Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Metallprofilen für Fenster, Türen und Fassaden

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Metallprofilen für Fenster, Türen und Fassaden. Zwischen zwei Metallprofilen wird über senkrecht dazu stehende Kunststoffleisten eine abdichtende Verbindung hergestellt.
Um die dabei erforderlichen Andruckkräfte zwischen Stegkanten der Stege (6, 8; 7, 9) der Metallprofile (1, 2) und Kunst­stoffleisten (3, 4) zu verringern, und um eine Rändelung und ein abdichtendes Andrücken der Stegkanten an die Kunststoffleisten in einem einzigen Arbeitsgang zu ermöglichen, werden die Kunststoff­leisten (3, 4) zuerst nur lose in den durch die Stege gebildeten Nuten festgelegt. Erst unmittelbar vor dem endgültigen Verbinden von Metallprofilen (1, 2) und Kunststoffleisten (3, 4) erfolgt in einem einzigen Arbeitsgang mit diesem Verbinden das Rändeln der Innenkanten der plastisch verformbaren Stege (8, 9).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 4.

[0002] Kunststoffleisten werden zwischen dem Außenprofil und dem Innenprofil, die aus Metall bestehen, eingefügt, um eine Kondenswasserbildung am Innenprofil zu vermeiden, die durch die isolierenden Eigenschaften der Kunststoffleisten verhindert werden soll.

[0003] Die beiden Endkanten der Kunststoffleisten weisen zweckmäßiger­weise schwalbenschwanzförmigen Querschnitt auf, die im fertig­montiertem Zustand in entsprechend geformten Nuten des Innenpro­files sowie des gegenüberliegenden Außenprofiles der Metallfenster oder Metalltüren festgelegt sind. Für eine zweckmäßige Montage ist wenigstens eine der diese Nuten bildenden metallischen Seitenstege, die in der Regel einstückig mit dem Metallprofilen ausgebildet sind, so aufgeweitet, daß das Schwalbenschwanzprofil locker und axial in die Nut eingeschoben werden kann. Anschließend werden diese Stege umgebogen. Dies geschieht zweckmäßigerweise durch Rollen, die im Durchmesser und in der Abschrägung so an die plastisch verformbaren Metallstege angepaßt sind, daß sie beim Hindurchführen durch den Zwischen­raum zwischen den beiden Profilen den innenliegenden plastisch verformbaren Metallsteg in Richtung auf die schwalben­schwanzförmigen Kanten der Kunststoffleisten drücken. Vorzugs­weise ist die gegenüberliegende, der gleichen Nut zugeordnete Kante der Metallprofile starr ausgebildet, und beide nach innen ragenden Kanten der Metallstege bilden zu den Kunststoffleisten hin spitze Winkel, so daß die gegenüberliegenden Kanten in das elastisch verformbare Kunststoffprofil eindringen und dadurch eine stabile Festlegung und Abdichtung erzeugen.

[0004] Zweckmäßigerweise sind zwei im wesentlichen parallele Kunst­stoffleisten vorgesehen. Im Mittelbereich der Profile zwischen beiden Kunststoffleisten können sich gegenüberliegende Führungs­kanten vorgesehen werden, die im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweisen können, deren Spitzen einander zugewandt sind. Die zwischen den beiden Metallprofilen hindurchgeführten Montagerollen können dann eine exakt definierte abdichtende Verbindung zwischen Kunststoffprofilen und Metallstegen von Innenprofil und Außenprofil bewerkstelligen.

[0005] Es zeigte sich, daß zum Aufrechterhalten einer festen abdichten­den Verbindung zwischen Metallprofilen und Kunststoffleisten auch nach der Beendigung der Gesamtherstellung einschließlich einer nachfolgenden Eloxierung oder Lackierung, was im Falle einer Pulverlackierung bei einer Temperatur von etwa 185°C erfolgt, erhebliche Kräfte erforderlich waren. Notwendig ist dabei auch eine sehr hohe axiale Schubfestigkeit zwischen den Metallprofilen einerseits und den Kunststoffleisten andererseits.

