Vorrichtung zum Einrollen der Verbundzone eines Verbundprofils

Abstract

 Bei Vorrichtungen zum Einrollen der Verbundzone eines Ver­bundprofils (100) aus metallenen Teilprofilen (1, 2) und mindestens einem diese verbindenden Kunststoffprofil (3, 4) mit Hilfe sich gegenüberstehenden, auf die Verbundzone (14) einwirkenden Rollenpaaren (40, 41; 50, 51), bei denen je­weils eine Rolle (41, 51) eines Rollenpaares (40, 41, 50, 51) durch eine Stellvorrichtung (60) einstellbar ist, tre­ten immer wieder unkontrollierbare Anpressdifferenzen in der Verbundzone (14) auf, welche zu ungleichmässigen Schub­festigkeiten in der Längsachse der Profile (100) führen.
Durch eine Stellvorrichtung (60) mit mindestens einem Druckkraftzylinder (62) werden die Anpressdifferenzen ver­mieden, insbesondere wenn die Stellvorrichtung (60) zusätz­lich zum Druckkraftzylinder (62) ein Druckmesselement (63) aufweist, wobei der Druckkraftzylinder (62) und das Druck­messelement (63) in einem aus einem Soll/Ist-Vergleichsele­ment (66), einem Sollwertgeber (65) und einem Druckkraftzy­linderregler (67) bestehenden Regelkreislauf integriert sind, der über den Soll/Ist-Vergleich (66) die Konstanthal­tung der je nach Aufbau des Verbundprofils vorgewählten Einrollkraft gewährleistet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ein­rollen der Verbundzone eines Verbundprofils aus metallenen Teilprofilen und mindestens einem diese verbindenden Kunst­stoffprofil mit Hilfe von sich gegenüberstehenden, auf die Verbundzone einwirkenden Rollenpaaren, bei der jeweils eine Rolle eines Rollenpaars durch eine Stellvorrichtung ein­stellbar ist.

[0002] Verbundkonstruktionen aus metallenen Teilprofilen und min­destens einem diese verbindenden Kunststoffprofil als iso­lierende Zwischenlage sind vielfältig bekannt. Insbesondere werden sie bei Fenster-, Tür- und Fassadenelementen einge­setzt, seitdem man diese aus Metall, bevorzugt aus Alumi­nium oder Aluminiumlegierungen, fertigt. Dabei stellt sich das Problem der durch die gute Wärmeleitfähigkeit des Me­talls bedingten Wärmeabfuhr. Die Kunststoffisolationszwi­schenschicht soll die Wärmebrücke zwischen der Warmseite und der Kaltseite des Profils unterbrechen.

[0003] Bei den bekannten, rein mechanischen Isolierverbundsystemen werden immer wieder unkontrollierbare Anpressdifferenzen im Profilverbund verzeichnet, welche sich sowohl auf die Pro­filtoleranzen als auch auf die Verarbeitung beziehen. Bei Schubversuchen an Isolierverbundprofilen dieser Art wurden sehr starke Schwankungen gemessen. Für den Konstrukteur ist dadurch eine genaue Festlegung von statischen Werten - vor­rangig die Berechnung der Schubfestigkeit und der Federkon­ stanten - durch auftretende unterschiedliche Resultate er­schwert.

[0004] Das vorrangige Problem bei diesen Verbundsystemen stellt die ungleichmässige Schubfestigkeit in der Längsachse der Profile dar. Die Schubfestigkeitsdifferenzen treten während der Fertigung nicht nur im Vergleich mehrerer Profilstücke auf, sondern auch innerhalb eines Profilstücks, wobei bei letzterem sich die Unterschiede durch Verkrümmen des Ver­bundprofil bemerkbar macht. Zur Erstellung des statischen Nachweises sind grosse Schubwertsunterschiede insofern von Nachteil, als die Rechenwerte stark abgemindert werden müs­sen. Es hat sich ferner speziell bei aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen bestehenden derartigen Verbundprofilen gezeigt, dass die herstellungsbedingten Toleranzen der Aus­gangsprofile aus Metall bzw. Kunststoff sowohl bei den vor­veredelten als auch bei den nachträglich veredelten Metall­profilen zu Unterschieden in den Schubwerten führen.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derartig zu verbessern, dass die Schubfestigkeit in der Längsachse der Profile sowohl im Vergleich mehrerer Profile miteinander als auch innerhalb eines Profils praktisch konstant und genau einstellbar ist, bzw. dass die auf die Verbundzone der Verbundprofile wir­kende Anpresskraft so angepasst wird, dass eine praktisch konstante Schubfestigkeit resultiert.

