DE19806426C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Umformen von Profilen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umformen von Tür- oder Fensterprofilen, insbesondere aus thermoplastischen Kunststoffen unter Verwendung von biegsamen Stützprofilen, bei dem ein Profil durch Erwärmung in einen plastisch verformbaren Zustand gebracht wird, in eine Form einer Umformvorrichtung eingebracht und umgeformt wird, aus der Form entnommen wird und die Form variiert wird, um anschließend ein weiteres Profil unterschiedlicher Gestalt umformen zu können.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Umformen von Tür- oder Fensterprofilen, insbesondere aus thermoplastischen Kunststoffen, mit einer variierbaren Form zur Aufnahme eines Profils und einer Einrichtung zum Einspannen und/oder Halten des Profils in der Form.

Ein solches Verfahren bzw. eine solche Vorrichtung, die beispielsweise aus der EP 0 128 329 B1 oder der deutschen Patentschrift DE 33 22 572 C2 bekannt sind, wird angewendet bzw. eingesetzt, um Profile für Türen oder Fenster aus Kunststoff - nachfolgend als Tür- oder Fensterprofile bezeichnet - aus einer geradlinigen in eine gekrümmte Form zu bringen, beispielsweise eine Rundbogenform. Hierzu wird das Profil zunächst erwärmt und damit in einen plastisch verformbaren Zustand gebracht. Anschließend wird es gebogen und in eine Vorrichtung der eingangs genannten Art eingespannt. In dieser Vorrichtung kühlt das eingespannte Profil ab und erstarrt mit der Zeit in der gewünschten gekrümmten Form.

Aus DE 20 53 318 A ist eine Vorrichtung zum Biegen von kantigen Ein- und Mehrkammerprofilstäben aus thermoplastischen Kunststoffen bekannt, bei welcher ein zu biegender Profilstab in eine zwischen einer Biegeschablone und einer Gegenschablone ausgebildete Form in einem erwärmten Zustand eingebracht und dort verformt wird. Die Vorrichtung dient zum Beispiel zum Biegen von Fenster­ profilstäben, Einfaßprofilstäben oder Zargenprofilstäben.

Aus DE 27 39 548 A ist eine Vorrichtung zum Biegen von thermoplastischen Profilen bekannt, die aus thermoplastischem Kunststoff bestehen und unter Wärmee­ inwirkung gebogen werden. Das zu biegende Profil wird in eine Form eingebracht, die zwischen zwei Stützleisten gebildet sind, die im Wesentlichen aus wärmebe­ ständigen und wärmeformbeständigen Profilen aus Gummi oder gummiähnlichem Material niedriger Biegefestigkeit bestehen.

Aus DE 33 22 572 C2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum bogenförmigen Umformen eines aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehenden Profil­ strangabschnitts mit Hohlkammern bekannt. Es wird ein zu biegender Profilstab in eine Form eingebracht, die zwischen einer Biegeschablone und einer Gegen­ schablone gebildet ist. Der zu behandelnde Profilstrangabschnitt wird vorgewärmt und in einen Wärmflüssigkeitsbehälter eingetaucht, und zwar mit dem Bereich, der später und anschließend zu einem Bogen verformt werden soll. Der Profilstran­ gabschnitt wird an eine innere Formschablone angelehnt, und durch Bestätigen eines Spannbandes wird eine äußere Formschablone um den Profilstrangabschnitt herumgelegt und festgelegt. Die Festlegung erfolgt solange, bis ein Erhärten des Profilstrangabschnitts erfolgt ist. Soll die Bogenform umgerüstet werden, wird entweder eine Hilfsplatte aufgelegt oder eine vorhandene Hilfsplatte so umgeändert, dass durch mehr oder weniger weites Ein- oder Ausfahren von Kulissenschiebern eine neue Bogenform eingestellt wird. Hierzu dient ein Montagezirkel. Die Variation der Form mit Hilfe der Montagezirkel ist verhältnismäßig zeitaufwendig.

Aus der nachveröffentlichten DE 196 46 654 A1 sind Verfahren und Vorrichtungen zum bogenförmigen Umformen von aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Profilsträngen bzw. Profilstrangabschnitten bekannt. Der zu biegende Profilstrang wird auf eine Warmformtemperatur erwärmt und sodann auf einer Biegevorrichtung mittels Biegeschablonen zu einem Rundbogen umgeformt. Der Profilstrang wird mit einem biegeelastischen, temperaturbeständigen Stützprofil erwärmt. Nach dem Erwärmen wird das Stützprofil mit einer radial innenliegenden Seite des Profilstrangs formschlüssig kontaktiert. Anschließend werden Profilstrang und Stützprofil gemeinsam, umgebogen und nach dem Erkalten wieder voneinander getrennt.

