Die Erfindung betrifft ein Verfahren und zum Verbinden von Profilteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Verbinden von

Profilteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 15.

Verfahren und Vorrichtungen in der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus der DE 10 2015 107 121 A1 bekannt und werden insbesondere zum

Verschweißen von PVC-Profilstäben zu Werkstücken in Form von Fenster- oder Türrahmen oder -flügeln verwendet. Hierzu werden die Profilstäbe vor dem

Verschweißen auf jeweils erforderliche Längen abgelängt, um die Profilteile anschließend an den die Fügeflächen bildenden Schnittflächen durch

Verschweißen miteinander zu verbinden. Die Profilteile können erforderlichenfalls auf Gehrung geschnitten werden, so dass die Gehrungsschnittflächen die

Fügeflächen bilden.

Das eigentliche Verschweißen der Profilteile im Sinne der vorliegenden Erfindung erfolgt durch Anschmelzen und anschließendes Fügen der Fügeflächen an den Profilstabenden. Flierzu werden die zu verschweißenden Profilteile zunächst in eine entsprechende Spannvorrichtung eingelegt und mit Hilfe von Anschlägen und Führungen in der Vorrichtung zueinander positioniert. Daraufhin werden die

Fügeflächen in einem Anschmelzschritt gegen die Heizfläche eines Heizelementes der Schweißvorrichtung gedrückt. Bei dem dabei stattfindenden Anwärm- und Angleichschritt wird Material des jeweiligen Profilteils an dessen Fügefläche geschmolzen, so dass die für die Schweißverbindung erforderliche Schmelze, also durch Wärmeeinwirkung flüssig oder teigig gewordenes Material, entsteht. Durch das Andrücken der Fügefläche an das Heizelement, das sog. Angleichen, werden ggf. auf den Fügeflächen vorhandene Unebenheiten mit abgeschmolzen. Beim anschließenden Umstellen wird das Fleizelement zwischen den Profilteilen entfernt, bevor diese gefügt werden. Das Fügen erfolgt durch in Kontakt bringen und Stauchen beider Profiteile, wobei die angeschmolzenen Fügeflächen in

Fügerichtung aufeinander zubewegt und gegeneinander gepresst werden. Der noch heiße, vorzugsweise thermoplastische Werkstoff der beiden Profilteile, die Schmelze, kommt dabei in Kontakt und bildet nach dem Erkalten eine stabile Schweißverbindung. Ein solcher Verfahrensablauf ist beispielsweise in der DE 10 2012 1 12 533 A1 beschrieben.

Die Fügepartner selbst sind um ein Übermaß länger als das spätere Fertigmaß der verbundenen Elemente des Werkstückes. Zur Bildung der Schmelze wird ein Teil dieses Übermaßes, der sogenannte Abbrand, an dem Fleizelement

abgeschmolzen. Ein anderer Teil des Übermaßes erweicht während des

Anschmelzschrittes und wird in dem anschließenden Fügeschritt auf das

vorgesehene Endmaß gestaucht. Das Verhältnis des Übermaßes hinsichtlich des Abschmelzens und Stauchens ist variabel. Der Abbrand kann je nach verwendeter Profilart größer oder kleiner gewählt werden, um stets ausreichend Schmelze für eine zuverlässige Schweißverbindung zur Verfügung zu stellen.

Während des Anschmelzschrittes an dem Fleizelement beginnt das Material des Profilteils an der Fügefläche, beispielsweise PVC, zu fließen und sich zu

verformen. FH ierbei bewegt sich die Schmelze, die durch das Andrücken des Profilteils an den Fleizspiegel verdrängt wird, auch seitlich nach außen über den Rand der Fügefläche bis auf die Außenflächen, insbesondere auf die Sichtflächen des Profilteils hinaus.

Die Sichtflächen des Profilteils sind diejenigen äußeren Flächen, die im fertigen und eingebauten Zustand des Werkstückes sichtbar sind. Bei Fenstern oder Türen sind dies die in der Fenster- oder Türebene sichtbaren Flächen der einzelnen Profilteile. An den sich in der Regel quer oder senkrecht zu den Sichtflächen erstreckenden Funktionsflächen der Profilteile können Befestigungselemente, bspw. Beschläge, oder andere Werkstückelemente, bspw. Fensterscheiben, angeordnet und befestigt werden.

Bei bekannten Verbindungsverfahren erkaltet während des Fügens der als überschüssige Schmelze nach außen tretende Werkstoff der Profilteile und bildet an der Verbindungsstelle der Profilteile eine Schweißraupe aus. Eine solche Schweißraupe auf Außenflächen des Profilteils, insbesondere auf den Sichtflächen steht jedoch der Maßhaltigkeit des Werkstückes sowie einem hochwertigen

Qualitätseindruck entgegen. Daher wird die Schweißraupe nach einer gewissen Abkühlzeit in Nachfolgemaschinen, beispielsweise Verputzmaschinen entfernt, bspw. durch Fräsen von Schattennuten oder durch bündiges Abstechen entlang der Verschweißung.

Mittlerweile werden auch folierte bzw. laminierte Profile zur Fierstellung von

Fenster-und Türrahmen bzw. -flügeln verwendet, um diese auf einfache Weise mit unterschiedliche Farben oder Dekoren auszustatten. Bei derartigen Profilen gestaltet sich die notwendige Nachbearbeitung von Schweißraupen im Fügebereich schwierig, da die dünnen Folien bzw. Laminatschichten durch eine mechanische Bearbeitung leicht beschädigt werden können. Insbesondere bei automatisierten oder teilautomatisierten Abläufen kann so ein erhöhter, kostentreibender

Ausschuss entstehen. Durch das Entfernen der Schweißraupe wird der

darunterliegende, von der Folie oder der Laminierung farblich abweichende

Grundwerkstoff des Profilteils sichtbar, der von Hand in einer entsprechenden Farbe kaschiert werden muss.

Seit einigen Jahren wird die fertigungstechnische Idealvorstellung verfolgt, eine Verschweißung von Profilteilen, insbesondere von solchen mit einem Dekor zu erreichen, die in optisch ansprechenden Sichtflächen resultiert, wobei keine

Schweißnaht entstehen soll, die entgratet und/oder nachgefärbt werden muss. Lösungsansätze des jüngeren Stands der Technik beabsichtigen, die Entstehung einer Schweißraupe von vornherein verhindern, indem das Fließen der Schmelze vor und/oder während des Fügens gezielt beeinflusst wird. Bspw. kann das jeweilige Profilbauteil dazu mit Begrenzungselementen, wie zum Beispiel

Begrenzungsmessern, eingeengt werden, um das Austreten von Schmelze zu verringern oder zu verhindern. Dies ist beispielsweise in den Druckschriften DE 20

2015 000 908 U1 , DE 10 2015 107 121 A1 , DE 10 2016 102 240 A1 und DE 10

2016 104 785 A1 vorgeschlagen. Zum Teil weisen diese Vorrichtungen Formteile auf, die vor und/oder während des Anschmelzschrittes zur Beeinflussung der Schmelze bewegt werden können. Dabei soll entweder verhindert werden, dass Schmelze nach Außen tritt und/oder bereits nach außen getretene Schmelze zurück zur bzw. auf die Fügefläche des jeweiligen Profilteils bewegt werden, so dass beim anschließenden Fügen eine Schweißraupe erst gar nicht entsteht.

Ein hierbei neu auftretendes Problem sind Verunreinigungen der Schmelze mit aufgeschmolzenem Material der Schutzfolien. Diese befinden sich auf den

Sichtflächen der Profilteile und dienen dem Schutz vor Transportschäden sowie der Einwirkung von Baustoffen und werden vor dem Anschmelzschritt in einem zusätzlichen Arbeitsschritt lokal entfernt.

Trotz dieser zusätzlichen Maßnahmen verbleibt dennoch oftmals ein Spalt zwischen dem jeweiligen Begrenzungselement und dem Profilteil, durch den

Schmelze fließen kann, so dass das Auftreten einer Schweißraupe nicht immer zuverlässig zu unterdrücken ist. Nach dem Abkühlen müssen auftretende

Schweißraupen daher weiterhin in einem zusätzlichen Arbeitsschritt entfernt werden. Der Fertigungsaufwand und die Fertigungskosten lassen sich somit nicht in dem gewünschten Maße reduzieren.

