DE2656017A1 - Verbindung von metallteilen und/ oder thermoplastischen kunststoffen miteinander - Google Patents

Verbindung von metallteilen und/ oder thermoplastischen kunststoffen miteinander

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

  • Verbindung von Metallteilen und/oder thermo-
  • plastischen Kunststoffen miteinander Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden von Metallteilen und/oder thermoplastischen Kunststoffen miteinan der sowie die Ausgestaltung einer derartigen Verbindung.
  • Verbindungen zwischen Profilen oder Teilen untereinander werden in der Regel durch Schweißen, Schrauben, Nieten Kleben, je nach den verwendeten MateriaLien und Einsatzzwecken, hergestellt.
  • Zur Verbindung von z.B. wärmegedämmten Profilen fjjr Fenster oder Türen ist es bekaxlrlt, die beiden Profilhälften unter Zwischenlage einer Kunststoftl>latte oder eines Klotzes durch Nieten miteinander zu verbinden. Diese Befestigungsart hat sich von allen bisher bekannten Arten am besten bewährt. An den Berührungspunkten der Nieten mit den Aluminiumhalbschalen besteht hierbei zwar ein direkter Kontakt, die geringe Wårmeüberleitung wird jedoch zugunsten der guten und zuverlässigen Verbindung notgedrungen in Kauf genorgnen.
  • Nachteilig ist bei dieser Verbindungsart ferner, daß die Profilhalbschalen zusaitimen mit der in diese eingei egten Kunststoffplatte bzw. dem Kunststoffklotz gebohrt und anschließend vernietet werden müssen. Diese Arbeiten sind sehr zeitaufwendig und damit kostspielig.
  • Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schafyes@ fen, mittels ### auf äußerst einfache Weise und in kurzer Zeit eine zuverlässige und auch ausreichend feste Verbindung zwischen zwei aufeinanderl legenden Teilen herzustellen ist, Der dazu erforderliche Arbeits- und Zeitaufwand soll gering sein, so daß eine Verbindung zwIschen zwei Teilen kostengünstig vorgenommen werden kann.
  • Gemäß der Erfindung ist das Verfahren zum Verbinden von Metalleil eii und/oder themmoplastischen Kunststoffen miteinander d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die miteinander zu verbindenden, aufeinanderliegenden Teile mittels eines Fließforbohrers durchbohrt werden, dessen Drehzahl und/oder Vorschub derart einstellbar sind, daß die Schweißtemperatur zumindest eines der aneinanderliegenden Teile erreicht Wird und daß das bei der Durchbochrung verdrängte Material ineinander eindringt.
  • Die Verbindung von Metallteilen und/oder thermoplastischen Kunststoften miteinander ist bei Anwendung dieses Verfahrens in der Weise ausgebildet, daß die zu verbindenden Teile in einem aneinanderliegenden Bereich ein- oder mehrfach mittels eines Fließformbohrers durchbohrt sind, dessen Drehzahl und/ oder Vorschub derart einstellbar sind, daß die Schweißtempera-@ur zumindest eines der aneinanderliegenden Teile erreicht wird und daß das bei der Durchbohrung verdrängte Material ineinander eindringt.
  • Zur Erstelfung eines vorzugsweise wärmegedämmten Profils aus Profilschalen ist es angebracht, in diese beispielsweise zwischen an diese angeformten Stegen eine Platte oder einen Klotz aus thermoplastischem Kunststoff einzulegen, der zusammen mit den Stegen mittels eines Fließformbohrers durchbohrt wird. Die Platte oder der Klotz sollte hierbei im Bereich der Bohrung mit radial zu dieser verlaufenden Rillen oder Freisparungen versehen sein, in denen das verdrängte Material seitlich abfließen bzw. sich hinterhaken kann, zu dem gleichen Zweck ist es aber auch möglich, die Stege der Profile auf der der Platte oder dem Klotz zugewandten Seite mit einer vorzugsweise mit einer iiinterschneidung versehenen Profilierung, z.B.
  • mit längslaufenden Rillen oder Vertiefungen, zu versehen.
  • Zweckmäßig ist es ferner, die Stege auf der der Platte oder dem Klotz zugekehrten Seite im Bereich der diese einzuarbeitenden Bohrungen mit einer oder mehreren, vorzugsweise zwei die Bohrungen etwa tangierenden und beiderseits deren Mittelachse angeordneten, in Längsrichtung des Profils verlaufenden Profilerhöhungen zu versehen, derart, daß deren verdrängtes Material jeweils eine sich in der Platte verhakende Hinterschneidung bildet. Beim Verbinden werden diese Profilierungen nach jeder Seite weggedrückt und verhaken sich fest mit dem Kunststoffmaterial.
