander eine vergleichsweise gering gehalteneBewegungsgeschwindigkeit mit entsprechend gering gehaltenem störendem Einfluss aufden eigentlichen Schweißvorgangvorgesehen sein. Desgleichen kann gerade in diesem Arbeitsschrittdie endgültigeAnnäherungder Kunststoffprofile aneinander abhängig vom zu bearbeitenden Material,dessen plastischen Eigenschaften sowie Schmelzpunkten und dergleichenerfolgen.
    [0019] BeimEinsatz in einer Mehrstellen-Schweißmaschine werden vorteilhafterweisedie Antriebe einer Mehrzahl der genannten Vorrichtungen synchron angesteuert,so dass insbesondere eine selbsttätige Zentrierung der Profileerfolgen kann. Bezüglichdes Verfahrens zum Verschweißenvon Kunststoffprofilen zu einem Rahmenteil, insbesondere für Fenster,Türen oderdergleichen, wird die genannte Aufgabe gelöst, indem eine Anzahl der Kunststoffprofilemittels eines übereinen Primärantriebangetriebenen Arbeitsschlittens in eine Anzahl von über zugeordnete Wegeanschläge vorgegebeneBearbeitungspositionen gebracht wird, wobei beim Anfahren einerBearbeitungsposition zunächstein mit einem Dorn zusammenwirkender Grob-Wegeanschlag für den Arbeitsschlittenangefahren wird, und wobei anschließend über eine Ansteuerung des Dorns über einen Sekundärantriebausgehend vom Grob-Wegeanschlag der bis zum ausgewählten Wegeanschlagverbleibende Restweg des Arbeitsschlittens freigegeben wird.
    [0020] Vorzugsweisewirkt dabei der Dorn gegen die Arbeitsbewegung des Primärantriebs.In alternativer oder zusätzlichervorteilhafter Weiterbildung ist der Dorn als über einen als Schrittmotorangetriebene Spindel ausgestaltet.
    [0021] Umeine besonders flexible Anpassung der Bewegungsabläufe an arbeitsschrittabhängige oder produktabhängige Randbedingungenoder Parameter zu ermöglichen,wird der Dorn hinsichtlich seiner Bewegungsgeschwindigkeit und/oderseines Arbeitswegs vorteilhafterweise abhängig von einem der jeweiligenBearbeitungsposition zugeordneten Arbeitsschritt und/oder abhängig voneinem fürdas Kunststoffprofil charakteristischen Parameter, insbesondereeinem Materialkennwert, angesteuert.
    [0022] Diemit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,dass durch die Nutzung eines mit einem separat angetriebenen Dornzusammenwirkenden Grob-Wegeanschlags eine Aufteilung des Bewegungsvorgangsdes Arbeitschlittens in zumindest zwei Phasen ermöglicht ist,wobei gerade in der letzten Phase ein zu harter Aufprall zweierProfile aufeinander oder eines Profils auf dem Heizspiegel verhindertwerden kann. Dadurch lassen sich selbst bei durch den Primärantrieberzielbarer hoher Arbeitsgeschwindigkeit Fertigungsfehler der Schweißnaht vermeiden.
    [0023] Weiterhinkönnen über dieWegesteuerung spezifische Erfordernisse beim Auf- und Verschmelzen der Profile berücksichtigtwerden. Dadurch und überdie beschriebene Steuerung der Schweißaggregate lässt sichbei Mehrstellenmaschinen ein besonders exakter Gleichlauf der Arbeitsschlittenerreichen, was eine höhereEckfestigkeit der verschweißtenProfile ermöglicht.Außerdemkann die Haltbarkeit des Schweißspiegelsdurch die Vermeidung von zu hohen Aufprällen der Profile verlängert werden.
    [0024] EinAusführungsbeispielder Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
    [0025] 1:eine Vorrichtung zum Verschweißen vonKunststoffprofilen in einer ersten Arbeitsstellung,
    [0026] 2:die Vorrichtung nach 1 in einer zweiten Arbeitsstellung,und 3 einen Spindelantrieb der Vorrichtung nach 1 inSeitenansicht.
