Verfahren zum Herstellen verstärkter Hohlprofile

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen verstärkter Hohlprofile (1), insbesondere für Fensterrahmen oder dergleichen, welche aus einem Hohlprofilgrundkörper (2) mit mindestens einer durchgängigen Hohlkammer (3) und einem in der Hohlkammer (3) im Paßsitz befindlichen Verstärkungsprofil (4) bestehen. Bei diesem Verfahren werden zunächst ein Hohlprofilgrundkörper (2) und ein Verstärkungsprofil (4) bereitgestellt und positioniert. Danach wird das Verstärkungsprofil (4) in die Hohlkammer (3) des Hohlprofilgrundkörpers (2) bis zu einer vorgegebenen Position eingeführt. Ein Kerngedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, an der vorgegebenen Position vor Einführen des Verstärkungsprofils in die Hohlkammer zumindest vorübergehend mindestens ein Anschlag (5) im Bereich der Innenfläche der Hohlkammer (3) auszubilden und danach das Verstärkungsprofil (4) bis zu diesem Anschlag (5) in die Hohlkammer (3) des Hohlprofilgrundkörpers (2) einzuführen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen verstärkter Hohlprofile, insbesondere für Fensterrahmen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Beim Bau technischer Anlagen aber auch bei der Herstellung relativ einfacher Einrichtungen wie Fensterrahmen werden Hohlprofile zum Einsatz gebracht, weil sich diese durch ihre guten statischen und dynamischen Eigensschaften bei gleichzeitig relativ geringem Materialaufwand und Gewichtsanteil auszeichnen. So werden z.B. Hohlprofile in Form gekammerter Profilleisten oder T-Träger oder dergleichen in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt.

[0003] Durch die Verwendung neuartiger Materialien, z.B. von Kunststoffen, Polymeren oder dergleichen, konnten die mechanischen Eigenschaften im Vergleich zum Materialeinsatz und Gewichtsaufwand weiter verbessert werden.

[0004] Es ist beim Einsatz bestimmter Materialien als Grundstoff für Hohlprofile notwendig, den aus diesen Materialien hergestellten Hohlprofilgrundkörper, der üblicherweise mindestens eine Hohlkammer aufweist, durch bestimmte verstärkende Elemente mechanisch zu stabilisieren, um z.B. ein Durchhängen, ein Verdrehen oder dergleichen zu vermeiden, z.B. aufgrund Eigengewichts des Hohlprofilgrundkörpers.

[0005] Bei bekannten Herstellungsverfahren für Hohlprofile, insbesondere für Fensterrahmen oder dergleichen, welche aus einem Hohlprofilgrundkörper mit mindestens einer durchgängigen Hohlkammer und einem in der Hohlkammer in Paßsitz befindlichen Verstärkungsprofil bestehen, wird üblicherweise ein Hohlprofilgrundkörper mit einem in den Grundkörper einzufügenden Verstärkungsprofil bereitgestellt und positioniert. Danach wird das Verstärkungsprofil in die Hohlkammer des Hohlprofilgrundkörpers eingeführt, wobei darauf zu achten ist, daS das Verstärkungsprofil bis zu einem bestimmten Punkt oder zu einer vorgegebenen Position innerhalb der Hohlkammer des Hohlprofilgrundkörpers vorangetrieben wird.

[0006] Das möglichst genaue Einhalten der vorgegebenen Position für das einzuführende Verstärkungsprofil ist z.B. deshalb notwendig, weil nach dem Einführen des Verstärkungsprofils in den Endbereichen des Hohlprofils Montagearbeiten z.B. ein Verkleben oder das Anbringen eines Gehrungsschnitts, ausgeführt werden müssen, wobei das eingeführte Verstärkungsprofil hinderlich sein kann, wenn es in den Bearbeitungsbereich hineinragt. Andererseits muß das Verstärkungsprofil innerhalb der Hohlkammer soweit wie möglich vorangetrieben werden, damit ein möglichst großer Bereich des Hohlprofilgrundkörpers gestützt und gegen Torsion sion stabilisiert wird.