In der EP 2 255 942 A1 wird vorgeschlagen, die Begrenzungselemente gleichzeitig als bewegliche Schneidklingen auszubilden. Während des Fügeschrittes, in dem die Profilteile mit ihren angeschmolzenen Fügeflächen bereits gegeneinander gepresst und dabei gestaucht werden, vollziehen diese Schneidklingen zunächst abwechselnd eine Hin- und Herbewegung, um die noch nicht vollständig

abgekühlte und noch nicht verfestigte Schweißraupe an ihrer Wurzel zum Profilteil zu verjüngen. Nach vollständigem Abkühlen und dem Verfestigen der

Schweißraupe erfolgt eine weitere Relativbewegung der Schneidklingen, um die Schweißraupe vollständig zu entfernen. Dieses Verfahren verlagert jedoch das Entfernen der Schweißraupe in die Schweißmaschine und konnte sich technisch nicht durchsetzen.

Die WO 2013/132406 A1 und die WO 2014/122572 A1 schlagen zur Vermeidung einer Schweißraupe alternativ vor, Profilmaterial am Rand der Fügefläche vor dem Anschmelzen zu entfernen, um die zur Erzeugung der Schmelze zur Verfügung stehende Materialmenge von vornherein zu reduzieren. Hierdurch soll bereits die Schmelze nicht mehr auf die Außenflächen der Profilteile austreten. Dabei kann es aber zu Festigkeitsverlusten an der Verbindung kommen, da das Profilteil an seiner Fügefläche nicht vollständig angeschmolzen und wegen der dadurch gegebenen kleineren effektiven Querschnittfläche nicht vollflächig verschweißt wird.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mittels welcher das Auftreten bzw. die

Ausprägung einer Schweißraupe zuverlässig vermieden bzw. herabgesetzt werden kann. Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren nach Anspruch 1 sowie einer Vorrichtung nach Anspruch 15.

Danach ist erfindungsgemäße ein Verfahren zum Verbinden von wenigstens zwei Profilteilen vorgesehen, insbesondere zum Herstellen von aus einem

thermoplastischen Kunststoff bestehenden Tür- oder Fensterrahmen bzw. -flügeln, wobei die wenigstens zwei an relativ zueinander verfahrbaren Profilauflagen festgelegten Profilteile in einem Anschmelzschritt mittels eines Heizelementes jeweils an einer endseitigen Fügefläche angeschmolzen werden. Nach Entfernung des Heizelementes werden die Profilteile in einem Fügeschritt mit den angeschmolzenen Fügeflächen so lange gegeneinander gepresst, bis die dort miteinander in Kontakt gebrachte Schmelze unter Ausbildung einer

Schweißverbindung abkühlt und sich verfestigt. Dabei liegt an wenigstens einer Außenfläche wenigstens eines Profilteils ein Begrenzungselement mit einer

Trennkante auf und/oder an. Während des Anschmelzschrittes kontrolliert und/oder begrenzt das Begrenzungselement den Austritt eines Schmelzüberschusses am Übergang der jeweiligen Fügefläche zur Außenfläche, insbesondere Sichtfläche des Profilteils. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass vor dem Fügeschritt in einem Vereinzelungsschritt ein Gegenwerkzeug entlang der Trennkante des Begrenzungselementes durch die Schmelze geführt wird, um den über die

Trennkante ausgetretenen Schmelzüberschuss zu vereinzeln.

Unter dem Anschmelzschritt ist das Andrücken der Profilteile an das Heizelement, bspw. einem Heizspiegel, gemeint, wobei der an der Fügefläche befindliche

Werkstoff des Profilteils durch das Anwärmen an- bzw. abgeschmolzen wird.

Das Profilteil wird dabei um den sogenannten Abbrand, also um das flüssig bzw. teigig werdende und unter dem Einfluss der Andruckkraft seitlich ausweichende Material des Profilteils kürzer. Da die Fügefläche des Profilteils gegen das meist ebene Heizelement gedrückt wird, werden eventuell an der Fügefläche des

Profilteils befindliche Unebenheiten an- oder sogar ausgeglichen. Die seitlich ausweichende Schmelze tritt in den Bereichen, in welchen ein

Begrenzungselement an der Außenfläche des Profilteils an und/oder aufliegt, über die Trennkante hinaus und kühlt dort schneller ab als an der Fügefläche. Dieser zur Herstellung der Schweißverbindung nicht erforderliche Anteil der Schmelze wird als Schmelzüberschuss bezeichnet.

Die Außenfläche kann vorzugsweise wenigstens eine Sichtfläche und/oder

Funktionsfläche des Profilteils sein.

Der insbesondere an den Sichtflächen austretende Schmelzüberschuss kann bei farbig folierten oder laminierten Profilteilen neben dem Grundwerkstoff des Profilteils auch Anteile aus der aufgeschmolzenen Dekorfolie oder Dekorschicht enthalten. Diese kann unterschiedliche Materialien enthalten, die in ihren

Eigenschaften von dem Grundwerkstoff des Profilteils abweichen können. Der Grundwerkstoff des Profilteils besteht in der Regel aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie bspw. PVC, derjenige der Dekorfolie oder Dekorschicht z.T. aus anderen Kunststoffen. Eine Dekorfolie kann beispielsweise aus einer pigmentierten und/oder mit Druckfarbe beschichteten PVC-Flalbhartfolie bestehen, die zum Schutz vor Witterung mit einer transparenten Acrylatfolie laminiert sein kann. .

Außerdem können in dem Schmelzüberschuss Anteile aus aufgeschmolzener Schutzfolie enthalten sein. Die Schutzfolie kann aus einem anderen Material, wie beispielsweise LDPE, bestehen und ist mittels eines Klebers auf den Profilteilen lösbar befestigt. Die Profilteile sind an den Sichtflächen in der Regel zum größten Teil mit Schutzfolien belegt, um Beschädigungen der Profilteile sowie der daraus hergestellten Werkstücke bei Transport und Einbau zu vermeiden. Die Schutzfolie reicht in der Regel in den Bereich des Schmelzüberschusses hinein, sofern sie nicht in einem vorherigen Arbeitsschritt entfernt wurde.

Sobald der Anschmelzschritt abgeschlossen ist, werden die auf den Profilauflagen festgespannten Profilteile auseinandergefahren, so dass das Fleizelement aus dem Bereich zwischen den Fügeflächen der Profilteile entfernt werden kann. Die jeweils an dem oder den Profilteilen anliegenden Begrenzungselemente bewegen sich dabei zusammen mit den Profilauflagen vor und zurück.

In der auseinandergefahrenen Stellung der späteren Fügepartner wird

erfindungsgemäß und anders als bei den bekannten, eine Schweißraupe

vermeidenden Verfahren der Schmelzüberschuss nicht zurück auf die Fügefläche befördert, sondern mittels des Gegenwerkzeugs vereinzelt. Unter Vereinzeln ist zu verstehen, dass die über die Trennkante nach außen getretene Schmelzemasse von der an der Fügefläche befindlichen Schmelze abgeteilt und die dabei entstehende, separate Werkstoffmasse von dem jeweiligen Profilteil abtrennt wird. Aufgrund der Vereinzelung kühlt die abgeteilte Schmelze so stark ab, dass sie als bereits verfestigtes Stück Profilwerkstoff abfällt.

Ein Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass die in dem

Schmelzüberschuss enthaltenen Verunreinigungen durch Dekor- und

Schutzfolienanteile sowie durch die bereits stärker abgekühlten und nur noch als teigige Masse vorliegenden Schmelzeanteile nicht mehr mit der zum eigentlichen Fügen erforderlichen Schmelze vermischt werden. Die Schweißverbindung erhält so eine hohe Güte. Untersuchungen haben gezeigt, dass sich auf diese Weise die Festigkeitswerte von Eckverbindungen stark gegenüber den bekannten

Eckverbindungen erhöhen lässt, bei denen eine Schweißraupe ebenfalls vermieden werden soll. Aufwändige Nachbearbeitungen gerade an den Sichtflächen der Profilteile können damit auf ein Minimum reduziert oder sogar vollständig

vermieden werden. Dies sogar dann, wenn auf das vorherige lokale Entfernen der Schutzfolie verzichtet wird.

Bevorzugt kann das Gegenwerkzeug während des Vereinzelungsschrittes eine Abrollbewegung vollziehen. Auf diese Weise wirken keine oder nur geringe

Schubkräfte auf die durch das Gegenwerkzeug bearbeitete Schmelze. Die die auf der Fügefläche des Profilteils befindliche Schmelze wird somit nicht oder nur kaum verschoben, was die Qualität und Festigkeit der daraus hergestellten

Fügeverbindung verbessert. Außerdem kann die Gleitreibung zwischen dem

Profilteil bzw. der Trennkante und dem Gegenwerkzeug reduziert werden, wodurch sich der Verschleiß an den in Wirkstellung miteinander in Kontakt tretenden

Werkzeugen verringert.

