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Title:
HEATING ELEMENT-WELDING MACHINE AND METHOD FOR QUICK REFITTING OF THE TOOLS OF HEATING ELEMENT-WELDING MACHINES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/058486
Kind Code:
A1
Abstract:
A heating element-welding machine (10) comprising a machine frame (16) provided with a work platform for holding a lower tool (18) which can be fitted with a receiving element (24) for a preform; a holder for an upper tool (20) which can be fitted with a receiving element (26) for a preform, said holder being displaceable in linear guides in a vertical direction; and a holder (38), which is arranged in the machine frame in such a way that it is horizontally and vertically displaceable therein in linear guides, for a heating element (22) formed by a base heating panel (22) and preformed fixtures (30;32) which are mounted on the upper and lower parts thereof and which are complimentary to the elements receiving the preforms in the associated tools. The tools (18;20) and the heating element (22), are provided with centering locking devices which can be engaged and disengaged by means of auxiliary force in a respective predefined desired orientation in relation to the machine parts which hold them. The locking devices enable the machine parts, which are joined together by means of said locking devices in order to form a tool sandwich (42), to become coupled to or to become decoupled from the respectively associated holders. The tools and the heating element and the respectively associated holders of the machine parts which are intended to secure the sandwich are respectively provided with couplings for pressure lines and underpressure lines for gaseous or liquid flow media or electric lines for supplying current to the heating element (22). Said couplings can be caused to engage or disengage, together with the parts of the sandwich (42) which can become coupled or decoupled with respect to the associated holders.