[0007] Üblicherweise wird nach Ablängen des Verstärkungsprofils dieses von Hand durch eine bedienende Person in die Hohlkammer des Hohlprofilgrundkörpers eingeführt und z.B. unter Verwendung vorgegebener Längenschablonen in den Hohlprofilgrundkörper hineingetrieben. Dabei muß die bearbeitende Person ein Mindestmaß an Kraft aufwenden, weil das eingeführte Verstärkungsprofil infolge der Anforderungen des gewünschten Paßsitzes von der Innenwand der Hohlkammer des Hohlprofilgrundkörpers innig umschlossen wird. Diesen Mindestmaß an Kraftaufwand stehen die Anforderungen an Positioniergenauigkeit entgegen. Üblicherweise erfolgt das Hineintreiben zunächst in groben Schritten unter Kraftaufwand, während in der Endphase - also kurz vor Erreichen der Endposition des Verstärkungsprofils - mit geringerem Kraftaufwand versucht wird, die vorgegebene Eindringtiefe und -position zu erreichen. Dies erfordert ein Höchstmaß an Konzentration und somit an zeitlichem Aufwand durch die bedienende Person.

[0008] Um eine Verbesserung dieses Herstellungsverfahrens zu schaffen, insbesondere im Hinblick auf eine geringere Ausschußrate und eine bessere Reproduzierbarkeit, wurden CNC-Maschinen und andere Formen von Montage-Robotern zum Einführen der Verstärkungsprofile in die Hohlkammern der Hohlprofilgrundkörper eingesetzt.

[0009] Nachteilig an dieser Form des Herstellungsverfahrens ist, daß derartige CNC-Maschinen oder Montage-Roboter teuer in Anschaffung und Wartung sind und somit zu einer Produktverteuerung führen.

[0010] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen verstärkter Hohlprofile zu schaffen, bei welchem ein Verstärkungsprofil auf besonders einfache Art und Weise und ohne besonderen apparativen Aufwand in eine Hohlkammer eines Hohlprofilgrundkörpers eingeführt und dort gleichwohl genau positioniert werden kann.

[0011] Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht verfahrensmäßig darin, daß am Hohlprofilgrundkörper an der vorgegebenen Position, bis zu der das Verstärkungsprofil eingeführt werden soll, vor Einführen des Verstärkungsprofils in die Hohlkammer zumindest vorübergehend mindestens ein Anschlag im Bereich der Innenfläche der Hohlkammer ausgebildet wird. Dann wird das Verstärkungsprofil bis zu dem Anschlag in die Hohlkammer des Hohlprofilgrundkörpers eingeführt.

[0012] Es ist also eine Kernidee der Erfindung, an der Innenfläche der Hohlkammerwand ein Hindernis in Form eines Anschlags auszubilden, so daß beim Einführen des Verstärkungsprofils in die Hohlkammer sich ein natürlicher Widerstand beim Kontakt zwischen Verstärkungsprofil und dem Anschlag ergibt und somit das Verstärkungsprofil nicht weiter oder tiefer in die Hohlkammer eingeführt werden kann und automatisch gestoppt oder abgebremst wird.

[0013] Gegenüber den herkömmlichen Herstellungsverfahren für Hohlprofile ist hier beim Einführen des Verstärkungsprofils in die Hohlkammer des Hohlprofilgrundkörpers keinerlei apparativer Aufwand zum reproduzierbaren Einführen bis zu einer vordefinierten Tiefe notwendig. Eine bearbeitende Person kann einfach das Verstärkungsprofil zum Einführen in die Hohlkammer ansetzen und mit Kraft und Schwung das Verstärkungsprofil in die Hohlkammer hineinschieben bis der Anschlag einen natürlichen Widerstand gegen das weitere Einführen liefert.
Der Arbeiter muß auch beim Einführen des Verstärkungsprofils nicht besonders aufmerksam sein, weil das feine Justieren oder Positionieren des Verstärkungsprofils in der Endstellung in der Hohlkammer entfällt. Beim Einführen spürt die bearbeitende Person automatisch das Hindernis und wird an einer weiteren Bewegung gehindert. Somit ist der Bearbeitungsprozess des Einführens des Verstärkungsprofils nunmehr eine einfache manuelle Tätigkeit, die auch von ungelernten und unerfahrenen Personen ausgeführt werden kann und die darüber hinaus z. B. einen Bearbeitungsroboter mit feinen Justier- oder Meßeinrichtungen entbehrlich macht, was Kosten spart.

[0014] Obwohl es denkbar ist, daß die notwendigen Anschläge als natürliche Hindernisse des Einführens des Verstärkungsprofils bereits bei der Produktion des Hohlkammergrundkörpers mit ausgebildet werden oder nachträglich von innen angebracht werden, werden die Anschläge vorzugsweise von außen oder vom Außenbereich des Hohlprofilgrundkörpers an der Innenfläche der Hohlkammer des Hohlprofilgrundkörpers ausgebildet.

