Durch das Schweizer Patent 515 756 der Anmelderin ist bereits ein Verfahren zur Verarbeitung von mindestens zwei
Metallbändern mittels verformender Werkzeuge unter Zu sammenfügung der seitlichen Längsränder mittels Falzver bindungen zu einem Hohlprofil bekanntgeworden. Bei die sem Verfahren werden die Metallbänder gleichzeitig mittels einer vom verformten Ende her wirkenden Zugkraft durch die rotierenden verformenden Werkzeuge hindurchgezogen, in den verformenden Werkzeugen ohne Vorschub kraft nur durch einen auf die Bandoberfläche wirkenden
Druck zu Profilen verformt, dabei gleichzeitig unter Längszug mindestens in einigen Zonen in ihrem Gefüge verfestigt und dabei geradegerichtet.
Dabei werden die Längsränder wenigstens eines der Profile mit einer nichtmetallischen elastischen Zwischenlage versehen und die Profile dann zu sammengepresst, an mindestens einem der Längsränder umgebördelt und ohne metallischen Kontakt zwischen den ein ander umfassenden Längsrändern durch eine, die Zwischenlage allseits einschliessende, unter Vorspannung stehende, gegen Querkräfte gesicherte Falzverbindung miteinander formschlüssig verbunden. Somit wird in einem Arbeitsgang das Hohlprofil erzeugt.
Ferner ist in dem vorerwähnten Patent eine Vorrichtung bekanntgeworden zur Durchführung dieses Verfahrens mit mindestens zwei Arbeitsstrassen und längs derselben angeordnete Einrichtungen zur Verformung von Metallbändern zu Profilen. Diese bekannte Vorrichtung umfasst eine an ihrem Ende angeordnete, mindestens einem herzustellenden Profil angepasste Ziehstation zum gleichzeitigen Anziehen von mindestens zwei Metallbändern von Vorratsrollen und deren Fortbewegung längs der zugehörigen Arbeitsstrassen über die dort angeordneten, nicht angetriebenen Verformungseinrichtungen zur Profilierung der Metallbänder in Längsrichtung, ferner eine vor den Verformungseinrichtungen angeordnete Schmierstation, ferner Führungsorgane zur Zusammenfügung der bewegten,
profilierten Metallbänder in einer vorbestimmten gegenseitigen Lage und schliesslich nicht angetriebene weitere Verformungseinrichtungen zur Befestigung der Längsränder der Metallbänder mittels Falzverbindungen.
Schliesslich wird in dem vorerwähnten Patent ein Hohlprofil geschützt, das hergestellt ist nach dem bekannten Verfahren und gekennzeichnet durch zwei profilierte Metallschienen, die an ihren Längsrändern, zusammen mit nichtmetallischen Zwischenlagen, durch Falzverbindungen ohne metallischen Kontakt formschlüssig miteinander verbunden sind.
Die Lehre des vorerwähnten Patentes ermöglicht die Herstellung einer grossen Zahl von Hohlprofilen durch Zusammenfügung von Einzelprofilen, die jeweils in einer ganzen Anzahl aufeinanderfolgender Verformungsschritte aus je einem Metallband hergestellt werden. Auch die Zusammenfügung der Einzelprofile erfolgt in vielen aufeinanderfolgenden Verformungsschritten. Dementsprechend weist die Vorrichtung eine nachteilig grosse Zahl hintereinander längs der Arbeitsstrasse angeordneter Verformungseinrichtungen auf.
Während jedoch die Zusammenfügung der vorgeformten Einzelprofile notwendigerweise in den aufeinanderfolgenden Verformungsschritten vorgenommen werden muss, ist es durch eine Weiterentwicklung gelungen, die Verformung der Einzelprofile selbst unter Einsparung vieler der bisher erforderlichen aufeinanderfolgenden Verformungsstationen zu erzeugen und dadurch die Vorrichtung zu vereinfachen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf diese Verbesserung und betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von mindestens zwei Metallbändern mittels verformender Werkzeuge, unter Zusammenfügung der seitlichen Längsränder mittels Falzverbindungen zu einem Hohlprofil, wobei die Metallbänder gleichzeitig mittels einer vom verformten Ende her wirkenden Zugkraft durch die verformenden Werkzeuge hindurchgezogen, zu Einzelprofilen verformt, die Längsränder wenigstens eines der Einzelprofile mit einer nichtmetallischen elastischen Zwischenlage versehen, die Einzelprofile dann zusammengepresst, an mindestens einem der Längsränder umgebördelt und ohne metallischen Kontakt zwischen den einander umfassenden Längsrändern durch eine;
die Zwischenlage allseits einschliessende, unter Vorspannung stehende, gegen Querkräfte gesicherte Falzverbindung miteinander formschlüssig verbunden werden, so dass in einem Arbeitsgang das Hohlprofil erzeugt wird. Kennzeichnend hierbei ist, dass wenigstens eines der bewegten Metallbänder zuerst über mindestens ein, kurzzeitig mitlaufendes und wieder zurückgehendes Formwerkzeug gedruckt und schrittweise der Gestalt an dessen Austrittsseite angenähert wird, und das so vorgeformte Einzelprofil anschliessend durch rotierende Werkzeuge hindurchgezogen und mit den anderen Einzelprofilen zusammengefügt wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit mindestens zwei Arbeitsstrassen und längs derselben angeordneten Einrichtungen zur Verformung der Metallbänder zu Profilen, mit einer am Ende der Vorrichtung angeordneten, mindestens einem herzustellenden Profil angepassten Ziehstation zum gleichzeitigen Abziehen von mindestens zwei Metallbändern von Vorratsrollen und deren Fortbewegung längs der zugehörigen Arbeitsstrassen über die dort angeordneten Verformungseinrichtungen zur Profilierung der Metallbänder in Längsrichtung und mit Führungsorganen zur Zusammenfügung der bewegten, profilierten Metallbänder in einer vorbestimmten gegenseitigen Lage unter gleichzeitiger Befestigung der Längsränder der Metallbänder mittels Falzverbindungen.
