CH619024A5

CH619024A5 - Process and device for producing semicircular arches from plastic hollow profiles for frames of windows or doors

Info

Publication number: CH619024A5
Application number: CH378877A
Authority: CH
Inventors: Willi Koch; Franz Wessler
Original assignee: Dynamit Nobel Ag
Priority date: 1976-03-25
Filing date: 1977-03-24
Publication date: 1980-08-29
Also published as: AT364507B; DK130877A; FR2345278A1; DE2612654B2; NL7703198A; FR2345278B1; GB1554609A; ATA202177A; DE2612654A1; BE852843A; DE2612654C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Rundbögen aus einem Kunststoffhohlprofil für Rahmen von Fenstern oder Türen, gegebenenfalls mit eingeschobenen metallischen Verstärkungsprofilen, und auf eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens. The invention relates to a method for producing round arches from a hollow plastic profile for frames of windows or doors, optionally with inserted metal reinforcement profiles, and to an apparatus for performing the method.

Die Rahmen von Fenstern oder Türen aus Kunststoffhohlprofilen, z.B. ein- oder mehrkammerigen Hohlprofilen aus Hart-PVC mit oder ohne eingeschobenem Verstärkungsprofil, z.B. aus Aluminium, werden in bekannter Weise durch Ver-schweissen von auf Mass abgelängten Profilstücken an den Stosstellen hergestellt. Die Rahmen sind meist rechteckiger Gestalt. Nun gibt es jedoch auch Rundbogen-, Stichbogen-, Korbbogen- und ähnliche -Rahmen von Fenstern und Türen, bei denen die Rahmen nicht nach den herkömmlichen Methoden mit geraden Kunststoffprofilen hergestellt werden können. Insbesondere durch die Zunahme der Altbausanierung ist es erforderlich, die unterschiedlichsten Rundbögen für Fenster-und Türrahmen sowohl nach Grösse als auch nach Radius auch aus Kunststoffhohlprofilen zu fertigen. Hierbei treten insbesondere bei der Verformung von ein- oder mehrkammerigen Kunststoffhohlprofilen Schwierigkeiten auf, die sich durch Ungenauigkeiten in den Abmessungen, Einfallstellen in den The frames of windows or doors made of hollow plastic profiles, e.g. single or multi-chambered hollow profiles made of hard PVC with or without inserted reinforcement profile, e.g. made of aluminum, are produced in a known manner by welding cut-to-length profile pieces at the butt joints. The frames are mostly rectangular in shape. Now, however, there are also arched, arched, arched and similar frames for windows and doors in which the frames cannot be manufactured using the conventional methods with straight plastic profiles. In particular due to the increase in the renovation of old buildings, it is necessary to manufacture a wide variety of round arches for window and door frames, both in terms of size and radius, and also from hollow plastic profiles. Difficulties arise in particular in the deformation of single- or multi-chamber hollow plastic profiles, which are caused by inaccuracies in the dimensions, sink marks in the

Bögen und gegebenenfalls auch in unerwünschten Rückverfor-mungen, beispielsweise bei Kunststoffhohlprofilen aus PVC, bemerkbar machen. Make bends and possibly also in undesirable deformations, for example in the case of plastic hollow profiles made of PVC.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Rundbögen aus Kunststoffhohlprofilen in massgenauer und dauerhafter Ausführung in beliebigen Abmessungen und Radien in kurzer Zeit aus geraden ein- oder mehrkammerigen Kunststoffhohlprofi-Ien herzustellen. The invention has for its object to produce round arches from hollow plastic profiles in dimensionally accurate and durable design in any dimensions and radii in a short time from straight single or multi-chambered hollow plastic profiles.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein metallisches Profil nach dem gewünschten Radius des herzustellenden Rundbogens als Schablone vorgebogen wird und in das in einem Flüssigkeitsbad auf eine im thermoelastischen Bereich des Kunststoffes liegende Temperatur erwärmte Kunststoffhohlprofil eingeschoben wird, wodurch das Kunststoffhohlprofil die Gestalt des metallischen Profils annimmt, und dass danach eine stufenweise Abkühlung des gebogenen Kunststoffprofils bis auf Raumtemperatur vorgenommen wird. Gemäss der Erfindung wird also als Biegeschablone keine äussere verwendet, sondern ein metallisches Profil bildet zugleich Verformungsmittel als auch Schablone für den zu erstellenden Rundbogen. Das Einschieben des metallischen Profils sollte bevorzugt innerhalb des Flüssigkeitsbades vorgenommen werden, wobei das erwärmte und sich im thermoelastischen Bereich befindende Kunststoffhohlprofil noch auf dem ebenen Boden des Flüssigkeitsbades aufliegt und damit unerwünschte Verformungen, wie sie beispielsweise durch Herausnehmen im erwähnten Zustand ohne metallisches Profil aus dem Flüssigkeitsbad auftreten würden, vermieden werden. The method according to the invention is characterized in that a metallic profile is pre-bent according to the desired radius of the round arch to be produced and is inserted into the plastic hollow profile heated to a temperature in the thermoelastic area of the plastic in a liquid bath, whereby the plastic hollow profile assumes the shape of the metallic profile assumes that the bent plastic profile is then gradually cooled down to room temperature. According to the invention, therefore, no outer template is used as the bending template, but rather a metallic profile simultaneously forms the deforming means and template for the arch to be created. The insertion of the metallic profile should preferably be carried out within the liquid bath, with the heated plastic hollow profile located in the thermoelastic area still resting on the flat bottom of the liquid bath and thus undesirable deformations, such as, for example, when it is removed from the liquid bath without a metallic profile would occur be avoided.

