DE2821133C2 - Method of joining the ends of mitered hollow profiles - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden der Enden von auf Gehrung geschnittenen Hohlprofilen ■us thermoplastischem Kunststoff, insbesondere zum Herstellen von Fenster- und Türrahmen, bei dem die Ober die ganze Länge o-ier im Eckbereich durch Einlagen verstärkten Kunststoff-Hohlprofile an den «> Gehrungsflächen unter Anwendung von Druck und Wärme unlösbar miteinander verbunden werden.The invention relates to a method for connecting the ends of mitered hollow profiles ■ made of thermoplastic material, especially for the manufacture of window and door frames, in which the Over the entire length o-ier in the corner area reinforced plastic hollow profiles on the «> Miter surfaces are permanently connected to one another using pressure and heat.
Verfahren zum Verbinden der Enden von auf Gehrung geschnittenen Kunslstoff-Hohlprofilen sind umfangreich bekannt. Zu diesem bekannten Verfahren zählt beispielsweise die Gehrungseckverschweißung, wie sie in der DE-OS 20 17 461 beschrieben ist. Dort werden die Stirnflächen der zu verschweißenden Profile im Gehrungseckbereich durch Heizelemente auf Schweißtemperatur gebracht und anschließend durch Einwirken von Preßkräften miteinander verbunden.Methods for joining the ends of mitered plastic hollow profiles are well known. This known process includes, for example, miter corner welding, as described in DE-OS 20 17 461. This is where the end faces of the profiles to be welded are In the miter corner area brought to welding temperature by heating elements and then through Action of compressive forces connected to each other.
In der DE-PS 16 59 436 ist eine Eckverbindung im Gehrungsschnittbereich von Kunststoff-Hohlprofilrahmen beschrieben, bei der die Hohlprofilrahmen bis in Ecknähe mit Versteifungsprofilen versehen sind, wobei die Versteifungsprofile ihrerseits eingezapfte, bis in die Ecke reichende Kunststoffeinsätze aufweisen. Diese Kunststoffeinsätze werden zusammen mit dem Kunststoff-Hohlprofilrahmen auf Schweißtemperatur gebracht und anschließend verschweißtIn DE-PS 16 59 436 a corner connection in the miter cut area of plastic hollow profile frames described, in which the hollow profile frames are provided with stiffening profiles up to the corner, wherein the stiffening profiles in turn have pegged plastic inserts that extend into the corner. These Plastic inserts are brought to welding temperature together with the plastic hollow profile frame and then welded
Auf diese Weise wird eine durchlaufende Verstärkung über die Versteifungsprofile auch im Gehrungsschnittbereich erreichtIn this way, there is a continuous reinforcement over the stiffening profiles also in the miter cut area achieved
Aus dem DE-GM 73 38 699 ist eine Winkelverbindung für Kunststoffrahmen bekannt die eine der vielen Möglichkeiten von Rastverbindungen im Gehrungseckbereich beschreibt Bei diesen Fällen ist eine Verschweißung nicht erforderlich. Derartig zusammengesetzte Fensterrahmen sind jedoch nur begrenzt einsatzfähig, weil im Sichtbereich die Gehrungsschnitte und andere öffnungen aufrecht erhalten bleiben.From DE-GM 73 38 699 an angle connection for plastic frames is known one of the many Describes the possibilities of snap-in connections in the miter corner area. In these cases, there is a weld not mandatory. Such composite window frames can only be used to a limited extent, however. because the miter cuts and other openings are retained in the visible area.