Beim Biegen von Tür- oder Fensterprofilen wird regelmäßig zunächst das sogenann­ te Flügelprofil, also das den verschwenkbaren Teil einer Tür oder eines Fensters einrahmende Profil in die gewünschte Bogenform gebracht. Hierzu wird ein die Form der Umformvorrichtung nach innen begrenzendes Innenprofil mit Hilfe eines am Rahmengestell befestigten Zirkels exakt ausgerichtet, um es in eine Kreisbogenform mit einem bestimmten Radius zu bringen, und nach dem Ausrichten in der gewünschten Position mit Hilfe von mehreren Spannelementen, die nahe der Form angeordnet sind, fixiert. Anschließend wird das erwärmte, umzuformende Profil in die Form eingelegt, mit Hilfe einer Spanneinrichtung eingespannt und kühlt in der Form ab. Nach dem Abkühlen wird das gebogene Flügelprofil aus der Vorrichtung entnommen.

Zur anschließenden Biegung des sog. Rahmenprofils der Tür oder des Fensters, an dem das Flügelprofil im montierten Zustand der der Tür oder des Fensters schwenkbar gelagert ist, muß die Form der bekannten Vorrichtung variiert werden, namentlich um sie an das gegenüber dem zuvor gebogenen Flügelprofil größere Rahmenprofil anzupassen. Hierzu wird die biegsame Innenform mit Hilfe des Zirkels neu ausgerichtet und auf einen größeren Radius eingestellt und ausgerichtet. Nach der Ausrichtung wird die Innenform mit Hilfe der mehreren Spannelemente fixiert. Bei dieser Ausrichtung und Einstellung treten in der Praxis große Ungenauigkeiten auf, die zu Maßungenauigkeiten bei dem umzuformenden Profil führen. Die Variation der Form dauert etwa 15 bis 30 Minuten und ist somit sehr zeitaufwendig, so daß der Umformvorgang erhebliche Zeit in Anspruch nimmt und Kosten verursacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, das/die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und eine genaue Einstellung und rasche Umstellung zur Anpassung an Profile unterschiedlicher Ausmaße ermöglicht.

Die Erfindung löst die Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch, daß zur Variation der Form ein Distanzprofil in die Form eingebracht wird.

Die Erfindung löst die Aufgabe ferner bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch, daß ein entfernbares Distanzprofil in der Form angeordnet ist.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Distanzprofils eine Umstellung erheblich schneller durchzuführen ist, als dies im Stand der Technik der Fall ist. Zur Umstellung von einer bestimmten geometrisch definierten Form zur Aufnahme eines Profils auf eine hiervon abweichende Form wird das Distanzprofil einfach in die Form eingebracht, beispielsweise eingelegt. Anschließend steht die Vorrichtung für einen weiteren Biegevorgang bereit. Die Umstellung bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dauert nur etwa eine Minute. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Profile mit einer wesentlich höheren Maßgenauigkeit umgeformt werden, da eine ungenaue Neueinstellung auf das gewünschte Maß entfällt. Das Distanzprofil weist solche geometrichen Abmessungen auf, daß nach dem Einsetzen in die erfindungsgemäße Vorrichtung automatisch das gewünschte, an das jeweilige Profil angepaßte Maß der Form erreicht ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Form durch zwei beabstandete an einem Grundgestell befestigte Formprofile begrenzt ist, ist vorgesehen, daß das Distanzprofil zwischen den Formprofilen angeordnet ist. Auf diese Weise ist eine konstruktiv einfache und an die Umformung von Tür- oder Fensterprofilen besonders angepaßte Vorrichtung verwirklicht.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, bei der die begrenzenden Formprofile im wesentlichen bogenförmig gekrümmt und als Innen- und Außenform ausgebildet sind wird vorgeschlagen, daß das Distanzprofil an der Innenform anliegt, so daß es in der Vorrichtung auf einfache Weise positioniert ist und schnell eingebracht und entfernt werden kann.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß das Distanzprofil eine Breite aufweist, die dem sogenannten Versatzmaß zwischen einem Rahmenprofil und einem Flügelprofil einer Tür oder eines Fensters entspricht. Diese dem Versatzmaß entsprechende Breite des Distansprofils gewährleistet eine hohe Maßgenauigkeit ohne eine weitere Einstellung der Vorrichtung. Die Form ist somit sehr rasch an das jeweilige zu biegende Tür- oder Fensterprofil anpaßbar.