Gekennzeichnet ist die Vorrichtung durch mindestens ein längs eines der Metallbänder hin und her bewegbares, aus einer langgestreckten Matrize und Patrize bestehendes Prägewerkzeug, dessen Eintrittsquerschnitt kontinuierlich in den Austrittsquerschnitt übergeht, sowie durch einen Antrieb für die Öffnungs- und Schliessbewegung des Prägewerkzeugs.
Schliesslich betrifft die Erfindung ein nach dem Verfahren hergestelltes Hohlprofil.
Die Erfindung ist nachstehend in einigen Ausführungsbeispielen anhand der Fig. 1 bis 7 der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des Prägewerkzeugs gemäss der Erfindung in schematischer Wiedergabe,
Fig. 2 eine Ansicht auf die Ausgangsseite des Prägewerkzeugs nach Fig. 1,
Fig. 3 und 4 je einen Querschnitt einer profilierten Schiene, hergestellt nach dem erfindungsgemässen Verfahren,
Fig. 5 und 6 je einen Querschnitt durch Hohlprofile aus jeweils zwei Einzelprofilen, hergestellt nach dem erfindungsgemässen Verfahren,
Fig. 7 ein Anwendungsbeispiel der Hohlprofile gemäss Fig. 5 und 6.
Beim Verfahren nach dem vorerwähnten Patent besteht die Notwendigkeit, aus ebenen Metallbändern, beispielsweise Aluminiumbändern, die Teilprofile vorzuformen. Anstelle der dort hintereinander angeordneten rotierenden Verformungswalzen, die jeweils nur einen der vielen aufeinanderfolgenden Verformungsschritte durchführen können, wird beim vorliegenden Verfahren ein Prägewerkzeug der in Fig. 1 wiedergegebenen Bauart angewendet.
Dieses Prägewerkzeug, das hier beispielsweise zur Herstellung eines vorgeformten Einzelprofils gemäss Fig. 3 ausgebildet ist, besteht hier aus der langgestreckten unteren Matrize 1 mit dem winkelförmigen Aufsatz 2, sowie aus der oberen Patrize 3, die hier die beiden Stosswerkzeuge 4 und 5 trägt. Über die geschlitzte Lasche 6, in deren Längsschlitz der Bolzen 7 der Lasche 8 eingreift, ist die Patrize 3 mit der Matrize 1 derart verbunden, dass bei einer Längsbewegung in Pfeilrichtung 9 der obenliegenden Patrize 3 die untenliegende Matrize 1 mitgenommen wird, trotzdem aber eine Heb- und Senkbewegung der Patrize 3 gegenüber der Matrize 1 möglich ist. Diese beiden Bewegungen der Patrize 3 werden von der im Halterahmen 10 drehbar gelagerten Antriebswelle 11 bewirkt, die ihrerseits über eine Kette 12 gedreht wird.
Auf der Stirnfläche 13 der Antriebswelle 11 ist exzentrisch der zylindrische Schaft 14 befestigt, der in der Lagerschale 15 rotieren kann, die ihrerseits an der Patrize 3 und dem Bügel 16 angeschweisst ist. Durch die exzentrische Befestigung des Schaftes 14 auf der Stirnfläche 13 der Antriebswelle 11 wird bewirkt, dass der Achsmittelpunkt 17 des Schaftes 14 eine Kreisbewegung durchläuft, also auch die Patrize 3 diese Kreisbewegung mitmachen muss. Die Matrize 1 bleibt zwar auf den, von entsprechenden Lagerbolzen 18 drehbar gehaltenen Lagerbüchsen 19 liegen, macht aber die hin und her gehende Bewegung in Pfeilrichtung 9 der Patrize 3 mit. Es hat sich noch als vorteilhaft gezeigt, eine starke Rückzugfeder 20 zwischen dem an der Patrize 3 befestigten Bügel 16 und einer an der Halterung 10 angebrachten Schiene 21 vorzusehen.
