DE3148294A1 - Process and apparatus for producing a composite profile - Google Patents

Process and apparatus for producing a composite profile

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    • B29C44/386—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length using manifolds or channels directing the flow in the mould using a movable, elongate nozzle, e.g. to reach deep into the mould

Abstract

A process for producing a composite profile from a metal profile piece by the moulding cross-section of a die by way of extrusion and a plastics part assigned thereto, as well as an apparatus for this purpose are intended to permit the production of optimum composite profiles in a simple way. For this purpose, during the extrusion - if appropriate of a plurality of metal profile pieces simultaneously - the plastics part is foam-moulded or injection-moulded onto the metal profile piece(s) in the moulding cross-section or directly following it. The apparatus for this purpose has on the moulding cross section (6) of the die (5) or after the latter in the direction of extrusion (x) at least one feed tube (40) for the plastic (4), which tube is preferably arranged when simultaneously extruding a plurality of metal profile pieces between the paths of movement of the metal profile pieces (2, 3) defined by the moulding cross-sections (6). <IMAGE>

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Ver- Method and device for producing a

bundprofiles Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Verbundprofiles aus einem Metallprofilstück durch den Formgebungsquerschnitt einer Matrize ze auf dem Wege des Strangpressens und einem diesem zugeordneten Kunststoffteil. bundle profiles The invention relates to a method and a device for producing a composite profile from a metal profile piece through the shaping cross-section a die ze by extrusion and a plastic part assigned to it.

Insbesondere zur Fertigung von Türen oder Fenstern sind auf dem Markt Rahmen- oder Flügelprofile erhältlich, bei denen zwischen zwei Leichtmetallprofilstücken oder Leichtmetallschalen Kunststoffstränge als Verbindungs- und/oder Isolierkörper vorgesehen sind.In particular for the production of doors or windows are on the market Frame or wing profiles available with those between two light metal profile pieces or light metal shells, plastic strands as connecting and / or insulating bodies are provided.

Die DE-OS 2 237 245 beschreibt das Herstellen derartiger Verbundprofile; sowohl die Metallelemente des Verbundprofiles als auch die Kunststoffstücke weisen Steckglieder auf, die beim Zusammenbau des Profilstranges ineinandergeführt, beispielsweise eingeschnappt, werden.DE-OS 2 237 245 describes the production of such composite profiles; have both the metal elements of the composite profile and the plastic pieces Plug-in links that are inserted into one another when assembling the profile strand, for example get snapped.

Auch ist es bekannt geworden, zwei Leichtmetallprofi le gemäß Gebrauchsmusterschrift 74 10 686 nebeneinander festzulegen und den durch sie begrenzten Hohlraum anschließend auszuschäumen. Dieses chargenweise Zusammenfügen von Verbundprofilen ist ebenso zeitraubend wie das sogenannte Zusammenklipsen einzelner Verbundprofilteile.It has also become known, two light metal profiles according to the utility model 74 10 686 set next to each other and then the cavity delimited by them foaming. This batch-wise joining of composite profiles is the same time-consuming like the so-called clipping together of individual composite profile parts.

Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit denen auf einfache Weise optimale Verbundprofile aus Metallprofilstücken und Kunststoffsträngen auch kontinuierlich hergestellt werden können.In view of these circumstances, the inventor has set himself the goal of to create a method and a device of the type mentioned, with which easily optimal composite profiles made of metal profile pieces and plastic strands can also be produced continuously.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß während des Strangpressens im Formgebungsquerschnitt oder unmittelbar nach diesem an das Metallprofilstück der Kunststoffteil angeschäumt oder angespritzt wird. Dies geschieht erfindungsgemäß durch wenigstens ein Zuführrohr für den Kunststoff, welches in die Strangpresse integriert und bevorzugt dem Strangpreßwerkzeug zugeordnet ist. Es ist hierdurch möglich, sowohl einzelne Hohlprofile mit Schaumstoff zu füllen als auch mehrere nebeneinander gepreßte Metallprofilstücke durch den Kunststoff zu verbinden, der in beiden Fällen bevorzugt auf die nach dem Strangpressen noch jungfräulich gebliebenen Profilflächen auftrifft und sich mit diesen verbindet. Von der Einfachheit des Verfahrens abgesehen, ergibt sich hier eine erhöhte Haltbarkeit der entstehenden Verbundprofile.To solve this problem leads that during the extrusion in Shaping cross-section or immediately after this on the metal profile piece of Plastic part is foamed or molded on. This is done according to the invention through at least one feed pipe for the plastic, which is in the extrusion press is integrated and preferably assigned to the extrusion tool. It is through this possible to fill individual hollow profiles with foam as well as several to connect side by side pressed metal profile pieces through the plastic, the in both cases preferred to those that remained virgin after extrusion Meets profile surfaces and connects with them. From the simplicity of the procedure apart from that, the resulting composite profiles have an increased durability.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Kunststoff vor und/oder während des Schäumens oder Sprühens gekühlt, so daß er in einer von der Preis hitze unterschiedlichen Temperatur an das Metall gelangt.According to a further feature of the invention, the plastic is in front and / or cooled during foaming or spraying so that it can be in one of the Price heat at different temperatures reaches the metal.