Aus der DE-PS 17 79 361 ist schließlich ein Verfahren zum Verschweißen von Profilenden bekannt, bei dem mit einer Kunststoffabdeckung versehene metallische Hohlprofile in den Gehrungsecken miteinander verbunden werden. Im Gehrungseckbereich stehen bei diesem Verfahren die Kunststoffabdeckungen so weit über die Kanten der abgedeckten Metailhohlprofile über, daß genügend Kunststoffmaterial zur Verschweißung der Abdeckungen miteinander vorhanden ist. Zusätzlich sind bei diesem Verfahren in die lichte Öffnung der zu verbindenden Metallprofile im Gehrungsschnittbereich ebenfalls überstehende Kunststoffeinsätze eingebracht, die zusammen mit der überstehenden Kunstsloffabdekkung erweicht und schließlich verschweißt werden.Finally, from DE-PS 17 79 361 is a method known for welding profile ends, in the case of the metallic one provided with a plastic cover Hollow profiles are connected to one another in the mitred corners. In the miter corner area there are Move the plastic covers so far over the edges of the covered metal hollow profiles that there is enough plastic material to weld the covers together. Additionally with this method are in the clear opening of the metal profiles to be connected in the miter cut area also inserted protruding plastic inserts, which together with the protruding Kunstsloffabdekkung softened and finally welded.
Allen diesen bekannten Eckverbindungsverfahren ist eine aufwendige Verbindungstechnik gemeinsam. Die Verbindungen müssen in mehreren Verfahrensschritten durchgeführt werden, wobei die einzelnen Einlagen und Verstärkungselemente jeweils fest gehaltert werden müssen. Außerdem ist das Schweißspiegelverfahren bei der Erwärmung der Gehrungsecken umständlich und zeitaufwendig. Die mechanischen Verbindungen in den Eckbereichen haben den Nachteil, daß neben einem erheblichen Aufwand im Sichtbereich öffnungen oder Spalte erhalten bleiben.A complex connection technology is common to all of these known corner connection methods. the Connections must be carried out in several procedural steps, with the individual deposits and Reinforcement elements each have to be held firmly. In addition, the welding mirror process is at the heating of the mitred corners is cumbersome and time-consuming. The mechanical connections in the Corner areas have the disadvantage that, in addition to a considerable effort, openings or openings in the field of vision Column remain.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer Eckverbindung von mit Metallverstärkungen versehenen Kunststoff-Hohlprofilen zu schaffen, bei dem die Kunststoff-Hohlprofile nur im sichtbaren Eckbereich fest miteinander verbunden werden, während die außerhalb des Sichtbereiches liegenden Teilbereiche einschließlich der Vertiefungen für die Beschlageinbringung von der Verbindung ausgeschlossen sein können.The invention is based on the object of a method for producing a corner connection with To create plastic hollow profiles provided with metal reinforcements, in which the plastic hollow profiles only are firmly connected to each other in the visible corner area, while those outside the visible area lying sub-areas including the depressions for the fitting of the connection can be excluded.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Eckbereich der Eckverstärkung ein umlaufendes Distanzelement angeordnet wird, dessen Außenkontur zumindest teilweise kleiner ist als die Außenkontur der Hohlprofile, und an dem zumindest teilweise Laschen aus thermoplastischem Kunststoff befestigt sind, die die Außenkontur der Hohlprofile überragen und zwischen sich und dem Distanzelement Hohlräume aufweisen, daß die Hohlprofile an das Distanzelement angelegt werden und dann durch Aufbringen von Druck und Ultraschallenergie auf die die Hohlprofile überragendenThis object is achieved according to the invention in that in the corner area of the corner reinforcement a circumferential Spacer element is arranged, the outer contour of which is at least partially smaller than the outer contour of the Hollow profiles, and at least partially attached to the tabs made of thermoplastic material that the Project beyond the outer contour of the hollow profiles and have cavities between them and the spacer element, that the hollow profiles are applied to the spacer element and then by applying pressure and Ultrasonic energy on the protruding hollow profiles
Teile der Laschen der thermoplastische Kunststoff in die Hohlräume verdrängt wird und so die Hohlprofile miteinander verbunden werden.Parts of the tabs the thermoplastic in the cavities is displaced and so the hollow profiles are connected to one another.