    [0027] GleicheTeile sind in allen Figuren mit den selben Bezugszeichen versehen.Die Vorrichtung 1 gemäß 1 istzum Verschweißenvon auf Gehrung geschnittenen Kunststoffprofilen 2 miteinandervorgesehen. Sie ist Teil einer Vierstellen-Schweißmaschine,die als Schweißaggregatevier Vorrichtungen 1 umfasst und zur Herstellung von Rahmenteilenfür Fenster,Türen oderdergleichen dient.
    [0028] DieVorrichtung 1 umfasst einen feststehenden Tisch 4,auf dem eines der Kunststoffprofile 2 mit einer nicht näher dargestelltenSpannvorrichtung eingespannt werden kann. Das mit diesem zu verschweißende weitereKunststoffprofil 2 ist in einen in einer durch den Pfeil 6 angedeutetenArbeitsrichtung bewegbaren Arbeitsschlitten 8 der Vorrichtung 1 einspannbar.Der Arbeitsschlitten 8 ist zur Durchführung von Arbeitsbewegungenin der Arbeitsrichtung über einenim Ausführungsbeispielals pneumatischer Antrieb ausgestalteten Primärantrieb 10 angetrieben.In 1 ist dabei der pneumatische Antriebszylinder 12 einschließlich desdarin geführtenHubkolbens gezeigt.
    [0029] DieVorrichtung 1 ist zum Verschweißen der Kunststoffprofile 2 mitden aufeinanderfolgenden Arbeitsschlitten „Einrichten", „Anschmelzen" und „Stauchen" oder Verpressenausgelegt. Dabei wird das im Arbeitsschlitten 8 eingespannteKunststoffprofil 2 zunächstausgerichtet. Anschließendwird im Arbeitsschritt „Anschmelzen" ein nicht näher dargestellter Heizspiegelzwischen die Kunststoffprofile 2 geschwenkt und danach über denArbeitsschlitten 8 das darin eingespannte Kunststoffprofil 2 herangefahren, sodass die Kunststoffprofile 2 am zwischenliegenden Heizspiegelan ihren Gehrungsflächenaufschmelzen. Abschließendwerden nach dem Herausschwenken des Heizspiegels die Kunststoffprofile 2 imArbeitsschritt „Stauchen" an ihren Gehrungsflächen zusammengefahren, so dass sie miteinander verschweißen.
    [0030] Für die verschiedenenArbeitsschritte sind unterschiedliche Positionierungen der Kunststoffprofile 2 relativzueinander erforderlich. Der Positionierung erfolgt dabei mittelsBewegung des Arbeitsschlittens überdessen Primärantrieb 10.Um mit dem Arbeitsschlitten 8 das eingespannte Kunststoffprofil 2 anden entsprechenden Bearbeitungspositionen für Ausrichten, Schmelzen undStauchen positionieren zu können,ist der Arbeitsschlitten 8 mittels einer Anzahl von Wegeanschlägen 14, 16, 18 ineiner Anzahl vorgegebener Betriebspositionen verfahrbar.
    [0031] DieWegeanschläge 14, 16, 18,die ortsfest mit dem Tisch 4 verbunden sind, wirken dabeijeweils mit in einem gemeinsamen, am Arbeitsschlitten 8 befestigtenHalterahmen 20 angeordneten Anschlagsdornen 22 zusammen.Falls bei einer Bewegung des Arbeitsschlittens 8 in Arbeitsrichtungeiner der Anschlagsdornen 22 mit dem ihm jeweils zugeordneten Wegeanschlag 14, 16, 18 inKontakt kommt, so wird der Arbeitsschlitten 8 unmittelbarin der dadurch vorgegebenen Betriebsposition fixiert, so dass durchgeeignete Wahl und Dimensionierung der Anschlagsdornen 22 inKombination mit den zugeordneten Wegeanschlägen 14, 16, 18 festvorgegebene Betriebspositionen einstellbar sind. Die Arbeitsdornen 22 können dabeibeispielsweise als in den Halterahmen 20 eingebrachte Schraubenausgeführtsein, so dass durch ein Verdrehen der Schrauben eine Längenänderungdes jeweiligen Anschlagsdorns 22 und damit eine entsprechendeVeränderungder zugeordneten Betriebsposition erreichbar ist. Um sukzessiveentsprechend den jeweiligen Arbeitsschritten ein separates Anfahrender durch die Wegeanschläge 14, 16, 18 jeweilsvorgegebenen Betriebspositionen zu ermöglichen, sind zumindest dieWegeanschläge 14, 16 alsschaltbare Wegeanschlägeausgeführt.Im Ausführungsbeispielentspricht der Wegeanschlag 14 dabei dem Einrichtanschlag,der Wegeanschlag 16 dem Schmelzanschlag und der Wegeanschlag 18 demStauchanschlag.