Vorteilhafterweise wird der Kunststoff während des Formvorganges für das Verbundprofil in dessen soeben entstandenen Hohlraum eingesaugt, was die Durchführung des Verfahrens erheblich erleichtert.Advantageously, the plastic is during the molding process for sucked the composite profile in its just created cavity, what the implementation the procedure is made much easier.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen des Verbundprofiles zeichnet sich -- wie gesagt -- durch wenigstens ein Zuführrohr für den Kunststoff im Formgebungsbereich aus, wobei vorteilhaferweise bei einem Werkzeug mit mehreren Formgebungsquerschnitten für die Metallprofilstücke das Zuführrohr zwischen den durch jene Formgebungsquerschnitte bestimmten Bewegungsbahnen angeordnet ist, also dort, wo der Kunststoffkern des Verbundprofiles erzeugt werden soll.The device according to the invention for producing the composite profile is characterized - as I said - by at least one feed pipe for the plastic in the shaping area, advantageously with a tool with several Shaping cross-sections for the metal profile pieces the feed pipe between the is arranged by those shaping cross-sections certain trajectories, so where the plastic core of the composite profile is to be produced.

Eine bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt bei Formpressen von Hohlprofilen über wenigstens einen Dorn, wobei das Zuführrohr den Dorn durchsetzt und in Preßrichtung -- kurz -- nach diesem mündet. Jedoch ist es auch möglich, das Zuführrohr quer zum Dorn an das Werkzeug heranzuführen, vor allem dann, wenn zwischen zwei Metallprofilstücken ein Spalt vorhanden ist, durch den das Zuführrohr in den Hohlraum des Verbundprofiles einragt.A preferred application of the method according to the invention takes place when molding hollow profiles over at least one mandrel, the feed tube penetrates the mandrel and in the pressing direction - shortly - opens after this. However is it is also possible to bring the feed tube up to the tool across the mandrel especially when there is a gap between two metal profile pieces which the feed pipe protrudes into the cavity of the composite profile.

Zur Regulierung der Temperatur des Kunststoffes dient zum einen eine zumindest im Mündungsbereich des Zuführrohres vorgesehene Kühleinrichtung, zum anderen eine wärmeisolierende Ummantelung des Zuführrohres selbst.On the one hand, it serves to regulate the temperature of the plastic cooling device provided at least in the mouth area of the feed pipe, on the other hand one heat-insulating sheathing of the feed pipe itself.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist sowohl zur Herstellung von isolierenden Bauprofilen besonders geeignet als auch zur Fertigung ausgeschäumter Metallprofile, wie sie beispielsweise für Segelmaste Verwendung finden.The device according to the invention is both for the production of insulating Construction profiles particularly suitable as well as for the production of foamed metal profiles, as they are used, for example, for sailing masts.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Edindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in: Fig. 1: eine Schrägsicht auf die Front eines Formwerkzeuges mit einem entstehenden Profilstrang; Fig. 2: den schematisierten Querschnitt durch eine Strangpresse mit dem in Fig. 1 gezeigten Formwerkzeug.Further advantages, features and details of the connection result from the following description of preferred exemplary embodiments and based on the drawing; this shows in: FIG. 1: an oblique view of the front of a molding tool with a resulting profile strand; Fig. 2: the schematic cross section through an extruder with the molding tool shown in FIG. 1.

Ein Profilstrang 1 aus zwei Leichtmetallprofilstücken 2,3 unterschiedlicher Ausgestaltung und einem Kunststoffprofil 4 wird auf dem Wege des Strangpressens durch eine bei 5 angedeutete Matrize einer Strangpresse 30 mit die Außenkonturen des Profilstranges 1 erzeugendem Formgebungsquerschnitt 6 hergestellt.A profile strand 1 made of two light metal profile pieces 2.3 different Design and a plastic profile 4 is by extrusion by a die indicated at 5 of an extrusion press 30 with the outer contours of the profile strand 1 generating shaping cross-section 6 made.