Inventors:
THEWS HEINZ (DE)
WERNZ GUENTHER (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/014450
Publication Date:
July 15, 2004
Filing Date:
December 18, 2003
Export Citation:
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Assignee:
KLN ULTRASCHALL GMBH (DE)
THEWS HEINZ (DE)
WERNZ GUENTHER (DE)
International Classes:
B23K20/10; B29C65/20; (IPC1-7): B29C65/20
Domestic Patent References:
WO1998013193A11998-04-02
Other References:
NIJZINK H: "AUTOMATISIERUNGSSTUFEN BEIM EINFUEHREN VON WERKZEUGWECHSELSYSTEMEN", KUNSTSTOFFE, CARL HANSER VERLAG. MUNCHEN, DE, vol. 80, no. 5, 1 May 1990 (1990-05-01), pages 579 - 582, XP000165071, ISSN: 0023-5563
"SCHNELLER WERKZEUG-WECHSEL MIT UNIVERSELLEN MULTIKUPPLUNGEN", PLASTVERARBEITER, ZECHNER UND HUETHIG VERLAG GMBH. SPEYER/RHEIN, DE, vol. 42, no. 3, 1 March 1991 (1991-03-01), pages 134,136, XP000233257, ISSN: 0032-1338
Attorney, Agent or Firm:
Zenz, Joachim Klaus (Zwingenberg, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. HeizelementSchweißmaschine (10) mit einem Maschinenrahmen (16) mit einer Arbeitsplattform zur Halterung eines mit einer Formteilaufnahme (24) bestückbaren Unterwerkzeugs (18), einer oberhalb der Arbeitsplattform vorgesehenen in Linearfüh rungen in senkrechter Richtung verfahrbaren Halterung für ein mit einer Formteilauf nahme (26) bestückbares Oberwerkzeug (20) und einer im Maschinenrahmen (16) in Linearführung horizontal und vertikal verfahrbar angeordneten Halterung (38) für das von einem BasisHeizspiegel (28) und auf dessen Oberund Unterseite montierbaren, zu den Formteilaufnahmen in den zugehörigen Werkzeugen komplementären Spiegel Formaufsätzen (30 ; 32) gebildetes Heizelement (22), welches in auseinandergefahre nem Zustand von Oberund Unterwerkzeug derart horizontal zwischen die geöffneten Werkzeuge (18 ; 20) einfahrbar ist, dass die SpiegelFormaufsätze (32 ; 30) jeweils zu den zugehörigen Formteilaufnahmen (26 ; 24) im Oberund Unterwerkzeug in senk rechter Richtung ausgerichtet sind, wobei das Oberund Unterwerkzeug (20 ; 18) und das Heizelement (22) in teilgeöffnetem Zustand der Werkzeuge zu einem als Einheit handhaben WerkzeugSandwich (42) vereinigbar sind, welcher nach Lösen der Werk zeuge sowie des Heizelements (22) von den sie halternden Maschinenteilen als Ein heit aus der Maschine (10) herausfahrbar und gegen einen für die Verarbeitung von neuen Formteilen unterschiedlicher Form oder Größe geeignet ausgebildeten Werk zeugSandwich (42) austauschbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge (18 ; 20) und das Heizelement (22) jeweils in der vorgegebenen Sollausrichtung zu den sie halternden Maschinenteilen zentrierende und durch Hilfs kraftBetätigung in und außer Eingriff bringbare Verriegelungseinrichtungen vorgese hen sind, welche eine gleichzeitige Anbzw. Abkopplung der Teile des jeweiligen WerkzeugSandwichs (42) an den jeweils zugeordneten Halterungen der zur. Befesti gung der Bestandteile des Sandwichs (42) bestimmten Maschinenteile ermöglichen, und dass die Werkzeuge (18 ; 20) und das Heizelement (22) sowie die jeweils zuge ordneten Halterungen der zur Befestigung des Sandwichs (42) bestimmten Maschi nenteile jeweils mit Kupplungen für Druckbzw. Unterdruckleitungen für gasförmige oder flüssige Strömungsmedien bzw. elektrische Leitungen zur Stromzufuhr zum Heizelement (22) versehen sind, welche zugleich mit dem Anund Abkoppeln der Teile des Sandwichs (42) an den zugeordneten Halterungen in und außer Kupplungseingriff gebracht werden.
2. HeizelementSchweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtungen mit an den Werkzeugen (18 ; 20) und der Halterung des Heizelements (22) vorgesehenen Riegelaufnahmen durch hilfskraftbetätigte, mit den Riegelaufnahmen in und außer Eingriff bringbaren Riegelelementen versehen sind.
3. HeizelementSchweißmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Riegelelemente durch druckmittelbetätigte ServoAggregate wahlweise in und au ßer Riegeleingriff mit den zugeordneten Riegelaufnahmen in den Werkzeugen bzw. der Halterung des Heizelements stellbar sind.
4. HeizelementSchweißmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Riegelelemente durch elektrisch betätigte ServoAggregate wahlweise in und au ßer Riegeleingriff mit den Riegelaufnahmen der Werkzeuge bzw. des Heizelements stellbar sind.
5. HeizelementSchweißmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinenrahmen (16) mit einem umschließenden Gehäuse versehen ist, welches an der zur Beschickung mit zu verschweißenden Formteilen und zur Entnahme der verschweißten Formteile vorgesehenen Vorderseite durch eine wahlweise zu öffnende und zu schließende Schutztür (56) verschließbar ist, und dass die Schutztür während des Schweißvorgangs gegen ungewolltes Öffnen sichernde Schließvorrichtung vorgesehen ist.
6. HeizelementSchweißmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutztür (56) als in senkrechter Richtung verschiebliche Hubtür ausgebildet ist, welche zwischen einer die offene Vorderseite des Gehäuses verschließenden abge senkten und einer die GehäuseVorderseite freigebenden angehobenen Position ver schiebbar am Gehäuse gehaltert ist.
7. HeizelementSchweißmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsplattform mit Gleitbahnen versehen ist, auf denen ein von den sie halternden Maschinenteilen entriegelter WerkzeugSandwich (42) hori zontal in eine Übergabeposition verfahrbar und auf einer in eine an den Maschinen rahmen (16) anschließende und aus dieser Anschlussstellung wegfahrbar vorgesehe nen SandwichAufnahmeeinrichtung (z. B. Trolley 44) absetzbar ist.
8. HeizelementSchweißmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere wahlweise an die Übergabeposition für den WerkzeugSandwich (42) an den Maschinenrahmen (16) bringbaren SandwichAufnahmeneinrichtungen vorgesehen sind.
9. HeizelementSchweißmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißmaschine (10) wenigstens eine Vorheizstation zugeordnet ist, in wel cher die mit einem WerkzeugSandwich besetzten SandwichAufnahmeeinrichtung einfahrbar und an eine geeignete Energiequelle zur Vorheizung des jeweiligen Werk zeugSandwiches (42) anschließbar sind.
10. HeizelementSchweißmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Übergabeposition der Schweißmaschine (10) für den WerkzeugSandwich (42) ein WerkzeugDrehtisch (60) mit einer Drehtischplatte (62) mit wenigstens zwei in Drehrichtung der Drehtischplatte (62) zueinander winkelver setzten Aufnahmen (64) für WerkzeugSandwichs (42) angeordnet ist, die wahlweise in die Übergabeposition zu den Gleitbahnen der Arbeitsplattform der Schweißma schine (10) und in eine zu einer SandwichAufnahmeeinrichtung (z. B. Trolley 44) aus gerichtete Position verdrehbar sind.
11. HeizelementSchweißmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der WerkzeugDrehtisch (60) mit einer gehäuseartigen Sicherheitsumhausung (72) verkleidet ist, welche ungewollten Zugriff zu in den Aufnahmen (64) der Drehtischplatte (62) des Drehtischs (60) befindlichen WerkzeugSandwiches und Wärmeabstrahlung von vorgeheizten WerkzeugSandwiches verhindert.
12. HeizelementSchweißmaschine insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen auf der Arbeitsplattform des Maschinenrahmens (16) ho rizontal verfahrbaren portalartigen Trägerschlitten (36) mit einer Halterung (38) zur lösbaren Aufnahme eines Trägers (40) für ein vom BasisHeizspiegel (28) und den auf der Oberund Unterseite vorgesehenen Formaufsätzen (32 ; 30) gebildeten Heizspie gel (22), durch wenigstens einen in einer im Maschinenrahmen (16) gegenüber der zum auseinandergefahrenen Oberund Unterwerkzeug (20 ; 18) ausgerichteten Ar beitsposition des Heizspiegels (22) im Maschinenrahmen horizontal versetzten Posi tion vorgesehenen Hubeinrichtung (80) für den von der Halterung entkoppelnden Heiz spiegelTräger (40), mittels derer der Träger (40) im Maschinenrahmen (16) in senk rechter Richtung in eine Warteposition mit Abstand oberhalb des Trägerschlittens (36) anhebbar ist, in welcher der Trägerschlitten unter dem in Warteposition befindlichen Träger hindurch verfahrbar ist, und durch in der Warteposition vorgesehene, in und außer Eingriff bringbare Verriegelungseinrichtungen zwischen dem Träger (40) und dem Maschinenrahmen (16) sowie Kupplungen für Druckbzw. Unterdruckleitungen für gasförmige oder flüssige Strömungsmedien bzw. elektrische Leitungen zur Strom zufuhr zum Heizelement des Heizspiegels (22) vorgesehen sind, welche zugleich mit dem Anund Abkoppeln des Trägers (40) an bzw. vom Maschinenrahmen (16) in der Warteposition in und außer Kupplungseingriff bringbar sind.
13. HeizelementSchweißmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem in Verfahrrichtung des Trägerschlittens (36) entsprechend verlängerten Ma schinenrahmen (16) zwei oder mehr Hubeinrichtungen (80) vorgesehen sind, welche jeweils um ein solches Maß zueinander horizontal versetzt sind, dass in jeder Hubein richtung ein auf einem Träger (40) gehaltener Heizspiegel in eine angehobene Warte position stellbar ist.
14. HeizelementSchweißmaschine nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn zeichnet, dass jede Hubeinrichtung (80) relativ zum Trägerschlitten (36) nach außen versetzte senkrechte Führungssäulen (84) mit Führungen für einen Hubschlitten (86) aufweist, an welchen der von der Halterung des Trägerschlittens (36) gelöste Träger (40) ankoppelbar ist.
15. HeizelementSchweißmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass am Hubschlitten (86) eine rechtwinklig zur Verfahrrichtung des Trägerschlittens (36) angeordnete Welle (92) drehbar gelagert ist, an deren bis in den Bereich der äußeren Führungssäulen (84) geführten Enden jeweils ein Zahnritzel (94) angeordnet ist, die mit jeweils einer an den Führungssäulen (84) vorgesehenen Zahnstange (90) käm men.
16. HeizelementSchweißmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass am Hubschlitten (86) eine die Welle (92) zumindest in dessen oberer HubEndstellung blockierende Abfallsicherung (96) vorgesehen ist.
17. HeizelementSchweißmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (22) an seiner beschickungsseitigen Vorder seite und an beiden seitlichen Längsseiten mit einem in der Draufsicht im Wesentli chen Uförmigen, am Träger (40) der Halterung (38) des Heizelements (22) angeord neten Eingriffsschutz (100) versehen ist, welcher einen versehentlichen Zugriff zum Heizelement (22) durch das Bedienungspersonal verhindert.
18. HeizelementSchweißmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Schenkelflächen des Eingriffsschutzes (100) lösbar an der Außenseite des Trägers (40) der Halterung (38) für das Heizelement (22) befestigt sind.
19. HeizelementSchweißmaschine nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn zeichnet, dass in der die Schenkelflächen (108) verbindenden beschickungsseitigen Stegfläche (106) des Eingriffsschutzes (100) in Höhenrichtung voneinander beabstan det Einschubführungen für jeweils eine über die nach oben bzw. unter die nach unten weisende Heizfläche des Heizelements (20) einschiebbare Abschirmplatte vorgesehen sind.
20. HeizelementSchweißmaschine nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffsschutz (100) einen aus einem ursprünglich ebenflä chigen langgestreckten Zuschnitt (100') aus metallischem Blechoder Plattenmaterial geringer Stärke durch im Wesentlichen rechtwinklige Umkantung der seitlichen Schen kelflächen (108) von der mittigen Stegfläche (106) um jeweils eine rechtwinklig zu den Längsrändern des Zuschnitts verlaufende Biegekante hergestellten Mantel aufweist.
21. HeizelementSchweißmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel des Eingriffsschutzes (100) aus einem mit einer Vielzahl von in regelmäßi ger oder unregelmäßiger Verteilung in das Blechoder Plattenmaterial eingearbeiteten Durchgangsöffnungen (110) versehenen Zuschnitt (100') hergestellt ist.
22. HeizelementSchweißmaschine nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschubführungen von horizontalen Schenkelflächen von Metallprofilen (112 ; 114) gebildet werden, welche sich von der Stegfläche (106) des Mantels des Eingriffsschutzes (100) bis zum rückwärtigen Ende der Halterung des Heizelements (22) erstrecken.
23. HeizelementSchweißmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die stegflächenseitigen Enden der die Einschubführung (en) bildenden metallischen Profile (112 ; 114) durch jeweils eine in der Stegfläche (106) des Eingriffsschutzes (100) vorgesehene schlitzartige Öffnung (110) für das Einschieben jeweils einer Ab schirmplatte zugänglich sind.
24. Verfahren zur schnellen Umrüstung der Werkzeuge und des Heizelements von HeizelementSchweißmaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die umzurüstenden Werkzeuge und das Heizelement in eine teilgeöffnete, in senkrechter Richtung in ihren Arbeitspostionen ausgerichtete Stellung gebracht und sie in dieser Ausrichtstellung durch sie relativ zueinander stabil fixieren den Mittel zu einem als Einheit handhabbare WerkzeugSandwich verbunden werden, dass die Verriegelungseinrichtungen dann entriegelt und der WerkzeugSandwich da durch von den sie halternden Maschinenteilen gelöst wird, dass der gelöste Werkzeug Sandwich hierauf auf der Arbeitsplatte in eine Übergabeposition zu einer dort plazier baren und von ihr entfernbaren SandwichAufnahmeeinrichtung verfahren und auf der SandwichAufnahmeeinrichtung abgesetzt wird, welche anschließend zusammen mit dem WerkzeugSandwich aus der Übergabeposition entfernt wird, und dass dann eine mit einem neuen WerkzeugSandwich belegte SandwichAufnahmeeinrichtung in die Übergabeposition gestellt und der neue WerkzeugSandwich auf die Arbeitsplattform des Maschinenrahmens verschoben und in die Verriegelungsposition zu den zugeord neten Verriegelungseinrichtungen der Maschine gebracht und verriegelt wird, und an den halternden Maschinenteilen und den Teilen des WerkzeugSandwichs vorgese hene Kupplungen für Druckbzw. Unterdruckleitungen für gasförmige oder flüssige Strömungsmedien sowie elektrische Leitungen zur Stromzufuhr zum Heizelement ge oder entkuppelt werden.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Sand wichAufnahmeeinrichtung abgesetzten gegen einen aus der Maschine auszutau schenden WerkzeugSandwich vor der Umrüstung der Maschine bereits in der zuge hörigen SandwichAufnahmeeinrichtung vorgeheizt werden.
26. Verfahren zur schnellen Umrüstung der Werkzeuge und des Heizelements von HeizelementSchweißmaschinen nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass der das Heizelement halternde Trägerschlitten in geöffneter Position der Werk zeuge aus der Arbeitsposition in eine Position innerhalb des Maschinenrahmens ver fahren wird, in welcher das Heizelement zu den Werkzeugen horizontal versetzt ist, dass das Heizelement dann nach Lösen der Kupplungen mit den Versorgungsleitun gen im Maschinenrahmen in eine Position oberhalb der Verschiebungsbahn des Trä gerschlittens angehoben und in dieser Position im Maschinenrahmen fixiert und mit dort vorgesehenen Kupplungen zumindest der Anschlussleitung für Heizenergie ge koppelt wird, dass der Trägerschlitten dann ohne Heizelement in die Arbeitsposition zurückverfahren und dort die zuvor zu einem Sandwich vereinigten und von den sie halternden Maschinenteilen gelösten Werkzeuge aufnimmt und auf der Arbeitsplatt form in eine Übergabeposition zu einer dort platzierbaren und von ihr entfernbaren SandwichAufnahmeeinrichtung verfahren und auf der SandwichAufnahmeeinrichtung abgesetzt wird, welche anschließend zusammen mit dem WerkzeugSandwich aus der Übergabeposition entfernt wird, und dass dann eine mit einem neuen Werkzeug Sandwich belegte SandwichAufnahmeeinrichtung in die Übergabeposition gestellt und der neue WerkzeugSandwich auf die Arbeitsplattform des Maschinenrahmens ver schoben und in der Verriegelungsposition zu den zugeordneten Verriegelungseinrich tungen der Maschine gebracht und verriegelt wird, dass der Trägerschlitten dann in eine ÜbernahmePosition für ein den Werkzeugen des neuen WerkzeugSandwiches zugeordnetes Heizelement auf dem Maschinenrahmen verfahren und dort unter An kopplung an die Versorgungsleitungen mit dem zugeordneten Heizelement verriegelt wird, worauf das Heizelement in die Arbeitsposition zwischen den geöffneten Werk zeugen zurückverfahren wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das zugeordnete neue Heizelement aus einer zu dem in der Arbeitsposition der Werkzeuge und zu dem ersten Heizelement im Maschinenrahmen versetzten angehobenen Warteposition auf den in diese Warteposition unterhalb des zugeordneten Heizelements verfahrenen Trägerschlitten abgesenkt und mit ihm gekoppelt wird.
Description:
Heizelement-Schweißmaschine und Verfahren zur Schnellumrüstung der Werkzeuge von Heizelement-Schweißmaschinen Die Erfindung betrifft eine Heizelement-Schweißmaschine mit einem Maschinenrah- men mit einer Arbeitsplattform zur Halterung eines mit einer Formteilaufnahme be- stückbaren Unterwerkzeugs, einer oberhalb der Arbeitsplattform vorgesehenen in Li- nearführungen in senkrechter Richtung verfahrbaren Halterung für ein mit einer Form- teilaufnahme bestückbares Oberwerkzeug und einer im Maschinenrahmen in Linear- führung horizontal und vertikal verfahrbar angeordneten Halterung für das von einem Basis-Heizspiegel und auf dessen Ober-und Unterseite montierbaren, zu den Form- teilaufnahmen in den zugehörigen Werkzeugen komplementären Spiegel-Formaufsät- zen gebildetes Heizelement, welches in auseinandergefahrenem Zustand von Ober- und Unterwerkzeug derart horizontal zwischen die geöffneten Werkzeuge einfahrbar ist, dass die Spiegel-Formaufsätze jeweils zu den zugehörigen Formteilaufnahmen im Ober-und Unterwerkzeug in senkrechter Richtung ausgerichtet sind, wobei das Ober- und Unterwerkzeug und das Heizelement in teilgeöffnetem Zustand der Werkzeuge zu einem als Einheit handhaben Werkzeug-Sandwich vereinigbar sind, welcher nach Lö- sen der Werkzeuge sowie der Halterung des Heizelements von den sie halternden Maschinenteilen als Einheit aus der Maschine herausfahrbar und gegen einen für die Verarbeitung von neuen Formteilen unterschiedlicher Form oder Größe geeignet aus- gebildeten Werkzeug-Sandwich austauschbar ist sowie ein Verfahren zur schnellen Umrüstung der Werkzeuge und des Heizelements solcher Schweißmaschinen.