Als vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung hat sich ebenfalls erwiesen, das Gegenwerkzeug während der Vereinzelung des Schmelzüberschusses zumindest abschnittsweise mit der Trennkante in Kontakt gebracht wird. Auf diese Weise ist eine besonders zuverlässige Vereinzelung des Schmelzüberschusses von der an der Fügefläche verbleibenden Schmelze möglich. Dort, wo die Trennkante und das Gegenwerkzeug in direkten Kontakt miteinander kommen, findet bereits eine Abtrennung des Schmelzüberschusses statt. Der Schmelzüberschuss wird sozusagen abgeschnitten. Vergleichbar ist dieses Werkzeugprinzip mit dem

Keilschneiden bzw.„Messerschneiden“ oder aber mit dem Scherschneiden gemäß DIN 8588. Das Begrenzungselement ist dabei das feststehende Werkzeug mit einer als Schneide wirkenden Trennkante und das bewegliche Gegenwerkzeug den stumpf ausgebildeten Amboss oder Gegenschneide.

In Weiterbildung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass das

Gegenwerkzeug an die Trennkante, insbesondere federbelastet oder mittels eines eigenen Antriebes, angelegt wird.

Von besonderem Vorteil kann es sein, wenn das Gegenwerkzeug und das

Begrenzungselement beim Vereinzeln über die wirksame Trennkante

mechanischen Kontakt miteinander haben. Auf diese Weise kann ein besonders „sauberer Schnitt“ ermöglicht werden, der den Schmelzüberschuss und ggf. eine Schutzfolie vom Profilteil vereinzelt.

Mittels einer Federbelastung kann die Führung des Gegenwerkzeugs mit einer gewissen Toleranz versehen werden, die durch die Federkraft sowie den Federweg ausgeglichen wird. Auch Toleranzen an der Kante des Profilteils können auf diese Weise ausgeglichen werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann außerdem vorgesehen sein, dass das Begrenzungselement in der Ebene der Außenfläche des Profilteils, auf der es aufliegt, relativ zur Fügefläche in zumindest zwei Positionen verfahren wird, insbesondere in eine vorverlagerte Position während des Vereinzelungsschrittes und in eine zurückgezogene Position während des Fügeschrittes oder umgekehrt. Entsprechend kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer entsprechenden Führung versehen sein, die eine derartige Bewegung des Begrenzungselementes ermöglicht. In der vorverlagerten Position des Begrenzungselementes kann dessen Trennkante an oder kurz hinter dem Bereich angeordnet werden, bis zu welchem das Profilteil abgeschmolzen wird. Dieser Bereich bzw. Punkt wird auch als Schmelzendpunkt bezeichnet. Da an dieser Stelle während des Fügeschrittes auch der

Stauchvorgang beginnt, wird derselbe Bereich auch als Stauchweganfang bezeichnet. Dem gegenüber in Füge- bzw. Stauchrichtung zurückversetzt, liegt der sogenannte Fügeendpunkt bzw. das Stauchwegende. Während des Stauchens wird das jeweilige Profilteil bis zum Fügeendpunkt verkürzt. Die vorverlagerte Position des Begrenzungselementes kann also zwischen dem Fügeendpunkt und dem Schmelzendpunkt liegen. Die zurückgezogene Position, die als

„Stauchposition“ während des Fügens eingenommen wird, kann hinter dem

Fügeendpunkt liegen, um eine Kollision der sich gegenüberliegenden

Begrenzungselemente der beiden Profilteile zu vermeiden.

Als vorteilhaft hat sich außerdem herausgestellt, das Gegenwerkzeug mit einem vorgegebenen Werkzeugabstand, vorzugsweise kleiner als 0,5 mm, insbesondere im Bereich kleiner 0,2 mm und größer als 0 mm, besonders bevorzugt bei 0,1 mm, zur Trennkante zu führen. Hierdurch wird ein direkter Kontakt zwischen dem

Gegenwerkzeug und der Trennkante des Begrenzungselements vermieden, so dass ein bei direktem Kontakt drohender Verschleiß an der Trennkante des

Begrenzungselementes bzw. an dem Gegenwerkzeug vermieden wird. Es hat sich außerdem gezeigt, dass bei Einhaltung des vorgegebenen Werkzeugabstandes eine zuverlässige Vereinzelung erzielt werden kann.

Erfindungsgemäß kann das Gegenwerkzeug auch messerartig ausgebildet sein und eine Schubbewegung ausführen, die sich aus einem längs der Trennkante verlaufenden Bewegungsanteil und einem quer dazu verlaufenden

Bewegungsanteil zusammensetzt. Im Ergebnis ergibt sich so eine gegenüber der Trennkante schräg verlaufende Bewegung des Gegenwerkzeugs. Bei dieser Alternative zu einem eine reine Abrollbewegung ausführenden Gegenwerkzeug wird das messerähnliche Gegenwerkzeug an der Trennkante in Richtung der Trennkante sowie gleichzeitig quer dazu bewegt und schiebt den zu vereinzelnen Schmelzüberschuss von der Fügefläche weg.

Bevorzugt kann das messerähnliche Gegenwerkzeug schräg zur Fügefläche bzw. zu der von der Fügefläche definierten Fügeebene angeordnet sein. Durch die Querbewegung und die Schrägstellung des Gegenwerkzeugs kann der

Schmelzüberschuss besser von dem Profilteil weggeführt und sauber vereinzelt.

Nach einer anderen Ausführungsform ist es möglich, dass das Gegenwerkzeug eine kombinierte Schub- und Abrollbewegung ausführt.

In Weiterbildung der Erfindung kann die die Fügefläche nach außen begrenzende Profilkante des jeweiligen Profilteils in dem durch das Gegenwerkzeug

bearbeiteten Bereich durch das Gegenwerkzeug selbst oder durch ein separat bewegbares Nachbearbeitungswerkzeug zumindest abschnittsweise nach innen in Richtung zur Fügefläche verformt werden. Der Profilkante, also der Rand der Fügefläche, soll hierdurch eine„Ausrichtung“ aufgeprägt werden, in welche sie beim anschließenden Fügeschritt und dem dabei vorgenommenen Stauchen verdrängt wird. Die Profilkante bewegt sich während des Stauchens nach innen zur Fügefläche hin, so dass quasi automatisch eine sogenannten„Schattennut“ bzw. V-Nut an der Verbindungsstelle entsteht und gleichzeitig einem sichtbaren Austritt von Grundmaterial, das unter der Farbschicht an der Profiloberfläche liegen kann, entgegenwirkt wird. Eventuell bestehende Flöhenunterschiede zwischen den aneinandergefügten Profilteilen können auf diese Weise kaschiert bzw. optisch ausgeglichen werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann auf die Vereinzelung des

Schmelzüberschusses ein Nachbearbeitungsschritt mit einem

Nachbearbeitungswerkzeug erfolgen, in welchem die Verformung der Profilkante stattfindet. Mittels eines separaten Nachbearbeitungswerkzeugs und eines zum Vereinzelungsschritt separaten Schritt lässt sich die Art und Ausprägung der Nachbearbeitung bedarfsgerecht anpassen.

Alternativ kann es von Vorteil sein, die Profilkante bereits zusammen mit der Bewegung des Gegenwerkzeugs entlang der Trennkante zu verformen. Dies kann beispielsweise unter Verwendung eines konturierten Gegenwerkzeuges, bspw. einer Rolle, geschehen und bietet Vorteile im Hinblick auf reduzierte Taktzeiten des Fertigungsprozesses.

Denkbar ist auch, dass das Nachbearbeitungswerkzeug gleichzeitig beide

Profilteile bearbeitet.

Grundsätzlich kann eine Bearbeitung durch das Nachbearbeitungswerkzeug derart erfolgen, dass sowohl die jeweilige Profilkante der Profilteile mittels des

Nachbearbeitungswerkzeuges vor dem Fügeschritt verformt als auch während oder nach Beendigung des Fügeschrittes der sich durch die Schweißnaht ergebenden Fügelinie eine Form aufgeprägt wird. Hierbei kann das Nachbearbeitungswerkzeug zur Verformung der Profilkanten auf die Enden der Profilteile zu gefahren werden, um die Profilkanten zu verformen. Anschließend kann das

Nachbearbeitungswerkzeug in dieser Stellung belassen werden, während die Profilenden im Fügeschritt aufeinander zu bewegt und dabei zur Bildung der Schweißverbindung gestaucht werden. Die auf die sich dabei ergebende Fügelinie aufgeprägte Form ergibt sich aus der Form der Bearbeitungsflächen des

Nachbearbeitungswerkzeuges, die beim Stauchen mit dem Profilteilen in

Verbindung stehen.

Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann die Bearbeitung durch das Nachbearbeitungswerkzeug aber auch zweistufig erfolgen. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Nachbearbeitung in der Weise erfolgt, dass die jeweilige Profikante der Profilteile in einer ersten Bearbeitungsstufe vor dem

Fügeschritt mittels des Nachbearbeitungswerkzeugs verformt wird. In einer zweiten Bearbeitungsstufe, die während oder nach Beendigung des Fügeschritts, also des Stauchens erfolgt, kann der sich durch die Schweißnaht ergebenden Fügelinie mittels des Nachbearbeitungswerkzeugs eine Form aufgeprägt werden. Flierzu kann das Nachbearbeitungswerkzeug zurückgezogen und nochmals auf die

Fügestelle zu bewegt werden. Zum Beispiel kann hier eine V-förmige Nut

aufgeprägt werden.

Das Nachbearbeitungswerkzeug kann dazu verwendet werden, während des Fügeschritts ein Fließen von Schmelzgut in Richtung der Sichtfläche zu begrenzen. Dies kann beispielsweise dazu genutzt werden, der sich durch die Schweißnaht ergebenden Fügelinie eine bestimmte Gestalt aufzuprägen, bspw. die bereits erwähnte V-förmige Nut.

Die Erfindungsgemäß nach Anspruch 15 vorgeschlagene Vorrichtung zum

Verbinden von wenigstens zwei Profilteilen kann insbesondere zur Herstellung von aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Profilteilen zu Tür- oder

Fensterrahmen bzw. -flügeln ausgebildet sein. Die Vorrichtung weist wenigstens zwei relativ zueinander verfahrbare Profilauflagen zum Festlegen von wenigstens zwei Profilteilen auf. Außerdem ist ein zwischen die Profilauflagen einführbares Heizelement zum jeweils endseitigen Anschmelzen der wenigstens zwei

festgelegten Profilteile an ihren Fügeflächen vorgesehen. Dabei ist wenigstens ein Begrenzungselement zum Auf- oder Anliegen an wenigstens einer Außenfläche wenigstens eines Profilteils, vorzugsweise zum Kontaktieren wenigstens einer Sichtfläche und/oder wenigstens einer Funktionsfläche, vorgesehen. Das

Begrenzungselement ist mit einer Trennkante zum Kontrollieren und/oder

Begrenzen des Austritts eines Schmelzüberschusses zur Außenfläche des

Profilteils am Übergang zur jeweiligen Fügefläche ausgebildet. Die Vorrichtung weist ein Gegenwerkzeug zum Vereinzeln des über die Trennkante ausgetretenen Schmelzüberschusses auf, das entlang der Trennkante und durch die Schmelze verfahrbar ist. Die Erfindungsgemäße Vorrichtung kann zudem in der Weise ausgebildet sein, dass das Gegenwerkzeug dreh- oder schwenkbar bezüglich der Trennkante geführt ist. Vorzugsweise kann dass das Gegenwerkzeug als Rolle ausgeführt sein. Auf diese Weise kann das Gegenwerkzeug die oben beschriebene Abrollbewegung vollziehen.

Erfindungsgemäß hat es sich als Vorteil erwiesen, wenn die Bearbeitungsfläche, insbesondere die Mantelfläche des Gegenwerkzeuges konturiert ist. Eine

Konturierung kann zum Beeinflussen der Schmelze an der Fügefläche vorgesehen werden, um bspw. gleichzeitig mit dem Entlangfahren des Gegenwerkzeugs an der Trennkante des Begrenzungselementes auch eine Verformung der Profilkante durchzuführen.

Eine Verformung der Profilkante kann alternativ auch mittels eines

Nachbearbeitungswerkzeugs zum Bearbeiten der Profilkante erreicht werden, wobei das Nachbearbeitungswerkzeug vorzugsweise als Rolle oder als Leiste oder als Wippe ausgebildet sein, wobei die Rolle oder Leiste oder auch die Wippe, vorzugsweise eine Prägekontur, insbesondere eine V-förmige Prägekontur aufweisen kann. Bei der ersten Variante kann die Rolle über die Profilkante nach dem Vereinzeln unmittelbar vor, während oder unmittelbar nach dem Stauchen geführt werden. Bei der zweiten Variante wird die Leiste nach dem Vereinzeln über die Profilkante geführt. Auch dies kann wieder unmittelbar vor, während oder unmittelbar nach dem Fügen bzw. Stauchen durchgeführt werden. Bei der letzten Variante wird nach dem Vereinzeln die Wippe über die Profilkante geführt. Dies kann ebenfalls unmittelbar vor, während oder unmittelbar nach dem Fügen bzw. Stauchen ausgeführt werden. Hierdurch ist auf der Fügeverbindungsstelle eine V- Nut erzeugbar.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind das Heizelement und/oder das

Gegenwerkzeug und/oder ein Nachbearbeitungswerkzeug zum Verformen der Profilkante zumindest teilweise bewegungsgekoppelt. Eine Kopplung der Bewegung der einzelnen Elemente der Vorrichtung kann wiederum zu einer Verkürzung der Taktzeit führen. Zudem ist unter Umständen keine zusätzliche Aktorik zur Erzeugung der Gegenwerkzeugbewegung erforderlich.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann das Nachbearbeitungswerkzeug zum gleichzeitigen Bearbeiten der beiden miteinander zu fügenden Profilteile

ausgebildet sein. Hierdurch ist eine zeitsparende, synchrone Bearbeitung der Profilenden besser möglich. Ferner kann ein das Nachbearbeitungswerkzeug mit nur einem Antrieb bewegt werden.

Vorzugsweise kann das Nachbearbeitungswerkzeug eine mit dem Profilteil in Kontakt bringbare Bearbeitungsfläche aufweisen, die zumindest abschnittsweise unter einem Winkel von größer 0° zur Fügefläche verläuft. Auf diese Weise kann ein Verformen der Profilkante nach dem Vereinzelungsschritt schonender und kontrollierter erfolgen.

Ferner ist es möglich, das Nachbearbeitungswerkzeug mit wenigstens einer zweiten Bearbeitungsfläche auszubilden, die sich an die erste Bearbeitungsfläche anschließt und unter einem anderen Winkel zur Fügefläche verläuft. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht eine besonders schonende und gezielte Bearbeitung der Profilenden bzw. der Schweißnaht vor und während des Fügeschrittes. Die erste Bearbeitungsfläche kann beispielsweise zum Verformen der Profilkante vor dem Stauchen dienen, während die zweite Bearbeitungsfläche während des

Fügeschritts beim Stauchen der Profilenden entweder ein Fließen von Schmelzgut nach außen auf die Sichtflächen begrenzt oder zum Aufprägen einer entlang der Fügenaht verlaufenden Nut dient. Bei letzterem wird das

Nachbearbeitungswerkzeug als eine Art Stempelwerkzeug in der zweiten

Bearbeitungsstufe verwendet. Das Gegenwerkzeug kann auch einen eigenen Antrieb, beispielsweise einen Drehantrieb, zur Ausführung des Vereinzeins ausgestattet oder damit verbunden sein.

Das Begrenzungselement, vorzugsweise die Trennkante, und/oder das

Gegenwerkzeug können auf unterschiedliche Temperaturen aufwärm- oder abkühlbar ausgebildet sein. Auf diese Weise kann das Erkalten des

Schmelzüberschusses für eine zuverlässige Vereinzelung gezielt beeinflusst werden.

Hinsichtlich der Materialeigenschaften kann zudem vorgesehen sein, dass das Gegenwerkzeug gegenüber der Trennkante widerstandsfähiger oder weniger widerstandsfähig gegen mechanischen Verschleiß ausgebildet ist.

Dabei sollten die Komponenten bevorzugt aus hochfestem, wärmebehandelten und/oder beschichteten Werkstoffen ausgeführt werden, um einen geringen

Verschleiß zu gewährleisten. Der Verschleiß kann bspw. in einem Einlaufen des Gegenwerkzeuges auf seiner Mantelfläche vorliegen, mit der das Gegenwerkzeug über eine hohe Standzeit entlang der Trennkante des Begrenzungselementes abrollt.