Die beiden Leichtmetallprofilstücke 2,3 laufen in einem Abstand a bzw. b voneinander durch den Formgebungsquerschnitt 6, wobei seitliche Wandrippen 7,8 mit Oberstegen 9,10 und Bodenstegen 11,12 einen Hohlraum 20 begrenzen; mit 13 und 14 sind von den Oberstegen 9,10 nach unten ragende Profilnasen bezeichnet, mit 15 eine Profilrippe an einem der Bodenstege 11, an den ein Winkelstück 16 anschließt. Jene Profilnasen bzw. -rippen 13 bis 15 ragen in das während des Strangpressens beispielsweise aus Phenolharzen oder Polyurethanschaum entstehende Kunststoffprofil 4 ein. Letzteres hält die beiden Leichtmetallprofilstücke 2,3 unter Bildung eines Spaltes 17 in Abstand a, b voneinander sowie dank der einragenden Profilnasen oder -rippen 13 bis 15 und einer zusätzlichen Profilrinne 18 auch fest zusammen.The two light metal profile pieces 2.3 run at a distance a or b from each other through the shaping cross-section 6, with lateral wall ribs 7, 8 delimit a cavity 20 with upper webs 9, 10 and bottom webs 11, 12; with 13 and 14 are designated profile noses projecting downward from the upper webs 9, 10, with 15 a profile rib on one of the bottom webs 11, to which an angle piece 16 connects. Those profile lugs or ribs 13 to 15 protrude into the during extrusion for example from phenolic resins or polyurethane foam Plastic profile 4 a. The latter holds the two light metal profile pieces 2.3 to form one Gap 17 at a distance a, b from each other and thanks to the protruding profile lugs or ribs 13 to 15 and an additional profile channel 18 also firmly together.

Während des Formvorganges -- oder auch am fertigen Profilstrang 1 -- kann zwischen den Leichtmetallprofilstücken 2,3 wenigstens ein den zwischen ihnen vorhandenen Spalt 17 füllender Formstreifen 21 verlaufen. Dieses ist beispielsweise ein Aluminiumsteg 21, der zusammen mit den beiden Leichtmetallprofilstücken 2,3 angepreßt wird und diese so zu einem einstückigen Metallprofil verbindet.During the forming process - or also on the finished profile strand 1 - Can between the light metal profile pieces 2.3 at least one between them existing gap 17 of filling molding strips 21 run. This is for example an aluminum web 21, which together with the two light metal profile pieces 2,3 is pressed and this connects to a one-piece metal profile.

Dieser Aluminiumsteg 21 kann später problemlos abgetrennt werden.This aluminum web 21 can later be separated without any problems.

Der in Fig. 1 dargestellte Verbundprofilstrang 1 einer Breite e von beispielsweise 54,5 mm, einer etwa gleichen Höhe h und einer Spaltweite a von beispielsweise 6 mm wird nach dem Strangpressen zu Flügelprofilen für Fenster oder Türen abgelängt, wobei dasin Fig. 1 linke Leichtmetallprofilstück 2 ein Gewicht von etwa 0,26 kg/m, das rechte Leichtmetallprofilstück 3 ein Gewicht von 0,76 kg/m und das Kunststoffprofil 4 aus Polyurethanschaum ein Gewicht von 0,165 kg/m anbieten.The composite profile strand 1 shown in Fig. 1 a width e of for example 54.5 mm, an approximately equal height h and a gap width a of for example 6 mm is cut to length after extrusion into sash profiles for windows or doors, wherein the light metal profile piece 2 on the left in Fig. 1 has a weight of about 0.26 kg / m, the right light metal profile piece 3 has a weight of 0.76 kg / m and the plastic profile 4 made of polyurethane foam offer a weight of 0.165 kg / m.

Die Form des Profilstran#s1 ist im übrigen dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßt und hier von untergeordneter Bedeutung.The shape of the profile strand # s1 is otherwise the respective purpose adapted and of minor importance here.

In Fig. 2 ist die Austragsseite der Strangpresse 30 mit einem Teil eines Rezipienten 31 und in dessen Aufnahmebohrung 32 ruhenden Leichtmetallbolzens 33 zu erkennen; letzterer wird von einem Dorn 34 durchsetzt, der die Innenkonturen der zu erzeugenden Leichtmetallprofilstücke 2,3 bestimmt.In Fig. 2, the discharge side of the extruder 30 is with one part a recipient 31 and in its receiving bore 32 resting light metal bolt 33 to be recognized; the latter is penetrated by a mandrel 34, which the inner contours of the light metal profile pieces to be produced 2.3 determined.

