DE3320931A1

DE3320931A1 - Verbundprofil

Info

Publication number: DE3320931A1
Application number: DE19833320931
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Josef Gartner and Co
Current assignee: Josef Gartner and Co
Priority date: 1983-06-09
Filing date: 1983-06-09
Publication date: 1984-12-13

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbundprofil aus wenigstens
zwei Profilteilen aus Metall, die durch wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende, wärmeisolierende Profilschiene verbunden sind, welche mit an ihr in Längsrichtung verlaufenden, in Nuten der Profilteile verankerten Haltestegen versehen ist, und wobei in den Nuten der Metallprofile Flächen mit einer Querrändelung ausgebildet sind.
Eine feste Verbindung zwischen Profilteil und Profilschiene erfolgt nach dem Zusammenfügen beispielsweise durch Anrollen des Nutschenkels an die Profilschiene. Um eine ausreichende Schubfestigkeit zwischen den Teilen zu erreichen, sind zumindest Teilflächen der Nut der Profilteile mit Rändelungen versehen, so daß Erhebungen sich in das Material der Profilschiene eindrücken können. Da aber eine ausreichende mechanische Festigkeit der Profilschiene erforderlich ist, muß als Material ein Kunststoff großer Härte verwendet werden. Daraus ergibt sich, daß Rändelungen des Profilteils nicht ausreichend in das Material der Profilschiene eingedrückt werden können, woraus eine unzureichende Schubfestigkeit zwischen den Verbundprofilteilen resultieren kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schubfestigkeit zwischen den Profilteilen aus Metall und den Profilschienen bei derartigen Verbundprofilen zu erhöhen.
Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erreicht, daß Bereiche der Haltestege der Profilschiene, die der Rändelung in den Nuten der Profilteile gegenüber liegen, während oder nach dem Zusammenbau der Profilteile angeschmolzen oder erweicht sind. Wenn in Weiterbildung der Erfindung die Profilteile aus Aluminium und die Profilschiene aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, kann das Anschmelzen oder Erweichen erfolgen, indem Wärmeenergie auf die Profilteile aufgebracht wird. Vorzugsweise ist dabei das Anschmelzen und Erweichen räumlich beschränkt.
In Weiterbildung der Erfindung kann eine besonders gute Verbindung erreicht werden, wenn die mit der Rändelung versehenen Abschnitte der Nut der Profilteile aus Metall an die Profil schiene aus Kunststoff angedrückt sind. Wenn die lokalen Bereiche erst nach dem Zusammenbau angeschmolzen oder erweicht werden, reicht die durch das Anrollen auf gebrachte Vorspannung aus, um die Rändelung in die erweichten Bereiche einzudrücken.
Zur Ausbildung eines erfindungsgemäßen Verbundprofils wird gemäß eines erfindungsgemäßen Verfahrens die Profilschiene lokal angeschmolzen oder erweicht. Dabei wird vorzugsweise auf die Außenseite der Nuten der Profilteile Druck aufgebracht, so daß die Erhebungen der an der Innenseite vorgesehenen Rändelung tief in das Material der Profilschiene eingedrückt werden können. Es ist aber auch möglich, das Material der Profilschiene über die Profilteile anzuschmelzen oder zu erweichen, so daß das Material der Profilschiene in die Rändelung des Profilteils eindringen kann.
Die Erwärmung der Profilteile erfolgt vorzugsweise über einen sehr kurzen Zeitraum, wobei die Erwärmungstemperatur dem Erweichungspunkt des Materials der Profilschiene entspricht. Die Erwärmung der Profilteile erfolgt vorzugsweise durch punktförmiges Widerstandsschweißen. Dabei können der Druck und die Erwärmung vorteilhafterweise über Andrückelemente erfolgen, welche als Andrückrollen oder aus Spannbacken ausgebildet sein und/Elektrolytkupfer bestehen können. Als Schweißstrom kann Gleichstrom oder Wechselstrom verwendet werden. Die Stromstärke liegt vorzugsweise im Bereich von 20 kA. In Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Stromzufuhr im Milli-Sekunden-Bereich und vorzugsweise 3 msec mit einer Unterbrechung von 5 msec.
Das Verfahren läuft vorzugsweise kontinuierlich mit einem bis Vorschub von ja. 50 m/min ab.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist vorzugsweise Anpressrollen aus Elektrolytkupfer auf. Je nachdem wieviel Nutenstege der Profilteile gleichzeitig an die Profilschiene angedrückt werden, können die Andrückrollen dreischichtig aus einer Schicht aus Elektrolytkupfer, einer Isolierschicht und einer Schicht aus Edelstahl ausgebildet sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.
Die Figur zeigt einen Teil eines Profilteils 10, das mit einer hinterschnittenen Nut 12 ausgebildet ist. In dieser Nut 12 ist ein Haltesteg 14 einer Profilschiene 16 eingeschoben. Ein Schenkel 18 der Nut 12 ist vor dem Zusammenbau der Profilteile nach außen gebogen, so daß zwischen den Außenflächen des Haltestegs 14 und den Innenflächen der Nut 12 ein Zwischenraum verbleibt. Der Innenraum der Nut 12 ist etwas größer als der Außenumfang der Profilschiene 16, damit beim Anrollen des Schenkels 18 der Haltesteg 14 der Profilschiene 16 sich ausrichten und somit die optimale Lage einnehmen kann, so daß die Verbundprofile innerhalb der Toleranzen liegen. Der Schenkel 18 ist an der Innenseite mit einer Rändelung 20 versehen, die sich quer zur Längsachse des Verbundprofils erstreckt. Die Profilschiene 16 besteht aus einem relativ harten Kunststoff. Damit die Rändelung 20 des Schenkels 18 einen für eine große Schubfestigkeit ausreichenden Formschluß mit der Profilschiene 16 eingehen kann, wird beispielsweise während des Andrückns des Schenkels 18 im Abstand von etwa 5 msec ein Strom von etwa 20 kA für ungefähr 3 msec an eine Andrückrolle 22 gelegt, so daß die Oberkante des Schenkels 18 erwärmt wird. Dadurch wird die Profilschiene 16 in dem Bereich der Rändelung 20 lokal angeschmolzen oder erweicht. Die Höhe und die Dauer des Stromes hängt im wesentlichen vom Erweichungspunkt des Materials der Profilschiene 16 ab, wobei es sich dabei vorzugsweise um einen thermoplastiSchen Kunststoff handelt.
Die Andrückrolle 22, deren gegenüberliegendes Gegenstück nicht gezeigt ist, ist aus drei Schichten aufgebaut. Eine erste Schicht 24, durch welche der Strom geleitet wird, besteht aus Elektrolytkupfer. Von dieser Schicht 24 ist eine Schicht 26 aus Edelstahl über eine Isolierschicht 28 getrennt. Die Drehachse der Rolle 22 ist mit 30 bezeichnet.
Der Strom, der für dieses Widerstandsschweißen verwendet wird, kann Gleichstrom oder Wechselstrom sein. Das Verfahren kann kontinuierlich durchgeführt werden, wobei die Vorschubgeschwindigkeit der Profilteile bis etwa 50 m/min betragen kann.
Es ist möglich, in der Grundfläche 32 der Nut 12 des Profilteils 10 eine Rändelung 34 auszubilden. In die Zwischenräume zwischen den Erhebungen der Rändelung kann das Material der Profilschiene 16 eindringen, wenn dieses über das Profilteil 10 mit Hilfe geeigneter Schweißrollen erwärmt wird. Auch dadurch erfolgt ein Formschluß zwischen den Profilteilen, der eine große Schubfestigkeit zwischen den Teilen erbringt.
Anstelle von Andrückrollen können entsprechend ausgebildete Spannbacken eingesetzt werden, wobei das Andrücken in einem Arbeitsgang über die ganze Länge des Verbundprofils oder in mehreren kurzen aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen durch sich öffnende und nach Relativverschiebung wieder schließende Spannbacken erfolgen kann.