Das beschriebene Prägewerkzeug ermöglicht die Verformung des flachen Materialbandes 22, beispielsweise eines etwa 1 bis 1,5 mm dicken Aluminiumbandes, das in Pfeilrichtung 23 durch das Prägewerkzeug hindurchläuft. Es gelingt durch ein derartiges Prägewerkzeug, das ebene Metallband 22 in eine profilierte Metallschiene 24 zu verformen, deren Querschnittsform der Gestalt des Prägewerkzeugs an der Austrittsseite entspricht. Die Verformung geschieht dabei schrittweise derart, dass beim Schliessen des Prägewerkzeugs dieses kurzzeitig mit dem Band 22 mitläuft, sich beim Öffnen aber gegenüber dem weiterlaufenden Band 22 zurückbewegt und diesen jeweils kurzzeitigen Prägevorgang dann wiederholt.
Beispielsweise hat sich eine hin und her gehende Bewegung des Prägewerkzeugs von 5 mm bewährt, und eine Verformung eines Aluminiumbandes von 1,0 bis 1,5 mm Dicke in eine Profilschiene 24 ermöglicht, ohne dass auf der Oberfläche des blanken Aluminiumbandes irgendwelche Markierungen zu bemerken waren.
Die langgestreckte Matrize 1 und die zugehörige Pa trize 3 sind derart ausgebildet, dass die Querschnittsgestalt auf der Eintrittsseite kontinuierlich in die gewünschte Querschnittsgestalt an der Aussenseite übergeht. Auf diese Weise gelingt es, da das Band 22 zwischen den einzelnen Prägeschritten jeweils um ein kurzes Stück vorrückt, die Verformung des Bandes 22 von der Eintrittsseite bis zur Austrittsseite des Formwerkzeugs in einer Vielzahl von einzelnen Prägeschritten vorzunehmen. Dies ist vorteilhaft, weil das Band und dessen Ober- und Unterseite nach jedem Prägeschritt freigegeben wird, also jeder Prägeschritt nur eine geringfügige Verformung unter Schonung des Bandmaterials ergibt.
Dabei läuft das zu verformende Band 22 kontinuierlich in Pfeilrichtung 23, denn durch das kurzzeitig mitlaufende und dann sich zurückbewegende Prägewerkzeug erfolgt keine Bremsung oder Unterbrechung der Bandbewegung. Wird beispielsweise bei einer hin und her gehenden Bewegung in Pfeilrichtung 9 eine Schrittlänge von etwa 3 mm verwendet, bei einer Gesamtlänge von Matrize 1 und Patrize 3 von etwa 60 cm, dann wird das kontinuierlich bewegte Band 22 vom kurzzeitig mitbewegten Prägewerkzeug in zehn Verformungsschritten in die Profilschiene 24 umgeformt. Die Anzahl der Verformungsschritte kann, je nach Art und Kompliziertheit des Querschnitts der herzustellenden Profilschiene, in weiten Grenzen verändert werden.
Die Drehzahl der Antriebswelle 11 muss auf die Laufgeschwindigkeit des Bandes 22 in Pfeilrichtung 23 angepasst werden, um einen kontinuierlichen Bandlauf zu sichern und jede Bremsung des Bandes 22 durch das Prägewerkzeug zu vermeiden. Zweckmässigerweise wird für die Antriebswelle 11 bzw. deren Antrieb 12 ein von der übrigen Vorrichtung nach dem vorerwähnten Patent in bekannter Weise getrennter Motorantrieb über eine hydrodynamische Strömungskupplung vorgesehen, so dass einerseits jede unerwünscht grosse Zugbelastung für das Band 22 vom verformten Ende her vermieden wird, anderseits aber auch nicht die Gefahr einer Stauchung der aus dem Prägewerkzeug austretenden Profilschiene 24 zu befürchten ist. Derartige Strömungskupplungen sind bekannt, bedürfen also keiner weitergehenden Beschreibung.
Eine Ansicht der Ausgangsseite des Prägewerkzeugs aus der Matrize 1 mit dem winkelförmigen Aufsatz 2 und der Patrize 3 mit den Stosswerkzeugen 4 und 5 zeigt die Fig. 2 in grösserem Massstabe. Das Prägewerkzeug ist dabei in Schliessstellung mit der verformten Profilschiene 24 gezeichnet. In der Matrize 1 ist der winkelförmige Aufsatz 2 in einer Nut 6 eingeschoben, also leicht auswechselbar, so dass jeweils solche Aufsätze eingeschoben werden können, die der Querschnittsgestalt der jeweils herzustellenden Profilschienen entsprechen. Auch die Stosswerkzeuge 4 und 5 sind an der Patrize 3 auswechselbar befestigt, hier beispielsweise mittels der hülsenartigen Halterungen 27 bzw. 28. Das Stosswerkzeug 4 dient dazu, mit seiner Längskante 29 das Metallband in den Halsteil 30 der Längsrippe 31 hineinzupressen. Durch die Oberkante 32 wird das Metallband der Rundung der Längsrippe 31 angepasst.
Zwar ist die Gestalt der Längskante 29 und der Oberkante 32 des Stosswerkzeugs 4 genau der Rundung der Längsrippe 31 des winkelförmigen Aufsatzes 2 angepasst, jedoch ist die seitliche Lage des Stosswerkzeugs 4 durch dessen hülsenförmige Halterung 27 nicht genau festgelegt. Vielmehr bestimmt die Längsrippe 31 und das um dieselbe herumgelegte Metallband die genaue seitliche Lage des Stosswerkzeuges 4. Die Länge des Schenkels zwischen der Halterung 27 und der Längskante 29 vermindert sich von der in Fig. 2 wiedergegebenen Austrittsseite des Prägewerkzeugs bis zu dessen Eintrittsseite, wie in Fig. 1 angedeutet.