Beispielsweise können die Begrenzungselemente aus wärmebehandeltem

Messerstahl ausgeführt sein. Das Gegenwerkzeug kann aus einem Rundmaterial vorgesehen sein, welches ebenfalls eine Wärmebehandlung erfahren hat. Denkbar sind hier bspw. Stähle aus der Wälzlagerherstellung. Aufgrund der

Wärmebehandlung kann das jeweilige Bauteil partiell oder vollständig gehärtet sein. Die Auswahl der Werkstoffe sowie die ggf. erfolgende Wärmebehandlung zur Einstellung der einzelnen Härtegrade der Komponenten auf signifikant

unterschiedliche Werte kann erfolgen, um eines der beiden Bauteile, also entweder das Gegenwerkzeug oder die Trennkante bewusst als Verschleißteil mit einer vorgegebenen Standzeit vorzusehen. Alternativ dazu ist es auch möglich, sowohl das Gegenwerkzeug als auch das Begrenzungselement auf sehr ähnliche oder gleiche Verschleißeigenschaften einzustellen, so dass über eine lange Standzeit zu kaum signifikanten Verschleiß an einem der Bauteile kommt.

Bevorzugt kann eine Höhen-Verstellung wenigstens eines Gegenwerkzeuges zur Einstellung unterschiedlicher Profilteildicken und/oder zur Einstellung

unterschiedlicher Werkzeugüberdeckungen zwischen dem Gegenwerkzeug und der Fügefläche des Profilteils vorgesehen sein. Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Höhen-Verstellung für eine Grob- und/oder Feinjustierung der Profildicke eingerichtet ist, wobei die Grobjustierung vorzugsweise in Millimeterschritten und die Feinjustierung, bspw. in Zehntelmillimeterschritten erfolgt. Das Gegenwerkzeug kann in der Höhe feinjustierbar sein, um eine verbesserte Einstellung zur

Trennkannte zu gewährleisten, wobei es sich als vorteilhaft erwiesen hat, wenn das Gegenwerkzeug nur in einem kleinen Umfang in Kontakt zum Schmelzüberschuss zwischen Trennkannte und Fügefläche gelangt. Ziel ist dabei die Schmelze, in diesem Bereich nicht weiter zu vermischen und durch den Kontakt mit dem kühlen Werkzeug auch nicht zu stark abzukühlen.

In einem Ausführungsbeispiel kann das Gegenwerkzeug an der Sichtfläche, die auf der Profilauflage liegt, eine feste Höhenposition einnehmen und dort lediglich feinjustierbar sein. Das andere Gegenwerkzeug für das Vereinzeln an der gegenüberliegenden Sichtfläche kann auf unterschiedliche Profilhöhen einstellbar und feinjustierbar ausgebildet sein. Dies kann auch automatisiert oder manuell erfolgen. Auf diese Weise ist eine sehr hohe Flexibilität bei der Verarbeitung unterschiedlich geformter Profilteile gegeben.

Erfindungsgemäß hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, das Gegenwerkzeug unter einem Anstellwinkel a zur Ebene der Fügefläche anzuordnen.

Unterschiedliche Winkelstellungen des Gegenwerkzeugen können das Vereinzelungsergebnis positiv beeinflussen und auch ein ungewolltes bereichsweises Abkühlen von Schmelze an der Fügefläche verringern. Bevorzugt kann die Winkelstellung des Gegenwerkzeuges dergestalt sein, dass das

Gegenwerkzeug auf der der Fügefläche zugewandten Seite der Trennkante zur Fügefläche beabstandet ist.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer

Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Dabei zeigen schematisch:

Figur 1 eine schematische Ansicht eines zu fügenden Profilteils in einer

Schweißmaschine,

Figuren

2a und 2b das Profilteil gemäß Figur 1 während des Positionierschritts am

Profilanschlag,

Figuren

3a und 3b das Profilteil gemäß Figur 1 während des Anschmelzschrittes,

Figuren 4a bis 4c das Profilteil gemäß Figur 1 nach dem Anschmelzschritt,

Figuren

5a bis 5d das Profilteil gemäß Figur 1 unmittelbar vor dem Vereinzelungsschritt,

Figuren

6a bis 6d ein Funktionsschema zur Verdeutlichung möglicher

Werkzeugstellungen während des Vereinzelungsschrittes,

Figur 7 eine gegenüber der Figur 1 abgewandelte Variante mit alternativem

Gegenwerkzeug,

Figuren

8a und 8b eine Übersichtsdarstellung einer erfindungsgemäßen

Schweißmaschine,

Figuren

9a bis 9c Darstellungen alternativer Ausführungsformen eines

Gegenwerkzeuges,

Figur 10 eine Variante der Erfindung mit gekippter Gegenwerkzeuganordnung,

Figuren 1 1 a

bis 1 1 c ein Funktionsschema des Nachbearbeitungsschrittes,

Figuren 12a

bis 12e eine weitere Ausführungsform mit optional zweistufigem

Nachbearbeitungsverfahren und Figuren 13 a

bis 13e detaillierte Ansichten, die jeweils zu den Figuren 12a bis 12e

korrespondieren.

Gleiche oder gleichwirkende Bauteile werden in den nachfolgend dargestellten Figuren der Zeichnung anhand mehrerer Ausführungsformen mit Bezugszeichen versehen, um die Lesbarkeit zu verbessern.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung 44 in Form einer

Schweißmaschine, die ausschnittsweise in der Figur 1 dargestellt ist. In den Figuren 8a und 8b ist eine Übersicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung 44 in Form einer Schweißmaschine dargestellt, bei welcher die zueinander zu fügenden Profilteile 1 und 34 erkennbar sind, die sich dort mit ihren Fügeflächen 10 gegenüberliegen. Der Einfachheit halber ist in den Figuren 1 bis 7 jedoch nur das Profilteil 1 dargestellt. Die jeweiligen Verfahrensschritte werden jedoch in der Regel an beiden Profilteilen 1 , 34 gleichzeitig durchgeführt.

Figur 1 zeigt ein Profilteil 1 , welches auf eine Profilauflage 2 der Vorrichtung aufgelegt und mittels einer nicht gezeigten Spanneinrichtung an der Profilauflage 2 festgelegt ist. An der Profilauflage 2 ist ein Begrenzungselement 3 angeordnet, das an der Außenfläche des Profilteils, hier an der unteren in Figur 1 verdeckten Sichtfläche 1 1 , anliegt und dabei an die Fügefläche 10 des Profilteils 1 angrenzt. Weiterhin sind in der Figur 1 ein Profilanschlag 4 zum Positionieren und Ausrichten des Profilteils 1 auf der Profilauflage 2 gezeigt. An demselben Profilanschlag 4 wird auch ein zweites in die Vorrichtung eingelegtes Profilteil 34 ausgerichtet. Dieses zweite Profilteil 34, welches mit dem ersten Profilteil 1 verbunden werden soll, ist nur in den Figuren 8a und 8b dargestellt. Die Vorrichtung weist zudem ein

Heizelement 5 auf, welches vorliegend als Heizspiegel ausgeführt ist. Der Profilanschlag 4 und das Heizelement 5 sind jeweils eben ausgebildet. Die Heizflächen 32 des Heizelementes 5 sowie die Anschlagflächen 33 des

Profilanschlags 4 verlaufen parallel zueinander, so dass die an dem Profilanschlag 4 ausgerichteten Profilteile 1 , 34 bzw. die Fügeflächen 10 der Profilteile 1 , 34 mit den Heizflächen 32 des Heizelementes 5 ausgerichtet werden.

Das Profilteil 1 ist vorliegend ein aus thermoplastischem Kunststoff, bspw. PVC, gebildetes Profilelement 1 zur Herstellung eines Fensterflügels. Das Profilteil 1 ist als Strangpressprofil mit mehreren parallel, quer und schräg zueinander verlaufenden Profilwänden 23 ausgebildet, deren äußerste Umrandung die

Profilkante 21 bildet. Das Profilteil 1 weist dabei einerseits Sichtflächen 1 1 und Funktionsflächen 12 auf, die die Außenflächen des Profilteils 1 bilden. Die

Sichtflächen 1 1 sind die im fertig montierten Zustand des Fensters nach außen sichtbaren Flächen. Die Funktionsflächen 12 sind diejenigen Flächen, die für die unterschiedlichen Funktionen des Fensterflügels erforderlich sind, wie bspw. der das Fenster gegenüber dem Fensterrahmen abdichtende Überschlag 13, die Stützfläche 14, die eine in das Fenster eingesetzte Fensterscheibe stützt, sowie weitere Funktionsflächen 12, an denen bspw. Scheibendichtungen angeordnet werden.

Die Vorrichtung weist ein Gegenwerkzeug 6 auf, vorliegend in Form einer Rolle, welches um eine Drehachse 15 drehbar gelagert ist. Dabei verläuft die Drehachse 15 etwa parallel zu der durch die Schnittfläche des Profilteils 1 gebildete

Fügefläche 10 verläuft. Weiterhin ist in Figur 1 ein Nachbearbeitungswerkzeug 22 sowie eine Führung 28 für eine bewegliche Führung des Begrenzungselementes 3 dargestellt.