Claims

Verbundprofil Ansprüche f ;,1 Verbundprofil aus wenigstens zwei Profilteilen aus Metall, die durch wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende, wärmeisolierende Profilschiene verbunden sind, welche mit an ihr in Längsrichtung verlaufenden, in Nuten der Profilteile verankerten Haltestegen versehen ist, und wobei in den Nuten der Metallprofile Flächen mit einer Querrändelung ausgebildet sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß Bereiche der Haltestege (14) der Profilschiene (16), die der Rändelung (20) in den Nuten (12) der Profilteile (10) gegenüber liegen, während oder nach dem Zusammenbau der Profilteile (10, 16) angeschmolzen oder erweicht sind.
2. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Profilteile (10) aus Aluminium und die Profilschiene (16) aus thermoplastischem Kunststoff bestehen.
3. Verbundprofil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Anschmelzen oder Erweichen räumlich beschränkt ist.
4. Verbundprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der mit der Rändelung (20) versehene Abschnitt der Nut (12) an die Profilschiene (16) angedrückt ist.
5. Verfahren zur Herstellung eines Verbundprofils nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Profilschiene (16) während oder nach dem Zusammenbau lokal angeschmolzen oder erweicht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß auf die Außenseite der Nut (12) des Profilteils (10) Druck aufgebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Material der Profilschiene (16) in die Rändelung (34) des Profilteils (10) eindringt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Erwärmung der Profilschiene (16) über einen sehr kurzen Zeitraum erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Erwärmungstemperatur dem Erweichungspunkt des Materials der Profilschiene (16) entspricht.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die lokale Erwärmung der Profilschiene durch ein SchweißverEahren erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Erwärmung durch punktförmiges Widerstandsschweißen erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Druck und die Erwärmung über Andrückelemente erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Andruckelemente (22) aus Elektrolytkupfer bestehen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß Gleichstrom oder Wechselstrom an die Andrückelemente (22) angelegt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Stromstärke im Bereich von 20 kA liegt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß Stromzufuhr mit nachfolgender Unterbrechung im Milli-Sekunden-Bereich erfolgt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Stromzufuhr 3 msec mit jeweils folgender 5 msec langer Unterbrechung erfolgt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Druck und die Erwärmung über Andrückrollen (22) erfolgen.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Druck und die Erwärmung über Spannbacken erfolgen.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß Druck und Erwärmung in einem Arbeitsgang übe,- die ganze Länge des Profils durch die Spannbacken aufgebracht werden.
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß Druck und Erwärmung über aufeinanderfolgende Arbeitsgänge durch sich öffnende und nach Relativverschiebung wieder schließende Spannbacken aufgebracht werden.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Verfahren kontinuierlich mit einer Vorschubgeschwindigkeit von bis ca.

50 m/min erfolgt.
23. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 bis 22, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß Andrückrollen (22) oder Spannbacken aus Elektrolytkupfer vorgesehen sind.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Andrückrollen (22) mehrschichtig aus einer Schicht (24) aus Elektrolytkupfer, einer Isolierschicht (28) und einer Schicht (26) aus Edelstahl ausgebildet sind.