In den -- in Fig. 2 überhöht dargestellten -- Hohlraum 20 des Profilstranges 1 ragt ein durch den Dorn 34 geführtes und an einen Druckbehälter 39 angeschlossenes Sprührohr 40 mit einer thermisch isolierenden Ummantelung 41, durch welches dem Profilstrang 1 der Kunststoff 4 zugeführt wird, während die Innenflächen 22 der Leichtmetallprofilstücke 2,3 noch jungfräulich, also ohne Oxidationshaut, sind.In the - in Fig. 2 shown exaggerated - cavity 20 of the profile strand 1 protrudes a guided through the mandrel 34 and connected to a pressure vessel 39 Spray tube 40 with a thermally insulating jacket 41, through which the Profile strand 1 of the plastic 4 is supplied, while the inner surfaces 22 of the Light metal profile pieces 2,3 are still virgin, i.e. without an oxidation skin.

Diese Innenflächen 22 werden sofort nach ihrem Entstehen mit dem Kunststoff 4 bespritzt, der am Ende des Formvorganges den gesamten Hohlraum 20 ausfüllt.These inner surfaces 22 are immediately after their formation with the plastic 4, which fills the entire cavity 20 at the end of the molding process.

Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Sprührohr 40 -- in Preßrichtung x gesehen -- in Abstand zum Dorn 34 angeordnet, um in einer bereits abgekühlten Strangzone zu münden; ein Kühlhalten des Kunststoffes wird im dargestellten Beispiel durch die Ummantelung 41 erreicht, jedoch ist es auch möglich eine Kühlung durch ein begleitendes Kühlmittel auf dem Wege des Wärmeaustauschers zu erreichen.In an embodiment not shown, the spray tube is 40 - seen in the pressing direction x - arranged at a distance from the mandrel 34 to in a to open to already cooled strand zone; the plastic is kept cool in the shown example achieved by the casing 41, but it is also possible cooling by an accompanying coolant on the way of the heat exchanger to reach.

Während des Strangpressens des Profilstranges oder Verbundprofiles 1 aus einer Leichtmetallmatrix oder einem Leichtmetallbolzen 33 wird also in wenigstens einen der entstehenden Hohlräume 20 gleichzeitig Kunststoff eingeschäumt, der dank des beim Preßvorgang auftretenden Vakuums durch Saugwirkung in den Profilhohlraum 20 hineingezogen wird. Nur für den Fall, daß ein derartiges Vakuum nicht entsteht, ist das Gefäß 39 als Druckgefäß ausgestaltet.During the extrusion of the profile strand or composite profile 1 from a light metal matrix or a light metal bolt 33 is thus at least one of the resulting cavities 20 at the same time foamed plastic, thanks to the vacuum occurring during the pressing process by suction into the profile cavity 20 is drawn into it. Just in case such a vacuum does not arise, the vessel 39 is designed as a pressure vessel.

Claims (15)