Das metallische Profil ist damit zugleich auch der Träger des Kunststoffhohlprofils, mit dem es anschliessend während der Abkühlungsphase auf eine ebene Fläche aufgelegt werden kann, wobei insbesondere die Sichtflächen aufzulegen sind, so dass diese plan bleiben und sich nicht unerwünscht verformen können. The metallic profile is thus also the carrier of the hollow plastic profile, with which it can then be placed on a flat surface during the cooling phase, with the visible surfaces in particular being placed so that they remain flat and cannot deform undesirably.

Die Erwärmungstemperaturen des Kunststoffhohlprofils bis in den thermoplastischen Bereich können etwa zwischen 90 und 140°C liegen, was sich je nach dem Querschnitt und der Grösse des Rundbogens richtet. Als Flüssigkeit für das Flüssigkeitsbad kann eine bei diesen Temperaturen noch nicht siedende inerte Flüssigkeit, vorzugsweise Glyzerin, verwendet werden. The heating temperatures of the hollow plastic profile up to the thermoplastic range can be between 90 and 140 ° C, which depends on the cross-section and the size of the arch. An inert liquid which is not yet boiling at these temperatures, preferably glycerol, can be used as the liquid for the liquid bath.

Die Abkühlung des rundgebogenen Kunststoffhohlprofils kann in der ersten Phase in Luft bei Raumtemperatur und in der zweiten Phase in einem Wasserbad bei Raumtemperatur erfolgen, wobei vorzugsweise dem Wasserbad gleichzeitig ein Reinigungsmittel zugesetzt wird, so dass eine Reinigung des Kunststoffhohlprofils von dem Glyzerin und sonstigen Verunreinigungen vorgenommen wird. The cooling of the curved plastic hollow profile can take place in the first phase in air at room temperature and in the second phase in a water bath at room temperature, with a cleaning agent preferably being added to the water bath at the same time, so that the plastic hollow profile is cleaned of the glycerin and other impurities .

Je nach Art des Rundbogens kann das metallische Profil, mit dem das Kunststoffhohlprofil rundgebogen ist, in dem Rundbogen als Verstärkungsprofil verbleiben oder aber nach Beendigung des Abkühlungsvorganges entnommen werden. Der so gefertigte Rundbogen kann danach auf die erforderlichen Masse geschnitten und mit dem übrigen Rahmen durch Verschweissen an den Schnittflächen verbunden werden. Depending on the type of the round arch, the metallic profile with which the hollow plastic profile is bent can remain in the round arch as a reinforcing profile or can be removed after the cooling process has ended. The round arch thus produced can then be cut to the required mass and connected to the rest of the frame by welding on the cut surfaces.