[0006] Um den erforderlichen Montagedruck zu reduzieren und dennoch eine stabile Verbindung auch nach kompletter Fertigstellung zu gewährleisten, hat man daher die stegförmigen Metalleisten mit einer Rändelung versehen. Hierbei wird eine gezahnte Rändelrolle auf die nach innen gerichteten Stegkanten des inneren Metallste­ges aufgedrückt, so daß die Zähne im Werkstoff entsprechende Vertiefungen und Verformungen bewirken. Hierdurch wird eine erheblich bessere Verbindung und auch Abdichtung zwischen Metallprofilen und Kunststoffleisten erzielt.

[0007] Die Anbringung der Rändelung mit den üblichen einfachen Werkzeugen ist jedoch relativ aufwendig, wobei ein eigener Arbeitsgang erforderlich ist, darüberhinaus sind dennoch verhält­nismäßig hohe Verbindungskräfte erforderlich, um Einwirkungen während der Nachbehandlung, insbesondere hohen Temperaturen während des Pulver- Lackierens, Stand zu halten.

[0008] Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 4 so auszugestalten, daß die erforderlichen Andruck­kräfte zwischen Stegkanten und Kunststoffleisten verringert werden können, daß Rändelung und abdichtendes Andrücken der Stegkan­ten an die Kunststoffleisten in einem Arbeitsgang erfolgen können, und daß größere Belastungen der fertigen Verbindung, insbesonde­re durch hohe Temperatureinwirkung während des Pulver-­Lackierens, nach erfolgter abdichtender Verbindung vermieden werden können.

[0009] Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 bzw. des selbstständigen Vor­richtungsanspruches 2 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Er­findung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

[0010] Das erfindungsgemäße Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß zunächst nur eine lockere Verbindung zwischen Außenprofil und Innenprofil über die Kunststoffleisten erfolgt, wobei die Metallstege so ausgebildet sind, daß die schwalbenschwanzförmi­gen Kanten der Kunststoffleisten locker und achsparallel zu den Profilkanten eingeschoben werden können. Anschließend erfolgt die Weiterbehandlung dieser Profile, insbesondere das Eloxieren und Lackieren. Wegen der lediglich losen Verbindung ist dabei ein besserer Abfluß der einzelnen Behandlungsstoffe wie Entfettungs­bäder, Reinigungsbäder, Eloxierbäder, Verdichtungsbäder und dergleichen möglich. Das Eloxieren oder Lackieren der noch nicht fertig zu einem Rahmen montierten Profilleisten bringt schließlich auch eine erhebliche Vereinfachung dieser Arbeiten mit sich, da einzelne Profilleisten erheblich leichter handhabbar sind als rechteckige Rahmen. Aufgrund der üblichen Berechnungsmethode, die sich auf die umschlossene Fläche, etwa die Fensterfläche, bezieht, ergeben sich durch dieses Verfahren, das auf die Profilleisten beschränkt ist, auch erhebliche finanzielle Einspa­rungen bei der Weiterbehandlung wie Lackierung, Eloxierung etc.

[0011] Die endgültige abdichtende Verbindung zwischen den Metallprofilen und den Kunststoffleisten kann vor, jedoch vorzugsweise erst nach der Oberflächenbehandlung erfolgen, insbesondere bei dem heißen Pulver-Lackieren. Hierzu wird eine spezielle als "Maus" bezeichne­te Rolleneinrichtung durch den Hohlraum zwischen 2 Kunststofflei­sten hindurchgeführt, die so ausgebildet ist, daß zunächst eine Rändelung der einander zugewandten Stegkanten der Metallstege erfolgt, anschließend durch weitere Rollen ein Andrücken der Stegkanten an die Kunststoffleisten. Rändelung und/oder abdich­tendes Anpressen können durch mehrere, aufeinander abgestimmte Rollen erfolgen, die an einer gemeinsamen Schiene frei drehbar gelagert sind, vorzugsweise zusammen mit Führungsrollen. Wäh­rend eine der paarweise angeordneten Rollen beim Hindurchziehen mit der Stegkante des Innenprofiles in Eingriff gelangt, gelangt die darauffolgende Rolle mit dem Außenprofil in Eingriff, was durch ein leichtes axiales Versetzen benachbarter Rollen auf der Schiene ermöglicht wird. Benachbarte Rollen werden dabei in entgegengesetzter Richtung gedreht. Anschließend erst werden die so fertiggestellten Leisten in üblicher Weise zu fertigen Fenster­stöcken oder Türstöcken zusammengefügt.