  • Worden zwei aufeinanderliegende Teile gemäß der Erfindung miteinander verbunden, indem diese mittels eines Fließformbohrers durchbohrt werden, durch den dabei soviel Wärme erzeugt wird, daß die Schweißtemperatur erreicht wird, so drückt der Bohrer die Materialien kreisförmig als Bördel ineinander.
  • In einem Arbeitsgang wird somit in kurzer Zeit eine ausreichend feste Verbindung hergestellt, so daß auf diese Weise kostengünstig und ohne großen Aufwand Teile, insbesondere aber Profilhalbachalen mit thermoplastischen Kunststoffeinlagen, zu einem wärmegedämmten Profil, das keine Kältebrücke aufweist, verbunden werden können.
  • Weitere Einzelheiten sind den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, die nachfolgend im einzelnen erläutert sind, zu entnehmen. Hierbei zeigt: die Verbindung zweier Metallteile miteinander mittels eines Fließformbohrers, S J. 2 die Verbindung eines Metallteils mit einer Kuiiststoffplatte Fig. 3,4 und 5 jeweils ein aus zwei Profilhalbschaien gebildetes, wärmegedämmtes Profil und Fij. 6 u.7 das bei dem Profil gemäß Fig. 5 verwendete Kunststoffstück in unterschiedlichen Ansichten.
  • In Fig. 1 sind zwei aufeinanderliegende Platten 11 und 12 dargestellt, die durch Verbohren mittels eines strichpunktiert eingezeichneten Fließformbohrers 13 fest miteinander verbunden sind. Die Drehzahl und/oder der Vorschub des Fließformbohrers 13 sind hierbei derart einstellbar, daß beim Erzeugen der Bohrung 1.4 die Schweißtemperatur der Materialien erreicht wird. Das aus der Bohrung 14 verdrängte Material der Platte 11 dringt somit, wie es durch den Grat 15 angedeutet ist, in das Material der Platte 12 ein, so daß die beiden Platten 11 und 12 miteinander fest verbunden sind. Der von der Platte 12 abstehende Grat 16 kann nach dem Verbohren entfernt werden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig, 2 ist eine Metallplatte 21 in gleicher Weise mit einer Platte 22 aus thermoplastischem Kunststoff verbunden. Bei der Herstellung der Bohrung 23 ist hierbei verdrängtes Material der Platte 21, wie es durch den Grat 24 dargestellt ist, in die Kunststoffplatte 22 eingedrungen, so daß die beiden Platten 21 und 22 im Bereich der Bohrung 23 durch das Verbohren mittels eines Fließformbohrers fest miteinander verschweißt sind.
  • In Fig. 3 ist ein wärmegedämmtes Profil 31 gezeigt, das aus den beiden Profilhalbschalen 32 und 33 gebildet ist. Zwischen die Stege 34 und 35 bzw. 34' und 35' der Profiliialbschale 32 und die Stege 36 und 37 bzw. 36' und 37' ist jeweils eine Platte 38 bzw. 38' oder ein Klotz aus thermoplastischem Kunststoff gelegt. und diese Teile sind wiederum mittels eines Fließformbohrers jeweils von außen miteinander verbohrt.
  • Da beim bohrvorgang derart viel Wärme erzeugt wird, daß insbesondere das Material der Stege 34 und 36 bzw. 34' und 36' schmilzt, dringt: das bei der Erstellung der Bohrungen 39 verdrängte Material 40 in die Kunstsi:offplatten 38 und 38P ein und verbindet sich innig mit diesen. Auf diese Weise werden die Profilhalbschalen 32 und 33 fest miteinander verbunden, ohne daß zwischen diesen eine metallische Berührung vorhanden ist.
  • Bei dem wärmegedämmten Profil 41 gemäß Fig. 4 ist zwischen die Stege 44, 45 und 46 der Profilhaibschale 42 und die Stege 47 und 48 der Prorilhalbschale 43 eine Kunststoffplatte 49 enger legt, die die Zwischenräume voll ausfüllt Und in den Stegen 47 und 48 der Profilhalbschalen 43 sind hierbei in deren Längs-@ichtung verlaufende Erhöhungen 51 und 52 angeformt, die beiderseits der Mittelachse der einzuarbeitenden Bohrungen 50 liegen.
  • Die Profilerhöhungen 51 und 52 sind jeweils derart angeordnet, daß deren beim Bohren verdrängtes Material dabei eine Hinterschneidung bildet, die sich mit der Platte 49 verhakt.
  • Gemäß Fig. 5 dienen atinr Verbindung der beiden Profilhalbschalen 62 und 63, die das wärmegedämmte Profil 61 bilden, Kunststoffklötze 68, die in den Fig. 6 und 7 in Draufsicht und Vorderansicht dargestellt sind. Die Kunststoffklötze 68 sind hierbei zwischen die Stege 64, 65 und 66, 67 gelegt und werden zusammen mit den Stegen 64 und 66 mittels eines Fließformbohrers verbohrt.
  • Das aus der Bohrung 70 verdrängte Material 71, 72 wird dabei in Vertiefungen 69 der Klötze 68 und/oder in in den Stegen 64 und 66 eingeformte Rillen 73 bzw. 74 gedrückt, so daß auf diese Weise d Verbund ein zusätzlicher Halt gegeben wird.