[0006] Erfindungsgemäss wird die gestellte Aufgabe durch eine Vor­richtung, deren Stellvorrichtung mindestens einen Druck­kraftzylinder aufweist, gelöst. Vorteilhafte Weiterbildun­gen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind durch die Merk­ male der Ansprüche 2 bis 5 gekennzeichnet.

[0007] Bei der Herstellung von Verbundprofilen aus metallenen Teilprofilen und mindestens einem diese verbindenden Kunst­stoffprofil mit Hilfe der erfindungsgemässen Vorrichtung treten ungleichmässige Schubfestigkeiten in der Längsachse der Profile nicht mehr auf. Bereits bestehende Vorrichtun­gen zum Einrollen der Verbundzone von Verbundprofilen der genannten Art können durch Austausch der bisherigen Stell­vorrichtung, welche meist von Hand betätigt wurde, durch eine Stellvorrichtung mit mindestens einem Druckkraftzylin­der umgerüstet werden. Mit einer derartig umgerüsteten Ma­schine unter Verwendung des erfiñdungsgemässen Mess- und Regelsystems konnte der frühere Abfallanteil infolge krum­mer Profile oder sonstiger Unzulänglichkeiten nach dem Ver­edlungsprozess bei Verwendung von Aluminiumteilprofilen von 5 bis 10 % auf unter 1 % reduziert werden. Die Standardab­weichung entlang eines 6.5 m langen Verbundprofils betrug bei der herkömmlichen Einrollung 25 bis 80 % vom Mittelwert und konnte mit Hilfe der erfindungsgemässen Vorrichtung auf 5 bis 15 % reduziert werden. Der Mittelwert von Verbundpro­filstange zu Verbundprofilstange desselben Profilquer­schnitts und derselben Länge variierte von 25 bis 35 %, wenn die bisher bekannte Vorrichtung verwendet wurde, und konnte mit dem Einbau der erfindungsgemässen Stellvorrich­tung auf 10 bis 15 % reduziert werden.

[0008] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.

[0009] Diese zeigt schematisch in

Fig. 1: einen Querschnitt eines beispielhaften Verbundpro­files,

Fig. 2: eine Stellvorrichtung,

Fig. 3: einen Regelkreislauf zur Steuerung der Stellvor­richtung.

[0010] Metallene Teilprofile 1, 2 sind durch zwei Kunststoffpro­file 3, 4, welche vorzugsweise aus Polyamid bestehen, und z.B. im Baubereich die Wärmeleitfähigkeit von der Warmseite zur Kaltseite des Gesamtprofils weitegehend unterdrücken, verbunden. Ein Kunststoffprofil 3, 4 besteht aus einer Stegrippe 31 und endständig beidseitig angeordneten Nocken 32, 33, welche in entsprechend geformte Nuten 11 der metal­lenen Teilprofile 1, 2 eingreifen und die Verbindungsele­mente 1, 2, 3, 4 formschlüsig verankern. Die Verankerung der Verbindungselemente 1, 2, 3, 4 wird durch Einrollen der durch Punkte etwa gekennzeichneten Verbundzone 14 bewirkt. Dazu werden die Klemmbacken 12, 13 der Nuten 11 an die Nocken 32, 33 der Kunststoffprofile 3, 4 gedrückt, wobei eine Vorrichtung, wie sie ausschnittsweise in Figur 2 dar­gestellt ist, Anwendung findet.