[0015] Das hat den Vorteil, daß zunächst einmal der Hohlprofilgrundkörper passend abgelängt und auf Gehrung zugeschnitten werden kann, bevor entschieden wird, bis zu welcher Tiefe das Verstärkungsprofil eingeführt werden soll. Dadurch ist eine Vielzahl unterschiedlicher Hohlprofiltypen ohne Lagerhaltung einer entsprechenden Vielzahl vordefinierter Hohlprofilgrundkörper möglich. Darüber hinaus erfolgt dann das Anbringen der Anschläge als routinemäßiger Arbeitsschritt.

[0016] Es ist eine Vielzahl unterschiedlicher Ausführungsformen für den Anschlag denkbar. Vorteilhafterweise werden einfache Anschlagselemente wie Nägel, Stifte, Schrauben, Stege, Klammern, Bolzen oder dergleichen verwendet.

[0017] Diese werden von außen durch das Material des Hohlprofilgrundkörpers hindurch derart durch die entsprechende Wandung vorangetrieben, daß sie sich zumindest teilweise im wesentlichen quer im Hohlkammerinneren erstrecken.

[0018] Dabei können die entsprechenden Anschlagselemente entweder durch eine Vorbohrung in die Wand eingebracht werden oder aber sie werden durch Schrauben, Stanzen oder Schießen durch die Wand des Hohlprofilgrundkörpers vorangetrieben.

[0019] Anstelle des Einbringens eines Anschlagselements in Form eines Nagels oder dergleichen kann auch das Material des Hohlprofilgrundkörpers, insbesondere an der Innenfläche der Hohlkammer, zu einem Anschlag verformt werden. Hierbei bieten sich die Verfahren des elastischen oder auch des plastischen Verformens an, wobei auch die thermischen Eigenschaften des Materials beim Verformen ausgenutzt werden können.

[0020] So ist es z.B. vorgesehen, daß an der vorgegebenen Position, an welcher der Anschlag ausgebildet werden soll, ein entsprechendes Werkzeug, z.B. in Form einer Zange oder eines Stempels an die Außenwand des Hohlprofilgrundkörpers angesetzt wird. Danach wird mit diesem entsprechenden Werkzeug eine Berührung mit der Außenwand des Hohlprofilgrundkörpers unter Aufwendung eines bestimmten Arbeitsdrucks hergestellt. Dadurch verformt sich das Material des Hohlprofilgrundkörpers und es bildet sich auf der Innenfläche der Hohlkammer des Hohlprofilgrundkörpers eine Art Wulst oder ein Absatz, welcher ein weiteres Eindringen des einzuschiebenden Verstärkungsprofils verhindert. Nach erfolgtem Einschieben des Verstärkungsprofils wird das Werkzeug von der Außenwand des Hohlprofilgrundkörpers gelöst und der Arbeitsdruck sinkt ab, so daß sich der Wulst oder der Absatz zumindest teilweise zurückbildet. Aufgrund der plastischen Eigenschaften des Material des Hohlprofilgrundkörpers kann es sein, daß ein gewisser Anteil des Anschlags auf der Innenfläche der Hohlkammer des Hohlprofilgrundkörpers verbleibt.

[0021] Sollte sich der Anschlag aber aufgrund der elastischen Eigenschaften des Materials des Hohlprofilgrundkörpers vollständig zurückbilden, so ist dies für das Verfahren des Einführens des Verstärkungsprofils nicht schädlich. Das Verstärkungsprofil sitzt im Paßsitz in der Hohlkammer des Hohlprofilgrundkörpers und wird also von der Innenfläche der Hohlkammer innig umschlossen und dadurch fixiert. Nach dem Einführen des Verstärkungsprofils in die Hohlkammer ist der zum Einführen ausgebildete Anschlag also nicht mehr notwendig.

[0022] Der letzte Aspekt führt auch zu einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens, nämlich daß bei Verwendung von außen eingebrachter Anschlagselemente wie Nägel, Bolzen oder dergleichen, diese nach dem Einführen des Verstärkungsprofils aus der Hohlkammer wieder herausgezogen werden. So kann es auch vorgesehen sein, daß ein Anschlag in der Hohlkammer dadurch ausgebildet wird, daß von außen an die vorgegebene Position für den Anschlag ein Werkzeug heranfährt und an der entsprechenden Stelle ein Dorn von außen durch die Wand des Hohlprofilgrundkörpers hindurch in die Hohlkammer hineingesteckt wird, um als Anschlag beim Einführen des Verstärkungsprofils zu dienen. Nach beendetem Einführungsvorgang für das Verstärkungsprofil kann das Werkzeug den eingeschobenen Dorn aus der Hohlkammer wieder entfernen.

