DE3324210A1

DE3324210A1 - Verbundprofil aus metallisch verbundenen metallrohren mit zwischenliegendem isoliermaterial fuer rahmen von wandelementen, tueren und fenstern und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE3324210A1
Application number: DE19833324210
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Forster AG Hermann
Current assignee: Forster AG Hermann
Priority date: 1983-07-19
Filing date: 1983-07-05
Publication date: 1985-01-17
Also published as: NL8302609A; FR2549417B1; NL191896C; FR2549417A1; NL191896B; ATA257183A; AT381558B; DE3324210C2

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER ο ο ο / ο Λ η

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE O O Δ. Η Δ IU

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-INQ. W. LEHN

DIPL.-INS. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN · DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS · DIPL.-ING. K. GORS

DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE

38 916 v/kk

Hermann Forster AG Arbon / Schweiz

Verbundprofil aus metallisch verbundenen Metallrohren mit zwischenliegendem Isoliermaterial für Rahmen von Wandelementen, Türen und Fenstern und Verfahren zu dessen Herstellung

Gegenstand der Erfindung ist ein Verbundprofil aus durch Metallstege miteinander verbundenen Metallrohren mit zwischenliegendem feuer- und temperaturwiderstandsfähigem Isoliermaterial für Rahmen von Wandelementen, Türen und Fenstern und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Profils.

Es sind schon Verbundprofile dieser Art vorgeschlagen worden, bei welchen zwei Stahlrohre und eine dazwischen eingespannte Isoliermaterialplatte mittels durchgehender Schrauben oder Nieten miteinander verbunden sind. Die vorgesehenen Schrauben oder Nieten durchsetzen jeweils beide einander gegenüberliegende innere Rohrwände. Für das Einführen der Schrauben oder Nietenmuß aber mindestens die Außenwand des einen Rohres mit relativ großen Löchern versehen werden. Damit ist eine recht umständliche Arbeit beim Zusammenbau des Profils erforderlich. Dazu kommt, daß die außen an den Rohren sichtbaren großen Löcher durch zusätzliche Deckprofile überdeckt werden nüssen.

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Die vorliegende Erfindung schlägt demgegenüber ein Verbundprofil der genannten Art und ein Verfahren zu dessen Herstellung vor, wobei die genannten Nachteile vermieden werden können.
,

Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemäße Verbundprofil dadurch gekennzeichnet, daß die beiden aus schweißbarem Material bestehenden Metallrohre durch die dazwischenliegende Isolierschicht durchsetzende Metallstege aus schweißbarem Material miteinander verbunden sind, die beiderends an der der Isolierschicht zugekehrten Rohrwand festgeschweißt sind. Die z.B. durch Bolzen oder Rohrstücke gebildeten Stege durchsetzen weder den Rohrhohlraum noch die außenliegende Rohrwand; insbesondere fallen die die Sichtwand der Metallrohre überdeckenden Deckprofile ebenso weg wie das Durchbohren der Rohrwände zwecks Durchführung von Schrauben oder Nieten.

Beim Herstellen eines solchen Verbundprofils werden die Metallprofile in einem das Sollmaß übersteigenden Abstand voneinander gehalten, worauf die eine entsprechende Überlänge aufweisenden Metallstege im gegenseitigen Abstand und quer zu den Rohren zwischen diese eingeführt und anschließend durch Widerstandsschweißen mittels an den Außenwänden der Rohre angesetzter Elektroden gleichzeitig und unter Verminderung ihrer Länge auf den Sollabstand mit den Innenwänden der beiden Rohre fest verbunden werden.

Das Einführen der Metallstege kann mittels der als gelochte Leiste von dem Sollabstand entsprechender Dicke ausgebildeten Isolierschicht erfolgen, in deren Löcher die Metalistege eingesetzt sind, oder es kann hierzu ein

geeignetes Werkzeug verwendet werden. Im letztgenannten Fall erfolgt das Einfügen der Isolierschicht zweckmäßig durch nachträgliches Ausgießen oder Ausschäumen des zwischen den Metallrohren verbliebenen Zwischenraumes. 5

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer Einrichtung zur Herstellung des Verbundprofils nach der Erfindung;

Fig. 2 in größerem Maßstab die Draufsicht auf ein geschlossenes zweiteiliges Einführwerkzeug für die Metal1Stege;

Fig. 3 den einen Teil des offenen Werkzeugs nach Fig. 2;

Fig. 4 im Querschnitt die Schweißstelle der Einrichtung nach Fig. 1;

Fig. 5 einen Querschnitt analog' Fig. 4 durch eine Variante der Einrichtung;

Fig. 6 schematisch eine Seitenansicht eines zweiten Beispiels einer Einrichtung zur Verbundprofilherstellung ;

Fig. 7 schematisch eine Draufsicht zu Fig. 6; 30

Fig. 8 in größerem Maßstab und in Draufsicht eine Einzelheit aus Fig. 7, die Steg-Zuführvorrichtung zeigend;

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Fig. 9 in größerem Maßstab und im Querschnitt die Schweißstelle der Einrichtung und einen Teil der Zuführvorrichtung nach Fig. 8 zeigend, und

Fig. 10 im Querschnitt die Füllstation der Einrichtung nach Fig. 6 bis 9 für das Einbringen der Isolierschicht.