    [0032] Umdie Wirkungsweise der Wegeanschläge 14, 16, 18 zuverdeutlichen, ist in 1 der Arbeitsschlitten 8 ineiner Positionierung unabhängigvon einem der Wegeanschläge 14, 16, 18 gezeigt.Nach einer geringfügigenVerschiebung in Arbeitsrichtung schlägt der dem Wegeanschlag 14 zugeordneteAnschlagsdorn 22 an diesen an, wie dies in 2 gezeigtist. In dieser Positionierung befindet sich das jeweilige Kunststoffprofil 2 somitin der korrekten Bearbeitungsposition für den Arbeitsschritt „Stauchen".
    [0033] DasAnfahren des Arbeitsschlittens 8 an die Wegeanschläge 14, 16, 18 könnte unteranderem auch im Hinblick auf die vergleichsweise hohen Antriebskräfte despneumatischen Antriebs 12 zu einem sehr abrupten Stillstanddes Arbeitsschlittens 8 mit entsprechend nachteiligen Auswirkungenauf die bearbeiteten Kunst stoffprofile 2 führen. Umdies zu vermeiden und bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit eine besondershohe Fertigungsqualitätzu ermöglichen, istdie Vorrichtung 1 dafürausgelegt, in einem mehrstufigen oder mehrphasigen Bewegungsablaufden Arbeitsschlitten 8 in eine der vorgesehenen Betriebspositionenzu verfahren. Um dies zu ermöglichen, weistder Arbeitsschlitten 8 einen an einem am Halterahmen 20 angeordnetenZusatzhalterahmen 30 befestigten Grob-Wegeanschlag 32 auf.
    [0034] Dieserwirkt mit einem in Bewegungsrichtung des Arbeitsschlittens 8 verschiebbaren, über einen Sekundärantrieb 34 angetriebenenDorn 36 zusammen. Zum Anfahren einer Betriebsposition für den Arbeitsschlitten 8 istdabei vorgesehen, dass zunächst derDorn 36 geeignet bei einem Näherungswert für die Betriebspositonpositioniert wird. Beim Anfahren des Arbeitsschlittens 8 andie vorgesehene Betriebsposition schlägt sodann der Grob-Wegeanschlag 32 amDorn 36 an und bringt den Arbeitsschlitten 8 in einePosition in der Näheder eigentlich vorgesehenen Betriebsposition zum Stillstand. Hiervonausgehend wird der Dorn 36 sodann über den Sekundärantrieb 34 kontrolliertaus seiner Position bewegt und gibt somit zusätzlichen Arbeitsweg für den Arbeitsschlitten 8 frei.Geführtvom Dorn 36 gelangt der Arbeitsschlitten 8 somitan die vom jeweils ausgewähltenoder aktivierten Wegeanschlag 14, 16, 18 definierteeigentliche Betriebsposition, wobei Aufprallgeschwindigkeit unddergleichen übereine entsprechende Ansteuerung des Sekundärantriebs 34 einstellbarsind.
    [0035] DerDorn 36 ist dabei derart ausgelegt, dass er gegen die Arbeitsbewegungdes Arbeitsschlittens 8 wirkt. Dabei gibt eine „Rückwärtsbewegung" des Dorns 36 zusätzlichenArbeitsweg fürden Arbeitsschlitten 8 frei, so dass dieser sich in „Vorwärtsrichtung" seiner Arbeitsrichtungweiterbewegen kann.
    [0036] Umden Aufprall des Grob-Wegeanschlags 32 auf den Dorn 36 abzumildern,ist der Grob-Wegeanschlag 32 mit einem Dämpfungselement 38 versehen.Wie in 3 in Seitenansicht gezeigt, ist der Dorn 36 alsSpindel ausgelegt, der übereinen Schrittmotor als Sekundärantrieb 34 antreibbarist. Die Spindel ist dabei in einem Lagergehäuse 40 verankert und über einenAntriebsriemen 42 mit dem Schrittmotor verbunden.