Da das Stosswerkzeug 4, wie Fig. 2 erkennen lässt, an der Ausgangsseite des Prägewerkzeugs in seiner richtigen Stellung festgehalten ist, wird auch gewährleistet, dass bereits beim Einlauf des Bandes 22 in die Eingangsseite des Prägewerkzeugs die erste Einprägung und Umfaltung des Metallbandes an der richtigen Stelle erfolgt. Das Stosswerkzeug 5 ist mit einem abgeknickten Schenkel 33 versehen, dessen Längskante 34 derart profiliert ist, dass einerseits das Metallband in den andern Hals der Längsrippe 31 hineingepresst wird, anderseits aber das Metallband sich entsprechend dem scharfen Winkel 36 verformt. Auch beim Stosswerkzeug 5 verringert sich die Schenkelhöhe in Richtung auf die Eingangsseite des Prägewerkzeuges und die genaue seitliche Lage wird ebenfalls nicht durch die hülsenartige Halterung 28, sondern durch die Gestalt der Ausgangsseite des Prägewerkzeugs bestimmt.
Beim Ausführungsbeispiel des Prägewerkzeugs nach Fig. 2 ist zusätzlich ein weiteres Stosswerkzeug 38 in der hülsenartigen Lagerung 39 an der Patrize 3 dargestellt, das zur Schaffung einer scharfen Abkantung des rechten Schenkels 40 der Profilschiene 24 dient. Hierzu ist im winkelförmigen Aufsatz 2 die Stufe 41 vorgesehen und die Längskante 42 des Stosswerkzeugs 38 entsprechend abgewinkelt und mit einer Flanke 42 versehen, damit das Metallband scharfkantig in die Stufe 41 hineingedrückt wird. Auch bei diesem Stosswerkzeug 38 verringert sich die Schenkelhöhe in Richtung auf die Eingangsseite des Prägewerkzeugs.
Durch das vorliegende Verfahren wird also das Metall band über ein kurzzeitig mitlaufendes und wieder zurückgehendes Formwerkzeug gedrückt und schrittweise der Gestalt an dessen Austrittsseite angenähert. Es gelingt hierbei, eine schrittweise Verformung des ebenen Metallbandes durch ein einziges derartiges mitbewegtes Prägewerkzeug zu relativ komplizierten Profilschienen, etwa der in Fig. 3 und 4 angedeuteten Querschnittsform. Es ist ersichtlich, dass zur Herstellung entsprechend geformter Profilschienen bzw. Einzelprofile nach dem Verfahren des Patentes 515 756 eine Vielzahl rotierender Verformungswalzen notwendig sind, was eine viel grössere Länge der ganzen Vorrichtung erforderlich macht und auch so hohe Zugkräfte am verformten Ende, dass die Gefahr eines Abreissens der durchgezogenen Bänder besteht.
Beim oben anhand von Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel eines Prägewerkzeugs zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens ist eine getrennt angetriebene Antriebswelle 11 vorgesehen, die sowohl die Längsbewegung als auch die Heb- und Schliessbewegung des Prägewerkzeugs bewirkt.
Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, nur die Heb- und Schliessbewegung durch einen besonderen Antrieb vorzunehmen, der entweder ausserhalb oder auf dem Prägewerkzeug selbst angeordnet ist, und das Prägewerkzeug vom durchlaufenden Band bei der Schliessbewegung selbst mitnehmen zu lassen und beim Öffnen durch Federkraft in die Anfangsstellung nach rückwärts zu bewegen. Eine wesentliche Erhöhung der am Band 22 erforderlichen Zugkraft tritt dadurch nicht ein, da lediglich die Federkraft der Rückzugsfeder überwunden werden muss. Anstelle der im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 angegebenen kombinierten Vorschub- und Schliessbewegung durch einen exzentrischen Antrieb kann natürlich auch jede andere zweckmässige Einrichtung zur Durchführung der Vorschubbewegung bzw. der Heb- und Schliessbewegung benützt werden.
Da die Druckkräfte auf die Matrize des Prägewerkzeugs relativ gross sein können, ist es in manchen Fällen empfehlenswert, anstelle der Lagerung der Matrize auf beweglichen Rollen wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, ein entsprechend kräftig ausgeführtes Schwing- oder Pendelgestell bekannter Bauart zu verwenden.
Bei der Herstellung von Profilschienen etwa der in Fig. 3 und 4 angegebenen Gestalt, muss im Anschluss an das Prägewerkzeug praktisch keine weitere Verformung mehr erfolgen, jedoch ist es zweckmässig, die vom Prägewerkzeug kommenden Profilschienen noch durch sogenannte Kalibrierwalzen durchzuziehen, um die Formgenauigkeit innerhalb vorgeschriebener Toleranzen gewährleisten zu können. Es besteht aber auch die Möglichkeit, bei Profilschienen besonders komplizierter Querschnittsform die aus einem Prägewerkzeug etwa entsprechend der Fig. 1 kommende Profilschiene 24 anschliessend einem gleich ausgebauten zweiten Prägewerkzeug zuzuführen, und in diesem eine weitere Verformung der Profilschiene 24 nach dem vorliegenden Verfahren durchzuführen.