Die in Fig..1 gezeigte Einrichtung besitzt einen Einlaufrollgang 1 und einen Auslaufrollgang 2 mit dazwischenliegender Schweißstation 3. Dem Ein- und Auslaufrollgang 1, 2 sind Seitenführungsrollen 4 zugeordnet. Die Schweißstation besteht aus einer unteren, feststehenden Schweißelektrode 5a und einer oberen, hier hydraulisch oder pneumatisch heb- und senkbaren, Schweißelektrode 5b. Bei dieser Vorrichtung werden die beiden Rechteckquerschnitt aufweisenden Metallrohre 6, zweckmäßig aus Stahl, mit zwischenliegendem Metallbolzen 7, ebenfalls zweckmäßig aus Stahl, tragendem Werkzeug 8 auf den Einlaufrollgang gegeben und schrittweise, die Schweißstation 3 passierend, dem Auslaufrollgang 2 zugeführt. Das in den Fig. 2 bis 4 gezeigte Werkzeug 8' ist zweiteilig; seine beiden zahnförmig ineinandergreifenden Werkzeugteile 8a, 8b sind in Schließlage (Fig. 2) durch Spannschrauben 8c zusammengehalten, wobei die Metallbolzen 7 in Zahnausnehmungen der Werkzeugteile 8a, 8b festgehalten sind. Die beiden Werkzeugteile 8a, 8b, deren Dicke höchstens dem Sollmaß des Metallrohrabstandes entspricht, sind mittels Randflanschen 8d lagerichtig auf dem unteren Metallrohr 6 gehalten. Die Metallbolzen 7, die in gleichmäßigen Längsabständen und abwechselnd seitlich zueinander versetzt angeordnet sind, sind um ein vorbestimmtes Maß langer als der Sollabstand der beiden Metallrohre 6.

Diese überlänge der Metallbolzen 7, deren Stirnenden zweckmäßig leicht gerundet oder konisch angeschrägt sind, entspricht der beim Schweißvorgang eintretenden Bolzenkürzung. Durch Niederdrücken der beweglichen oberen Schweißelektrode 5b erfolgt das Widerstandsschweißen der im Bereich der Elektroden 5a, 5b liegenden Bolzen 7. Da das Erhitzen der Kontaktstellen der Bolzen mit den Metallrohren sich auch auf die benachbarten, noch nicht unmittelbar zwischen den Elektroden liegenden unverschweißten Bolzen 7 auswirkt, werden auch diese bereits leicht gekürzt. Dadurch wird ein mögliches Knicken des oberen Metallrohres 6 beim Niederdrücken der oberen Elektrode auf das Abstandssollmaß verhindert. Anschliessend wird die aus den Rohren 6 und dem die Bolzen 7 tragenden Werkzeug 8 bestehende Einheit um einen der jeweiligen Schweißlänge entsprechendem Schritt weiterbewegt, bis alle Bolzen 7 mit den beiden Rohren 6 verschweißt sind. Anschließend wird das Werkzeug 8 geöffnet und dessen Teile seitlich aus dem Rohr/Bolzen-Gebilde entfernt.

In den zwischen den Rohren verbleibenden Zwischenraum wird nun die Isolierschicht, z.B. durch Einschieben entsprechender Leistenteile oder durch Ausgießen oder Ausschäumen, eingebracht.

Bei einer Variante dieses Herstellungsverfahrens wird als Werkzeug zum Einführen der Metallbolzen 7 die als Leiste mit Sollmaßdicke ausgebildete Isolierschicht 18 selbst verwendet (Fig. 5). Diese wird mit passenden Löchern versehen, in welche die die gewünschte überlänge aufweisenden Metallbolzen satt sitzend eingesetzt werden. Das schrittweise Vorschieben und Verschweißen der Metallbolzen 7 mit den Rohren 6 erfolgt dann in gleicher Weise

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wie vorstehend beschrieben. Das nachträgliche Entfernen des Werkzeugs entfällt, so daß das fertige Verbundprofil den Auslaufrollgang 2 verläßt.