In vorteilhafter Weise weist das Distanzprofil über seine gesamte Länge eine gleichbleibende Breite auf und ist aus einem flexiblen Material gefertigt, so daß es einfach handhabbar ist und problemlos in die Form eingelegt oder aus dieser entfernt werden kann.

In vorteilhafter Weise weist das Distanzprofil zur Erhöhung seiner Biegsamkeit Einkerbungen auf, so daß die Flexibilität des Distanzprofils weiter verbessert wird, ohne die Formgenauigkeit zu beeinträchtigen. Zweckmäßigerweise weist das Distanzprofil an gegenüberliegenden Seiten Einkerbungen auf.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Innenform und die Außenform zur Erhöhung ihrer Biegsamkeit ebenfalls Ein­ kerbungen auf, so daß sie an unterschiedliche Profilformen einfach angepaßt weden können.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Innenform und die Außenform sowie das Distanzprofil im montierten Zustand kreisbogenförmig gekrümmt sind. Diese Weise ist den Erfordernissen bei der Biegung von Kreisbögen besonders genüge geleistet.

Eine alternative Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich aus durch an die Innenform und/oder Außenform angreifende Spannelemente zum Abstützen der Innenform und/oder Außenform während des Umformvorgangs. Mit Hilfe der Spannelemente können unterschiedliche Radien der Innenform und der Außenform eingestellt werden.

Gemäß einer Weiterbildung ist das an der Außenform anliegende Spannelelement im wesentlichen als ein Spannband ausgebildet, welches die Außenform umschließt und mittels einer Spanneinrichtung mit einer Zugspannung beaufschlagbar ist.

Weitere Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umformen von Profilen;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Vorrichtung mit einem erfindungs­ gemäßen Distanzprofil;

Fig. 3 eine weitere Schnittdarstellung der Vorrichtung mit einem alternati­ ven erfindungsgemäßen Distanzprofil.

Das in Fig. 1 in einer Draufsicht dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungs­ gemäßen Vorrichtung zum Umformen von Tür- oder Fensterprofilen weist ein Grundgestell 2 auf, das eine im wesentlichen ebene Oberseite aufweist. An den Grundgestell 2 sind, wie auch die Fig. 2 und 3 veranschaulichen, eine Innenform 4 und eine Außenform 6 befestigt, die eine Form 8 zur Aufnähme eines umzufor­ menden Profils 10 begrenzen. Die Innenform 4 und die Außenform 6 liegen auf der Oberseite des Grundgestells 2 auf, wie die Fig. 2 und 3 zeigen. Sie weisen einen kreisförmig gekrümmten Bogenabschnitt sowie je zwei sich an den Bogenabschnitt anschließende gerade Abschnitte auf.

Die Innenform 4 liegt an mehreren - im Ausführungsbeispiel sieben - Spann­ elementen 12 an, die je einen länglichen Schieber 14 und eine Klemmschraube 16 aufweisen. Jeder Schieber 14 ist in Richtung seiner Längsachse verschiebbar und kann in einer bestimmten Position mit Hilfe der Klemmschraube 16, die mit einer mit dem Grundgestell 2 fest verbundenen Gewindestange zusammenwirkt, fixiert werden. An jedem Schieber 14 ist an einem Ende ein Halbrund 18 befestigt, welches die Innenform führt. Hierzu wird ein am Ende des Schiebers 14 angeord­ neter Vorsprung in eine Nut 15, die an der Innenform 4 ausgebildet ist und in dem Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel als T-Nut ausgebildet ist, eingeführt. Durch Verschieben der Schieber 14 nach innen bzw. außen kann der Radius der Innenform 4 variiert werden. Im fixierten Zustand der Spannelemente 12 ist die Innenform 4 nicht nach innen verschieblich angeordnet.