Im vorerwähnten Patent ist die Herstellung von Hohlprofilen beschrieben, die aus mindestens zwei Einzelprofilen zusammengefügt werden. Mit dem vorliegenden Verfahren besteht die Möglichkeit, jedes der Einzelprofile mit Prägewerkzeugen der oben beschriebenen Art zu verformen, bis die Einzelprofile die vor ihrem Zusammenfügen zu einem Hohlprofil gewünschte Gestalt besitzen. Auf diese Weise kann eine wesentliche Einsparung an rotierenden Verformungswalzen erzielt werden und es ist möglich, ohne grossen Mehraufwand in den Einzelprofilen zusätzliche Nuten verschiedener Gestalt vorzusehen, die für die spätere Anwendung der fertiggestellten Hohlprofile von Bedeutung ist.
Beispielsweise zeigt die Fig. 5 ein sogenanntes T-Hohlprofil, das ähnliche Gestalt besitzt, wie das im vorerwähnten Patent beschriebene C-Hohlprofil. Beim T-Hohlprofil gemäss Fig. 5 ist aber das obere Einzelprofil 50 und das untere Einzelprofil 51 jeweils nach dem vorliegenden Verfahren mit Prägewerkzeugen hergestellt. Das obere Teilprofil 50 ist mit einer seitlichen Nut 52 und einem seitlichen Steg 53 versehen, und die Seitenränder 54 und 55 weisen je einen umgebördelten Rand 56 bzw. 57 auf. Das untere Teilprofil 51 wird, zusammen mit der elastischen nichtmetallischen Zwischenlage 58 um die Längskanten 56 und 57 herumgebogen und dabei die unter Vorspannung stehende, gegen Querkräfte gesicherte Falzverbindung zwischen den Teilprofilen 50 und 51 geschaffen.
Im vorerwähnten Patent ist ferner ein Z-Profil beschrieben, das gemäss dem vorliegenden Verfahren in verbesserter Gestalt entsprechend dem Querschnitt der Fig. 6 herstellbar ist. Hierbei wird sowohl das Teilprofil 60 als auch das Teilprofil 61 vor dem Zusammenfügen in Prägewerkzeugen der oben beschriebenen Art verformt. Das linke Teilprofil 60 erhält dabei eine seitliche Nut 62 von rechteckigem Querschnitt und eine nach oben offene Nut 63 mit rundem Querschnitt. Ferner ist der untere seitliche Rand 65 mit einer umgebördelten Kante 66 versehen. Das rechte Teilprofil 61 erhält eine seitliche Nut 64 von rechteckigem Querschnitt und der seitliche Flansch 67 weist ebenfalls eine umgebördelte Kante 68 auf.
Die Vereinigung der so vorgeformten Teilprofile erfolgt dann, wie im vorerwähnten Patent beschrieben, nach Anbringung der nichtmetallischen elastischen Zwischenlage 69 bzw.
70, durch Umbördelung des unteren Schenkels 71 des Teilprofils 61 um die Kante 66 des Teilprofils 60, sowie durch Umbördelung des oberen Schenkels 72 des Teilprofils 60 um die Kante 68 des Teilprofils 61, wodurch die beiden, die Zwischenlagen allseits einschliessenden, unter Vorspannung stehenden, gegen Querkräfte gesicherten Falzverbindungen entstehen.
Ein Anwendungsbeispiel für die Hohlprofile gemäss Fig. 5 und 6 zeigt die Fig. 7. Das T-Profil ist mit seinem Schenkel 53 in einem sogenannten Ausgleichsprofil 80 am Mauerwerk 81 befestigt. Das Z-Profil trägt in seiner Nut 64 eine Glashalteleiste 82 bekannter Gestalt und umfasst als Rahmen die Fensterscheibe 83. In der Nut 63 ist ein Dichtungsstreifen aus elastischem Material eingebracht. Die einander gegenüberstehenden Nuten 52 und 65 des T-Profils bzw. des Z-Profils dienen für die Anbringung von Beschlägen und anderen mechanischen Bauteilen für verschiedene Funktionen wie Verschlüsse usw.
Es ist ersichtlich, dass durch die Ausgestaltung der Hohlprofile nach Fig. 5 und 6 in dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 7 eine wesentliche Einsparung von Montagezeiten und Zusatzteilen ermöglicht wird, da an den betreffenden Hohlprofilen selbst alle erforderlichen Nuten für die Befestigung zusätzlicher Teile vorgesehen sind.
The applicant's Swiss patent 515 756 already provides a method for processing at least two
Metal bands by means of deforming tools with the joining of the lateral longitudinal edges by means of Falzver connections to a hollow profile has become known. In this method, the metal strips are simultaneously pulled through the rotating deforming tools by means of a tensile force acting from the deformed end, in the deforming tools without feed force only by one acting on the surface of the band
Pressure deformed into profiles, at the same time solidified in their structure under longitudinal tension at least in some zones and straightened in the process.