[0012] Auf diese Weise kann die Weiterbehandlung, insbesondere das Pulver- Lackieren bei erhöhter Temperatur, vereinfacht und verbilligt werden, wobei ein eigener Arbeitsgang für das Rändeln wegfällt; die Abdichtung und die Festigkeit, insbesondere gegenüber achsialen Schubkräften zwischen Metallprofilen und Kunststoffleisten, kann erhöht werden, da eine Verringerung der Festigung durch ein nachträgliches Erhitzen vermieden werden kann. Diese Verbesserung führt darüberhinaus zu einer Verringe­rung der erforderlichen Anpreßkräfte und damit zu einer größeren Materialschonung bzw. der Möglichkeit, weniger hochwertiges und damit preiswerteres Material zu verwenden. Schließlich führt die Möglichkeit, Rändelung und abdichtende Verbindung in einem einzigen Artbeitsgang durchzuführen, zu einer weiteren erheblichen Vereinfachung der Herstellung der Profilleisten und damit auch der Metall-Fensterrahmen oder- Türrahmen.

[0013] Ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur abdichtenden Verbindung eines äußeren und eines inneren Metallprofiles über parallele Kunststoffleisten ist in der Zeichnung beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein übliches Rahmenprofil mit einem Metall-Außenprofil, einem Metall-Innenprofil und zwei parallelen Kunststoff­leisten als Zwischenverbindung,

Fig. 2 die Draufsicht auf eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Rändeln und Andrücken der Metall- Stegkanten der Metallprofile an die Kunststoffleisten,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III von Fig. 2, der eine Anpreßrolle darstellt,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV von Fig. 2, der eine Rändelrolle darstellt.

[0014] In der Zeichnung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

[0015] In Fig. 1 ist ein Metall- Außenprofil (1) mit einer nach außen gerichteten glatten Oberfläche dargestellt, weiterhin ein inneres Metall- Innenprofil (2). Zwischen beiden sind zwei parallele Kunststoffleisten (3, 4) angeordnet. Das innere Metallprofil (2) weist wie das äußere Metallprofil (1) für den Eingriff mit dem äußeren Kunststoffprofil (3) einen festen kantenförmigen Metallsteg (6) und einen durch eine Nut getrennten gegenüberliegenden und zugeordneten plastisch verformbaren Metallsteg (8) auf, wobei die dazwischen ausgebildete Nut mit etwa dreieckigem oder schwalben­schwanzförmigem Querschnitt bei erfolgter Montage durch die schwalbenschwanzförmigen Endkanten der Kunststoffleiste (3) ausgefüllt ist. Gegenüberliegende Stege (6, 8) des Außenprofiles (1) bzw. des Innenprofiles (2) sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Das gleiche gilt für die parallel dazu innen angeordnete zweite Kunststoffleiste (4) und die entsprechenden festen kantenförmigen Metallstege (7) sowie die plastisch verform­baren zugeordneten Metallstege (9) und die schwalbenschwanzför­migen Kanten (5) der Kunststoffleiste, die in entsprechenden Nuten abdichtend eingepreßt sind, die durch die beiden zugeordneten Metallstege entstanden sind. Aus Fig. 1 ist auch ersichtlich, daß die beiden nach innen gerichteten Kantenenden der zugeordneten Metallstege in etwa spitz zulaufen, und daß der verformbare Metallsteg (9) zum schwalbenschwanzförmigen Endabschnitt der Kunststoffleiste hin Rändelungen aufweist.

[0016] Genau in der Mitte zwischen den beiden Kunststoffleisten (3, 4) weisen das innere Metallprofil (2) und das äußere Metallprofil (1) Stützleisten (14

15′) mit im wesentlichen dreieckigem Querschnitt auf, wobei die Spitzen der Dreiecke aufeinander ausgerichtet sind, um eine exakte Führung für die Rollen zwischen den abfallenden Kanten dieser Stützleisten und den plastisch verform­baren Stegen zu bilden. Durch das Hindurchführen entsprechender flacher scheibenförmiger Rollen werden nämlich die innen liegen­den, plastisch verformbaren und kantenförmigen Metallstege an die Kunststoffstege gepreßt, wobei gleichzeitig selbstverständlich auch die gegenüberliegende starre Kante (6 bzw. 7) an die gegenüberliegende Fläche der Kunststoffleisten (3, 4) gepreßt wird.