Ein Zirkel 22 ist drehbar im Zentrum des bogenförmigen Abschnitts gelagert und weist eine Zirkelstange 24 auf. Entlang der Zirkelstange 24 ist ein Einstelldorn 26 verschiebbar und festlegbar angeordnet, der in unterschiedlichen Abständen vom Drehpunkt des Zirkels 22 zur Einstellung unterschiedlicher Radien der Innenform 4 verwendet werden kann. Eine prinzipiell ähnliche Umformvorrichtung ist in der eingangs erwähnten EP 0 128 329 B1 oder der deutschen Patentschrift DE 33 22 572 C2 beschrieben, auf die Bezug genommen wird.

Nach außen in bezug auf das Zentrum des gekrümmten Abschnitts versetzt ist ein erfindungsgemäßes Distanzprofil 28 angeordnet, das aus einem elastisch verformbaren Material besteht und an der Innenform 4 anliegt. An das Distanzprofil 28 schließt sich nach außen das an dem Distanzprofil 28 anliegende zu biegende Profil 10 an, bei dem es im Ausführungsbeispiel um ein sogenanntes Rahmenprofil eines Fensters handelt. An der Außenseite des Profils 10 liegt die Außenform 6 an. Die Außenform 6 wird mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Spanneinrichtung zum Einspannen und/oder Halten des Profils 10 entlang seiner gesamten Länge an das zu biegende Profil 10 angepreßt. Die Spanneinrichtung weist ein Spannband 30 auf, das mit Hilfe einer Spannvorrichtung unter eine Zugspannung gesetzt wird, indem an den Enden des Spannbandes 30 in Richtung der Pfeile 32 mit relativ großer Kraft gezogen wird. Das Spannband 30 ist auch in Fig. 3 dargestellt.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel kann das nicht dargestellte Spannband in eine in der Außenform 6 ausgebildete Nut 30 eingelegt werden.

Das Distanzprofil 28 weist in beiden in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungs­ beispielen eine solche Breite auf, die dem Versatzmaß eines sogenannten Flügelprofils einer Tür oder eines Fensters entspricht, welches in das Türrahmen­ profil oder Fensterrahmenprofil einsetzbar ist. Diese Breite ist in den Fig. 2 und 3 mit B gekennzeichnet. Das Distanzprofil 28 ist in seiner Form so gestaltet, daß es exakt an die äußere Kontur eines zu biegenden Profils 10 angepaßt ist. Gleichzeitig ist das Distanzprofil 28 an die Form des Innenprofils 4 angepaßt, wie Fig. 2 und 3 zeigen. Es liegt auf der Obenseite des Gestells 2 auf.

Das Distanzprofil 28 weist an gegenüberliegenden Seiten, vgl. Fig. 1, Aus­ nehmungen oder Einkerbungen 36 auf, die für eine bessere Biegbarkeit des Distanzprofils 28 sorgen. Die Einkerbungen 28 sind in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet. Sie können etwa eine in der Draufsicht aus Fig. 1 rechteckige Form oder auch alternative, beispielsweise im wesentlichen dreieckige Formen aufweisen. Auch die Innenform 4 und die Außenform 6 weisen Ein­ kerbungen 36 auf, damit sie besser biegbar sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird wie folgt ausgeführt:

Zunächst wird mit Hilfe des Zirkels 24 die Innenform 4 in dem gekrümmten bogenförmigen Abschnitt exakt auf einen gewünschten Radius eingestellt und ausgerichtet. Anschließend wird die Innenform 4 mit Hilfe der Spannelemente 12 durch Feststellen der Klemmschrauben 16 fixiert.

Nach dem Ausrichten wird regelmäßig zunächst ohne das in den Figuren dargestell­ te Distanzprofil 28 ein erstes Profil, namentlich das sogenannte Flügelprofil einer Tür oder eines Fensters mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung gebogen. Hierzu wird das Profil erwärmt und durch die Erwärmung in einen plastisch verformbaren Zustand gebracht. Dies kann außerhalb der in Fig. 1 komplett dargestellten Vorrichtung in einem Flüssigkeitsbad oder in der dargestellten Vorrichtung durch Bestrahlung des Profils erfolgen. Das erwärmte Profil wird dann in die Form 8 der Vorrichtung eingebracht, indem es an die Innenform 4 angelegt wird. Anschließend wird die Außenform 6 an das eingelegte Profil 10 angelegt und mit Hilfe der Spanneinrichtung 32 von dem Spannband 30 angepreßt. Das so eingepreßte Profil 10 verbleibt eine Weile in der Form 8 und kühlt dabei ab, so daß es aus dem plastisch verformbaren Zustand in einen Erstarrungszustand kommt. Hat das Profil 10 diesen Zustand erreicht, nachdem es abgekühlt ist, wird es aus der Form 8 entnommen.