Heizelement-Schweißmaschinen, welche die einfache und schnelle sowie kostengün- stige Verbindung von jeweils zwei Formteilen aus thermoplastischem Kunststoff er- möglichen, haben sich in den letzten Jahrzehnten zunehmend durchgesetzt. Um die Rüstzeiten beim Umrüsten der Werkzeuge und des Heizelements bei der Umstellung

der Schweißmaschine auf die Bearbeitung von Formteilen abweichender Größe und/oder Abmessungen zu verringern, wurden bereits Maschinen entwickelt, bei de- nen das Ober-und das Unterwerkzeug sowie der mit den zugehörigen Formaufsätzen versehene Heizspiegel zu einem als Ganzes handhabbaren Werkzeug-Sandwich ver- einigt werden kann, welches die Werkzeuge und den Heizspiegel in vorgegebenen Ausrichtung zueinander hält. Nach Lösen der Werkzeuge und des Heizspiegels von den sie halternden Maschinenteilen ist dieser Werkzeug-Sandwich dann als Ganzes auf entsprechenden Führungsbahnen aus der Vorder-bzw. Rückseite der Schweiß- maschine herausfahrbar und dort auf gesonderten Sandwich-Aufnahmeeinrichtungen absetzbar, die in der Regel in eine Übergabe-bzw. Übernahmeposition mit der Schweißmaschine bringbar und aus ihr weg fahrbar sind. Durch Zuordnung mehrerer Sandwich-Aufnahmeeinrichtungen, z. B. so genannter"Trolleys"die mit Werkzeug- Sandwichen für unterschiedliche zu verarbeitende Formteilen bestückt sind, ist es möglich, die Umrüstung der Maschine auf die Verarbeitung unterschiedlicher Formteile zu beschleunigen, indem nach dem Absetzen des für die nicht weiter zu verarbeiten- den Formteile bestimmten Werkzeug-Sandwichs auf einer Sandwich-Aufnahmeein- richtung eine mit einem Werkzeug-Sandwich mit Werkzeugen für die als nächstes zu bearbeitenden Formteile besetzte Sandwich-Aufnahmeeinrichtung an die Übergabe- position der Maschine herangefahren und dann auf den Führungsbahnen in die Posi- tion in der Schweißmaschine gebracht wird, in welcher das Ober-und Unterwerkzeug ebenso wie der Heizspiegel mit denen sie im Betrieb halternden Maschinenteilen aus- gerichtet und montiert werden, worauf die die Werkzeuge und den Heizspiegel zum Sandwich verbindenden Mittel entfernt werden. Die so umgerüstete Schweißmaschine ist dann für die Verschweißung der neuen Formteile bereit.

Es hat sich gezeigt, dass sich die Umrüstzeit für die Werkzeuge und das Heizelement durch die Sandwichtechnik auf einen Zeitraum von etwa 15 min. verringern lassen.

Diese Umrüstzeiten machen sich aber in der Maschinenleistung insbesondere dann nachteilig bemerkbar, wenn bei kleineren Serien von zu verschweißenden Formteilen eine häufigere Werkzeug-Umrüstung erforderlich wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Rüstzeiten beim Austausch der Werk- zeug-Sandwiches deutlich zu verringern und so die Produktionsleistung auch bei der Verarbeitung häufig wechselnder Formteile zu erhöhen.

Ausgehend von einer Heizelement-Schweißmaschine der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dass die Werkzeuge und das

Heizelement jeweils in der vorgegebenen Sollausrichtung zu den sie halternden Ma- schinenteilen zentrierende und durch Hilfskraft-Betätigung in und außer Eingriff bring- bare Verriegelungseinrichtungen vorgesehen sind, welche eine gleichzeitige An-bzw.

Abkopplung der Teile des jeweiligen Werkzeug-Sandwichs an den jeweils zugeordne- ten Halterungen der zur Befestigung der Bestandteile des Sandwichs bestimmten Ma- schinenteile ermöglichen, und dass die Werkzeuge und das Heizelement sowie die jeweils zugeordneten Halterungen der zur Befestigung des Sandwichs bestimmten Maschinenteile jeweils mit Kupplungen für Druck-bzw. Unterdruckleitungen für gas- förmige oder flüssige Strömungsmedien bzw. elektrische Leitungen zur Stromzufuhr zum Heizelement versehen sind, welche zugleich mit dem An-und Abkoppeln der Teile des Sandwichs an den zugeordneten Halterungen in und außer Kupplungseingriff gebracht werden. Es hat sich gezeigt, dass die für die Werkzeug-Umrüstung solcher Heizelement-Schweißmaschinen erforderlichen Umrüstzeiten durch die hilfskraftbetä- tigten Verriegelungseinrichtungen deutlich verringert werden können. Bei Heizelement- Schweißmaschinen von im Übrigen gleicher Konfiguration konnte gezeigt werden, dass die Umrüstung der Schweißmaschine auf die Verarbeitung abweichender Form- teile von einem Zeitraum von etwa 15 Minuten auf etwa 5 Minuten verringert werden konnte.

Dabei ist die Ausgestaltung bevorzugt so getroffen, dass die Verriegelungseinrichtun- gen mit an den Werkzeugen und der Halterung des Heizelements vorgesehenen Rie- gelaufnahmen durch hilfskraftbetätigte, mit den Riegelaufnahmen in und außer Eingriff bringbaren Riegelelementen versehen sind, wobei die Ausgestaltung dabei so getrof- fen sein kann, dass die Riegelelemente durch druckmittelbetätigte Servo-Aggregate, z. B. pneumatische oder hydraulische Zylinder in und außer Riegeleingriff mit den zu- geordneten Riegelaufnahmen in den Werkzeugen bzw. der Halterung des Heizele- ments stellbar sind.