[0023] Beim plastischen oder beim elastischen Verformen des Materials des Hohlprofilgrundkörpers zum Ausbilden des Anschlags an der Innenfläche der Hohlkammer kann das Material des Hohlprofilgrundkörpers an entsprechender Stelle auch erwärmt werden, um die Elastizität und Plastizität des Hohlprofilgrundkörpers zu erhöhen und damit das Ausbilden des Anschlags zu vereinfachen.

[0024] Zum Erwärmen des Materials des Hohlprofilgrundkörpers können entsprechende Wärmequellen in Form einer Heizwendel oder in Form einer Wärmestrahlungsquelle verwendet werden.

[0025] Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen verstärkter Hohlprofile wird vor dem Einführen der Verstärkungsprofile eine Mehrzahl von Anschlägen ausgebildet. Diese befinden sich an derselben vorgegebenen Position in bezug auf die Tiefe innerhalb der Hohlkammer und stehen sich vorzugsweise diametral an der Innenfläche der Hohlkammer des Hohlprofilgrundkörpers gegenüber. Das Verwenden einer Mehrzahl von Anschlägen hat den Vorteil, daß das eingeführte Verstärkungsprofil innerhalb der Hohlkammer, z. B. beim nur teilweisen Ausführen des Paßsitzes und bei nicht zu innigem Kontakt zwischen Hohlkammerwand und Verstärkungsprofil, ein Spiel und ein Verkanten des Verstärkungsprofils innerhalb der Hohlkammer beim Einführungsvorgang bzw. beim Beenden des Einführens und beim Stoppen am Anschlag vermieden wird.

[0026] Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung auf der Grundlage bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In dieser zeigen

Fig. 1a bis 1d

verschiedene Schritte eines allgemeinen Herstellungsverfahrens eines aus verstärkten Hohlprofilen gebildeten Rahmens in teilweise geschnittener Draufsicht,

Fig. 2a bis 2d

Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen verstärkter Hohlprofile, wobei die Hohlprofile in geschnittener Vorderansicht dargestellt sind, und

Fig. 3a bis 3d

die Verfahrensschritte des Ausführungsbeispiels aus den Fig. 2a bis 2d, wobei die Hohlprofile in geschnittener Draufsicht dargestellt sind.

[0027] Die Fig. 1a bis 1d zeigen schematisch in geschnittener Draufsicht Verfahrensschritte zum Herstellen eines Rahmens 20 der aus vier verstärkten Hohlprofilen 1 zusammengesetzt ist.

[0028] In der Fig. 1a ist der Hohlprofilgrundkörper 2 in geschnittener Draufsicht dargestellt. Der Hohlprofilgrundkörper 2 besitzt einen etwa quaderförmigen Querschnitt und weist eine einzige Kammer oder Hohlkammer 3 auf. Diese Hohlkammer besitzt Seitenwand- oder Innenflächen 7 und Außenflächen 9. Der Hohlprofilgrundkörper 2 ist aus einem Kunststoff oder dergleichen hergestellt und wird in einem entsprechenden Vorverfahren auf eine bestimmte Länge 1 gebracht.

[0029] In der Fig. 1b ist in geschnittener Draufsicht gezeigt, daß der Hohlprofilgrundkörper 2 vor den weiteren Verarbeitungsschritten an seinen Enden jeweils mit einem Gehrungsschnitt auf 45° versehen wird.

[0030] Im Verarbeitungsschritt der Fig. 1c ist in geschnittener Draufsicht gezeigt, daß aus einem Hohlprofilgrundkörper 2 nach dessen Ablängen und Zuschneiden auf Gehrung ein verstärktes Hohlprofil 1 dadurch entsteht, daß in den vorverarbeiteten Hohlprofilgrundkörper 2 ein Verstärkungsprofil 4 in die Hohlkammer 3 bis zu einer vorgegebenen Position 5 eingeführt wird.

[0031] Im folgenden Arbeitsschritt der Fig. 1d ist in geschnittener Draufsicht dargestellt, wie aus vier im wesentlichen identischen einzelnen verstärkten Hohlprofilen 1, welche alle aus Hohlprofilgrundkörpern 2 mit entsprechender Länge und Gehrung und einem eingefügten Verstärkungsprofil 4 bestehen, ein Rahmenteil, etwa ein Fensterrahmen, geschaffen wird.

[0032] Die Fig. 2a bis 2d und die Fig. 3a bis 3d zeigen diejenigen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen verstärkter Hohlprofile, bei denen der Hohlprofilgrundkörper 2 zur Vorbereitung des Einführens des Verstärkungsprofils 3 mit einem temporären oder permanenten Anschlag 5 versehen wird, und zwar jeweils in geschnittener Vorderansicht bzw. geschnittener Draufsicht des Hohlprofilgrundkörpers 2 bzw. des Hohlprofils 1 mit Schnitt an der Stelle des Hohlprofilgrundkörpers, wo der Anschlag 6 an der Position 5 ausgebildet wird.