    [0037] Durchdie gegensinnige Anordnung des Dorns 36 gegenüber derArbeitsbewegung des Arbeitsschlittens 8 ist gewährleistet,dass die auf den Arbeitsschlitten 8 in Arbeitsrichtungwirkenden Kräfte,beispielsweise beim Verpressen der Kunststoffprofile 2,durch den Primärantrieb 10 aufgebracht werden.Damit kann der pneumatische Antrieb direkt auch zum Verpressen derKunststoffprofile 2 miteinander genutzt werden, so dassder Sekundärantrieb 34 für den Dorn 36 vergleichsweiseleistungs- oder momentenschwach ausgestaltet sein kann.
    [0038] Zurautomatisierten Bedienung der Vorrichtung 1 ist eine demPrimärantrieb 10 unddem Sekundärantrieb 32 gemeinsamezentrale Regeleinheit 50 vorgesehen, die eingangsseitigunter anderem mit einem Positionssensor 52 zur Ermittlungeines Positionskennwerts des Dorns 36 verbunden ist. DieReglereinheit 50 steuert den Sekundärantrieb 34 dabei derartan, dass der Dorn 36 ausgehend vom Grob-Wegeanschlag 32 denbis zum ausgewählten Wegeanschlag 14, 16, 18 verbleibendenRest-Arbeitsweg des Arbeitsschlittens 8 freigibt, wobeidie Ansteuerung des Dorns 36 in Abhängigkeit vom jeweils vorgesehenenArbeitsschritt und/oder von einem für das jeweilige Kunststoffprofil 2 charakteristischenParameter insbesondere hinsichtlich der Bewegungsgeschwindigkeitund der Arbeitswege geeignet erfolgt. Die Ansteuerung des Dorns 36 erfolgt dabeiinsbesondere unter Nutzung geeigneter Zeit-Wege-Kennlinien, diein einem Speicherbaustein der Regeleinheit 50 hinterlegtsind.
    [0039] DieVorrichtung 1 kann insbesondere auch in einer sogenanntenEinstellen-Schweißmaschineeingesetzt sein, bei der beidseitig von einem feststehenden Heizspiegeloder Profilanschlag synchron zueinander bewegte Arbeitsschlittenvorgesehen sind. In der im Ausführungsbeispielvorgesehenen Vierstellen-Schweißanlageist eine Mehrzahl der Vorrichtungen 1 vorgesehen, wobeiin den Eckbereichen des herzustellenden Rahmenteils jeweils einfeststehender Heizspiegel oder Profilanschlag angeordnet ist, undwobei sich beidseitig der Heiz spiegel oder Profilanschläge jeweilszwei Arbeitsschlitten synchron zueinander bewegen. Die Vorrichtungen 1 sind über einegemeinsame Regeleinheit 50 synchron angesteuert, so dasseine selbsttätigeZentrierung der Kunststoffprofile 2 eintritt.
    1 Vorrichtung 2 Kunststoffprofil 4 Tisch 6 Pfeil 8 Arbeitsschlitten 10 Primärantrieb 12 Antriebszylinder 14,16, 18 Wegeanschlag 20 Halterahmen 22 Anschlagsdornen 30 Zusatzhalterahmen 32 Grob-Wegeanschlag 34 Sekundärantrieb 36 Dorn 38 Dämpfungselement 40 Lagergehäuse 42 Antriebsriemen 50 Regeleinheit 52 Positionssensor
    权利要求:
    Claims (14)
    [1] Vorrichtung (1) zum Verschweißen vonKunststoffprofilen (2) zu einem Rahmenteil, insbesondere für Fenster,Türen oderdergleichen, mit einem über einenPrimärantrieb(10) angetriebenen Arbeitsschlitten (8), der mittelseiner Anzahl von schaltbaren Wegeanschlägen (14, 16, 18)in eine Anzahl vorgegebener Betriebspositionen verfahrbar ist, undmit einem Grob-Wegeanschlag (32) für den Arbeitsschlitten (8), dermit einem in Bewegungsrichtung des Arbeitsschlittens verschiebbaren, über einenSekundärantrieb(34) angetriebenen Dorn (36) zusammenwirkt.
