Verbundprofil

Abstract

 Bei diesem aus wenigstens zwei Profilteilen 10 vorzugsweise aus Aluminium und einer Profilschiene 16 aus einem thermoplastischen Kunststoff aufgebauten Verbundprofil wird während des Andrückens eines Schenkels 18 über Andrückelemente 22 jeweils kurzfristig mit Unterbrechungen ein Strom durch die Elemente 22 geleitet, so daß nach Art einer Widerstandsschweißung eine lokale Erwärmung des Profils 10 erfolgt. Der Schenkel 18 ist an der Innenseite mit einer Rändelung 20 ausgebildet. Durch den Einfluß des Stromes erwärmt sich das Profil 10, was wiederum mit einer Anschmelzung oder Erweichung der Profilschiene 16 an der Stelle verbunden ist, an welcher die Rändelung in die Schiene eingedrückt wird. Dadurch erfolgt ein ausreichender Formschluß zwischen den Profilteilen, was in einer hohen Schubfestigkeit des Verbundprofils resultiert.

Beschreibung

[0001] 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.

[0002] 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.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schubfestigkeit zwischen den Profilteilen aus Metall und den Profilschienen bei derartigen Verbundprofilen zu erhöhen.

[0004] 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.

[0005] 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 Profilschiene aus Kunststoff angedrückt sind. Wenn die lokalen Bereiche erst nach dem Zusammenbau angeschmolzen oder erweicht werden, reicht die durch das Anrollen aufgebrachte Vorspannung aus, um die Rändelung in die erweichten Bereiche einzudrücken.

[0006] 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.

[0007] 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 ,ca. 50 m/min ab.

[0008] 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.

[0009] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.

[0010] 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 Andrückens 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. Dr 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.

[0011] 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.

[0012] 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.

Ansprüche

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 gekennzeichnet , daß Bereiche der Haltestege (14) der Profilschiene (16), die der Rändelunq (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 gekennzeichnet ; daß das Anschmelzen oder Erweichen räumlich beschränkt ist.

3. Verbundprofil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der mit der Rändelung (20) versehene Abschnitt der Nut (12) an die Profilschiene (16) angedrückt ist.

4. Verfahren zur Herstellung eines Verbundprofils nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Profilschiene (16) während oder nach dem Zusammenbau lokal angeschmolzen oder erweicht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß auf die Außenseite der Nut (12) des Profilteils (10) Druck aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Erwärmung der Profilschiene (16) über einen sehr kurzen Zeitraum erfolgt und daß die Erwärmungstemperatur dem Erweichungspunkt des Materials der Profilschiene (16) entspricht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die lokale Erwärmung der Profilschiene durch ein Schweißverfahren insbesondere durch punktförmiges Widerstandsschweißen erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Druck und die Erwärmung über Andrückelemente erfolgt und daß die Andrückelemente (22) aus Elektrolytkupfer bestehen.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß Gleichstrom oder Wechselstrom an die Andrückelemente (22) angelegt wird und daß die Stromstärke im Bereich von 20 kA liegt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß Stromzufuhr mit nachfolgender Unterbrechung im Milli-Sekunden-Bereich erfolgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch ggekennzeichnet , daß der Druck und die Erwärmung über Andrückrollen (22) oder über Spannbacken erfolgen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß Druck und Erwärmung in einem Arbeitsgang über die ganze Länge des Profils durch die Spannbacken aufgebracht werden oder über aufeinanderfolgende Arbeitsgänge durch sich öffnende und nach Relativverschiebung wieder schließende Spannbacken aufgebracht werden.

13. Vorricntuna zur Durchführung des Verfhrens nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß Andrückrollen (22) oder Spannbacken aus Elektrolytkupfer vorgesehen sind und daß die Andrückrollen (22) insbesondere mehrschichtig aus einer Schicht (24) aus Elektrolytkupfer, einer Isolierschicht (28) und einer Schicht (26) aus Edelstahl ausgebildet sind.

Zeichnung