[0011] Der Einrollvorgang wird mit Hilfe von Rollenpaaren 40, 41 bzw. 50, 52 beim Druchlaufen des Verbundprofils 100 zwi­schen diese unter konstanter Krafteinwirkung der quer zur durch einen Pfeil A kenntlich gemachten Laufrichtung des Verbundprofils 100 beweglichen Andruckrollen 41, 51 be­wirkt. Die Gegendruckrollen 40, 50 sind starr gelagert und können gleichzeitig den Antrieb zur Bewegung des Verbund­profils 100 darstellen. Die Andruckrollen 41, 51 sind Teile jeweils einer Stellvorrichtung 60, welche einseitig fest, beispielsweise an einem Lagerpunkt 61, montiert ist und mindestens einen Druckkraftzylinder 62, vorzugsweise einen Hydraulikzylinder, aufweist. Zwischen Druckkraftzylinder 62 und Andruckrolle 41 ist mit Vorteil eine Druckmessdose 63 und ein Federpaket 64, welches eine Dämpfung des Anpress­drucks bewirkt, angeordnet. Mit Hilfe des Druckkraftzylin­ders 62 kann die Einrollkraft derart geregelt werden, dass immer eine gleichbleibende Schubfestigkeit in der Längsach­se des Verbundprofils 100 resultiert. Dies wird erfindungs­gemäss mit dem in Figur 3 gezeigten Regelkreislauf 62, 63, 65, 66, 67 bewirkt. Das Druckmesselement 63 misst die An­druckkraft. Diese wird mit einem Wert vom Sollwertgeber 65 in einem Soll/Ist - Vergleichselement 66 in an sich bekann­ter Weise verarbeitet und das resultierende Signal, welches bei Abweichung von Soll- und Ist-Wert ein Differenzsignal ist, wird auf einen Hydraulikregler als Druckkraftzylinder­regler 67 gegeben, welcher den Hydraulikzylinder 62 steu­ert. Der Hydraulikzylinder 62 erhöht oder erniedrigt, je nach Differenzsignal, über das als Puffer wirkende Federpa­ket 64 und die Andruckrolle 41, 51 die Anpresskraft auf die Verbundzone 14 des Verbundprofils 100.

[0012] Durch den sich stetig wiederholenden Soll-Ist-Vergleich des Anpressdrucks kann jede Unregelmässigkeit im Verbundprofil, entstanden entweder durch die metallenen Teilprofile 1, 2 und/oder das/die Kunststoffprofil(e) 3, 4, registriert und entsprechend ausgeglichen werden.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Einrollen der Verbundzone eines Ver­bundprofils (100) aus metallenen Teilprofilen (1, 2) und mindestens einem diese verbindenden Kunststoffpro­fil (3, 4) mit Hilfe sich gegenüberstehenden, auf die Verbundzone (14) einwirkenden Rollenpaaren (40, 41; 50, 51), bei denen jeweils eine Rolle (41, 51) eines Rol­lenpaares (40, 41, 50, 51) durch eine Stellvorrichtung (60) einstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stellvorrichtung (60) mindestens einen Druck­kraftzylinder (62) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (60) zusätzlich zum Druck­kraftzylinder (62) ein Druckmesselement (63) aufweist, wobei der Druckkraftzylinder (62) und das Druckmessele­ment (63) in einem aus einem Soll/Ist-Vergleichselement (66), einem Sollwertgeber (65) und einem Druckkraftzy­linderregler (67) bestehenden Regelkreislauf integriert sind, der über den Soll/Ist-Vergleich (66) die Kon­stanthaltung der je nach Aufbau des Verbundprofils vor­gewählten Einrollkraft gewährleistet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass der Druckkraftzylinder (62) ein Hydrau­likzylinder ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (60) minde­stens ein an sich bekanntes Ringfederpaket (64) in Se­rie aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche mindestens einer Rolle (41, 51) eines Rollenpaares (40, 41; 50, 51) geriffelt ist.

Zeichnung