In den Figuren 2a und 2b ist der sogenannte Positionierschritt schematisch dargestellt, der Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens sein kann. Bei diesem Positionierschritt wird das jeweilige Profilteil 1 , 34 mit seiner Fügefläche 10 gegen eine Anschlagfläche 33 des Profilanschlags 4 gepresst, um die Fügefläche 10 an der Anschlagfläche 33 auszurichten. Die Positionierung beider Profilteile 1 und 34 kann gleichzeitig erfolgen, wenn diese gegen die Anschlagflächen 34 des

Profilanschlags 4 gedrückt werden, um die jeweiligen Fügeflächen 10 gegenüber dem Profilanschlag 4 und somit mit dem Heizelement 5 sowie zueinander auszurichten.

Das Begrenzungselement 3 weist eine entlang der Fügefläche 10 verlaufende Trennkante 9 auf. Während des Positionierschrittes wird ein Spalt zwischen den jeweiligen Anschlagflächen 33 und der jeweiligen Trennkante 9 freigelassen, so dass die Fügeflächen 10 vollflächig an dem Profilanschlag zu liegen kommen. Nachdem das Profilteil 1 an den Profilanschlag 4 ausgerichtet ist, erfolgt eine derart feste Verspannung des Profilteils 1 auf der Profilauflage 2, dass in den folgenden Schritten keine wesentliche Bewegung zwischen dem Profilteil 1 und der Profilauflage 2 erfolgen kann.

In den Figuren 3a und 3b ist der Anschmelzschritt dargestellt, bei welchem die Fügefläche 10 des Profilteils 1 gegen eine Heizfläche 32 des Heizspiegels,

Heizelements 5, gedrückt wird, um das Profilteil 1 an seiner Fügefläche 10 stirnseitig anzuschmelzen. Dazu werden die jeweiligen Profilauflagen 2 in Richtung zu dem Heizelement 5 verfahren, welches nach dem Entfernen des Profilanschlags 4 zwischen die Fügeflächen 10 der Profilteile 1 , 34 gefahren wurde.

Nach dem Abschluss des Anschmelzschrittes wird das Fleizelement 5 zwischen den Profilteilen 1 , 34 entfernt, wie dies in den Fig. 4 a-c und 5a-d gezeigt ist. Ein bei dem Anschmelzschritt entstehender Schmelzüberschuss 7, welcher während des Anschmelzens über die Trennkanten 9 des Begrenzungselementes 3 von der Fügefläche 10 in den Bereich eines Flinterschnittes 36 des Begrenzungselementes 3 ausgetreten ist, wird durch eine Bewegung des Gegenwerkzeuges 6 entlang der Trennkante 9 vereinzelt. Dabei wird das Gegenwerkzeug 6 entlang der Trennkante 9 des Begrenzungselementes 3 verfahren und kommt mit der an der Fügefläche 10 vorliegenden Schmelze sowie mit dem über die Trennkante 9 hinausgetretenen Schmelzüberschusses 7 in Kontakt. Das Gegenwerkzeug 6 verjüngt bzw. spaltet den Schmelzüberschuss 7 an seiner an der Trennkante 9 befindlichen Wurzel soweit, dass der Schmelzüberschuss 7 sich von der an der Fügefläche 10 verbleibenden Schmelze abtrennt.

Dazu rollt das Gegenwerkzeug 6, das im vorliegenden Ausführungsformbeispiel als Rolle ausgebildet ist, mit seiner Mantelfläche 16 über die Trennkante 9 des Begrenzungselementes 3 ab, wodurch die nach außen getretene Schmelze, der Schmelzüberschuss 7, 8 abgetrennt wird.

In den Figuren 4 und 5 erfolgt die Gegenwerkzeugbewegung 19 als längs der Trennkante 9 verlaufender Bewegungsanteil 17. Die Gegenwerkzeugbewegung 19 kann gleichzeitig mit dem Entfernen des Fleizelementes 5 erfolgen, wenn bspw. das Fleizelement 5 sowie das Gegenwerkzeug 6 an einem gemeinsamen Halter 43 gehalten und auf diese Weise mit dem Fleizelement 5 bewegungsgekoppelt sind, so wie dies in der Figur 8a bzw. 8b dargestellt ist. Alternativ dazu kann zunächst das Fleizelement 5 entfernt werden und erst danach die Gegenwerkzeugbewegung 19 erfolgen, wobei das Gegenwerkzeug 6 dazu mittels eines eigenen Antriebs bewegt werden kann.

Das Gegenwerkzeug 6 kann unter Federbelastung gegen die Trennkante 9 des Begrenzungselementes 3 gedrückt werden. Alternativ dazu kann das

Gegenwerkzeug 6 unter Einhaltung eines vorgegebenen Werkzeugabstandes 20, der in der Figur 6d dargestellt ist, entlang der Trennkante 9 des

Begrenzungselementes 3 geführt werden. Dadurch verjüngt sich der

Schmelzüberschuss 7 an seiner an die Fügefläche 10 angrenzenden Wurzel soweit, dass es zu einer Abtrennung, also Vereinzelung des Schmelzüberschusses 7 kommt. Der vereinzelte Schmelzüberschuss 8 kann als ein zusammenhängender Span vorliegen, der sich während des Vereinzelungsschrittes durch unmittelbare Verfestigung des zuvor flüssigen oder teigigen Schmelzüberschusses 7 ausbildet. Auch das Begrenzungselement 3 kann unter Federvorspannung in Richtung der Fügefläche 10 geführt sein, um einerseits während des Anschmelzschrittes einen möglichst engen Spalt zwischen der Heizfläche 32 und der Trennkante 9 zu bilden und andererseits eine entsprechende Federvorspannung gegenüber dem

Gegenwerkzeug 6 zu gewährleisten.

Das Gegenwerkzeug 6 kann bspw. als Kugellager ausgeführt sein, welches mit seinem äußeren Lagerring 6 die Mantelfläche 16 bildet.

Wie aus den Figuren 8a und 8b erkennbar, kann für jede Außenfläche,

insbesondere Sichtfläche 1 1 des jeweiligen Profilteils 1 , 34 ein eigenes

Gegenwerkzeug vorgesehen sein, so dass bei der gleichzeitigen Bearbeitung von zwei gegenüberliegenden Sichtflächen 1 1 zweier Profilteile 1 , 34 insgesamt vier Gegenwerkzeuge 6 eingesetzt werden.

Das Begrenzungselement 3 kann in seiner Funktion zusätzlich durch das

Nachbearbeitungswerkzeug 22 ergänzt sein, welches in dem Anschmelzschritt ein nach außen Treten des Schmelzüberschusses 7 verringern kann. Gleichzeitig kann das Nachbearbeitungswerkzeug 22, welches etwa mit der Fügeebene 10

abschließt, eine Abstützung für das Gegenwerkzeug 6 bilden, an welcher das Gegenwerkzeug 6 abrollen kann.

In den Figuren 5a bis 5d ist die Vereinzelung des Schmelzüberschusses 7 zu dem vereinzelten Schmelzüberschuss 8 dargestellt. Insbesondere in der Figur 5d ist die Ausbildung des vereinzelten Schmelzüberschusses 8 als ein einziger

zusammenhängender Span erkennbar.

Die Figuren 6a bis 6d zeigen ein Funktionsschema mit dem verdeutlicht werden soll, dass das Begrenzungselement 3 eine in Richtung des Gegenwerkzeugs 6 gerichtete oder eine entgegengesetzte Bewegung 30 ausführen kann, die entweder durch das an der Trennkante 7 anliegende Gegenwerkzeug 6 oder durch einen separaten, mit dem Begrenzungselement 3 verbundenen Aktor erfolgen kann. Auf diese Weise kann der Werkzeugabstand 20 bzw. die Andruckkraft zwischen

Gegenwerkzeug 6 und Begrenzungselement 3 eingestellt werden.

In der Figur 6c sind die unterschiedlichen und für das Fügen des Profilteils 1 relevanten Arbeitsbereiche eingezeichnet. Das Profil wird zunächst auf die

Profilzuschnittlänge 24 abgelängt, welche um den sogenannten Abbrand länger ist, als das für das gefügte Profilteil geforderte Endmaß. Weiterhin ist die

Schmelzendpunktlinie 26 eingezeichnet, welche den Bereich kennzeichnet, bis zu welchem das Fleizelement 5 während des Anschmelzschrittes in das Material des Profilteils 1 vordringt. Das dabei aufgeschmolzene Material weicht als

Schmelzüberschuss 7 seitlich aus.