[0017] Fig. 1 zeigt den fertigen Endzustand der Profilleiste, nicht jedoch den Rohzustand, bei dem die plastisch verformbaren Stege (8, 9) etwas aufgeweitet sind, um ein axiales Einführen der Kunststoff­leisten (3, 4) in die beiden jeweils gegenüberliegenden Nuten zu ermöglichen und dabei einen losen Sitz zu gewährleisten.

[0018] Bei lediglich losem Sitz wird beim Hindurchführen der Leiste (27) (Fig. 2) in Pfeilrichtung zunächst eine Stegrolle (21, 22) im Zwischenraum zwischen verformbarem Metallsteg (9) und Kunst­stoffleisten (3, 4), vorzugsweise aus Polyamid, geführt, um Platz zu schaffen für die nachfolgende Rändelrolle (19, 20), die auf die innere Stegkante oder den Anrollsteg des Metallsteges gedrückt wird und ihn mit einer Eindruck- Rändelung versieht. Nach dem Verlassen dieses Bereiches durch die Rändelrolle drückt eine Andruckrolle (15, 16) von außen die plastisch verformbaren Metallstege (8, 9) im Kantenbereich in Richtung auf die Kunststoffleisten (3, 4) und ermöglicht eine abdichtende und gegen Schubkräfte stabile dauerhafte Verbindung. Um sicherzustel­len, daß die Andruckrolle (15, 16) rollt und nicht schleift, weist sie eine axial äußere Scheibe (26) mit Umfangszahnung auf. An beiden Seiten der Behandlungsrollen (15-22) sind Führungsrollen (23, 24; 17, 18) vorgesehen.

[0019] Es sei erwähnt, daß am Innenprofil (2) eine schräge Kante (10) zur Aufnahme einer Dichtungslippe vorgesehen ist, desgleichen am Außenprofil (1) ein Hohlraum (11) zur Aufnahme einer weiteren Dichtungsleiste, um den schematisch angedeuteten Fensterstock (12) oder Türstock abzudichten. Weiterhin sei der Vollständigkeit halber erwähnt, daß üblicherweise der Abschnitt (13) des Außenprofiles (1) sowie der Abschnitt (14) des Innenprofiles (2) in die Mauer eingemauert werden.

[0020] Fig. 2 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf eine Vorrichtung für das gleichzeitige Rändeln und abdichtende Andrücken der Metallstege (8, 9) an die Kunststoffleisten (3, 4) in Form einer auch als Maus bezeichneten Leiste (27). Hierbei sind die einzelnen unterschiedlich ausgebildeten und unterschiedlich zuein­ander angeordneten Rollen mit (15 bis 24) bezeichnet. U.a. sind aus Fig. 2 scheibenförmige Rollen (15 und 16) erkennbar, die am Außenumfang durch eine Ringnut vom übrigen Bereich (25) getrennte Scheiben (26) mit Sägezahn- Rand aufweisen. Diese Scheiben drücken beim Hindurchführen der Leiste (27) durch den Hohlraum zwischen zwei Kunststoffleisten (3, 4) so an die Kanten der plastisch verformbaren Metallstege (8, 9), daß die Andruckrolle (15, 16) rollt und nicht schleift.

[0021] Weiterhin sind Führungsrollen (17, 18; 23, 24) am Anfang und am Ende der Leiste (27) vorgesehen. Im Anschluß an die Anfangs-­Führungsrollen (23, 24) sind Stegrollen (21, 22) vorgesehen, welche die Kunststoffleisten (3, 4) vom plastisch verformbaren Metallsteg (8, 9) wegdrücken; daran schließen sich Rändelrollen (19, 20) an, die auf die Innenkanten der verformbaren Metallstege (8, 9) drücken, bevor das abdichtende Verbinden über die Andruckrollen (15, 16) erfolgt. Daran schließen sich weitere Führungsrollen (17, 18) an.

[0022] Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß benachbarte Rollen geringfügig seitlich gegenüber der Längsachse der Leiste (27) versetzt sind und daß dazwischen geringfügige Leerräume liegen.
Durch dieses Versetzen wird ein abwechselndes Andrücken einer frei drehbaren Rolle an den plastisch verformbaren Metallsteg (8, 9) des Außenprofiles (1), und danach der folgenden Rolle an das Innenprofil (2) bewirkt, wobei die Drehrichtung aufeinanderfol­gender Rollen entgegengesetzt ist.