Alternativ können Riegelelemente auch durch elektrisch oder elektromagnetisch betä- tigte Servo-Aggregate oder Stellmotoren in und außer Riegeieingriff mit den Riegelauf- nahmen der Werkzeuge bzw. des Heizelements stellbar ausgebildet sein.

Auch der Hubschlitten-Antrieb kann-ebenso wie der Hubantrieb für die in senkrechter Richtung verfahrbare Halterung des Basis-Heizspiegels oder des Oberwerkzeugs- mittels druckmittelbetätigterAggregate, z. B. pneumatische oder hydraulische Kolben- Zylinder-Einheit, oder-alternativ-durch elektromotorische Antriebe, z. B. durch elek- tromotorisch angetriebene Gewindespindeln, erfolgen.

Zum Schutz des die Schweißmaschine bedienenden Personal empfiehlt es sich, den Maschinenrahmen mit einem umschließenden Gehäuse zu versehen, welches an der zur Beschickung mit zu verschweißenden Formteilen und zur Entnahme der ver- schweißten Formteile vorgesehenen Vorderseite durch eine wahlweise zu öffnende und zu schließende Schutztür verschließbar ist, wobei eine die Schutztür während des Schweißvorgangs gegen ungewolltes Öffnen sichernde Schließvorrichtung vorgesehen ist.

Dabei ist die Schutztür vorzugsweise als in senkrechte Richtung verschiebliche Hubtür ausgebildet, welche zwischen einer die offene Vorderseite des Gehäuses verschlie- ßenden abgesenkte und einer die Gehäuse-Vorderseite freigebende angehobenen Position verschiebbar am Gehäuse gehaltert ist. Durch die gegen ungewolltes Öffnen verriegelte Schutztür ist sichergestellt, dass auch ungelerntes Personal nicht in den Schweißvorgang eingreift und dadurch Ausschuss produzieren oder auch sich selbst gefährden kann.

Die Arbeitsplattform ist zweckmäßig-in an sich bekannter Weise-mit Gleitbahnen versehen, auf denen ein von den sie halternden Maschinenteilen entriegelter Werk- zeug-Sandwich horizontal eine Übergabeposition verfahrbar und auf einer in einer an den Maschinenrahmen anschließende und aus dieser Anschlussstellung wegfahrbar vorgesehene Sandwich-Aufnahmeeinrichtung, z. B. auf so genannten"Trolleys", d. h. auf Rädern oder Rollen verfahrbaren Transportwagen mit einer in der Höhe der Ar- beitsplattform der Schweißmaschine vorgesehenen bzw. in eine solche Höhe bringba- ren Aufnahmeplattform absetzbar ist.

Dabei empfiehlt es sich, mehrere wahlweise an die Übergabeposition für den Werk- zeug-Sandwich an den Maschinenrahmen bringbare Sandwich-Aufnahmeeinrichtun- gen vorzusehen, auf denen somit Werkzeug-Sandwiche für die Verschweißung unter- schiedlicher Formteile bevorratbar sind.

Dabei kann es dann von Vorteil sein, wenn der Schweißmaschine wenigstens eine Vorheizstation zugeordnet ist, in welche die mit einem Werkzeug-Sandwich besetzten Sandwich-Aufnahmeeinrichtungen, z. B. Trolleys einfahrbar und an eine geeignete Energiequelle zur Vorheizung der Werkzeug-Sandwiche anschließbar sind.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann an der Übergabeposition der

Schweißmaschine für den Werkzeug-Sandwich ein Werkzeugdrehtisch mit einer Dreh- tischplatte mit wenigstens zwei in Drehrichtung der Drehtischplatte zueinander winkel- versetzte Aufnahmen für Werkzeug-Sandwichs angeordnet sein, die wahlweise in die Übergabeposition zu den Gleitbahnen der Arbeitsplattform der Schweißmaschine und in eine zu einer Sandwich-Aufnahmeeinrichtung ausgerichtete Position verdrehbar sind. Dadurch ist es möglich, auf dem Drehtisch einen Werkzeug-Sandwich für im An- schluss an ein vorgegebenes Produktionslos zu verschweißende abweichende Form- teile in einer Aufnahmeeinrichtung des Drehtischs bereitzuhalten. Bei der Umrüstung der Schweißmaschine ist dann ein schneller Austausch der Werkzeug-Sandwiche möglich, indem der auszutauschende Werkzeug-Sandwich nach Abkoppeln seiner Bauteile von den zugeordneten Halterungen in der Schweißmaschine auf den Gleit- bahnen abgesetzt und in die Übergabeposition geführt und von dort aus die freie Auf- nahmeeinrichtung verschoben wird. Der in einer zweiten Aufnahmeeinrichtung bereit mit dem Werkzeug-Sandwich für die Verschweißung der neuen Formteile besetzte Drehtisch wird dann so gedreht, dass der neue Werkzeug-Sandwich in der Übergabe- position steht und von dort auf den Gleitbahnen in die Arbeitsposition geschoben wer- den kann. Nach Ankoppeln der Bauteile des Werkzeug-Sandwichs an den zugeord- neten Halterungen der Schweißmaschine kann dann die Verschweißung der geän- derten Formteile nach sehr geringer Umrüstzeit erfolgen.

Der auf der Drehtischplatte des Werkzeug-Drehtischs zuvor abgesetzte Sandwich kann dann entweder bis zur erneuten Verwendung auf dem Drehtisch in Bereitschaft gehalten oder auf eine verfahrbare Sandwich-Aufnahmeeinrichtung, d. h. einen Trolley überführt und gegen einen anderen Werkzeug-Sandwich ausgetauscht werden, wel- cher dort für die Verschweißung weiterer abgeänderter Formteile bereit steht.

Dabei ist es von Vorteil, wenn der Werkzeug-Drehtisch mit einer gehäuseartigen Si- cherheitsumhausung verkleidet ist, welche ungewollten Zugriff zu in den Aufnahmen des Drehtisches befindlichen Werkzeug-Sandwiches und Wärmeabstrahlung von vor- geheizten Werkzeug-Sandwiches verhindert. Die Sicherheitsumhausung dient also wiederum dem Schutz des Bedienungspersonals und zur Energieeinsparung.

Eine alternative Möglichkeit zum Schutz des Bedienungspersonals gegen Verletzung aufgrund von Kontakt mit dem auf erhöhter Temperatur befindlichen Heizspiegel und zur Energieersparnis ist dadurch verwirklichbar, dass das beim Austausch gegen ein neues Sandwich noch auf hoher Temperatur befindliches Heizelement nicht aus dem Maschinenrahmen ausgefahren, sondern innerhalb des Maschinenrahmens selbst in

eine die Verfahrbewegungen des Trägerschlittens nicht störende Warteposition ge- bracht und dort gegebenenfalls auch weiter mit Heizenergie versorgt wird, so dass also beim Umrüsten der Schweißmaschine auf die Verarbeitung abweichender Werk- stücke lediglich die zuvor zu einem Sandwich zusammengeführte Werkzeuge, d. h. das Ober-und das Unterwerkzeug, in der beschriebenen Weise aus der Schweißmaschine entnommen und durch neue Werkzeuge ersetzt werden müssen.

Diese alternative Möglichkeit kann durch eine alternative Ausgestaltung der Heizele- ment-Schweißmaschine verwirklicht werden, welche gekennzeichnet ist durch einen auf der Arbeitsplattform und einen auf der Arbeitsplattform des Maschinenrahmens horizontal verfahrbaren portalartigen Trägerschlitten mit einer Halterung zur lösbaren Aufnahme eines Trägers für ein vom Basis-Heizspiegel und den auf der Ober-und Unterseite vorgesehenen Formaufsätzen gebildeten Heizspiegel, durch wenigstens einen in einer im Maschinenrahmen gegenüber der zum auseinandergefahrenen Ober- und Unterwerkzeug ausgerichteten Arbeitsposition des Heizspiegels im Maschinen- rahmen horizontal versetzten Position vorgesehenen Hubeinrichtung für den von der Halterung entkoppelnden Heizspiegel-Träger, mittels derer der Träger im Maschinen- rahmen in senkrechter Richtung in eine Warteposition mit Abstand oberhalb des Trä- gerschlittens anhebbar ist, in welcher der Trägerschlitten unter dem in Warteposition befindlichen Träger hindurch verfahrbar ist, und durch in der Warteposition vorgese- hene, in und außer Eingriff bringbare Verriegelungseinrichtungen zwischen dem Trä- ger und dem Maschinenrahmen sowie Kupplungen für Druck-bzw. Unterdruckleitun- gen für gasförmige oder flüssige Strömungsmedien bzw. elektrische Leitungen zur Stromzufuhr zum Heizelement des Heizspiegels vorgesehen sind, welche zugleich mit dem An-und Abkoppeln des Trägers an bzw. vom Maschinenrahmen in der Wartepo- sition in und außer Kupplungseingriff bringbar sind.