[0033] Die Fig. 1a und 2a zeigen in geschnittener Vorderansicht bzw. geschnittener Draufsicht den Hohlprofilgrundkörper 2, welcher in seinem Inneren eine einzige Hohlkammer 3 mit Innenflächen oder Wandflächen 7 aufweist. An einer markierten Stelle 5 der Außenfläche 9, welche vorgegeben sein muß, wird mittels einer Vorrichtung ein Anschlagselement 8 positioniert, in dem es von außen an die Außenwand 9 des Hohlprofilgrundkörpers herangeführt wird.

[0034] In den Fig. 2b bzw. 3b ist ebenfalls in geschnittener Vorderansicht bzw. geschnittener Draufsicht gezeigt, daß das Anschlagselement 8 zur Ausbildung des Anschlags 6 in die Wand 9 des Hohlprofilgrundkörpers 2 hineingetrieben wurde, um sich dann in etwa quer zur Länge des Hohlprofilgrundkörpers 2 zumindest teilweise in dessen Hohlkammer 3 hinein zu erstrecken.

[0035] In dem Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Anschlagselement 8 bzw. der Anschlag 6 bis etwa zur Hälfte in die Hohlkammer 3 in Querrichtung hinein.

[0036] In den Fig. 2c und 3c ist in geschnittener Vorderansicht bzw. geschnittener Draufsicht gezeigt, daß in den Hohlprofilgrundkörper 2 ein Verstärkungsprofil 4 bis zum Anschlag 6 in die Hohlkammer 3 hinein eingeführt wurde.

[0037] In den Fig. 2d und 3d sind die optionalen Verfahrensschritte in geschnittener Vorderansicht bzw. geschnittener Draufsicht dargestellt, bei welchen nach Einführen des Verstärkungsprofils 4 in die Hohlkammer 3 des Hohlprofilgrundkörpers 2 der Anschlag 6 bzw. das Anschlagselement 8 aus dem Inneren des Hohlprofilgrundkörpers 2 wieder entfernt wird.

Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen verstärkter Hohlprofile (1), insbesondere für Fensterrahmen oder dergleichen, welche aus einem Hohlprofilgrundkörper (2) mit mindestens einer durchgängigen Hohlkammer (3) und einem in der Hohlkammer (3) in Paßsitz befindlichen Verstärkungsprofil (4) bestehen,
mit den Schritten:

- Bereitstellen und Positionieren eines Hohlprofilgrundkörpers (2) und eines Verstärkungsprofils (4) und

- Einführen des Verstärkungsprofils (4) in die Hohlkammer (3) bis zu einer vorgegebenen Position (5),

dadurch gekennzeichnet,

daß am Hohlprofilgrundkörper (2) an der vorgegebenen Position (5) vor Einführen des Verstärkungsprofils (4) in die Hohlkammer (3) zumindest vorübergehend mindestens ein Anschlag (6) im Bereich der Innenfläche (7) der Hohlkammer (3) ausgebildet wird und

daß das Verstärkungsprofil (4) bis zu dem Anschlag (6) in die Hohlkammer (3) des Hohlprofilgrundkörpers (2) eingeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Anschlag (6) im Bereich der Innenfläche (7) der Hohlkammer (3) von außen ausgebildet wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,

daß zum Ausbilden des Anschlags (6) ein Nagel, eine Schraube, ein Dorn, eine Klammer, ein Stift, ein Bolzen, ein Steg oder dergleichen als Anschlagselement (8) in den Bereich der Innenfläche (7) der Hohlkammer (3) eingebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Anschlagselement (8) durch eine Wand (9) des Hohlprofilgrundkörpers (2) hindurchgetrieben wird, um sich zumindest teilweise im wesentlichen quer in die Hohlkammer (3) hineinzuerstrecken.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Anschlag (6) durch elastisches und/oder plastisches Verformen der Wand (9) des Hohlprofilgrundkörpers (2) ausgebildet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Anschlag (6) durch thermisches Verformen der Wand (9) des Hohlprofilgrundkörpers (2) ausgebildet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,

daß an der vorgegebenen Position eine Mehrzahl von Anschlägen (6a, 6b) im Bereich der Innenfläche (7) der Hohlkammer (3) sich im wesentlichen diametral gegenüberstehend ausgebildet werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Anschlag (6) nach dem Einführen des Verstärkungsprofils (4) in die Hohlkammer (3) entfernt wird.

Zeichnung