The longitudinal edges of at least one of the profiles are provided with a non-metallic elastic intermediate layer and the profiles are then pressed together, flanged on at least one of the longitudinal edges and, without metallic contact between the longitudinal edges encompassing one another, by means of a pretensioned layer that encloses the intermediate layer on all sides Seam connections secured against lateral forces are positively connected to one another. The hollow profile is thus produced in one operation.
Furthermore, in the aforementioned patent, a device has become known for carrying out this method with at least two working lines and devices arranged along the same for shaping metal strips into profiles. This known device comprises a pulling station arranged at its end, adapted to at least one profile to be produced, for the simultaneous pulling of at least two metal strips from supply rolls and their movement along the associated work lines via the non-driven deformation devices arranged there for profiling the metal strips in the longitudinal direction, and also a front The lubrication station arranged for the deformation devices, as well as guide elements for joining the moving,
profiled metal strips in a predetermined mutual position and finally, non-driven further deformation devices for fastening the longitudinal edges of the metal strips by means of folded joints.
Finally, a hollow profile is protected in the aforementioned patent, which is manufactured according to the known method and characterized by two profiled metal rails which are positively connected to one another at their longitudinal edges, together with non-metallic intermediate layers, by folded joints without metallic contact.
The teaching of the aforementioned patent enables the production of a large number of hollow profiles by joining together individual profiles, each of which is produced in a whole number of successive deformation steps from a metal strip. The joining of the individual profiles also takes place in many successive deformation steps. Accordingly, the device has a disadvantageously large number of deformation devices arranged one behind the other along the work line.
However, while the preformed individual profiles must necessarily be joined in successive deformation steps, a further development has made it possible to create the deformation of the individual profiles themselves, saving many of the successive deformation stations previously required, thereby simplifying the device.
The present invention relates to this improvement and relates to a method for processing at least two metal strips by means of deforming tools, with joining of the lateral longitudinal edges by means of seam connections to form a hollow profile, the metal strips being simultaneously pulled through the deforming tools by means of a tensile force acting from the deformed end , deformed into individual profiles, the longitudinal edges of at least one of the individual profiles provided with a non-metallic elastic intermediate layer, the individual profiles then pressed together, crimped on at least one of the longitudinal edges and without metallic contact between the longitudinal edges encompassing one another by a;
the intermediate layer enclosing on all sides, pre-tensioned, secured against transverse forces, seam connections are positively connected to one another, so that the hollow profile is produced in one operation. A characteristic feature here is that at least one of the moving metal strips is first printed over at least one, briefly moving and retracting forming tool and gradually approximated to the shape of its exit side, and the preformed individual profile is then pulled through rotating tools and joined with the other individual profiles.
The invention also relates to a device for carrying out this method with at least two work lines and devices arranged along them for deforming the metal strips into profiles, with a pulling station arranged at the end of the device, adapted to at least one profile to be produced for the simultaneous pulling of at least two metal strips from supply rolls and their movement along the associated work lines via the deformation devices arranged there for profiling the metal strips in the longitudinal direction and with guide elements for joining the moving, profiled metal strips in a predetermined mutual position with simultaneous fastening of the longitudinal edges of the metal strips by means of folded joints.
The device is characterized by at least one embossing tool, which can be moved back and forth along one of the metal strips and consists of an elongated die and male mold, the entry cross section of which merges continuously into the exit cross section, and a drive for the opening and closing movement of the embossing tool.
Finally, the invention relates to a hollow profile produced by the method.
The invention is explained in more detail below in some exemplary embodiments with reference to FIGS. 1 to 7 of the drawings. These show:
1 shows a perspective view of an embodiment of the embossing tool according to the invention in a schematic representation,
FIG. 2 shows a view of the output side of the embossing tool according to FIG. 1,
3 and 4 each show a cross section of a profiled rail, produced according to the method according to the invention,
5 and 6 each show a cross section through hollow profiles made up of two individual profiles, produced according to the method according to the invention,
7 shows an application example of the hollow profiles according to FIGS. 5 and 6.
In the method according to the aforementioned patent, there is a need to preform the partial profiles from flat metal strips, for example aluminum strips. Instead of the rotating deformation rollers arranged one behind the other, which can each perform only one of the many successive deformation steps, an embossing tool of the type shown in FIG. 1 is used in the present method.
This embossing tool, which is designed here, for example, to produce a preformed individual profile according to FIG. 3, here consists of the elongated lower die 1 with the angular attachment 2, as well as of the upper male mold 3, which here carries the two shaping tools 4 and 5. Via the slotted tab 6, in the longitudinal slot of which the bolt 7 of the tab 8 engages, the male part 3 is connected to the female part 1 in such a way that when the male part 3 is moved longitudinally in the direction of arrow 9, the female part 1 located below is taken along, but a Heb - and lowering movement of the male mold 3 relative to the female mold 1 is possible. These two movements of the male mold 3 are brought about by the drive shaft 11 which is rotatably mounted in the holding frame 10 and which in turn is rotated via a chain 12.