Zur Durchführung des Verfahrens kann für das Rundbiegen des metallischen Profils eine Biegevorrichtung, beispielsweise mit Rollen verwendet werden, die jedoch zum Stand der Technik gehört. Für die weitere Fertigung des Rundbogens wird gemäss der Erfindung eine Vorrichtung vorgeschlagen, die einen kastenförmigen nach oben offenen Flüssigkeitsbehälter mit einer Temperaturregeleinrichtung für die Flüssigkeit aufweist, der einem Arbeitstisch mit einseitig geneigter, planer Arbeitsfläche mit Längs- und Querrillen so zugeordnet ist, To carry out the method, a bending device, for example with rollers, can be used for the round bending of the metallic profile, but this is part of the prior art. For the further production of the round arch, a device is proposed according to the invention, which has a box-shaped, upwardly open liquid container with a temperature control device for the liquid, which is assigned to a work table with a planar work surface inclined on one side with longitudinal and transverse grooves,

dass der Arbeitstisch zum Auffangen von auf der Arbeitsfläche ablaufender Flüssigkeit dient. Mit dieser Vorrichtung kann die Fertigung des Rundbogens nach der Vorfertigung der metallischen Profile an einem einzigen Platz durchgeführt werden, that the work table is used to collect liquid that runs off the work surface. With this device, the production of the round arch can be carried out in a single place after the prefabrication of the metallic profiles,

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wobei das Erwärmen und Verformen und die erste Abkühlung des Kunststoffhohlprofils an einem einzigen Arbeitsplatz vorgenommen werden. Hiermit ist eine unkomplizierte und rationelle Arbeitsvorrichtung geschaffen. Dies ist insbesondere deshalb von Bedeutung, da bei der Vielzahl und Unterschiedlichkeit der zu fertigenden Rundbögen für Fenster- und Türrahmen insoweit nur eine einzige Arbeitsvorrichtung erforderlich ist. the heating and shaping and the first cooling of the hollow plastic profile being carried out in a single workplace. This creates an uncomplicated and efficient work device. This is particularly important because, given the large number and variety of round arches to be produced for window and door frames, only a single working device is required.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail with reference to the drawing, for example. Show it:

Fig. 1 eine Ansicht eines Rundbogenfensters, 1 is a view of an arched window,

Fig. 2 eine Ansicht einer Arbeitsvorrichtung zum Herstellen des Rundbogens und Fig. 2 is a view of a working device for producing the arch and

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Rundbogenprofil. Fig. 3 shows a cross section through the arch profile.

Der Fensterrahmen 3 nach Fig. 1 ist aus Kunststoffhohlprofilen zusammengesetzt und an den gestrichelten Stellen ver-schweisst; er weist oberseitig den Rundbogen 31 auf. Der Rundbogen 31 ist ebenfalls an den Stellen 32 mit dem übrigen Fensterrahmen verschweisst. Der Rundbogen 31 kann als ein-oder mehrkammeriges Kunststoffhohlprofil ausgebildet sein, wobei er als Blendrahmen meist als sogenanntes L-Profil mit Festverglasung oder zusätzlich mit einem Z-Profil als Flügelrahmen ausgerüstet ist. In der Fig. 3 ist ein Querschnitt des Rundbogens 31 dargestellt, wobei das Kunststoffhohlprofil 4 als mehrkammeriges L-Profil, beispielsweise aus Hart-PVC ausgebildet ist. In der Hauptkammer des Kunststoffhohlprofils 4 ist das metallische Verstärkungsprofil 5, beispielsweise aus Aluminium oder Stahl, ebenfalls als Hohlprofil, vorzugsweise als geschlossenes Hohlprofil, eingeschoben. The window frame 3 according to FIG. 1 is composed of hollow plastic profiles and welded at the dashed points; it has the round arch 31 on the upper side. The arch 31 is also welded to the rest of the window frame at points 32. The round arch 31 can be designed as a single-chamber or multi-chamber plastic hollow profile, whereby it is usually equipped as a frame as a so-called L-profile with fixed glazing or additionally with a Z-profile as a sash. FIG. 3 shows a cross section of the round arch 31, the hollow plastic profile 4 being designed as a multi-chamber L-profile, for example made of hard PVC. In the main chamber of the hollow plastic profile 4, the metallic reinforcement profile 5, for example made of aluminum or steel, is also inserted as a hollow profile, preferably as a closed hollow profile.