Die in den Fig. 6 bis 10 gezeigte Einrichtung entspricht mit folgenden Abweichungen jener nach Fig. 1, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszahlen versehen sind. Das Einführwerkzeug für die Metallbolzen 7 besteht hier aus zwei mit Mitnehmern versehenen, schrittweise umlaufend bewegbaren Transportketten 28, die im folgenden noch.näher erläutert sind. Um das Einführen der Überlänge aufweisenden Bolzen 7 zu ermöglichen, muß das obere Metallrohr 6 im Bereich der Bolzenzuführung auf den notwendigen Abstand vom auf dem Einlaufrollgang 1 gegen die Schweißstation 3 zulaufenden unteren Metallrohr angehoben bleiben. Dies wird durch einen das obere Metallrohr 6 unterfangenden Bügel 10 mit Niederhalterolle 10a erreicht.

Die Gelenkzapfen 29a der beiden seitlichen Transportketten 28 wirken an den ümlenksteilen mit entsprechende "Umfangskerben 30a aufweisenden Antriebsrädern 30 zusammen und laufen zwischen diesen Rädern in Längsführungen 31. Auf jedem Kettenglied 29b sitzt die eine Klemmbacke 32a einer Mitnehmerzange fest, deren zweite bewegliche Klemmbacke 32b den einen Arm eines am Kettenglied 29b um eine Querachse 33 begrenzt schwenkbar gelagerten Doppelhebels 32 bildet. Die Nasen der beiden Klemmbacken 32a, 32b sind der Querschnittsform der Metallbolzen 7 entsprechend gekerbt. Der innere abgewinkelte Arm des Doppelhebels 32 ist mit einem Nocken 34 versehen, der durch eine am Kettenglied 29b abgestützte Feder-35 gegen eine Führungskurve 36 gedrückt wird. Im Bereich zwischen den An-

triebsrädern 30 verläuft diese Führungskurve 36 parallel zum zwischen den beiden Ketten hindurchführenden Durchlaufweg der Metallrohre 6,und zwar auf der diesem Durchlaufweg zugekehrten Seite, in einem solchen . seitlichen Abstand von der vorgesehenen Setzlinie der Metallbolzen 7/ daß die Mitnehmerzangen 32a, 32b dieses inneren Kettentrums mit den Klemmbackenkerben auf dieser Linie liegen und geschlossen sind. An den Umlenkstellen der Transportketten 28 dagegen hat die Führungskurve 36 bezüglich der Kreisbahn der durch die Antriebsräder 30 umgelenkten Kettenglieder 29b und damit der Schwenkachsen 33 der Doppelhebel 32 einen solchen Verlauf, daß sich die Mitnehmerzangen im Bereich der auslaufseitigen Antriebsräder 30 unter der Wirkung der Feder 35 Öffnen bzw. im Bereich der einlaufseitigen Antriebsräder 30 schließen, während sie auf der vom Durchlaufweg der Rohre abgekehrten Seite offen bleiben.

Beim schrittweisen Betrieb dieser Einrichtung werden durch nicht gezeigte Mittel den vom Durchlaufweg a abgekehrten offenen Mitnehmerζangen Bolzen 7 zugeführt. Durch entsprechendes Bewegen der Ketten 28.werden die Zangen an der zulaufseitigen Umlenkstelle geschlossen; sie bringen dabei die Bolzen 7 in zwei zueinander ver-5 setzten Reihen zwischen das untere und das durch den Bügel 10 im genügenden Abstand gehaltene obere Metallrohr 6, wobei gleichzeitig beide Rohre um einen entsprechenden Schritt vorwärts gegen bzw. in die Schweißstation bewegt werden. Anschließend an den Schweißvorgang werden sowohl die Rohre 6 als auch die Ketten 28 um einen Schritt vorwärtsbewegt, so daß sich die nächste zu schweißende Bolzengruppe im Bereich der Schweißstation befindet. Wie erwähnt, öffnen sich dabei unmittelbar vor

der in Durchlaufrichtung a vorderen Kettenumlenkstelle die Mitnehmerzangen, so daß diese sich in der Folge ungehindert von den um an den Rohren 6 festgeschweißten Bolzen 7 lösen und aus deren geradlinigen Bewegungsweg herausbewegen können. Das somit aus den zwei durch Bolzen 7 miteinander fest verbundenen Rohren 6 geschaffene Gebilde wird dann, wie in Fig. 10 ersichtlich, mittels Spannbügeln 37 in eine unten abgedichtete Halterung 38 eingespannt. Der Zwischenraum zwischen den Rohren 6 wird unter vollständiger Einbettung der Bolzen 7 mit gießfähigem Isoliermaterial 39 ausgegossen, nach dessen Aushärtung das Verbundprofil zur weiteren Verarbeitung bereit ist.