The cylindrical shaft 14, which can rotate in the bearing shell 15, which in turn is welded to the male mold 3 and the bracket 16, is fastened eccentrically on the end face 13 of the drive shaft 11. The eccentric fastening of the shaft 14 on the end face 13 of the drive shaft 11 has the effect that the center point 17 of the shaft 14 moves through a circular movement, so the male mold 3 must also participate in this circular movement. The die 1 remains on the bearing bushes 19, which are held rotatably by corresponding bearing bolts 18, but it also follows the reciprocating movement in the direction of arrow 9 of the male die 3. It has also been shown to be advantageous to provide a strong return spring 20 between the bracket 16 attached to the male mold 3 and a rail 21 attached to the holder 10.
The embossing tool described enables the deformation of the flat strip of material 22, for example an approximately 1 to 1.5 mm thick aluminum strip, which runs through the embossing tool in the direction of the arrow 23. Such an embossing tool makes it possible to deform the flat metal strip 22 into a profiled metal rail 24, the cross-sectional shape of which corresponds to the shape of the embossing tool on the exit side. The deformation takes place step by step in such a way that when the embossing tool is closed, it briefly moves with the belt 22, but when it is opened it moves back in relation to the continuing belt 22 and then repeats this brief embossing process.
For example, a reciprocating movement of the embossing tool of 5 mm has proven to be useful, and a deformation of an aluminum strip 1.0 to 1.5 mm thick into a profile rail 24 without any markings being noticed on the surface of the bare aluminum strip .
The elongated die 1 and the associated pa trize 3 are designed such that the cross-sectional shape on the entry side merges continuously into the desired cross-sectional shape on the outside. In this way, since the band 22 advances a short distance between the individual stamping steps, it is possible to deform the band 22 from the entry side to the exit side of the molding tool in a large number of individual stamping steps. This is advantageous because the tape and its top and bottom side is released after each embossing step, so each embossing step results in only a slight deformation while protecting the tape material.
The band 22 to be deformed runs continuously in the direction of the arrow 23, because the stamping tool, which briefly moves with it and then moves back, does not brake or interrupt the band movement. If, for example, a step length of about 3 mm is used for a back and forth movement in the direction of arrow 9, with a total length of die 1 and male mold 3 of about 60 cm, then the continuously moving band 22 is moved by the briefly moving embossing tool in ten deformation steps into the Profile rail 24 reshaped. The number of deformation steps can be changed within wide limits, depending on the type and complexity of the cross-section of the profile rail to be produced.
The speed of the drive shaft 11 must be adapted to the running speed of the belt 22 in the direction of arrow 23 in order to ensure a continuous belt run and to avoid any braking of the belt 22 by the embossing tool. For the drive shaft 11 or its drive 12, a motor drive, separated in a known manner from the rest of the device according to the aforementioned patent, is expediently provided via a hydrodynamic fluid coupling, so that on the one hand any undesirably large tensile load for the belt 22 from the deformed end is avoided, on the other hand but there is also no risk of the profile rail 24 emerging from the stamping tool being compressed. Such flow couplings are known and therefore do not require any further description.
A view of the exit side of the embossing tool from the die 1 with the angular attachment 2 and the male mold 3 with the shaping tools 4 and 5 is shown in FIG. 2 on a larger scale. The embossing tool is shown in the closed position with the deformed profile rail 24. In the die 1, the angled attachment 2 is pushed into a groove 6, that is to say easily exchangeable, so that attachments can be inserted that correspond to the cross-sectional shape of the profile rails to be produced. Punching tools 4 and 5 are also interchangeably attached to male mold 3, here for example by means of sleeve-like holders 27 and 28, respectively. Punching tool 4 is used with its longitudinal edge 29 to press the metal strip into neck part 30 of longitudinal rib 31. The metal strip is adapted to the rounding of the longitudinal rib 31 by the upper edge 32.
Although the shape of the longitudinal edge 29 and the upper edge 32 of the slotting tool 4 is precisely adapted to the rounding of the longitudinal rib 31 of the angular attachment 2, the lateral position of the slotting tool 4 is not precisely defined by its sleeve-shaped holder 27. Rather, the longitudinal rib 31 and the metal band placed around it determine the exact lateral position of the shaping tool 4. The length of the leg between the holder 27 and the longitudinal edge 29 decreases from the exit side of the embossing tool shown in FIG. 2 to its entry side, as in FIG Fig. 1 indicated.
Since the shaping tool 4, as can be seen in FIG. 2, is held in its correct position on the output side of the embossing tool, it is also ensured that the first embossing and folding of the metal band is already in the correct position when the strip 22 enters the input side of the embossing tool Place. The shaping tool 5 is provided with a bent leg 33, the longitudinal edge 34 of which is profiled in such a way that on the one hand the metal band is pressed into the other neck of the longitudinal rib 31, on the other hand the metal band is deformed according to the sharp angle 36. In the case of the shaping tool 5, too, the leg height is reduced in the direction of the input side of the embossing tool and the exact lateral position is likewise not determined by the sleeve-like holder 28, but rather by the shape of the output side of the embossing tool.
In the exemplary embodiment of the embossing tool according to FIG. 2, a further shaping tool 38 is also shown in the sleeve-like mounting 39 on the patrix 3, which is used to create a sharp fold in the right leg 40 of the profile rail 24. For this purpose, the step 41 is provided in the angled attachment 2 and the longitudinal edge 42 of the slotting tool 38 is correspondingly angled and provided with a flank 42 so that the metal strip is pressed into the step 41 with a sharp edge. With this shaping tool 38, too, the leg height is reduced in the direction of the input side of the stamping tool.