Die Herstellung des Rundbogens erfolgt im allgemeinen in der Weise, dass beispielsweise auf Zeichenpapier oder Pappe eine zeichnerische Darstellung mit den Massen des zu erstellenden Rundbogens vorliegt. Das Verstärkungsprofil aus Aluminium oder Stahl, vorzugsweise ein geschlossenes Hohlprofil, beispielsweise rechteckig oder quadratisch, je nach Hohlkam-mergrösse, in die es eingeschoben werden soll, wird dann entsprechend den vorgegebenen Massen des zu erstellenden Rundbogens vorgebogen. Das Kunststoffhohlprofil für den Rundbogen wird ebenfalls auf Länge geschnitten unter Zugabe eines entsprechenden Bearbeitungsmasses. Danach wird das Kunststoffhohlprofil in ein Flüssigkeitsbad, das einen höheren Siedepunkt als Wasser aufweist und eine neutrale Flüssigkeit in bezug auf das Kunststoffhohlprofil darstellt, vorzugsweise Glyzerin, eingelegt und erwärmt. Das Flüssigkeitsbad hat eine mit Hilfe einer Heizvorrichtung bekannte Art, z.B. eines elektrischen Heizstabes regulierbare Temperatur, der Arbeitstemperaturbereich liegt hierbei im allgemeinen zwischen 90°C und 140°C. Die Erwärmtemperatur ist je nach Profilgrösse und Radius zu wählen, bei stärkeren Radien werden höhere Arbeitstemperaturen vorgesehen. Die Erwärmungsdauer beträgt cirka 3 bis 5 Minuten. Danach wird in das erwärmte The round arch is generally produced in such a way that, for example, a drawing with the masses of the round arch to be produced is available on drawing paper or cardboard. The reinforcement profile made of aluminum or steel, preferably a closed hollow profile, for example rectangular or square, depending on the size of the hollow chamber into which it is to be inserted, is then pre-bent according to the specified mass of the arch to be created. The hollow plastic profile for the round arch is also cut to length with the addition of an appropriate machining dimension. The hollow plastic profile is then placed in a liquid bath, which has a higher boiling point than water and is a neutral liquid with respect to the hollow plastic profile, preferably glycerin, and heated. The liquid bath is of a type known by means of a heating device, e.g. an adjustable heating element, the working temperature range is generally between 90 ° C and 140 ° C. The heating temperature is to be selected depending on the profile size and radius, with larger radii higher working temperatures are provided. The heating time is about 3 to 5 minutes. After that it is warmed up

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Kunststoffprofil, das sich noch in dem Flüssigkeitsbad befindet, das vorgebogene Verstärkungsprofil eingeschoben und hierbei passt sich das erwärmte Kunststoffprofil der Gestalt des Verstärkungsprofils, d.h. seiner Biegung an. Danach wird das Kunststoffhohlprofil zusammen mit dem Verstärkungsprofil aus dem Flüssigkeitsbad entnommen und auf eine ebene Unterlage gelegt. Vorteilhaft ist es, während dieser ersten Abkühlungsphase den Rundbogen ein paarmal zu wenden und auf seine Sichtflächen aufzulegen, so dass während des Abkühlens und Erstarrens sich die Sichtflächen nicht verziehen oder unerwünscht verformen, sondern glatt und eben bleiben. Die Sichtflächen des Profils sind in der Fig. 3 mit 41 und 42 bezeichnet. Plastic profile, which is still in the liquid bath, inserted the pre-bent reinforcement profile and here the heated plastic profile fits the shape of the reinforcement profile, i.e. its bend. The plastic hollow profile is then removed from the liquid bath together with the reinforcement profile and placed on a flat surface. It is advantageous to turn the round arch a few times during this first cooling phase and to place it on its visible surfaces so that the visible surfaces do not warp or deform undesirably during cooling and solidification, but remain smooth and flat. The visible surfaces of the profile are designated 41 and 42 in FIG. 3.

Nach einer ersten Abkühlungsphase an der Luft um etwa 20 bis 40°C wird der Rundbogen aus Kunststoffhohlprofil mit eingeschobenem Verstärkungsprofil kurz in ein Wasserbad, das Raumtemperatur aufweist, getaucht und abgeschreckt. Dem Wasserbad ist vorteilhaft ein Reinigungsmittel, z.B. After a first cooling phase in the air at around 20 to 40 ° C, the round arch made of hollow plastic profile with inserted reinforcing profile is briefly immersed in a water bath at room temperature and quenched. A detergent, e.g.

«Pril» (R) zugesetzt, so dass der Rundbogen gleichzeitig gereinigt wird. Nach Bedarf verbleibt danach das metallische Profil als Verstärkungsprofil in dem Rundbogen aus Kunststoffhohlprofil oder wird herausgezogen und dann als Schablone für weitere Rundbögen aus Kunststoffhohlprofilen verwendet. Danach wird der Rundbogen auf Mass geschnitten und mit dem übrigen Rahmen verschweisst, wie beispielsweise in Fig. 1 dargestellt. "Pril" (R) added so that the arch is cleaned at the same time. If necessary, the metallic profile then remains as a reinforcement profile in the round arch made of hollow plastic profile or is pulled out and then used as a template for further round arches made of hollow plastic profiles. The arch is then cut to size and welded to the rest of the frame, as shown in FIG. 1, for example.