Die Unteransprüche betreffen vorteilhaft" Merkmale eines Distanzelementes zur Durchführung des erfindensehen Verfahrens.The subclaims advantageously relate to "features of a spacer element for implementing the invention Procedure.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Eckverbindung von Kunststoff-Hohlprofilen mit Eckverstärkungen hat den Vorteil, daß einerseits in den Ecken fesie Verbindungen geschaffen werden, während andererseits bei der festen Verbindung der Kunststoffabdekkung lediglich die Sichtflächen dem aufwendigen Schweißverfahren zugeführt werden müssen. Dies bedeutet eine wesentliche Vereinfachung der Fertigung und stellt somit einen besonderen Vorteil in der is Erfindung dar.The method according to the invention for the corner connection of plastic hollow profiles with corner reinforcements has the advantage that on the one hand tight connections are created in the corners, while on the other hand with the fixed connection of the plastic cover only the visible surfaces are expensive Welding processes must be supplied. This means a significant simplification of the production and thus represents a particular advantage in the invention.
Die erfindungsgemäße Verschweißung erfolgt nicht im Schweißspiegelverfahren durch Erwärmung der miteinander zu verschweißenden Stirnflächen, sondern wird nach Anlegen der Gehrungsschnittflächen der Kunststoff-Hohlprofile an das Distanzelement durch Ultraschallverschweißung durchgeführt Bei Einsetzen der Ultraschallverschweißung werden die dünnen Haltestege, weiche die vorgehängten Kunststoffleisten am umlaufenden Basisteil halten, zusammen mit den vorgehängten Kunststoffleisten aufgeschmolzen und dienen zur Verfüilung der Hohlräume zwischen den Gehrungsschnittflächen der Kunststoff-Hohlprofile und den zugeordneten Außenbereichen des Umfangsringes.The welding according to the invention does not take place in the welding mirror process by heating the end faces to be welded together, but after the miter cut surfaces have been created Plastic hollow profiles carried out on the spacer element by ultrasonic welding When inserting The ultrasonic welding makes the thin retaining bars, soft the curtain-type plastic strips Hold it on the surrounding base part, melt it together with the plastic strips in front of it and serve to provide the cavities between the miter cut surfaces of the plastic hollow profiles and the assigned outer areas of the circumferential ring.
Das beim Verfahren nach der Erfindung angewandte Ultraschall-Schweißverfahren ist wenig aufwendig m.d schafft in den Sichtbereichen der Kunststoff-Hohlprofile eine vollständig gleichförmig verlaufende Eckverbindung. Eine ansatzlose Verbindung in diesen Bereichen wird erzielt, wenn das Kunststoffmaterial des Distanzelementes das gleiche Material ist wie das Material der Kunststoff-Hohlprofile.The ultrasonic welding method used in the method according to the invention is not very expensive m.d creates a completely uniform corner connection in the visible areas of the plastic hollow profiles. A seamless connection in these areas is achieved if the plastic material of the spacer element is the same material as the material of the plastic hollow profiles.
Es ist ferner als Vorteil anzusehen, daß die Hohlräume zwischen den Außenbereichen des Distanzelementes und den angelegten Gehrungsschnittflächen der Kunststoff-Hohlprofile ein vollständiges Einebnen der überstehenden Wandteile des Distanzelementes über die Außenflächen der Kunststoff-Hohlprofile ermöglichen. Auf diese Weise wird verhindert, daß Schweißnähte nach dem Verschweißen — wie es beim ■Spiegelschweißverfahren erforderlich ist — nachträglich bearbeitet werden müssen. Das erfindungsgemäße Verfahren schafft durch den einmaligen Schweißvorgang eine Verbindung zwischen den äußeren Flächen der Kunststoff-Hohlprofile, welche keiner Nacharbeit mehr bedarf.It is also to be regarded as an advantage that the cavities between the outer regions of the spacer element and the created miter cut surfaces of the plastic hollow profiles a complete leveling the protruding wall parts of the spacer element over the outer surfaces of the plastic hollow profiles enable. In this way it is prevented that weld seams after welding - as is the case with ■ Mirror welding process is required - must be processed afterwards. The inventive Process creates through the one-time welding process a connection between the outer surfaces of the plastic hollow profiles, which does not require any rework more needs.