    [2] Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei derder Dorn (36) gegen die Arbeitsbewegung des Primärantriebs(10) wirkt.
    [3] Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,deren Primärantrieb(10) als pneumatischer Antrieb ausgestaltet ist.
    [4] Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis3, deren Grob-Wegeanschlag (32) mit einem Dämpfungselement(38) versehen ist.
    [5] Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis4, deren überden Sekundärantrieb(34) angetriebener Dorn (36) als elektrisch angetriebeneSpindel ausgestaltet ist.
    [6] Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, deren Spindel über einenSchrittmotor angetrieben ist.
    [7] Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis6, deren Dorn (36) ein Positionssensor (52) zugeordnetist.
    [8] Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis7, bei der dem Primärantrieb(10) und dem Sekundärantrieb(34) eine gemeinsame Regeleinheit (50) zugeordnetist, die den Sekundärantrieb(34) derart ansteuert, dass der Dorn (36) ausgehendvom Grob-Wegeanschlag (32) den bis zu einem ausgewählten Wegeanschlag(14, 16, 18) verbleibenden Rest-Arbeitswegdes Arbeitsschlittens (8) freigibt.
    [9] Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, deren Regeleinheit(50) einen Speicherbaustein umfasst, in dem zur Ansteuerungdes Dorns (36) in Abhängigkeitvon einem der jeweiligen Bearbeitungsposition zugeordneten Arbeitsschrittund/oder abhängigvon einem für dasKunststoffprofil (2) charakteristischen Parameter, insbesondereeinem Materialkennwert, eine Mehrzahl von Zeit-Wege-Kennlinien hinterlegtsind.
    [10] Verfahren zum Verschweißen von Kunststoffprofilen(2) zu einem Rahmenteil, insbesondere für Fenster, Türen oderdergleichen, bei dem eine Anzahl der Kunststoffprofile (2)mittels eines übereinen Primärantrieb(10) angetriebenen Arbeitsschlittens (8) in eineAnzahl von überzugeordnete Wegeanschläge(14, 16, 18) vorgegebene Bearbeitungspositionengebracht wird, wobei beim Anfahren einer Bearbeitungsposition zunächst einmit einem Dorn (36) zusammenwirkender Grob-Wegeanschlag(32) für denArbeitsschlitten (8) angefahren wird, und wobei anschließend über eineAnsteuerung des Dorns (36) über einen Sekundärantrieb(34) ausgehend vom Grob-Wegeanschlag (32) derbis zum ausgewählten Wegeanschlag(14, 16, 18) verbleibende Restweg desArbeitsschlittens (8) freigegeben wird.
    [11] Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Dorn (36)gegen die Arbeitsbewegung des Primärantriebs (10) wirkt.
    [12] Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem derDorn (36) als übereinen Schrittmotor angetriebene Spindel ausgestaltet ist.
    [13] Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem derDorn (36) hinsichtlich seiner Bewegungsgeschwindigkeitund/oder seines Arbeitsweges abhängigvon einem der jeweiligen Bearbeitungsposition zugeordneten Arbeitsschrittangesteuert wird.
    [14] Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem derDorn (36) hinsichtlich seiner Bewegungsgeschwindigkeitund/oder seines Arbeitsweges abhängigvon einem fürdas Kunststoffprofil charakteristischen Parameter, insbesondereeinem Materialkennwert, angesteuert wird.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    EP1561567A2|2005-08-10|
    EP1561567B1|2014-09-24|
    EP1561567A3|2012-03-07|
    引用文献:
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    法律状态:
    2005-09-01| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2006-11-02| 8364| No opposition during term of opposition|
    2015-09-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE200410006421|DE102004006421B4|2004-02-09|2004-02-09|Vorrichtung und Verfahren zum Verschweißen von Kunststoffprofilen zu einem Rahmenteil|DE200410006421| DE102004006421B4|2004-02-09|2004-02-09|Vorrichtung und Verfahren zum Verschweißen von Kunststoffprofilen zu einem Rahmenteil|
    EP20050001770| EP1561567B1|2004-02-09|2005-01-28|Vorrichtung und Verfahren zum Verschweissen von Kunststoffprofilen zu einem Rahmenteil|
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