Es versteht sich, daß Zahl, Anordnung, Form und Abmessungen der zweckmäßig aus einem gut schweißbaren Stahl bestehenden Verbindungsstege den Anforderungen entsprechend frei wählbar sind. So können als Verbindungsstege anstelle der gezeichneten Rundbolzen 7 auch Bolzen mit anderem Querschnitt oder entsprechende Rohrstücke vorgesehen sein. Analoges gilt für die Wahl des zur Anwendung gelangenden Isoliermaterials. Als geeignet haben sich z.B. Asbestprodukte, zementgebundene Holzspanplatten, Gipsplatten oder Gipsmörtel erwiesen. Die Isolierschicht kann aber auch durch sogenannte Intumeszenz-Brandschutzmassen gebildet werden. In jedem Fall führen die beschriebenen Herstellungsverfahren zu einem Verbundprofil, dessen Rohre keinerlei Durchbohrungen aufweisen und deren Hohlräume durch keinerlei Teile der Verbindungsstege durchsetzt sind; Abdeckprofile zum.

Überdecken von durchgehenden Stegteilen oder Wandlöchern sind nicht erforderlich; auch lassen sich diese Verfahren in einfacher Weise automatisieren.

Claims

HOFFMANN · EITLE & PARTNER 3 3 2 4 2 Ί PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE DIPL.-1NG. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ΙΝβ. W. LEHN DIPL-INS. K. FÜCHSLE · DR. RER. NAT, B. HANSEN · DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS · DIPL.-ING. K. GORG DIPL.-INS. K. KOHLMANN ■ RECHTSANWALT A. NETTE 38 916 v/kk Hermann Forster AG Arbon / Schweiz Verbundprofil aus metallisch verbundenen Metallrohren mit zwischenliegendem Isoliermaterial für Rahmen von Wandelementen, Türen und Fenstern und Verfahren zu dessen Herstellung Patentansprüche

1. Verbundprofil aus durch Metallstege miteinander verbundenen Metallrohren mit zwischenliegendem feuer- und temperaturwiderstandsfähigem Isoliermaterial für Rahmen von Wandelementen, Türen und Fenstern, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden aus schweißbarem Material bestehenden Metallrohre (6) durch die dazwischenliegende Isolierschicht durchsetzende Metallstege (18) aus schweißbarem Material miteinander verbunden sind, die beiderends an der der Isolierschicht zugekehrten Rohrwand festgeschweißt sind.

2, Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht eine gelochte Platte (18) ist, deren Löcher von den Verbindungs-Stegen (7) durchsetzt sind.

3. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht durch ausgehärtetes, gießbares Material gebildet ist.

4. Verbundprofil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungsstege (7) aus Stahl bestehende Bolzen oder Rohrstücke sind.

5. Verfahren zum Herstellen eines Verbundprofils nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Metallprofile (6) in einem das Sollmaß übersteigenden Abstand voneinander gehalten werden, worauf die eine entsprechende überlänge aufweisenden Metallstege (7) im gegenseitigen Abstand und quer zu den Rohren zwischen diese eingeführt und anschließend durch Widerstandsschweißen mittels an den Außenwänden der Rohre angesetzter Elektroden (5a, 5b) gleichzeitig und unter Verminderung ihrer Länge auf den Sollabstand mit den Innenwänden der beiden Rohre fest verbunden werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet ,daß auf das untere Rohr (6) eine gelochte Isolierschichtplatte (18) gelegt wird, in deren Löcher die überstehenden Metallstege (7) gesteckt sind, worauf auf diese Metallstege das zweite Rohr aufgelegt und das Ganze schrittweise zwischen den Elektroden (5a, 5b) hindurch bewegt wird, wobei zwischen den Bewegungsschritten das gruppenweise Verschweißen der Stege mit den Rohren erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die beiden im Abstand übereinanderliegenden Rohre (6) ein die Metallstege

(7) haltendes Werkzeug (8, 28) eingeführt wird, worauf Rohre und Werkzeug schrittweise zwischen den Elektroden (5a, 5b) hindurchgeführt werden, wobei zwischen den Bewegungsschritten das gruppenweise Verschweißen der Stege mit den Rohren erfolgt, wobei nach dem Entfernen des Werkzeugs der Rohrzwischenraum mit Isoliermaterial (39) ausgegossen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Metallstege (7) mittels im Takt mit dem Vorschub der Rohre (6) schrittweise umlaufender Transportketten (28) zwischen die Rohre eingeführt werden.