Ein weiterer Vorteil schließlich ist die Tatsache, daß die Schweißverbindung der Außenbereiche grundsätzlich nur im Sichtbereich der Kunststoff-Hohlprofile erfolgt. Hier kann also durch die Gestaltung des Distanzelementes dieser Besonderheit Rechnung getragen werden. Die Schweißverbindung im Sichtbereich schafft dort einen nahtlosen Übergang und damit eine wasserfeste Verbindung der Außenbereiche des Kunststoff-Hohlprofiles. In den Bereichen, in denen dem Distanzelement keine Kun. ^ioiiicisten vorgehängt sind, wird eine wasserdichte Abdichtung und eine besondere Rücksichtnahme auf das Aussehen der fertigen Eckverbindung nicht benötigt. In diesen Bereichen liegt das Distanzelement stumpf zwischen den beiden Gehrungsenden der Kunststoff-Hohlprofile. Im Bedarfsfall kann auch in diesen Bereichen eine Verschweißung durch Ultraschall erfolgen, wobei dann allerdings eine konkave Eindellung des Profils an diesen Stellen im Schweißbereich erfolgtFinally, another advantage is the fact that the welded connection of the outer areas is fundamental only takes place in the visible area of the plastic hollow profiles. The design of the Spacer element this special feature must be taken into account. The welded connection in the field of vision creates a seamless transition and thus a waterproof connection of the outer areas of the plastic hollow profile. In the areas in which the spacer element has no cus. ^ ioiiicisten curtained are, will be a waterproof seal and special consideration for the appearance of the finished corner connection not required. In these areas, the spacer is butt between the two miter ends of the plastic hollow profiles. If necessary, a Welding is carried out by ultrasound, but then a concave indentation of the profile on these Places in the welding area takes place
Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing shows
F i g. 1 — Eine isometrische Darstellung des Verbindungsvorgangs F i g. 1 - An isometric view of the joining process
F i g. 2 — Eine Ausführungsform des Distanzelementes F i g. 2 - An embodiment of the spacer element
F i g. 3 — Das Distanzelement gemäß F i g. 2 im QuerschnittF i g. 3 - The spacer element according to FIG. 2 in cross section
Die F i g. 1 ist eine im Querschnitt der lichte Weite der Kunststoff-Hohlprofile 2, 3 entsprechende Gehrungseckverstärkung 1 teilweise in die Kunststoff-Hohlprofile 2, 3 eingeschoben dargestellt In der Ecke der Gehrungseckverstärkung 1 ist das Distanzelement 4 angeordnet Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung werden die Kunststoff-Hohlprofile 2, 3 so weit auf die Gehrungseckverstärkung 1 aufgeschoben, bis die Gehrungsschnittflächen 21,31 an den zugeordneten Außenbereichen des Distanzelementes 4 anliegen.The F i g. 1 is a cross-section of a mitred corner reinforcement corresponding to the clear width of the plastic hollow profiles 2, 3 1 shown partially inserted into the plastic hollow profiles 2, 3 in the corner of the Miter corner reinforcement 1, the spacer element 4 is arranged to carry out the method according to the Invention, the plastic hollow profiles 2, 3 are pushed so far onto the mitred corner reinforcement 1, until the miter cut surfaces 21, 31 rest on the assigned outer regions of the spacer element 4.
