CH670404A5

CH670404A5 -

Info

Publication number: CH670404A5
Application number: CH3549/86A
Authority: CH
Inventors: Rene Bregenzer
Original assignee: Alusuisse
Priority date: 1986-09-04
Filing date: 1986-09-04
Publication date: 1989-06-15
Also published as: EP0260224A1; DE3770089D1; EP0260224B1; FI91489B; FI873827A0; FI91489C; ATE63485T1; FI873827A

Abstract

In apparatus for rolling the connecting part of a composite profile (100) of metal profiled parts (1, 2) and at least one plastic profile (3, 4) connecting these with the aid of opposing pairs of rollers (40, 41; 50, 51) acting on the connecting part (14), one roller (41, 51) of a pair of rollers (40, 41, 50, 51) in each case being adjustable by means of a setting device (60), uncontrollable differences in contact pressure constantly occur in the connecting part (14), which lead to irregular shear strengths in the longitudinal axis of the profiles (100). By means of a setting device (60) having at least one pressure cylinder (62) the differences in contact pressure are avoided, particularly when the setting device (60) has a pressure measuring element (63) in addition to the pressure cylinder (62), the pressure cylinder (62) and the pressure measuring element (63) being incorporated into a control circuit comprising a reference/actual value comparator (66), a reference value emitter (65) and a pressure cylinder regulator (67), the control circuit ensuring via the reference/actual comparison (66) that the rolling force, preselected according to the construction of the composite profile, is kept constant. <IMAGE>

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

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. The invention relates to a device for rolling in the composite zone of a composite profile made of metal partial profiles and at least one plastic profile connecting them with the aid of opposing pairs of rollers acting on the composite zone, in each of which a roller of a pair of rollers can be adjusted by an adjusting device.

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 Wannseite und der Kaltseite des Profils unterbrechen. Composite structures made of metal partial profiles and at least one plastic profile connecting them as an insulating intermediate layer are widely known. In particular, they have been used in window, door and facade elements since they were made of metal, preferably aluminum or aluminum alloys. This poses the problem of heat dissipation due to the good thermal conductivity of the metal. The intermediate plastic insulation layer is intended to interrupt the thermal bridge between the tub side and the cold side of the profile.

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 Federkonstanten — durch auftretende unterschiedliche Resultate erschwert. In the known, purely mechanical composite insulation systems, there are always uncontrollable contact pressure differences in the profile composite, which relate to both the profile tolerances and the processing. Very strong fluctuations were measured in shear tests on insulating composite profiles of this type. This makes it difficult for the designer to precisely determine static values - primarily the calculation of the shear strength and the spring constants - due to the different results that occur.

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 The primary problem with these composite systems is the uneven shear strength in the longitudinal axis of the profiles. The differences in shear strength occur during production not only in the comparison of several profile pieces, but also within one profile piece, the differences in the latter being caused by warping of the

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. Composite profile noticeable. Large shear value differences are disadvantageous for the creation of the structural analysis insofar as the calculated values have to be greatly reduced. It has also been shown, in particular in the case of composite profiles of this type consisting of aluminum or aluminum alloys, that the manufacturing-related tolerances of the starting profiles made of metal or plastic lead to differences in the shear values both in the case of the pre-finished and the subsequently finished metal profiles.

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. The invention has for its object to improve a device of the type mentioned in such a way that the shear strength in the longitudinal axis of the profiles is practically constant and precisely adjustable both in the comparison of several profiles with each other and within a profile, or that on the bonded zone the contact pressure acting on the composite profiles is adjusted so that a practically constant shear strength results.

Erfindungsgemäss wird die gestellte Aufgabe durch eine Vorrichtung, deren Stellvorrichtung mindestens einen Druckkraftzylinder aufweist, gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 5 gekennzeichnet. According to the invention, the object is achieved by a device whose actuating device has at least one pressure cylinder. Advantageous developments of the device according to the invention are characterized by the features of claims 2 to 5.

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 erfindungsgemässen 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 v.on 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. When manufacturing composite profiles from metal partial profiles and at least one plastic profile connecting them with the aid of the device according to the invention, non-uniform shear strengths no longer occur in the longitudinal axis of the profiles. Existing devices for rolling in the composite zone of composite profiles of the type mentioned can be converted by replacing the previous actuating device, which was mostly operated by hand, with an actuating device with at least one pressure cylinder. With a machine converted in this way using the measuring and control system according to the invention, the previous proportion of waste due to crooked profiles or other inadequacies after the finishing process could be reduced from 5 to 10% to less than 1% when using aluminum partial profiles. The standard deviation along a 6.5 m long composite profile was 25 to 80% of the mean value with conventional curling and could be reduced to 5 to 15% with the aid of the device according to the invention. The mean value from composite profile bar to composite profile bar of the same profile cross section and the same length varied from 25 to 35% when the previously known device was used, and could be reduced to 10 to 15% with the installation of the adjusting device according to the invention.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Further features, details and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawing.