In der Fig. 2 ist die Arbeitsvorrichtung gezeigt. Der nach oben offene Kasten 2 enthält das Flüssigkeitsbad zum Erwärmen des Kunststoffhohlprofils, beispielsweise Glyzerin und ist mit einer Heizeinrichturig, die regelbar ist, z.B. einem elektrischen Heizstab 21, der mit Hilfe des Thermostaten 22 ein-bzw. ausgeschaltet wird, ausgerüstet. Hiermit ist es möglich, dass Flüssigkeitsbad auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Das Kunststoffhohlprofil wird zum Erwärmen in den thermoelastischen Bereich in den Kasten 2 eingelegt und nach dem Einschieben des metallischen Profils nach Erwärmung auf den dem Kasten 2 zugeordneten Arbeitstisch 1 aufgelegt. Der Arbeitstisch 1 ist in Richtung des Pfeiles 13 zu dem flüssig-keitsenthaltenden Kasten 2 geneigt, so dass die mit dem Rundbogen auf den Arbeitstisch gebrachte Flüssigkeit wieder zurücklaufen kann. Um dieses Ablaufen der Flüssigkeit noch weiter zu fördern, ist der Arbeitstisch 1 vorzugsweise mit Längsrillen 12 und Querrillen 11 versehen. Nachdem der Rundbogen aus Kunststoffhohlprofil und metallischem Profil in der ersten Abkühlungsphase soweit erstarrt ist, dass er eine ausreichende Festigkeit aufweist, wird er von dem Arbeitstisch in ein Wasserbad getaucht und kurz abgeschreckt. Danach kann das metallische Profil, falls erwünscht, wieder aus dem rundgebogenen Kunststoffhohlprofil herausgezogen werden. The working device is shown in FIG. Box 2, which is open at the top, contains the liquid bath for heating the hollow plastic profile, for example glycerine, and is equipped with a heating device which can be regulated, e.g. an electric heating element 21 which is switched on or off with the aid of the thermostat 22. is switched off, equipped. This makes it possible to bring the liquid bath to the desired temperature. The plastic hollow profile is placed in the thermoelastic area in the box 2 for heating and, after the metal profile has been inserted after heating, placed on the work table 1 assigned to the box 2. The work table 1 is inclined in the direction of the arrow 13 to the liquid-containing box 2, so that the liquid brought onto the work table with the round arch can run back again. In order to further promote this drainage of the liquid, the work table 1 is preferably provided with longitudinal grooves 12 and transverse grooves 11. After the round arch of plastic hollow profile and metallic profile has solidified in the first cooling phase to such an extent that it has sufficient strength, it is immersed in a water bath and briefly quenched from the work table. Then, if desired, the metallic profile can be pulled out of the curved plastic hollow profile.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren und der Vorrichtung können Rundbögen aus Kunststoffhohlprofilen massgenau in kurzer Zeit mit oder ohne Verstärkungsprofil rationell erstellt werden. With the method and the device according to the invention, round arches made of hollow plastic profiles can be created efficiently in a short time with or without a reinforcement profile.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. A process for producing a round arch from a hollow plastic profile for frames of windows or doors, characterized in that a metallic profile is pre-bent as a template according to the desired radius of the round arch to be produced and into a temperature in the liquid bath in the thermoelastic area of the plastic heated plastic profile is inserted, whereby the plastic profile takes the shape of the metallic profile, and that then a gradual cooling of the bent plastic profile takes place to room temperature.

2. The method according to claim 1, characterized in that the insertion of the metallic profile is still carried out within the liquid bath.

2nd

PATENT CLAIMS

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that glycerin is used for the liquid bath.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the metallic profile is removed from the plastic profile after cooling.

5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the metallic profile is left after cooling as a reinforcing profile in the plastic profile.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the first cooling phase in air, the second cooling phase is carried out in a water bath at room temperature.

7. The method according to claim 6, characterized in that a cleaning agent is added to the cooling water bath.

8. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that a box-shaped, upwardly open liquid container (2) with a temperature control device for the liquid is assigned to a work table with a planar work surface inclined on one side so that it is for collecting on the work surface running liquid is used.

9. The device according to claim 8, characterized in that the work surface of the work table is equipped with longitudinal and transverse grooves.