PATENTANSPRÜCHE f Verfahren zum Herstellen eines Verbundprofiles aus einem Metallprofilstück durch den Formgebungsquerschnitt einer Matrize auf dem Wege des Strangpressens und einem diesem zugeordneten Kunststoffteil, dadurch gekennzeichnet, daß während des Strangpressens im Formgebungsquerschnitt oder unmittelbar nach diesem an das Metallprofilstück der Kunststoffteil angeschäumt oder angespritzt wird. PATENT CLAIMS f method for producing a composite profile from a metal profile piece through the shaping cross-section of a die on the Ways of extrusion and a plastic part assigned to it, characterized in that that during extrusion in the shaping cross-section or immediately after this the plastic part is foamed or molded onto the metal profile piece. 2. Verfahren zum Herstellen eines Verbundprofiles aus einem Metallprofilstück durch den Formgebungsquerschnitt einer Matrize auf dem Wege des Strangpressens und einem diesem zugeordneten Kunststoffteil, dadurch gekennzeichnet, daß während des Strangpressens von zumindest zwei Metallprofilstücken im Formgebungsquerschnitt oder unmittelbar nach diesem das Kunststoffteil angschäumt oder angespritzt wird 2. Method for producing a composite profile from a metal profile piece through the shaping cross-section of a die by means of extrusion and a plastic part assigned to this, characterized in that during the Extrusion of at least two metal profile pieces in the shaping cross-section or immediately after this the plastic part is foamed or molded on 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffteil in wenigstens einen Hohlraum des Metallprofilstückes und/oder in einen Hohlraum zwischen wenigstens zwei Metaliprofilstücken kontinuierlich eingeschäumt oder eingespritzt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the plastic part in at least one cavity of the metal profile piece and / or in a cavity continuously foamed or injected between at least two metal profile pieces will. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff vor und/oder während des Schäumens oder Sprühens gekühlt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the plastic is cooled before and / or during the foaming or spraying. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff während des Formvorganges in den Hohlraum des Verbundprofiles eingesaugt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that the plastic during the molding process in the cavity of the composite profile is sucked in. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbundprofil aus mehreren Metallprofilstücken und diese verbindenden etallsteg stranggepreßt, auf die dann oxidhautarmen metallischen Flächen der Kunststoff aufgebracht und anschließend der Metallsteg abgetrennt wird.6. The method according to claim 1, characterized in that a composite profile extruded from several metal profile pieces and these connecting metal bar, The plastic is then applied to the metallic surfaces, which are then low in oxide skin, and then the metal web is severed. 7. Vorrichtung zum Herstellen eines Verbundprofils aus wenigstens einem Metallprofilstück durch den Formgebungsquerschnitt einer Matrize auf dem Wege des Strangpressens und einem diesem zugeordneten Kunststoffteil, dadurch gekennzeichnet, daß am Formgebungsquerschnitt (6) der Matrize (5) oder in Preßrichtung (x) nach diesem/dieser wenigstens ein Zuführrohr (40) für den Kunststoff (4) angeordnet ist.7. Device for producing a composite profile from at least a metal profile piece through the shaping cross-section of a die on the way of extrusion and a plastic part assigned to it, characterized in that that on the shaping cross-section (6) of the die (5) or in the pressing direction (x) this / this at least one feed pipe (40) for the plastic (4) is arranged. 8.Vorrichtung nach Anspruch 7 mit wenigstens zwei in Abstand zueinander angeordneten Formgebungsquerschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (40) zwischen den durch die Formgebungsquerschnitte (6) bestimmten Bewegungsbahnen der Metallprofilstücke (2,3) angeordnet ist. 8.Vorrichtung according to claim 7 with at least two at a distance from each other arranged shaping cross-sections, characterized in that the feed pipe (40) between the movement paths determined by the shaping cross-sections (6) the metal profile pieces (2,3) is arranged. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8 mit wenigstens einem Dorn zur Erzeugung eines Hohlraumes am Metallprofilstück, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (40) den Dorn (34) durchsetzt und in Preßrichtung (x) nach diesem mündet.9. Apparatus according to claim 7 or 8 with at least one mandrel for Creation of a cavity on the metal profile piece, characterized in that the Feed pipe (40) penetrates the mandrel (34) and opens after this in the pressing direction (x). 10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8 mit wenigstens einem Dorn zur Erzeugung eines Hohlraumes am Metallprofilstück, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (40) quer zum Dorn (34) verläuft.10. Apparatus according to claim 7 or 8 with at least one mandrel for Creation of a cavity on the metal profile piece, characterized in that the Feed tube (40) runs transversely to the mandrel (34). 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (40) Teil der Matrize (5) ist.11. Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that that the feed tube (40) is part of the die (5). 12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (40) mit einer thermisch isolierenden Ummantelung (41) versehen ist.12. The device according to at least one of claims 7 to 11, characterized characterized in that the feed pipe (40) is provided with a thermally insulating jacket (41) is provided. 13. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zuführrohr (40) zumindest im Mündungsbereich eine Kühleinrichtung zugeordnet ist.13. The device according to at least one of claims 7 to 12, characterized characterized in that the feed pipe (40) has a cooling device at least in the mouth region assigned. 14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (40) mit einem Speicher (39) für den Kunststoff (4) verbunden ist.14. The device according to at least one of claims 7 to 13, characterized characterized in that the feed pipe (40) with a memory (39) for the plastic (4) is connected. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (39) als Druckgefäß ausgebildet ist.15. The device according to claim 14, characterized in that the Memory (39) is designed as a pressure vessel.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2020177788A1 (en) * 2019-03-07 2020-09-10 Technische Universität Dortmund Method and device for producing profiled cross-sections from metals and plastics by means of extrusion molding and extrusion

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