Diese zeigt schematisch in This shows schematically in

Fig. 1 einen Querschnitt eines beispielhaften Verbundprofiles, 1 shows a cross section of an exemplary composite profile,

Fig. 2 eine Stellvorrichtung, 2 an actuator,

Fig. 3 einen Regelkreislauf zur Steuerung der Stellvorrichtung. Fig. 3 shows a control circuit for controlling the actuator.

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 weitgehend unterdrük-ken, verbunden. Ein Kunststoffprofil 3,4 besteht aus einer Stegrippe 31 und endständig beidseitig angeordneten Nokken 32,33, welche in entsprechend geformte Nuten 11 der metallenen Teilprofile 1,2 eingreifen und die Verbindungselemente 1, 2, 3,4 formschlüssig verankern. Die Verankerung der Verbindungselemente 1,2,3,4 wird durch Einrol5 Metal sub-profiles 1,2 are by two plastic profiles 3, 4, which are preferably made of polyamide, and z. B. largely suppress the thermal conductivity from the hot side to the cold side of the overall profile in the construction area, connected. A plastic profile 3, 4 consists of a web rib 31 and cams 32, 33 arranged on both ends, which engage in correspondingly shaped grooves 11 of the metal partial profiles 1, 2 and anchor the connecting elements 1, 2, 3, 4 in a form-fitting manner. The anchorage of the connecting elements 1, 2, 3, 4 is done by Einrol5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

670 404 670 404

len 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. len of the compound zone 14, approximately marked by dots. For this purpose, the clamping jaws 12, 13 of the grooves 11 are pressed against the cams 32, 33 of the plastic profiles 3, 4, a device as shown in detail in FIG. 2 being used.

Der Einrollvorgang wird mit Hilfe von Rollenpaaren 40, 41 bzw. 50, 52 beim Durchlaufen 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 erfin-dungsgemäss 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. The rolling-in process is effected with the aid of pairs of rollers 40, 41 or 50, 52 when passing through the composite profile 100 between them under constant force from the pressure rollers 41, 51 movable transversely to the running direction of the composite profile 100 indicated by an arrow A. The counter pressure rollers 40, 50 are rigidly mounted and can simultaneously represent the drive for moving the composite profile 100. The pressure rollers 41, 51 are parts of an adjusting device 60, which is fixed on one side, for example at a bearing point 61, and has at least one pressure cylinder 62, preferably a hydraulic cylinder. A pressure load cell 63 and a spring assembly 64, which effects a damping of the contact pressure, are advantageously arranged between the pressure cylinder 62 and the pressure roller 41. With the aid of the pressure cylinder 62, the rolling force can be regulated in such a way that a constant shear strength always results in the longitudinal axis of the composite profile 100. This is achieved according to the invention with the control circuit 62, 63, 65, 66, 67 shown in FIG. 3. The pressure measuring element 63 measures the pressure force. This is processed with a value from the setpoint generator 65 in a setpoint / actual comparison element 66 in a manner known per se and the resulting signal, which is a difference signal when the setpoint and actual value deviate, is sent to a hydraulic controller as a pressure cylinder controller 67. which controls the hydraulic cylinder 62. The hydraulic cylinder 62 increases or decreases, depending on the difference signal, via the spring assembly 64 acting as a buffer and the pressure roller 41, 51 the contact pressure on the composite zone 14 of the composite profile 100.

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. Due to the constantly repeating target-actual comparison of the contact pressure, any irregularity in the composite profile, either caused by the metal partial profiles 1, 2 and / or the plastic profile (s) 3, 4, can be registered and compensated accordingly.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

S S

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

670 404

1. Device for rolling in the composite zone of a composite profile (100) made of metal partial profiles (1,2) and at least one plastic profile (3,4) connecting them with the aid of opposing pairs of rollers (40, 41; 50) acting on the composite zone (14) , 51), in each of which a roller (41, 51) of a pair of rollers (40, 41, 50, 51) can be set by an adjusting device (60), characterized in that the adjusting device (60) has at least one pressure-force cylinder (62) .

2. Device according to claim 1, characterized in that the adjusting device (60) in addition to the pressure cylinder (62) has a pressure measuring element (63), the pressure cylinder (62) and the pressure measuring element (63) in one of a target / actual comparison element (66), a setpoint generator (65) and a pressure cylinder controller (67) existing control circuit are integrated, which via the target / actual comparison (66) ensures the constant maintenance of the pre-selected rolling force depending on the structure of the composite profile.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure cylinder (62) is a hydraulic cylinder.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the adjusting device (60) has at least one known ring spring assembly (64) in series.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the surface of at least one roller (41, 51) of a pair of rollers (40, 41; 50, 51) is corrugated.