Claims (6)

  1. P a t e n t a n s p r 1 c Ii e 1. Verfahren zum Verbinden von Metallteilen und/oder thermoplastischen Kunststoffen miteinander, insbesondere zur Verbindung von Profil en illit einem Kunsts tof fzwischenstück, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c n e t daß die miteinander zu verbindenden, aufeinanderliegenden Teile mittels eines Fließformbohrers durchbohrt werden, dessen Drehzahl und/oder Vorschub derart einstellbar sind, daß die Schweißtemperatur zumindest eines der aneinanderliegenden Teile erreicht wird und daß das bei der Durchbohrung verdrängte Material ineinander eindringt.
  2. 2. Verbindung von Metallteilen und/oder thermoplastischen Kunststoffen miteinander, d a d u r c h g e k e n n e 1 c h n e t daß die zu verbindenden Teile (11, 12; 21, 22i 32, 33; 42.
    43; 62, 63) in einem aneinanderliqenden Bereich ein- oder mehrfach mittels eines Fiießformbohrers (13) durchbohrt sind, dessen Drehzahl und/oder Vorschub derart einstellbar sind, daß die SchweiXtemperatur zumindest eines der aneinanderliegenden Teile erreicht wird und daß das bei der Durchbohrung verdrängte Material ineinander eindringt.
  3. 3. Verbindung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß zur Erstellung eines vorzugsweise wärmegedämmten Profils (37; 41; 61) aus Profilhalbschalen (32, 33; 42, 43; 52, 53) in diese beispielsweise zwischen an diese angeformten Stegen (34, 35, 36, 37; 44, 45, 46, 47, 48; 64, 65, 66, 67) eine Platte (38, 38'; 49) oder ein Klotz (68) aus thermoplastischer kunststoff eingelegt ist, der zusammen mit den Stegen mittels eines Fließformbohrers (13) durchbohrt ist.
  4. 4. Verbindung nach Anspruch 3, d a d u r c Ii g e k e n n z e i c h n e t da die Platte oder der Klotz (68) im bereich der Bohrung (70) mit radial zu dieser verlaufenden Rillen (63) oder Freisparungen versehen ist.
  5. 5. Verbindung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Stege (64, 65, 66, 67) der Profile (62, 63) auf der der Platte oder dem Klotz (68) zugewandten Seite mit einer vorzugsweise mit einer Hinterschneidung versehenen Profileerung (73, 74), z.B. mit längslaufenden Rillen oder Vertiefungen, versehen sind.
  6. 6. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (47, 48) auf der der Platte (49) oder dem Klotz zugekehrten Seite im Bereich der in diese einzuarbeitenden Bohrungen (50) mit einer oder mehreren, vorzugsweise zwei die Bohrungen (50) etwa tangierenden und beiderseits deren Mittelachse angeordneten, in Längsrichtung des Profils (43) verlaufenden Profilerhöhungen (51, 52) versehen sind, derart, daß deren verdrängtes Material jeweils eine sich in der Platte (49) verhakende Hinterschneidung bildet.
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