Wenn die so ausgebildete Heizelement-Schweißmaschine für die Verarbeitung von zwei oder mehreren unterschiedlichen Werkstücken in geringerer Menge dienen soll, so dass also ein Wechsel der Werkzeuge und des Heizelements häufiger erforderlich ist, ist eine Weiterbildung zweckmäßig, bei welcher in dem in Verfahrrichtung des Trä- gerschlittens entsprechend verlängerten Maschinenrahmen zwei oder mehr entspre- chende Hubeinrichtungen vorgesehen sind, welche jeweils um ein solches Maß zuein- ander horizontal versetzt sind, dass in jeder Hubeinrichtung ein auf einem Träger ge- haltener Heizspiegel in eine angehobene Warteposition stellbar ist.

Die Hubeinrichtung (en) können dabei mit Vorteil so ausgebildet sein, dass sie relativ

zum Trägerschlitten nach außen versetzte senkrechte Führungssäulen mit Führungen für jeweils einen Hubschlitten aufweisen, an welchen der von der Halterung des Hub- schlittens gelöste Träger ankoppelbar ist.

Um eine exakte Führung der Hubschlitten ohne Verkantung und Ecken sicherzustellen, empfiehlt es sich dabei, am Hubschlitten ein rechtwinklig zur Verfahrrichtung des Trä- gerschlittens angeordnete Welle drehbar zu lagern, an deren bis in den Bereich der jeweils zugeordneten äußeren Führungssäulen geführten Enden jeweils ein Zahnritzel angeordnet ist, die mit jeweils einer an der jeweiligen Führungssäule vorgesehenen Zahnstange kämmen.

Dabei empfiehlt es sich dann, am Hubschlitten eine die Welle zumindest in dessen oberer Hub-Endstellung blockierende Abfallsicherung vorzusehen, welche beim Hub- vorgang des Hubschlittens außer Funktion geschaltet ist.

Es empfiehlt sich, das Heizelement an seiner beschickungsseitigen Vorderseite und an beiden seitlichen Längsseiten mit einem in der Draufsicht im Wesentlichen U-förmigen, am Träger der Halterung des Heizelements angeordneten Eingriffsschutz zu versehen, welcher zur Vermeidung von Arbeitsunfällen einen versehentliche Zugriff zum Heize- lement durch das Bedienungspersonal verhindert.

/ Die seitlichen Schenkelflächen des Eingriffsschutzes sind dabei zweckmäßig lösbar an der Außenseite des Trägers der Halterung für das Heizelement befestigt.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind in der die Schenkelflächen verbinden- den beschickungsseitigen Stegfläche des Eingriffsschutzes in Höhenrichtung vonein- ander beabstandet Einschubführungen für jeweils eine über die nach oben bzw. unter die nach unten weisende Heizfläche des Heizelements einschiebbare Abschirmplatte vorgesehen. Diese aus hoch-hitzebeständigem Plattenmaterial bestehenden Ab- schirmplatten dienen dazu, in eingeschobenem Zustand eine Abstrahlung von Wär- meenergie auf die noch nicht mit Werkstücken beschickten Formteilaufnahmen zu verhindern. In diesen Formteilaufnahmen sind nämlich an Unterdruckleitungen ange- schlossen Saugnäpfe zur Halterung der zu verschweißenden Werkstücke vorgese- hen, die zwar aus hitzebeständigem Silikonkunststoff hergestellt sind, durch die vom Heizspiegel abgestrahlte Wärmeenergie mit höherem Temperaturniveau aber beschä- digt werden könnten.

Der Eingriffsschutz weist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung einen aus einem ursprünglich ebenflächigen langgestreckten Zuschnitt aus metallischem Blech-oder Plattenmaterial geringer Stärke durch im Wesentlichen rechtwinklige Umkantung der seitlichen Schenkelflächen von der mittigen Stegfläche um jeweils eine rechtwinklig zu den Längsrändern des Zuschnitts verlaufenden Biegekante hergestellten Mantel auf.

Um die Wärmeabfuhr aus dem Innern des von dem Eingriffsschutz und den einge- schobenen Abschirmplatten gebildeten Raums zu ermöglichen, ist der Mantel des Ein- griffsschutzes zweckmäßig aus einem mit einer Vielzahl von in regelmäßiger oder un- regelmäßiger Verteilung im Blech-oder Plattenmaterial eingearbeiteten Durch- gangsöffnungen versehenen Zuschnitt hergestellt.

Die Einschubführungen für die Abschirmpiatten werden zweckmäßig von horizontalen Schenkelflächen von Metallprofilen gebildet, welche sich von der Stegfläche des Ein- griffsschutzes bis zum rückwärtigen Ende der Halterung des Heizelements erstrecken.

Zum Einführen der Abschirmplatten in die Abschirmstellung sind die stegflächenseiti- gen Enden der die Einschubführung bildenden metallischen Profile durch jeweils eine in der Stegfläche des Eingriffsschutzes vorgesehene schlitzartige Öffnung zugänglich.

Zum schnellen Umrüsten der Werkzeuge und des Heizelements von Heizelement- Schweißmaschinen wird bei dem Ausführungsbeispiel, bei welchem der Werkzeug- Sandwich die beiden Werkzeuge und das Heizelement umfasst, erfindungsgemäß so verfahren, dass die umzurüstenden Werkzeuge und das Heizelement in eine teilgeöff- nete, in senkrechter Richtung in ihren Arbeitspostionen ausgerichtete Stellung ge- bracht und sie in dieser Ausrichtstellung durch sie relativ zueinander stabil fixierenden Mittel zu einem als Einheit handhabbare Werkzeug-Sandwich verbunden werden, dass die Verriegelungseinrichtungen dann entriegelt und der Werkzeug-Sandwich dadurch von den sie halternden Maschinenteilen gelöst wird und an den halternden Maschi- nenteilen und den Teilen des Werkzeug-Sandwichs vorgesehene Kupplungen für Druck-bzw. Unterdruckleitungen für gasförmige oder flüssige Strömungsmedien sowie elektrische Leitungen zur Stromzufuhr zum Heizelement entkuppelt werden, dass der gelöste Werkzeug-Sandwich hierauf auf der Arbeitsplattform in eine Übergabeposition zu einer dort plazierten und von ihr entfernbaren Sandwich-Aufnahmeeinrichtung ver- fahren und auf der Sandwich-Aufnahmeeinrichtung abgesetzt wird, welche anschlie- ßend zusammen mit dem Werkzeug-Sandwich aus der Übergabeposition entfernt wird, und dass schließlich eine mit einem neuen Werkzeug-Sandwich belegte Sand- wich-Aufnahmeeinrichtung in die Übergabeposition gestellt und der neue Werkzeug-

Sandwich auf die Arbeitsplattform im Maschinenrahmen verschoben und in die Verrie- gelungsposition zu den zugeordneten Verriegelungseinrichtungen der Maschine ge- bracht und verriegelt wird, und an den halternden Maschinenteilen und den Teilen des Werkzeug-Sandwichs vorgesehene Kupplungen für Druck-bzw. Unterdruckleitungen für gasförmige oder flüssige Strömungsmedien sowie elektrische Leitungen zur Strom- zufuhr zum Heizelement gekuppelt werden.

Die auf den Sandwich-Aufnahmeeinrichtungen abgesetzten und gegen aus der Ma- schine auszutauschenden Werkzeug-Sandwiche werden zweckmäßig vor der Umrüs- tung der Maschine bereits in der jeweils zugeordneten Sandwich-Aufnahmeeinrichtung vorgeheizt, in dem die Heizelemente des Heizspiegels bereits vor dem Umrüstvorgang an eine elektrische Stromquelle angeschlossen werden. Dadurch wird erreicht, dass die Schweißmaschine sogleich nach ihrer Umrüstung wieder arbeitsbereit ist.

Im Falle der Ausgestaltung der Heizelement-Schweißmaschine derart, dass bei der Umrüstung der Maschine des Heizelements innerhalb der Maschine selbst in einer Warteposition verbleibt, wird erfindungsgemäß so verfahren, dass der Schweißma- schine wenigstens eine Vorheizstation zugeordnet ist, in welcher die mit einem Werk- zeug-Sandwich besetzten Sandwich-Aufnahmeeinrichtung einfahrbar und an eine ge- eignete Energiequelle zur Vorheizung des jeweiligen Werkzeug-Sandwiches an- schließbar sind.

Dabei kann dann auch so verfahren werden, dass das-in der Schweißmaschine in einer Warteposition befindliche und vorgeheizte-neue Heizelement aus einer zu dem in der Arbeitsposition der Werkzeuge und zu dem ersten Heizelement im Maschinen- rahmen versetzten angehobenen Warteposition auf den in diese Warteposition unter- halb des zugeordneten Heizelements verfahrenen Trägerschlittens abgesenkt und mit ihm gekoppelt wird.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbin- dung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt : Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Heizele- ment-Schweißmaschine mit abgenommener Gehäuse- Verkleidung, in welcher die Werkzeuge und das Heiz- element in der zur Beschickung mit nachfolgend zu ver-

schweißenden Formteilen bestimmten auseinanderge- fahrenen Position dargestellt sind ; Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Seitenansicht in einer Po- sition, in welcher das Heizelement in dem Zwischenraum zwischen die geöffneten Werkzeuge eingefahren ist ; Fig. 3 eine Vorderansicht der Heizelement-Schweißmaschine ohne montierte Werkzeuge und das Heizelement ; Fig. 4 eine Seitenansicht eines zur Aufnahme eines von dem Ober-und Unterwerkzeug und dem ausgerichtet zwi- schen diesen angeordneten und in der ausgerichteten Stellung fixierten Heizelement gebildeten, als Einheit handhabbaren Werkzeug-Sandwichs vorgesehenen Trolleys ; Fig. 5 eine in der der Fig. 2 entsprechenden Position in ver- größertem Maßstab dargestellte Seitenansicht des in den Zwischenraum zwischen den auseinandergefahre- nen Werkzeugen gestellten Heizelements unmittelbar vor der Verbindung der Werkzeuge und des Heizele- ments zu einem einheitlich handhabbaren Werkzeug- Sandwich ; Fig. 6 die Schweißmaschine und ein Trolley in der den Fig. 1 und 2 bzw. 4 entsprechenden Ansicht mit einem zusätz- lich zwischen der Schweißmaschine und dem Trolley angeordneten Werkzeug-Drehtisch in der Seitenansicht ; Fig. 7 eine Draufsicht, gesehen in Richtung des Pfeils 7 in Fig.

6 ; und Fig. 8 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Heizelement-Schweißma- schine mit abgenommener Gehäuse-Verkleidung in der

Darstellung gemäß Fig. 1, jedoch ohne montierte Werk- zeuge und Heizelement ; Fig. 9 eine der Blickrichtung der Fig. 3 entsprechende Vorder- ansicht der Heizelement-Schweißmaschine des in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiels, wobei der Träger- schlitten in der linken Hälfte der Zeichnung in der be- stimmungsgemäßen Arbeitsposition, in der rechten Zeichnungshälfte dagegen in einer demgegenüber zu- rückgefahrenen Position dargestellt ist, in welcher der vom Trägerschlitten abkoppelbare Träger zusätzlich in einer Hubeinrichtung in einer oberhalb des Trägerschlit- tens befindlichen Warteposition dargestellt ist ; Fig. 10 eine in der Blickrichtung der Fig. 9 entsprechende Teil- darstellung der Hubeinrichtung des zweiten Ausfüh- rungsbeispiels ; Fig. 11 eine Draufsicht auf die Hubeinrichtung, gesehen in Richtung des Pfeils 11 in Fig. 10 ; Fig. 12 eine Ansicht der Hubeinrichtung, gesehen in Richtung des Pfeils 12 in Fig. 10 ; Fig. 13 die von der Beschickungsseite der Schweißmaschine gesehene Vorderansicht eines das Heizelement gegen versehentlichen Zugriff durch das Bedienungspersonal sichernden Eingriffsschutzes ; Fig. 14 eine Draufsicht auf den Eingriffsschutz, gesehen in Richtung des Pfeils 14 in Fig. 13 ; und Fig. 15 eine Ansicht des aus gelochtem Metallblech bestehen- den Zuschnitts für den Mantel des Eingriffsschutzes.

Von der erfindungsgemäßen, in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichneten Heizelement- Schweißmaschine ist in den Fig. 1 bis 3 nur das aus miteinander verschweißten Stahl-

profilen hergestellte Grundgestell 12 mit höhenverstellbaren Füßen 14 gezeigt, auf dem ein separater Maschinenrahmen 16 mit einer Arbeitsplattform zur Aufnahme des Unterwerkzeugs 18 und Linearführungen für das Oberwerkzeug 20, Gleitsystemen und Führungsschienen für das Wechseln von Werkzeugen, Linearführungen für die verti- kalen und horizontalen Fahrbewegungen des Heizelements 22 etc. dargestellt sind, während äußere Gehäuseteile, Verkleidungen, Schaltschränke zur Aufnahme von Steuerungen und Betätigungselementen weggelassen wurden. Der grundsätzliche Aufbau solcher Heizelement-Schweißmaschinen 10 ist ebenso wie der Aufbau der mit Formteilaufnahmen 24 bzw. 26 bestückbaren Unter-und Oberwerkzeuge sowie des von einem Basis-Heizspiegel 28 mit Spiegel-Formaufsätzen 30,32 gebildeten Heiz- elements 22 an sich bekannt und wird deshalb nachstehend nur so weit beschrieben, wie es für das Verständnis der grundsätzlichen Arbeitsweise der Schweißmaschine 10 erforderlich ist.

Entlang der seitlichen Ränder der Arbeitsplattform ist jeweils eine Führungsbahn für einen auf der Arbeitsplattform verfahrbaren portalartigen Trägerschlitten 36 vorgese- hen, an welchen eine in senkrechter Richtung verfahrbare Halterung 38 für den Träger 40 des Basis-Heizspiegels 28 angehängt ist, welcher zusammen mit den an seiner Unter-und Oberseite vorgesehenen Formaufsätzen 30,32 das Heizelement 22 bildet.

Der Träger 40 ist an der Halterung 38 anhängbar und durch-nicht im Einzelnen ge- zeigte-hilfskraftbetätigbare Verriegelungseinrichtungen in einer exakt vorgegebenen Position starr an der Halterung 38 verriegelbar, wobei durch die Verriegelungseinrich- tungen außerdem an der Halterung 38 bzw. dem Träger 40 vorgesehene Kupplungs- hälften einer Kupplung für elektrische Leitungen zusammen mit den Verriegelungsein- richtungen in und außer Eingriff bringen, um die das Heizelement auf die vorgeschrie- bene Temperatur erwärmenden Widerstandselemente des Heizelements mit einer elektrischen Stromquelle zu verbinden bzw. abzukoppeln. Der Trägerschlitten 36 ist aus dem in Fig. 1 gezeigten, zurückgezogenen Position, in welcher das Heizelement 22 aus dem Zwischenraum zwischen dem auf der Arbeitsplattform befestigten Unter- werkzeug 18 und dem zu diesem ausgerichtet in senkrechter Richtung verfarbar am Schienenrahmen angehängten Oberwerkzeug 20 gebildeten Zwischenraum zurückge- zogen ist und der in Fig. 2 dargestellten Position verfahrbar, in welcher das Heizele- ment 22 in die bestimmungsgemäße Ausrichtposition mit dem Unterwerkzeug 18 und dem Oberwerkzeug 20 ausgerichtet ist. In dieser Position sind die im Unter-und Oberwerkzeug vorgesehenen Formteilaufnahmen 24,26 exakt zu den Spiegel- Formaufsätzen 30,32 ausgerichtet. Durch Absenken des Heizspiegels 22 auf die Un- terform 18 und Absenken des Oberwerkzeugs 20 auf den Heizspiegel 22 können in

den Formteilaufnahmen des Unterwerkzeugs 18 und des Oberwerkzeugs 20 einge- bracht und dort durch geeignete Vakuumansaugmittel gehaltene Formteile aus ther- moplastischem Material gezielt an den zu verschweißenden Stellen erhitzt werden.

Sobald die Formteile in den zu verschweißenden Bereichen erweicht sind, werden Ober-und Unterwerkzeug 20,18 in senkrechter Richtung auseinandergefahren, der Träger 40 des Heizelements 22 etwas angehoben und in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurückgefahren. Durch Absenken des Oberwerkzeugs auf das Unterwerkzeug bis in Anlage der zu verbindenden Formteile werden die Formteile dann in den erwärmten Bereichen in Berührung gebracht und integral miteinander zum fertigen Werkstück verbunden. Das fertige Werkstück kann dann nach Auseinanderfahren von Ober-und Unterwerkzeug und Abschaltung der Vakuumhalterungsmittel aus der Maschine ent- nommen werden, worauf neue Formteile in die Formteilaufnahmen 24 bzw. 26 von Unter-und Oberwerkzeug eingebracht und zu einem Werkstück verschweißt werden können.

Dabei ist es auch bekannt, dass das auf der Arbeitsplattform befestigbare, mit der zu- geordneten Formteilaufnahme 24 bestückte Unterwerkzeug 18, das Heizelement 34 mit dem Träger 40 und das mit der Formteilaufnahme 26 versehene Oberwerkzeug 20 zu einem als Einheit handhabbaren so genannten"Werkzeug-Sandwich"42 zusam- menfassbar sind, weicher in vormontiertem Zustand von einer außerhalb der Schweißmaschine 10 vorgesehene Sandwich-Aufnahme, beispielsweise dem in Fig. 4 gezeigten Trolley 44, in die Schweißmaschine 10 überführt, auf Gleitbahnen der Ar- beitsplattform in die Montagestellung der Werkzeuge 18,20 bzw. des Trägers 40 des Heizelements 22 mit den zugehörigen Halterungen an Funktionsteilen der Schweiß- maschine 10 geführt und dann an diesen Halterungen befestigt werden kann, worauf die gegenseitige Fixierung von Unterwerkzeug 18, Heizelement 22 und Oberwerkzeug 20 zum Sandwich 42 aufgehoben wird. Umgekehrt sind die Werkzeuge 18,20 und das Heizelement 22 mit dem Träger 40 nach Überführung in die zueinander ausgerichtete Lage wieder zu einem Werkzeug-Sandwich 42 zusammenführbar, der als Ganzes aus der Schweißmaschine 10 herausfahrbar und auf einer Sandwich-Aufnahme, z. B. ei- nem Trolley 44, abstellbar ist, worauf ein für Formteile anderer Größe und/oder Form- gebung versehener alternativer Werkzeug-Sandwich 42 in die Maschine 10 einbring- bar und die Maschine so auf die Verschweißung der abweichenden Formteile um- rüstbar ist.

Der normalerweise von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Gehäuse um- schlossen Maschinenrahmen 16 ist beschickungsseitig durch eine als Hubtür ausge-

bildete Schutztür 56 verschließbar, welche aus der abgesenkten geschlossenen in eine angehobene geöffnete Position verschiebbar ist. Durch eine-nicht gezeigte-von der Steuerung der Schweißmaschine 10 angesteuerte Schließvorrichtung ist sicherge- stellt, dass die Hubtür während der Verschweißung von Formteilen vom Bedienungs- personal nicht geöffnet werden kann.

In Fig. 5 sind die zu einem als Einheit handhabbaren Werkzeug-Sandwich 42 zusam- menführbaren Teile in einer dort noch nicht zusammengeführten, der Position in Fig. 2 entsprechenden senkrecht auseinandergezogenen Position gezeigt. Es ist erkennbar, dass der Basis-Heizspiegel 28 des Heizelements 22 außerhalb der Spiegel-Formauf- sätze 30,32 mit zum Unterwerkzeug 18 und zum Oberwerkzeug 20 weisenden Steck- dornen 50 versehen ist. Ausgerichtet zu den Steckdornen 50 können außerhalb der Formteilaufnahmen 24,26 lösbar rohrförmige Abstandsäulen 52 auf dem Unterwerk- zeug 18 und dem Oberwerkzeug 20 angebracht werden, deren dem Heizelement 22 zugewandte Ende sich beim Absenken des Trägers 40 des Heizelements 22 in Rich- tung des Unterwerkzeugs 18 und beim Absenken des Oberwerkzeugs 20 in Richtung des Heizelements 22 sich über die Enden der jeweils zu Ihnen ausgerichtete Steck- dorne 50 schieben, bis ihre Stirnfläche fest auf den Flachseiten des Basis-Heizspiegels 28 aufsitzen. Unterwerkzeug 18, Heizelement 22 mit dem Träger 40 und Oberwerk- zeug 20 sind dann durch ihr Eigengewicht über den Eingriff der Steckdorne 50 ins In- nere der Abstandsäulen 52 so miteinander verbunden, dass der erwähnte Werkzeug- Sandwich 42 entsteht, der nach dem Entriegeln der Werkzeuge 18,20 und des Trä- gers 40 des Heizelements 22 von den sie in der Schweißmaschine 10 halternden Bauteilen und gleichzeitigem Trennen der Kupplungen der zu den Werkzeugen füh- rende Druck-bzw. Unterdruckleitungen sowie der zum Heizelement führenden elektri- schen Leitungen frei verschieblich auf der Arbeitsplattform in der Schweißmaschine steht und auf Gleitbahnen der Arbeitsplattform an das in Fig. 1 und 2 links gelegene rückwärtige Ende der Arbeitsplattform in eine Übergabeposition verschoben und von dort auf den in Fig. 4 dargestellten dort angekoppelten Trolley 44 überführt werden kann. Der Trolley 44 ist in Ausrichtung zu den auf der Arbeitsplattform vorgesehenen Gleitbahnen für den Werkzeug-Sandwich mit Gleitbahnen versehen, so dass die Überführung des Werkzeug-Sandwichs aus der Übergabeposition der Arbeitsplattform auf die Gleitbahnen des Trolleys 44 weitgehend kräftefrei möglich ist.

Nach dem Abkoppeln des Trolleys 44 von der Schweißmaschine 10 kann der Trolley auf an seiner Unterseite vorgesehenen Laufrollen 54 in eine Abstellposition verfahren und ein mit einem alternativen Sandwich 42 besetzten zweiter Trolley 44 in die Über-

gabeposition an die Schweißmaschine 10 herangefahren werden, worauf der auf die Gleitbahnen der Arbeitsplattform überführte neue Sandwich 44 innerhalb der Schweißmaschine in die Arbeitsposition geführt und unter Umkehrung der Aufeinan- derfolge der Entriegelungsschritte wieder mit den zugeordneten Halterungen und Kupplungen der Funktionsteile der Schweißmaschine 10 verriegelt bzw. gekuppelt wird. Die so umgerüstete Schweißmaschine steht dann für die Verschweißung von abgewandelten Formteilen zur Verfügung.

In den Figuren 6 und 7 ist die zusätzliche Anordnung eines die Umrüstung von Werk- zeug-Sandwichs der Schweißmaschine 10 weiter vereinfachenden und somit die Um- rüstzeit verkürzenden Werkzeug-Drehtischs 60 dargestellt, welcher in der Übergabe- position neben der Schweißmaschine 10 angeordnet ist, und an dessen gegenüberlie- gender Seite Trolleys 44 in der dargestellten Position ankoppelbar sind, um jeweils einen Werkzeug-Sandwich auf den Werkzeug-Drehtisch 60 zu überführen bzw. von ihm zu übernehmen.

Der Werkzeug-Drehtisch 60 weist eine um eine senkrechte Mittelachse verdrehbare Drehtischplatte 62 auf, auf welcher im speziellen Fall zwei diametral auf gegenüberlie- genden Seiten der Drehachse des Drehtischs 60 vorgesehene Aufnahmen 64 für je- weils einen Werkzeug-Sandwich 42 vorgesehen sind.

Die Drehtischplatte 62 ist in einem auf Rollen 66 verfahrbaren und auf höhenverstell- baren Füßen 68 in der vorgeschriebenen Übergabeposition neben der Schweißma- schine 10 auf am Boden fixierbaren Drehtisch-Gestell 70 verdrehbar gelagert, wobei die an ihrer Oberseite mit den Gleitbahnen der Arbeitsplattform der Schweißmaschine 10 entsprechenden Gleitbahnen versehene Drehtischplatte 62 fluchtend zur Arbeits- plattform der Schweißmaschine 10 ausgerichtet ist. In Winkelabständen von 180°, in denen jeweils die Gleitbahnen der Arbeitsplattform der Schweißmaschine 10 und die Gleitbahnen der Drehtischplatte 62 fluchtend zueinander ausgerichtet sind, ist die Drehtischplatte verriegelbar, so dass entweder ein in der Übergabeposition auf der Arbeitsplattform der Schweißmaschine 10 stehender Werkzeug-Sandwich 42 in eine unbelegte Aufnahme 64 des Werkzeug-Drehtischs 60 oder-umgekehrt-ein in der in der Übergabeposition stehenden Aufnahme 64 des Werkzeug-Drehtischs 60 stehen- der Werkzeug-Sandwich 42 auf die Arbeitsplattform der Schweißmaschine verschoben werden kann.

In gleicher Weise ist die Übergabe eines Werkzeug-Sandwichs 42 von der diametral

gegenüberliegenden Aufnahme 64 der Drehtischplatte 62 auf einen angekoppelten Trolley 44 oder umgekehrt von einem Trolley 44 auf die nicht belegte Aufnahme 64 der Drehtischplatte 42 möglich.

Es ist also ersichtlich, dass im Zusammenspiel von Schweißmaschine 10, Werkzeug- Drehtisch 60 und Trolleys 44 Werkzeug-Sandwiches 42 für unterschiedliche Formteile so bereit gehalten werden können, dass die Umrüstung der Schweißmaschine von einem Werkzeug-Sandwich auf einen neuen Werkzeug-Sandwich 42 in kürzester Zeit möglich ist.

Wie bereits erwähnt, ist es dabei von Vorteil, wenn der in der Schweißmaschine neu zu installierende Werkzeug-Sandwich bereits vor seiner Montage in der Schweißma- schine 10 vorgeheizt wird, so dass keine Betriebsverzögerungen durch erforderliche Aufheizzeiten innerhalb der Schweißmaschine 10 auftreten können. Dieses Vorheizen des Werkzeug-Sandwiches kann in einer gesonderten Vorheizstation erfoigen, in de- nen die bereits auf einem Trolley 44 gehaltene Werkzeug-Sandwiches an eine ent- sprechende Energiequelle angeschlossen werden. Alternativ ist auch denkbar, dass die Vorheizung auf dem Werkzeug-Drehtisch 60 erfolgt, wozu dann entsprechende Anschlüsse für die Zufuhr von Heizenergie im Werkzeug-Drehtisch 60 vorgesehen sein müssen.

Um Wärmeverluste von vorgeheizten Werkzeug-Sandwiches während der Bereitstel- lung auf dem Werkzeug-Drehtisch möglichst weitgehend zu verringern und das Bedie- nungspersonal vor Schädigungen durch einen möglichen Zugriff auf vorgeheizte Werkzeug-Sandwiches zu schützen, ist der Werkzeug-Drehtisch 60 mit einer gehäu- seartigen Sicherheitsumhausung 72 versehen, die aus der in Fig. 6 dargestellten Si- cherungsposition in die strichpunktiert dargestellte Position anhebbar ist, wenn ein Zugriff zur Drehtischplatte 62 erforderlich ist.

In den Figuren 8 und 9 ist noch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Heiz- element-Schweißmaschine 10'dargestellt, deren grundsätzlicher konstruktiver Aufbau der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Heizelement-Schweißmaschine 10 entspricht..

Nachfolgend werden nur die gegenüber der Heizelement-Schweißmaschine 10 ge- troffenen und abgewandelten Ausgestaltungen beschrieben, während für den überein- stimmenden Aufbau auf die vorausgehende Beschreibung zu den Figuren 1 bis 3 ver- wiesen werden kann, zumal funktionell vergleichbare Bauteile der Schweißmaschinen

10 und 10'in den Figuren 1 bis 3 bzw. 8 und 9 die entsprechenden Bezugszeichen zugeordnet sind. Bei der Heizelement-Schweißmaschine 10'ist der Maschinenrahmen 16 sowohl in den horizontalen Tiefenerstreckung als auch in seiner Höhenerstreckung vergrößert, so dass es möglich ist, den Trägerschlitten 36 nicht nur aus der in normaler Strichstärke dargestellten, aus der Arbeitsposition I zurückgezogenen Position II, son- dern noch in eine weitere-ebenso wie in der Arbeitsposition-zusätzlich in dünner Strichstärke veranschaulichte Position 111 zu verfahren.

In den Positionen II und 111 sind im Maschinenrahmen 16 jeweils Hubeinrichtungen 80 vorgesehen, in denen es möglich ist, den Träger 40 von der Halterung 38 des Träger- schlittens 36 abzukoppeln und in jeweils eine-ebenfalls in dünner Strichstärke darge- stellte-angehobene Warteposition zu bringen und dort zu fixieren, wobei die in der Warteposition befindlichen Träger 40 das Hindurchfahren des Trägerschlittens 36 bis in die rückwärtige Übergabeposition nicht behindern. Die Übergabe bzw. Aufnahme von Werkzeug-Sandwiches in der Übergabeposition ist also-wie bei der Schweißma- schine 10-möglich.

Die Hubeinrichtungen 80 weisen gegenüber den seitlichen Begrenzungen des Träger- schlittens 36 im Montagerahmen 16 nach außen versetzte senkrechte Führungssäulen 84 mit Führungen für jeweils einen in senkrechter Richtung in den Führungen ver- schieblichen, sich quer über die Arbeitsplattform erstreckenden Hubschlitten 86 auf, an welchem der Träger 40 in abgesenkter Hubstellung des Hubschlittens 86 angekoppel- bar und-nach Lösen vom Trägerschlitten 36-in die Warteposition anhebbar ist. In der angehobenen Warteposition der Träger 40 können deren Kupplungsanschlüsse für die Versorgungsleitungen des Heizspiegels mit entsprechenden mit Versorgungsleitungen verbundenen Kupplungsanschlüssen gekoppelt werden, so dass die in Warteposition befindlichen Heizelemente also-falls erforderlich oder gewünscht-auch weiterhin mit Heizenergie etc. versorgt werden können.

Zum Anheben des Hubschlittens 86 sind im Maschinenrahmen 16 zwischen dem Trä- gerschlitten 36 und den Führungssäulen 84 druckmittelbeaufschlagbare Kolben-Zylin- der-Einheiten 88 vorgesehen. Um beim Anheben des Hubschlittens 86 einen synchro- nen Gleichlauf ohne Ecken und Verkanten des Hubschlittens 86 sicherzustellen, ist im speziellen Fall eine-in den Fig. 10 bis 12 dargestellte-Synchronisierung dadurch verwirklicht, dass an den äußeren Führungssäulen 84 für den Hubschlitten 86 zusätzli- che Zahnstangen 90 vorgesehen sind, mit denen jeweils ein Zahnritzel 94 eines an den Enden einer querverlaufenden und drehbar am Hubschlitten 86 gelagerte Welle 92

angeordneten Zahnritzel-Paars kämmt.

Die Welle 92 ist durch das Gehäuse einer am Hubschlitten 86 angeordneten Abfalls- cherung 96 geführt, welche den Hubschlitten durch Blockierung der Welle 92 automa- tisch gegen Absenken aus der angehobenen Position des Trägers 40 sichert. Beim Absenken bzw. Anheben des Hubschlittens 86 ist die Abfallsicherung 96 dagegen so angesteuert, dass sie die Welle 92 nicht blockiert.

In den Fig. 13 und 14 ist ein den versehentlichen Zugriff auf das beheizte Heizelement 22 durch das Bedienungspersonal verhindernder Eingriffsschutz 100 gezeigt, dessen Anordnung am Träger 40 der Halterung 38 für das Heizelement 22 in den Fig. 1,2 und 5 schematisch strichpunktiert angedeutet ist.

Der Eingriffsschutz 100 weist eine aus einem ursprünglich ebenflächigen langge- streckten Zuschnitt 100'aus mit einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen 102 verse- henen Metallblech auf, wobei in den Fig. 13 und 15 solche Durchgangsöffnungen 102 nur in Teilbereichen eingezeichnet sind, sich tatsächlich aber über die gesamte Fläche des Zuschnitts 100'erstrecken. Der Zuschnitt wird durch Umkanten der beiden äuße- ren Endbereiche entlang der in Fig. 15 strichpunktiert dargestellten Biegelinien 104 zum erwähnten Mantel, der sich also aus einer mittleren Stegfläche 106 und sich an dessen senkrechten Rändern jeweils integral anschließenden rechtwinklig umgekan- teten Schenkelflächen 108 zusammensetzt. In der Schenkelfläche 106 ist eine hori- zontale schlitzförmige Einschuböffnung 110 für eine Abschirmplatte aus wärmebestän- digem Material gezeigt, welche zwischen das Heizelement und die zugehörige Form- teilaufnahme eingeschoben wird, solange die Formteilaufnahme noch nicht mit einem zu verschweißenden Werkstück beschickt ist. Die Abschirmplatte dient der Abschir- mung der Formteilaufnahme gegen die vom Heizelement abgestrahlte Wärmeenergie hoher Temperatur, um sicherzustellen, dass die in den Formteilaufnahmen vorgese- henen Vakuum-Sauger, welche zur Halterung der Werkstücke in der Formteilauf- nahme vorgesehen sind, nicht durch die vom Heizelement abgestrahlte Wärme be- schädigt oder zerstört werden.

Eine der schlitzartigen Einschuböffnung 110 entsprechende weitere-in Fig. 15 nicht gezeigte-Einschuböffnung kann in der Stegfläche 106 in Höhenrichtung beabstandet von der dargestellten Einschuböffnung 110 vorgesehen sein. Alternativ ist auch eine Ausgestaltung möglich, bei welcher die zweite Abschirmplatte durch im Bereich des unteren Rands der Stegfläche 106 vorgesehene Führungselemente einschiebbar ge-

haltert werden kann.

Zur Halterung der Abschirmplatte sind im Endbereich der schlitzartigen Öffnungen je- weils Metallprofile 112 vorgesehen, die sich von der Innenseite der Stegfläche 110 bis zur Halterung des Heizelements 22 erstrecken. Diese Profile 112 sind zweckmäßig an der Heizelement-Halterung lösbar befestigt, z. B. angeschraubt.

Weitere Profile 114 sind jeweils entlang der unteren Ränder der Schenkelflächen 108 des Mantels des Eingriffsschutzes 100 vorgesehen, welche den Mantel stabilisieren, aber gleichzeitig auch als Einschubführung für eine untere Abschirmplatte dienen kön- nen.

In dem in Fig. 15 dargestellten Zuschnitt 100'des Mantels des Eingriffsschutzes 100 sind in den Schenkelflächen 108 in deren senkrechten Begrenzungen offen mündende schlitzartige Aussparungen 116 dargestellt, die dazu dienen, den fertigen Eingriffs- schutz von der beschickungsseitigen Vorderseite über vom Träger 40 des Heizele- ments 22 seitlich vortretenden Ansätzen aufschieben zu können. Diese nach außen vortretenden Ansätze sind an ihrer Ober-und Unterseite mit den im Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebenen Steckdornen 50 versehen, welche zur heizspiegelseitigen Halterung von rohrförmigen Abstandssäulen 52 dienen, mit denen das Unterwerkzeug 18, das Heizelement 22 mit dem Träger 40 und das Oberwerkzeug 20 zu dem als Ein- heit handhabbaren Werkzeug-Sandwich 42 verbunden werden können.