Um anschließend ein Profil zu verformen, daß eine abweichende Form gegenüber dem zuvor umgeformten Profil aufweist, zu biegen, wird die Form 8 dadurch variiert, daß das Distanzprofil 28 manuell oder automatisch mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung eingebracht wird, so daß es an dem Innenprofil 4 zur Anlage kommt. Anschließend wird das sogenannte Rahmenprofil 10 in die Form 8 eingelegt und mit Hilfe des Außenprofils 6 an das Distanzprofil 28 angepreßt. Zum Anpressen wird das Spannband 30 mit der Spanneinrichtung in Richtung der Pfeile 32 unter Zugspannung gesetzt. In diesem eingespannten Zustand kühlt das Rahmenprofil 10 ab und kommt in einen Erstarrungszustand. Anschließend wird es aus der Form entnommen. Das zuvor beschriebene Verfahren kann nun beliebig oft wiederholt werden. Um nach dem Umformen eines Rahmenprofils 10 wieder ein sogenanntes Flügelprofil umformen zu können, kann das Distanzprofil 28 manuell oder mit Hilfe einer automatischen Vorrichtung entnommen werden, so daß die Form 8 wieder so ausgebildet ist, daß ein Flügelprofil gebogen werden kann.

Claims (15)

1. Verfahren zum Umformen von Tür- oder Fensterprofilen, insbesondere aus thermoplastischen Kunststoffen unter Verwendung von biegsamen Stütz­ profilen, bei dem

• a) ein Profil (10) durch Erwärmung in einen plastisch verformbaren Zu­ stand gebracht wird,
• b) in eine Form (8) einer Umformvorrichtung eingebracht und umgeformt wird,
• c) aus der Form (8) entnommen wird und
• d) die Form (8) variiert wird, um anschließend ein weiteres Profil (10) unterschiedlicher Gestalt nach den Verfahrensschritten a) bis c) um­ formen zu können,

dadurch gekennzeichnet, daß zur Variation der Form (8) ein Distanzprofil (28) in die Form (8) eingebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Variation der Form (8) das zuvor eingebrachte Distanzprofil (28) aus der Form (8) entfernt wird.

3. Vorrichtung zum Umformen von Tür- oder Fensterprofilen, insbesondere aus thermoplastischen Kunststoffen und zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer variierbaren Form (8) zur Aufnahme eines Profils (10) und einer Einrichtung zum Einspannen und/oder Halten des Profils (10) in der Form (10) dadurch gekennzeichnet, daß ein entfernbares Distanzprofil (28) in der Form (8) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Form (8) durch zwei beabstandete, an einem Grundgestell (2) befestigte Formprofile begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzprofil (28) zwischen den Formprofilen - angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die begrenzenden Formprofile im wesentlichen bogenförmig gekrümmt und als Innenform (4) und Außenform (6) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzprofil (28) an der Innenform (6) anliegt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzprofil (28) eine Breite aufweist, die dem Versatzmaß zwischen einem Tür- oder Fensterrahmenprofil und einem Flügelprofil einer Tür oder eines Fensters entspricht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzprofil (28) über seine gesamte Länge eine gleichbleibende Breite aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzprofil (28) aus einem flexiblen Material besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzprofil (28) zur Erhöhung seiner Biegsam­ keit Einkerbungen aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzprofil (28) an gegenüberliegenden Seiten Einkerbungen aufweist.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenform (4) und die Außenform (6) zur Erhöhung ihrer Biegsamkeit Einkerbungen (36) aufweisen.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenform (4) und die Außenform (6) sowie das Distanzprofil (28) im montierten Zustand kreisbogenförmig gekrümmt sind.

13. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche 4 bis 12, gekennzeichnet durch an die Innenform (4) und/oder Außenform (6) angreifende Spannelemente (12) zum Abstützen der Innenform und/oder Außenform während des Umformvorgangs.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Außenform (6) anliegende Spannelement (12) im wesentlichen als ein Spannband (30) ausgebildet ist, welches die Außenform (6) umschließt und mittels einer Spanneinrichtung mit einer Zugs­ pannung beaufschlagbar ist.

15. Distanzprofil zur Verwendung in einem Verfahren und/oder einer Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche.