DE4218304A1 - Verfahren und vorrichtung zum verbinden von ineinander schiebbaren profilteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von ineinander schiebbaren Profilteilen, bei dem eines der Pro­ filteile an seiner Verbindungsfläche zum anderen Profilteil mit axial verlaufenden Stegen versehen wird und die Profil­ teile axial ineinander geschoben und in dem Bereich, in dem sie ineinander geschoben sind, miteinander verklebt werden.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zum Verbinden von ineinander schiebbaren Profilteilen, bei der eines der Profilteile an seiner Verbindungsfläche zum anderen Profilteil mit axial verlaufenden Stegen versehen ist und die Profilteile axial ineinander verschoben und in dem Bereich, in dem sie ineinander geschoben sind, mitein­ ander verklebt sind.

Bei einem derartigen Verfahren und einer derartigen Vorrichtung, die aus der US-PS 49 00 049 bekannt sind, wer­ den zylindrische Profilteile mit verschiedenen Durchmessern dadurch verbunden, daß das innere Profilteil mit einem Be­ reich mit einem ersten Außendurchmesser und einem Bereich mit einem zweiten Außendurchmesser versehen wird, wobei der erste Außendurchmesser größer als der zweite Außendurchmes­ ser ist und an einem Teil des Bereiches mit dem zweiten Außendurchmesser vorstehende Stege vorgesehen sind, deren Hohe dem ersten Durchmesser entspricht. Die beiden Profil­ teile werden ineinander geschoben und in dem Bereich, in dem sie ineinander geschoben sind, miteinander verklebt.

Aus der EP 04 47 951 A1 ist es weiterhin bekannt, zwei ineinander schiebbare zylindrische Profilteile dadurch zu verbinden, daß durch eine entsprechende Ausbildung der Pro­ filteile in dem Bereich, in dem sie ineinander geschoben werden, ein umlaufender mit Kleber gefüllter Spalt gebildet wird, der beidseits von Zonen mit Preßsitz begrenzt ist.

Bei einer derartigen Verbindung von Profilteilen wird ein flüssiger Kleber auf den zu verklebenden Teil des inne­ ren Profilteils aufgestrichen, was zur Folge hat, daß in der folgenden Zeit bis zum Ineinanderschieben der beiden Profil­ teile der Kleber fließen und sich somit ungleichmäßig ver­ teilen kann. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn die beiden Profilteile horizontal ineinander geschoben werden.

Weiterhin ist die aus der EP 00 47 951 A1 bekannte Verbindung insofern nachteilig, als beim Ineinanderschieben der beiden Profilteile der Kleber an manchen Stellen durch die Stirnfläche des auf das innere Profilteil aufgeschobenen äußeren Profilteils über den Bereich des dazwischen gebilde­ ten Klebespaltes hinausgeschoben werden kann.

Das hat zur Folge, daß bei der Herstellung der Verbin­ dung kaum sicherzustellen ist, daß eine Klebeverbindung am gesamten Klebespalt in axialer Richtung sowie in Umfangs­ richtung erzielt wird. Dieses Verfahren hat daher nur eine geringe Prozeßsicherheit. Darüber hinaus wird bei einer Bie­ gebelastung der Verbindung die verfestigte Klebermasse durch ungünstige Krafteinleitung stark beispielsweise auf Zug, Scherung und Druck beansprucht.

Bei dem eingangs genannten Verfahren, das aus der US-PS 49 00 049 bekannt ist, sind die Stege nur über einen Teil des Bereiches des inneren Profilteils mit kleinerem, d. h. zweitem Außendurchmesser ausgebildet, so daß im Bereich der Stege die oben angegebenen Nachteile teilweise beseitigt werden können, in dem Bereich, in dem keine Stege vorgesehen sind, treten jedoch die gleichen oben genannten Nachteile auf.

Das Verfahren nach der US-PS 49 00 049 hat darüber hin­ aus den Nachteil, daß die Ausbildung der Stege am inneren Profilteil, das in Form eines Gußteils ausgebildet wird, einen erheblichen zusätzlichen Aufwand erfordert.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, das Verfahren nach der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es auf beliebige Profilteile bei gerin­ gem Aufwand der Vorbearbeitung der zu verbindenden, d. h. der ineinander zu schiebenden und zu verklebenden Teile anwend­ bar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das mit Stegen zu versehende Profilteil durch Strang­ pressen gebildet wird und dabei die Stege axial durchgehend mitgepreßt werden.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das mit den Stegen zu versehende Profilteil als Strangpreßprofilteil ausgebildet wird, das bereits beim Strangpressen mit axial durchgehenden Stegen versehen wird, die dabei mitgepreßt werden, ist es nicht notwendig, den Teil dieses Profilteils, der mit dem jeweils anderen Profilteil zu verbinden ist, vorzubearbeiten, so daß sich das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung allgemein für jede Art von Profilteilen eignen, da Stege jederzeit beim Strangpres­ sen mitgepreßt werden können.

Durch die durchgehende Ausbildung der Stege ist eine gleichmäßige Verteilung des Klebers im Klebespalt und damit eine gute Prozeßsicherheit gewährleistet. Die zu verkleben­ den Teile können einfach zusammengeschoben werden, wobei ein Herausschieben von Kleber aus dem Klebespalt im wesentlichen vermieden wird, da die durchgehenden Stege als Führung für das jeweils andere Profilteil dienen. Weiterhin erfolgt bei einer Biegebeanspruchung der miteinander verbundenen Profil­ teile kaum eine Krafteinleitung in die verfestigte Kleber­ masse.

Besonders bevorzugte Ausbildungen und Anwendungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Patent­ ansprüche 2-6.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verbinden von ineinander verschiebbaren Profilteilen der eingangs genann­ ten Art ist durch die Ausbildung gekennzeichnet, die im Patentanspruch 7 angegeben ist.

Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildun­ gen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Patentansprüche 8-12.

Im folgenden werden anhand der Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Axialschnittansicht sowie eine Quer­ schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfin­ dung,

Fig. 2 eine Axialschnittansicht sowie eine Quer­ schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Er­ findung,

Fig. 3 eine Axialschnittansicht sowie eine Querschnitt­ ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels,

Fig. 4 eine Axialschnittansicht sowie eine Querschnitt­ ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 5 eine Axialschnittansicht sowie eine Querschnitt­ ansicht eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 6 eine Axialschnittansicht eines sechsten Ausfüh­ rungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie B-B in Fig. 6 und

Fig. 8 das Detail X in Fig. 7 im einzelnen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei zylindrische Profilteile 1 und 2 dadurch mitein­ ander verbunden, daß sie axial über einem gewissen Bereich ineinander geschoben sind. Das äußere Profilteil 1 ist an seiner Innenfläche, d. h. an seiner Verbindungsfläche zum inneren Profilteil 2 mit axial verlaufenden durchgehenden Stegen 3 versehen, die den Klebespalt zwischen dem inneren und dem äußeren Profilteil in Umfangsrichtung unterteilen. An dem Bereich, an dem die beiden Profilteile 1, 2 ineinander geschoben sind, d. h. im Bereich des Klebespaltes, werden die beiden Profilteile 1 und 2 über einen flüssigen Kleber mit­ einander verklebt, der vor dem Ineinanderschieben wenigstens auf das innere Profilteil 2 aufgestrichen worden ist.

Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, ist die Ausbildung vorzugsweise derart, daß im zusammengeschobenen Zustand die Außenflächen der beiden Profilteile 1 und 2 miteinander fluchten. Dazu ist der Bereich des inneren Profilteils 2, der in das äußere Profilteil 1 geschoben wird, mit einem verringerten Durchmesser ausgebildet.

Der Querschnitt der Stege 3 kann dreieckig ausgebildet sein. Es sind jedoch auch andere Querschnittsformen möglich. Insbesondere bei Biegebeanspruchungen sind rechteckige, trapezförmige oder abgerundete Querschnittsformen der Stege 3 vorteilhaft.

Bei Verwendung eines dünnflüssigen Klebers wird vor­ zugsweise eine Dichtung an der Stirnseite des inneren Pro­ filteils 2 am Ende des Klebespaltes vorgesehen, die in Form eines O-Ringes oder eines pastösen Klebers ausgebildet sein kann, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.

Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, kann das innere Pro­ filteil an einer Stelle an der Stirnseite des äußeren Pro­ filteils mit einem radial vorstehenden Preßsitz versehen sein, über den der Endabschnitt des äußeren Profilteils 1 geschoben wird.

Die Fig. 4 und 5 zeigen Ausführungsbeispiele der erfin­ dungsgemäßen Verbindung, bei den winkelförmige Profilteile 1, 2 - beispielsweise U-förmige Profilteile - miteinander verbunden sind. Zwischen den beiden zu verbindenden Profil­ teilen 1 und 2 befinden sich wiederum in axialer Richtung durchgehend verlaufende Stege 3, wobei beide Profilteile 1, 2 an dem Bereich, an dem sie übereinander geschoben sind, über einen Kleber miteinander verklebt sind.

Die Ausbildung der Stege 3 erfordert bei der Herstel­ lung des zugehörigen Profilteils nur einen geringen zusätz­ lichen Aufwand, da es durch Strangpressen ausgebildet wird und dabei die Stege 3 mitgepreßt werden, so daß nur eine etwas kompliziertere Preßmatrize benötigt wird. Wenn bei der Verbindung derjenige Teil, der mit den Stegen versehen ist, vor dem Zusammenschieben der Profilteile mit dem Kleber benetzt wird, dann kann verhindert werden, daß der flüssige Kleber vor dem Zusammenfügen in Umfangsrichtung an der Kle­ befläche entlangläuft und sich beim horizontalen Zusammen­ schieben beispielsweise am unteren Teil ansammelt.

Die Stege 3 führen die Bewegung beim Ineinanderschieben der Profilteile 1, 2 derart, daß nahezu kein Kleber über den Klebespalt hinaus oder aus dem Klebespalt hinausgeschoben wird. Sie machen es möglich, beide Profilteile 1, 2 in ein­ facher Weise zusammenzufügen, ohne daß dazu aufwendige Füh­ rungsvorrichtungen benötigt werden. Damit ist eine gleichmä­ ßige Kleberverteilung und eine gute Prozeßsicherheit gewähr­ leistet. Bei Biegebeanspruchungen übernehmen die Stege 3 der Verbindung die Krafteinleitung, so daß die verfestigte Klebermasse wenig beansprucht wird.

In den Fig. 6 bis 8 ist ein sechstes Ausführungsbei­ spiel der Erfindung dargestellt, bei dem Hohlprofile 1, 2 mit polygonalem Querschnitt miteinander verbunden werden. Wie es insbesondere in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist, werden bei diesem Ausführungsbeispiel die Stege 3 des Strangpreß­ profilteils, das in diesem Fall das äußere Profilteil 1 ist, in das das innere Profilteil 2 eingeschoben wird, im Bereich der Ecken, d. h. in den Winkeln des Strangpreßprofilteils 1 ausgebildet, so daß dazwischen ebene Klebespalte gebildet sind, die von den ebenen Begrenzungsflächen der beiden Pro­ filteile 1, 2 begrenzt sind.

Die Dicke der Klebespalte ist im übrigen auf den Kleber abgestimmt und beträgt im typischen Fall etwa 0,8 mm.

Da bei dem in den Fig. 6 bis 8 dargestellten sech­ sten Ausführungsbeispiel die Stege 3 in den Winkeln angeord­ net sind und die Klebebereiche sich an ebenen Begrenzungs­ flächen befinden, ergibt sich der Vorteil einer besseren Torosionsmomentübertragung beim Verkleben von Profilen mit polygonalem Querschnitt.

Wie es insbesondere in Fig. 6 dargestellt ist, kann die Verbindung der beiden Profilteile 1 und 2 dadurch erfol­ gen, daß der in das äußere Profilteil 1 einzuschiebende Teil 4 des inneren Profilteils 2 etwa die Form eines Pyramiden­ stumpfes hat, auf den das äußere Profilteil aufgeschoben wird. Dabei wird das äußere Profilteil aufgeweitet. Durch die bereits beschriebene Ausbildung der Stege 3 in den Ecken oder Winkeln des äußeren Profilteils 1 ergibt sich dann der zusätzliche Vorteil, daß die Dicke der Klebespalte durch die Aufweitung des äußeren Profilteils 1 nicht verändert wird und sich die Profilquerschnittsfläche beim Aufweiten nur vergrößert, sich sonst aber, insbesondere in seiner Form nicht verändert, da das äußere Strangpreßprofil 1 mit den Stegen 3 auf dem inneren Profil 2 beim Aufschieben aufliegt.

Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden Torsionsmomente und Querkräfte hauptsächlich über die metallischen Stege 3 und nicht über die Klebeflächen über­ tragen.

Ein besonderes Anwendungsgebiet der Verbindung gemäß sechstem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Verbin­ dung von Strangpreßprofilteilen, die nicht miteinander fluchten, beispielsweise zur Bildung eines Rahmens. Dazu werden die Profilteile an Gußprofilteilen befestigt, die die Verbindungsstücke zwischen den Strangpreßprofilteilen bil­ den. Ein derartiges Gußprofilteil oder ein Gußknoten wird bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Ansatz 4 ausgebildet, wobei die Schräge der Seitenflä­ chen des Pyramidenstumpfes etwa 2% beträgt, was der normalen Gußschräge entspricht.

Die erfindungsgemäße Verbindung ist vor allem bei der Serienfertigung von großen Stückzahlen vorteilhaft, da die Herstellung von Profilteilen mit Stegen bei steigender Stückzahl sehr kostengünstig ist.

Claims (12)

1. Verfahren zum Verbinden von ineinander schiebbaren Profilteilen, bei dem

• - eines der Profilteile an seiner Verbindungsfläche zum anderen Profilteil mit axial verlaufenden Stegen versehen wird und
• - die Profilteile axial ineinander geschoben und in dem Bereich, in dem sie ineinander geschoben sind, miteinander verklebt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
• - das mit den Stegen zu versehende Profilteil durch Strang­ pressen gebildet wird und dabei die Stege axial durchgehend mitgepreßt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines dünnflüssigen Klebers zum Verkleben der Profilteile eine Dichtung am Ende des Klebespaltes an der Stirnseite des inneren Profilteils zwischen den inein­ ander geschobenen Profilteilen vorgesehen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das innere Profilteil an einer Stelle an der Stirnseite des äußeren Profilteils mit einem radial vorste­ henden Preßsitz versehen wird, über den der Endabschnitt des äußeren Profilteils geschoben wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3 zum Verbinden von zylindrischen Profilteilen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3 zur Verbin­ dung von winkelförmigen Profilteilen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3 zum Verbinden von Profilteilen mit polygonalem Querschnitt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Stege in den Ecken oder Winkelberei­ chen des durch Strangpressen gebildeten Profilteils ausge­ bildet werden.

7. Vorrichtung zum Verbinden von ineinander schiebbaren Profilteilen, bei der eines der Profilteile an seiner Ver­ bindungsfläche zum anderen Profilteil mit axial verlaufenden Stegen versehen ist und die Profilteile axial ineinander geschoben und in dem Bereich, in dem sie ineinander gescho­ ben sind, miteinander verklebt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das mit den Stegen (3) versehene Profilteil (1) als Strangpreßprofilteil ausgebildet ist, dessen Stege (3) axial durchgehend mitgepreßt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Klebespaltes an der Stirnseite des inneren Profilteils (2) zwischen den ineinander geschobenen Profil­ teilen (1, 2) eine Dichtung vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das innere Profilteil (2) an einer Stelle an der Stirnseite des äußeren Profilteils (1) mit einem radial vorstehenden Preßsitz versehen ist, über den der Endab­ schnitt des äußeren Profilteils (1) geschoben ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilteile (1, 2) zylindrisch ausge­ bildet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilteile (1, 2) winkelförmig aus­ gebildet sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilteile (1, 2) einen polygonalen Querschnitt haben und die Stege (3) in den Ecken oder Win­ kelbereichen des Strangpreßprofilteils (1) vorgesehen sind.