[0023] Fig. 3 zeigt einen Querschnitt einer Andruckrolle mit einem schrägen Andruckabschnitt (25) und einer axial außen liegenden scheibenförmigen Rolle (26) mit Sägezahnumfang (29) zur Sicher­stellung einer Abrollbewegung trotz hohem Anspreßdruck.

[0024] Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV von Fig. 2. Die dort gezeigte scheibenförmige Rändelrolle (19) dient dem Andrücken auf die Innenkante des plastisch verformbaren Metallsteges (8, 9) zum Erzielen einer Eindruck- Rändelung.

Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von Metallprofilen für Fenster, Türen und Fassaden, bei dem ein Außenprofil (1) und ein Innenprofil (2) über mehrere parallele Kunststoffleisten (3, 4) dadurch miteinander verbunden werden, daß schwalbenschwanzförmige Endkanten (5) der Kunststoffleisten in entsprechenden Nuten des Außenprofiles und des Innenprofiles abdichtend festgelegt werden, wobei die Nuten durch zwei gegenüberliegende plastisch verformbare und vorzugsweise einstückig mit den Profilen (1, 2) ausgebildete Stege (6, 7; 8, 9) gebildet werden, von denen wenigstens einer (8, 9) gegen die Fläche der Kunststoffleiste (3, 4) andrückbar ist, wobei zum Andrücken Andruckrollen (15, 16) eingesetzt werden, die an einer Leiste (27) befestigt und an aufeinander ausgerichteten Führungsleisten (14, 15) der beiden Metallprofile (1, 2) geführt werden, und wobei die inneren Stegkanten der Stege vor dem Andrücken gerändelt werden,
dadurch gekennzeichnet,

a) daß die Kunststoffleisten (3, 4) zuerst nur lose in den durch zugeordnete Stege (6, 8; 7, 9) der Metallprofile (1, 2) gebildeten Nuten festgelegt werden,

b) daß erst unmittelbar vor dem endgültigen Verbinden von Metallprofilen (1, 2) und Kunststoffleisten (3, 4) in einem Arbeitsgang das Rändeln der Innenkanten der plastisch verformbaren Stege (8, 9) erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung in Form einer Leiste (27), an der vor den Andruckrollen (15, 16) Rändelrollen (19, 20) angeordnet sind, durch den Zwischenraum zwischen benachbarten Kunststofflei­sten (3, 4) eingeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß erst nach der Weiterbehandlung, insbesondere nach dem (Pulver-) Lackieren oder Eloxieren, eine endgültige abdichten­de Verbindung der (kantenförmigen Metall-) Stege mit den Kunststoffleisten (3, 4) erfolgt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, um eine feste abdichtende Verbindung zwischen benachbarten, im wesentlichen parallelen Kunststoffleisten (3, 4), die schwalbenschwanzförmige Endkanten (5 ) aufweisen, mit entspre­chenden, aufeinander ausgerichteten Nuten am Metall- Außen­profil (1) bzw. -Innenprofil (2) zu ermöglichen, wobei eine Leiste (27) mit daran frei drehbar gelagerten Führungsrollen (23, 24; 17, 18) und dazwischen angeordneten frei drehbaren Andrucksrollen (15, 16) vorgesehen ist, wobei benachbarte Rollen in Längsrichtung der Leiste (27) seitlich leicht gegeneinander versetzt sind, und wobei die Rollen beim Hindurchziehen durch den Hohlraum zwischen zwei benachbarten Kunststoffleisten (3, 4), vorzugsweise aus Polyamid, an gegenüberliegenden Führungsprofilen (14, 15) von Außenprofil (1) und Innenprofil (2) führbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
and der Leiste (27) vor den Andruckrollen (15, 16) Rändelrollen (19, 20) vorgesehen sind, deren Umfang eine Rändelung in die inneren Stegkanten der plastisch verformbaren (Metall-) Stege (8, 9) einprägt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Rändelrollen Stegrollen (21, 22) zum Wegdrücken der Kunststoffleisten (3, 4) von den Stegkanten der Stege (8, 9) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckrollen (15, 16) eine axiale äußere Scheibe (26) mit Umfangszahnung aufweisen, die derart gestaltet ist und so an den verformbaren Stegen anliegt, daß ein sicheres Abrollen gewährleistet ist.

Zeichnung