With the present method, the metal band is pressed over a briefly concurrent and retracting mold and gradually approximated the shape of its exit side. In this case, a step-by-step deformation of the flat metal strip is achieved by a single embossing tool of this type that is moved along with it to form relatively complicated profile rails, for example of the cross-sectional shape indicated in FIGS. 3 and 4. It can be seen that for the production of appropriately shaped profile rails or individual profiles according to the method of patent 515 756, a large number of rotating deforming rollers are necessary, which requires a much greater length of the entire device and also such high tensile forces at the deformed end that the risk of a There is tearing off of the drawn bands.
In the embodiment of an embossing tool described above with reference to FIG. 1 for carrying out the present method, a separately driven drive shaft 11 is provided, which effects both the longitudinal movement and the lifting and closing movement of the embossing tool.
Of course, there is also the possibility of only making the lifting and closing movement by means of a special drive, which is arranged either outside or on the embossing tool itself, and to let the embossing tool be carried along by the continuous band during the closing movement and when opened by spring force into the To move the initial position backwards. A substantial increase in the tensile force required on the belt 22 does not occur as a result, since only the spring force of the return spring has to be overcome. Instead of the combined advancing and closing movement by an eccentric drive indicated in the embodiment according to FIG. 1, any other suitable device for carrying out the advancing movement or the lifting and closing movement can of course also be used.
Since the compressive forces on the die of the embossing tool can be relatively large, it is advisable in some cases to use a correspondingly powerful oscillating or pendulum frame of known type instead of mounting the die on movable rollers as shown schematically in FIG.
When producing profile rails of the shape shown in FIGS. 3 and 4, practically no further deformation has to take place after the embossing tool, but it is advisable to pull the profile rails coming from the embossing tool through so-called calibration rollers in order to ensure the dimensional accuracy within the prescribed To be able to guarantee tolerances. In the case of profile rails with a particularly complex cross-sectional shape, however, there is also the possibility of subsequently feeding the profile rail 24 coming from an embossing tool as shown in FIG. 1 to an identically constructed second embossing tool, and then performing a further deformation of the profile rail 24 according to the present method.
In the aforementioned patent, the production of hollow profiles is described, which are assembled from at least two individual profiles. With the present method there is the possibility of deforming each of the individual profiles with embossing tools of the type described above until the individual profiles have the desired shape before they are joined to form a hollow profile. In this way, a substantial saving in rotating deforming rollers can be achieved and it is possible to provide additional grooves of different shapes in the individual profiles without great additional effort, which is important for the later use of the finished hollow profiles.
For example, FIG. 5 shows a so-called T-hollow profile, which has a shape similar to that of the C-hollow profile described in the aforementioned patent. In the case of the T-hollow profile according to FIG. 5, however, the upper individual profile 50 and the lower individual profile 51 are each produced using the present method with embossing tools. The upper partial profile 50 is provided with a lateral groove 52 and a lateral web 53, and the side edges 54 and 55 each have a flanged edge 56 and 57, respectively. The lower partial profile 51, together with the elastic, non-metallic intermediate layer 58, is bent around the longitudinal edges 56 and 57, creating the pre-tensioned seam connection between the partial profiles 50 and 51 that is secured against transverse forces.
In the aforementioned patent, a Z-profile is also described, which can be produced in accordance with the present method in an improved shape corresponding to the cross section of FIG. Here, both the partial profile 60 and the partial profile 61 are deformed in stamping tools of the type described above before they are joined. The left partial profile 60 is given a lateral groove 62 of rectangular cross-section and an upwardly open groove 63 with a round cross-section. Furthermore, the lower lateral edge 65 is provided with a flanged edge 66. The right partial profile 61 is given a lateral groove 64 of rectangular cross-section and the lateral flange 67 also has a flanged edge 68.
The pre-formed partial profiles are then combined, as described in the aforementioned patent, after the non-metallic elastic intermediate layer 69 or
70, by flanging the lower leg 71 of the partial profile 61 around the edge 66 of the partial profile 60, as well as by flanging the upper leg 72 of the partial profile 60 around the edge 68 of the partial profile 61, whereby the two, the intermediate layers on all sides, are under tension, Seam connections secured against lateral forces are created.
An application example for the hollow profiles according to FIGS. 5 and 6 is shown in FIG. 7. The T-profile is fastened with its leg 53 in a so-called compensation profile 80 on the masonry 81. In its groove 64, the Z-profile has a glass retaining bead 82 of known shape and comprises the window pane 83 as a frame. A sealing strip made of elastic material is introduced into the groove 63. The opposing grooves 52 and 65 of the T-profile and the Z-profile are used to attach fittings and other mechanical components for various functions such as locks, etc.
It can be seen that the design of the hollow profiles according to FIGS. 5 and 6 in the exemplary embodiment according to FIG. 7 enables a substantial saving in assembly times and additional parts, since all the grooves required for attaching additional parts are provided on the hollow profiles in question.