Die Kunststoff-Hohlprofile 2, 3 können mit längs durchlaufenden Metall-Verstärkungen 22, 32 versehen sein, wobei die Metallverstärkungen 22, 32 entweder nachträglich in die Kunststoff-Hohlprofile 2, 3 eingeschoben oder aber im einstückigen Herstellungsverfahren mit dem Kunststoffmaterial umspritzt werden können. Es wird als zweckmäßig angesehen, wenn die Metallverstärkungen 22, 32 in weitgehend genauen Konturen gehalten werden, an welche die Gehrungseckverstärkung 1 in ihren Außenkonturen derart angepaßt ist, daß ein paßförmiges Einschieben der Gehrungseckverstärkung 1 in die von den Metallverstärkungen 22, 32 gebildeten Hohlkammern 23, 33 gewährleistet ist.The plastic hollow profiles 2, 3 can be provided with longitudinally continuous metal reinforcements 22, 32 be, the metal reinforcements 22, 32 either inserted subsequently into the plastic hollow profiles 2, 3 or be encapsulated with the plastic material in a one-piece manufacturing process can. It is considered useful if the metal reinforcements 22, 32 in largely accurate Contours are held to which the miter corner reinforcement 1 in their outer contours in such a way it is adapted that a fitting insertion of the miter corner reinforcement 1 into the metal reinforcements 22, 32 formed hollow chambers 23, 33 is guaranteed.
Fig.2 zeigt das Distanzelement 4 mit dem Basisteil 42, welchem über die dünnen Haltestege 43 die Kunststoffleisten 41 vorgehängt sind.2 shows the spacer element 4 with the base part 42, to which the plastic strips 41 are hung over the thin holding webs 43.
Aus der Darstellung ergibt sich, daß die Kunststoffleisten 41 nur drei Teilbereiche der Außenkontur des Distanzelementes 4 abdecken. Diese abgedeckten Teilbereiche sind beliebig gewählt und können im Bedarfsfall an anderen Stellen des Distanzelementes 4 angeordnet sein. Sie können auch alle Außenbereiche des Distanzelementes 4 abdecken, so daß über den Umfang eine vollflächige Verschweißung der Gehrungsschnittflächen 21, 31 der Kunststoff-Hohlprofile 2, 3 erfolgen kann.From the illustration it can be seen that the plastic strips 41 are only three partial areas of the outer contour of the Cover spacer element 4. These covered sub-areas are arbitrarily selected and can be used in the If necessary, be arranged at other points of the spacer element 4. You can also use all outdoor areas of the spacer element 4, so that a full-surface welding of the miter cut surfaces over the circumference 21, 31 of the plastic hollow profiles 2, 3 can be made.
In Fig. 3 läßt sich aus dem Querschnitt des Distanzelementes 4, welche durch die Linie A-A in F i g. 2 erfolgt ist, die für die anschließende Ultraschall-Verschweißung vorteilhafte Querschnittsform des Distanzelementes 4 ersehen. Im oberen Darstellungsbereich zeigt der Schnitt die vorgehängte Kunststoffleiste 41, welche über den dünnen Haltesteg 43 mit dem umlaufenden Basisteil 44 verbunden ist. Es ist bei dieser Darstellungsform und auch bei der in Fig. 2 noch zu bemerken, daß das umlaufende Basisteil 42 an den Stellen, an denen über die dünnen Haltestege 43 die vorgehängten Kunststoffleislen 41 angeordnet sind, schmaler gehalten sein kann als an den Stellen, an denen die vorgehängten Kunststoffleisten 41 entfallen sind.In FIG. 3, from the cross section of the spacer element 4, which is indicated by the line AA in FIG. 2 has taken place, the advantageous cross-sectional shape of the spacer element 4 for the subsequent ultrasonic welding can be seen. In the upper area of the illustration, the section shows the suspended plastic strip 41, which is connected to the circumferential base part 44 via the thin retaining web 43. It should also be noted in this form of representation and also in the one in FIG. 2 that the circumferential base part 42 can be held narrower at the points at which the curtain-type plastic rails 41 are arranged via the thin retaining webs 43 than at the points which the curtain plastic strips 41 are omitted.