Des Weiteren ist die Trennbereichslinie 25 zwischen der Schmelzpunktlinie 26 und der Fügeendpunktlinie 27 eingezeichnet, welche diejenige Ebene kennzeichnet, bis zur welcher das Gegenwerkzeug 6 während des Vereinzelungsschrittes in das aufgeschmolzene bzw. erweichte Material des Profilteils 1 eindringt, vorliegend in die zu bearbeitende Profilwand 23. Schließlich kennzeichnet die Fügeendpunktlinie 27 den Bereich, bis zu welchem das Profilteil 1 an seiner Profilwand 23 während des anschließenden Fügeschrittes gestaucht wird. Das Verfahren kann auch in der Gestalt modifiziert werden, dass die Trennbereichslinie 25 sowie die

Schmelzendpunktlinie 26 zusammenfallen oder, dass die Fügeendpunktlinie 27 und die Trennbereichslinie 25 zusammenfallen. Bevorzugt ist jedoch die in der Figur 6c eingezeichnete Anordnung, bei der die Trennbereichslinie 25 näher an der

Schmelzendpunktlinie 26 vorgesehen ist als an der Fügeendpunktlinie 27.

Die Position der Trennbereichslinie 25, der Schmelzendpunktlinie 26 und der Fügeendpunktlinie 27 können je nach Profil, Material und Profilform in gewissen Grenzen variiert werden. Alternativ kann es auch sinnvoll sein, dass die

Schmelzendpunktlinie 26 zwischen der Trennbereichslinie 25 und der Fügeendpunktlinie 27 liegt. Dies beispielsweise aber nicht zwingend dann, wenn bei bestimmten Varianten der Erfindung ein Werkzeugabstand 20 zwischen der Trennkante 9 des Begrenzungselementes 3 sowie dem Gegenwerkzeug 6 vorgesehen ist, beispielsweise im Bereich von unter 0,5 mm, insbesondere 0,1 mm bis 0,2 mm. Dann soll ein direkter Kontakt zwischen dem Gegenwerkzeug 6 und der Trennkante 9 aus Verschleißgründen unterbleiben. Zur Einstellung des Werkzeugabstands 20 kann auch die Bewegung 30 des Begrenzungselementes 3 innerhalb seiner Führung 28 genutzt werden.

Die Figur 7 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Gegenwerkzeuges 29, welches nicht wie die zuvor dargestellte Rolle eine Abrollbewegung vollzieht, sondern in einer Schubbewegung mit einem entlang der Trennkante verlaufenden Bewegungsanteil 17 sowie einem quer dazu verlaufenden Bewegungsanteil 18 geführt wird. Insgesamt ergibt sich dann eine schräg zu Trennkante 9 verlaufende Bewegung 19, um den Schmelzüberschuss 7 zu vereinzeln. Die einzelnen

Bewegungsanteile 17, 18 sowie die daraus resultierende Bewegung 19 sind schematisch in der Figur 7 dargestellt. Das links in der Figur 7 dargestellte

Gegenwerkzeug 29 befindet sich dabei in seiner Anfangsposition, das durch gestrichelte Linien dargestellte Gegenwerkzeug 29 in seiner Endposition nach der Vereinzelung. Es kann eine an der Trennkante 9 entlanggeführte Schneidkante aufweisen, mittels welcher der Schmelzüberschuss 7 vereinzelt wird. Das

Gegenwerkzeug 29 kann ebenfalls wie das Gegenwerkzeug 6 mit der Bewegung des Heizelementes 5 gekoppelt sein.

In den Figuren 9a bis 9c sind unterschiedliche Varianten des als Rolle

ausgebildeten Gegenwerkzeugs 6 dargestellt. In der Figur 9a ist das

Gegenwerkzeug 6 als zylindrische Rolle ausgebildet, welche eine im Querschnitt gerade Mantelfläche 16 aufweist. Das in der Figur 9b gezeigte Gegenwerkzeug 6 weist einen zusätzlichen Kragen 37 auf, der im Durchmesser größer als die übrige Mantelfläche 16 ist und welcher im Bereich der Überdeckung 35 des

Gegenwerkzeugs 6 mit der Fügefläche 10 die Trennkante 9 des

Begrenzungselementes 3 hintergreift. Bei dieser Variante des Gegenwerkzeugs 6 gemäß 9b werden das Begrenzungselement 3 und das Gegenwerkzeug 6 in der Art von Scher-Schneidwerkzeugen zu einander geführt.

Bei der Variante des Gegenwerkzeugs 6 gemäß Figur 9c ist ein Einstich 38 vorgesehen, um das Gegenwerkzeug 6 im Bereich seiner Überdeckung mit der Fügefläche 10 zu verjüngen.

Die Stärke der Überdeckung 35 zwischen dem Gegenwerkzeug 6 und der

Fügefläche 10 des Profilteils 1 kann neben der Optimierung der Vereinzelung des Schmelzüberschusses 7 auch dazu genutzt werden, die Profilkante 21 bereits zusätzlich so zu bearbeiten, dass sie zur Fügefläche 10 hin verformt wird, also ihr sozusagen eine Richtung 39 aufgeprägt wird. In der aufgeprägten Richtung 39 soll sich die Profilkante 21 während des Fügeschrittes verformen, so dass eine an der fertigen Fügeverbindung ausgebildete V-Nut zumindest ansatzweise entsteht.

Ebenfalls zum Bewirken eines solchen Effektes, aber auch zur Optimierung der Vereinzelung des Schmelzüberschusses kann das Gegenwerkzeug 6,

insbesondere das als Rolle ausgebildete Gegenwerkzeug 6 unter einem

Anstellwinkel a bezüglich der Fügefläche 10 bzw. einer dazu parallel verlaufenden Fügeebene 31 angestellt sein. Dies ist in der Figur 10 schematisch dargestellt. Der dabei verwendete Anstellwinkel a kann je nach Anwendungsfall vorgegeben werden und durch einen entsprechenden Halter oder eine Verstellung der

Aufhängung des Gegenwerkzeugs 6 erreicht werden.

Die in den Figuren 9a bis 9c dargestellte Überdeckung 35 lässt sich mittels einer Feinjustierung auf vorzugsweise 0,1 mm genau einstellen. Eine Einrichtung zur Feinjustierung wird bevorzugt, an dem Gegenwerkzeughalter 14 vorgesehen, welcher ohnehin mit einer Verstellung 41 zur Anpassung an unterschiedliche Profildicken ausgestattet sein kann. Die Unterscheidung zwischen der Einstellung und Anpassung an unterschiedliche Profildicken sowie der Feinjustierung liegt darin, dass die Flöhenverstellung 41 für den Gegenwerkzeughalter 40 etwa auf 1 mm genau verstellbar sein sollte und die Feineinstellung zur Festlegung der Überdeckung 35 etwa auf 0,1 mm genau einstellbar ist. Je nach Anwendungsfall können die absoluten Werte auch abweichen. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn eine Feinjustierung eine wenigstens 10-mal höhere Genauigkeit gestattet als die eigentliche Flöhenverstellung des Gegenwerkzeugs.

Schließlich wird in den Figuren 1 1 a bis 1 1 c noch ein optionaler

Nachbearbeitungsschritt dargestellt, bei welchem das Nachbearbeitungswerkzeug 22 die Profilkante 21 des jeweiligen Profilteils 1 , 34 in dem durch das

Gegenwerkzeug 6, 29 bearbeiteten Bereich zumindest abschnittsweise nach Innen in Richtung zur Fügefläche 10 verformt. Das Gegenwerkzeug 22 kann dabei beispielsweise in der Fügeebene 31 verfahrbar sein und mit einer vorzugsweise schräg zur Fügefläche 10 gestellten Bearbeitungsfläche 42 die Profilkante 21 unter Aufbringung einer Bearbeitungskraft F nach Innen verformen, so dass sich beim anschließenden Fügen eine V-Nut zwischen den Profilteilen 1 und 34 im Bereich der Verschweißung ergibt.

Das Nachbearbeitungswerkzeug 22 kann alternativ auch während des

Fügeschrittes, also während des Stauchens und/oder im Anschluss daran zum Einsatz kommen.

Eine solche Variante der Erfindung ist in den schematischen Figuren 12a bis 12e sowie in den jeweils dazu korrespondierenden Figuren 13a bis 13e dargestellt.

Wie in diesen Figuren zu erkennen, weist die Vorrichtung 44 ein abgewandeltes Nachbearbeitungswerkzeug 22‘ auf, welches gleichzeitig zur Bearbeitung der beiden miteinander zu fügenden Profilteile 1 und 34 verwendet wird.

Wie aus dem in den Figuren 12a bis 12e und 13a bis 13e hervorgeht, erfolgt zunächst eine Vereinzelung des Schmelzeüberschusses 7 unter Verwendung des Gegenwerkzeuges 6. Nachdem der vereinzelte Schmelzüberschuss 8 entfernt ist, was ab den Figuren 12d bzw. 13d gezeigt ist, erfolgt eine Bearbeitung der beiden Profilteile 1 , 34 mittels des Nachbearbeitungswerkzeugs 22‘. Im vorliegenden Beispiel erfolgt eine zweistufige Nachbearbeitung, bei welcher zunächst der jeweiligen Profilkante 21 eine nach innen auf die Fügefläche 10 gerichtete

Bewegungsrichtung 48 aufgeprägt wird, so dass sich beim anschließenden Fügen eine V-Nut zwischen den Profilteilen 1 und 34 im Bereich der Verschweißung ergibt.

Hierzu weist das im vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendete

Nachbearbeitungswerkzeug 22‘ spiegelsymmetrisch zueinander angeordnete Bearbeitungsflächen 46 auf, welche bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel unter einem Winkel von < 45° zur Fügefläche 10 verlaufen.

Um sicherzustellen, dass sich beim anschließenden Fügen, also beim Stauchen der Profilteile 1 und 34 zueinander, tatsächlich eine V-Nut ausbildet und nicht doch ein noch ggf. vorhandener Schmelzeüberschuß 7 von der Fügefläche 10 nach außen in Richtung der Sichtflächen 1 1 tritt, weist das Nachbearbeitungswerkzeug 22‘ die Bearbeitungsflächen 47 auf, welche unter einem Winkel von > 45° zur Fügefläche 10 spiegelsymmetrisch ausgebildet sind. Die Bearbeitungsflächen 47 bilden sozusagen eine„Negativform“ der im Bereich der Schweißstelle

gewünschten V-Nut.

Die Bearbeitungsflächen 46 und 47 können auch durch eine einzige

Bearbeitungsfläche gebildet sein, bspw. eine abgerundete Fläche.

Der Verfahrensablauf unter Verwendung des Nachbearbeitungswerkzeugs 22‘ ist nachstehend näher beschrieben. Dabei zeigen die Figuren 12a und 13a die Vorrichtung 44 während des Anschmelzschrittes mit offenen

Begrenzungselementen 3, die Figuren 12b und 13b die Vorrichtung 44 mit zur Fügefläche 10 hin verschobenen Begrenzungselementen 3. Die Figuren 12c und 13c zeigt die Vorrichtung 44 nach dem Anschmelzen mit auseinandergefahrenen Profilteilen 1 , 34 während der Bearbeitung mittels der Gegenwerkzeuge 6 in Form von Rollen. Die Rollen fahren entlang der Profilkante 21 und rollen an den Begrenzungselementen 3 ab, um den Schmelzüberschuss 7, in dem auch angeschmolzene Schutzfolie enthalten sein kann, zu vereinzeln.

In den Figuren 12d und 13d ist die Vorrichtung 44 mit wieder angenäherten

Profilteilen 1 und 34 dargestellt. Die Fügeflächen 10 der Profilteile 1 und 34 sind in dieser Stellung noch beabstandet zueinander. Sie liegen jedoch schon so nahe beieinander, dass das dazwischengefahrene Gegenwerkzeug 22‘ mit dessen Bearbeitungsflächen 46 die Profilkanten 21 bearbeiten kann und damit Schmelzgut in Richtung der Fügeflächen 10 nach innen verdrängt. Dabei wird dem Schmelzgut und den unter dem Einfluss der Schmelzwärme erweichten Profilkanten 21 eine nach innen, also in Richtung auf die Fügeflächen 10 gerichtete Bewegungsrichtung aufprägt.

Die Figuren 12e und 13e zeigen die Vorrichtung 44 während des Fügens, wobei die jeweils an der Fügefläche 10 zum Verschweißen vorgesehene Schmelze 45 miteinander in Kontakt gebracht wird und die Profilteile 1 , 34 gegeneinander gestaucht werden. In diesem Bearbeitungsschritt kann das

Nachbearbeitungswerkzeug 22‘, wie in Figuren 12e und 13e gezeigt, zu einem gewissen Grad aus dem Bereich zwischen den Fügeflächen 10 zurückgezogen. Die Bearbeitungsflächen 47 kommen ggf. jedoch mit den Profilkanten 21 in der Weise in Kontakt, dass die Ausbildung einer V-Nut an der fertigen

Schweißverbindung sichergestellt ist.

Das Nachbearbeitungswerkzeug 22‘ kann auch während des Fügeschritts nach dem Stauchen der Profilteile 1 und 34 als eine Art Stempel eingesetzt werden, der das Schmelzgut im Bereich der Profilkanten 21 an der Fügestelle abschließend verformt und ihnen eine Endgestalt aufprägt. In dieser Weise kann eine Nachbearbeitung zweistufig durch Aufprägen einer auf die Fügefläche gerichteten Bewegungsrichtung 48 und ein nachträgliches

Begrenzen des Fließens bzw. Verformen von Schmelzgut in Richtung der

Sichtflächen 1 1 erfolgen.

Denkbar ist aber beispielsweise auch, ein Bearbeitungswerkzeug zu verwenden, welches beispielsweise in der DE 10 2015 107 121 A1 , dort in Figur 6 sowie im zugehörigen Absatz [0066] als Formteil 22 beschrieben wird. Auch ist es möglich, ein aus der DE 10 2016 104 785 A1 bekanntes, dort als Formteil 4 bezeichnetes Werkzeug als Nachbearbeitungswerkzeug zu verwenden. Die Bewegung des dortigen Formteils ist in den Figuren der DE 10 2016 104 785 A1 durch einen Doppelpfeil gekennzeichnet. Insbesondere kann das Nachbearbeitungswerkzeug wie in der dortigen Figur 7 gezeigt nach den Alternativen A, B und C ausgebildet sein, die im Absatz [0038] der DE 10 2016 104 785 A1 beschrieben sind.

Ebenfalls möglich ist es, dass das Gegenwerkzeug 29 gemäß Figur 7 und das Gegenwerkzeug 6, bspw. gemäß Figur 1 in der Weise zu kombinieren, dass des Gegenwerkzeug eine kombinierte Abroll- und Schubbewegung mit den

Bewegungsanteilen 17 und 18 vollzieht.

Jedenfalls hat sich gezeigt, dass die vor dem Fügeschritt erfolgende Vereinzelung des Schmelzüberschusses 7 zu deutlich besseren Fertigungsergebnissen führt, als dies aus den bisher bekannten Vorrichtungen möglich war. Der dabei oftmals als einzelner Span gebildete Schmelzüberschuss 8 kann nachfolgend auf einfache Weise, beispielsweise durch Absaugen oder Druckluft, entfernt werden.

Auf den Sichtflächen 1 1 vorhandene Schutzfolien, die der Einfachheit halber hier nicht dargestellt sind, können ohne vorherige Bearbeitung auf dem Profilteil verbleiben und stören die Ästhetik und die mechanische Festigkeit der

erfindungsgemäß entstandenen Fügeverbindung nicht oder nur unwesentlich. ABSICHTLICH LEER GELASSENE SEITE

Bezugszeichenliste

1 Profilteil

2 Profilauflage

3 Begrenzungselement

4 Profilanschlag

5 Heizelement

6 Gegenwerkzeug

7 Schmelzüberschuss

8 Vereinzelter Schmelzüberschuss

9 Trennkante

10 Fügefläche

1 1 Sichtfläche

12 Funktionsfläche

13 Überschlag

14 Stützfläche (für Fensterscheibe)

15 Drehachse

16 Mantelfläche

17 Bewegungsanteil (längs)

18 Bewegungsanteil (quer)

19 Gegenwerkzeugbewegung (resultierend, schräg)

20 Werkzeugabstand

21 Profilkante

22 Nachbearbeitungswerkzeug

23 Profilwand

24 Profilzuschnittlänge

25 Trennbereichslinie 26 Schmelzendpunktlinie

27 Fügeendpunktlinie

28 Führung

29 Gegenwerkzeug (alternative Ausführungsform) 30 Bewegung des Begrenzungselementes

31 Fügeebene

32 Fleizfläche

33 Anschlagfläche

34 Profilteil

35 Überdeckung

36 H interschnitt

37 Kragen

38 Einstich

39 Richtung

40 Gegenwerkzeughalter

41 Verstellung

42 Bearbeitungsfläche

43 Halter

44 Vorrichtung

45 Schmelze

46 Bearbeitungsfläche

47 Bearbeitungsfläche

48 Bewegungsrichtung