Die Zeichnung zeigt, daß zwischen den angestoßenen Gehrungsschnittflächen 21,31 der Kunststoff-Hohlprofile 2, 3 und den zugeordneten Außenbereichen des Distanzelementes 4 die Hohlräume 5, 6 verbleiben, welche beim anschließenden Vorgang des Ultraschall-Verschweißens durch Einebnung der überstehendenThe drawing shows that between the abutted miter cut surfaces 21,31 of the plastic hollow profiles 2, 3 and the assigned outer areas of the spacer element 4, the cavities 5, 6 remain, which in the subsequent process of ultrasonic welding by leveling the protruding
Teile der vorgehängten Kunststoffleiste 41 aufgefüllt werden.Parts of the curtain-type plastic strip 41 are filled.
Die in der Darstellung gezeigten Formen der Kunststoff-Hohlprofile 2, 3 sind lediglich beispielhaft und können durch jede andere Profilform ersetzt werden.The shapes of the plastic hollow profiles 2, 3 shown in the illustration are merely exemplary and can be replaced by any other profile shape.
Wesentlich dabei ist, daß auch die Gehrungseckverstärkung 1 in diesen Fällen ihre Querschnittsform entsprechend ändern muß. Auch das Distanzelement 4 ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt. Seine Querschnittsabmessungen und sein Umfangsprofil kann den geänderten Querschnittsformen der Kunststoff-Hohlprofile 2, 3 sowie den Erfordernissen angepaßt werden.It is essential that the miter corner reinforcement 1 also has its cross-sectional shape in these cases must change accordingly. The spacer element 4 is also not limited to the embodiment shown. Its cross-sectional dimensions and its circumferential profile can match the changed cross-sectional shapes the plastic hollow profiles 2, 3 and the requirements can be adapted.
In der Zeichnung nicht dargestellt sind die Ausführungsformer, des Distanzelernentes, wie sie in den Ansprüchen 3—6 niedergelegt sind. So können nach Anspruch 3 an den Auflageflächen 45 des Basisteils 42 nicht dargestellte Rastelemente angeformt sein, welche in ebenfalls nicht dargestellte Rastausnehmungen im Bereich der Gehrungseckverstärkung 1 eingreifen können. Nach Anspruch 4 kann ferner im Bereich der Gehrungseckverstärkung 1 eine Umfangsnut eingebracht sein, in welche das Basisteil 42 des Distanzelementes 4 fesllegbar ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Gehrungseckverstärkung 1 selbst aus Kunststoff besteht und im Gehrungseckbereich das Distanzelement 4 einstückig an die Gehrungseckver-Stärkung 1 angeformt ist. Dies kann beispielsweise bei der Herstellung der Gehrungseckverstärkung 1 im Spritzgußverfahren erfolgen.Not shown in the drawing are the embodiments, of the distance learner, as they are in the Claims 3-6 are laid down. Thus, according to claim 3, on the bearing surfaces 45 of the base part 42 Not shown latching elements be formed, which in also not shown latching recesses in the Can intervene in the area of the miter corner reinforcement 1. According to claim 4 can also be in the area of Miter corner reinforcement 1 a circumferential groove into which the base part 42 of the spacer element 4 can be set. Another possibility is that the miter corner reinforcement 1 itself consists of plastic and in the miter corner area, the spacer element 4 is integrally attached to the miter corner reinforcement 1 is molded. This can be done, for example, in the manufacture of the miter corner reinforcement 1 in Injection molding process take place.
Schließlich besteht noch die Möglichkeit nach Anspruch 6, das Basisteil 42 des Distanzelementes 4 wenigstens einmal im Querschnitt zu unterteilen und an den Teüur.gsfiächen Rastmitte! zur gegenseitigen Rastverbindung anzuordnen. Es kann in diesem Zusammenhang beispielsweise eine sogenannte Nut-Federverbindung verwendet werden.Finally, there is also the possibility according to claim 6, the base part 42 of the spacer element 4 to be subdivided at least once in the cross-section and at the middle of the teüur.gsfi surfaces! for mutual Arrange locking connection. In this context, for example, a so-called tongue and groove connection can be used be used.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (6)
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