DE4218304C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von ineinander schiebbaren Profilteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Verbinden von ineinander schiebbaren Profilteilen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patent­ anspruchs 4.

Bei einem derartigen Verfahren und einer derartigen Vorrichtung, die aus der US-PS 4 900 049 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 Höhe 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 0 447 951 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 0 047 951 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 4 900 049 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 4 900 049 hat darüberhin­ 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 demgegenüber darin, das Verfahren und die Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß nach dem Zusam­ menfügen der Profilteile Torsionsmomente und Querkräfte hauptsächlich über die Stege und nicht über die Klebeflächen übertragen werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Aus­ bildungen gelöst, die im kennzeichnenden Teil der Patent­ ansprüche 1 bzw. 4 jeweils angegeben sind.

Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegen­ stand der Patentansprüche 2 und 3 bzw. 5 und 6.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnungen Fig. 6 bis 8 ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Die Zeichnungen Fig. 1 bis 5 zeigen ineinander schiebbare Profilteile, die lediglich wesentliche Teilmerkmale der Erfindung aufweisen. Es zeigt

Fig. 1 eine Axialschnittansicht sowie eine Quer­ schnittansicht einer Verbindung von zwei ineinander schieb­ baren Profilteilen,

Fig. 2 eine Axialschnittansicht sowie eine Quer­ schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer derartigen Verbindung,

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

Fig. 4 eine Axialschnittansicht sowie eine Querschnitt­ ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer derartigen Verbindung,

Fig. 5 eine Axialschnittansicht sowie eine Querschnitt­ ansicht eines fünften Ausführungsbeispiels einer derartigen Verbindung,

Fig. 6 eine Axialschnittansicht des Ausführungsbei­ spiels 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 Beispiel sind zwei zylindrische Profilteile 1 und 2 dadurch miteinander ver­ bunden, daß sie axial über einem gewissen Bereich ineinander geschoben sind. Das äußere Profilteil 1 ist an seiner Innen­ fläche, d. h. an seiner Verbindungsfläche zum inneren Profil­ teil 2 mit axial verlaufenden durchgehenden Stegen 3 ver­ sehen, die den Klebespalt zwischen dem inneren und dem äuße­ ren Profilteil in Umfangsrichtung unterteilen. An dem Be­ reich, an dem die beiden Profilteile 1, 2 ineinander gescho­ ben sind, d. h. im Bereich des Klebespaltes, werden die bei­ den Profilteile 1 und 2 über einen flüssigen Kleber mitein­ ander 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 Ver­ bindung, bei denen winkelförmige Profilteile 1, 2 - bei­ spielsweise U-förmige Profilteile - miteinander verbunden sind. Zwischen den beiden zu verbindenden Profilteilen 1 und 2 befinden sich wiederum in axialer Richtung durchgehend verlaufende Stege 3, wobei beide Profilteile 1, 2 an dem Be­ reich, 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 die Verbindung von Hohlpro­ filen 1, 2 mit polygonalem Querschnitt dargestellt. Wie es insbesondere in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist, werden dabei die Stege 3 des Strangpreßprofilteils, das in diesem Fall das äußere Profilteil 1 ist, in das das innere Profil­ teil 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 Profilteile 1, 2 be­ grenzt sind.

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

Da bei der in den Fig. 6 bis 8 dargestellten Ver­ bindung die Stege 3 in den Winkeln angeordnet sind und die Klebebereiche sich an ebenen Begrenzungsflächen befinden, ergibt sich der Vorteil einer besseren Torosionsmomentüber­ tragung beim Verkleben von Profilen mit polygonalem Quer­ schnitt.

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.

Aufgrund dieser Ausbildung werden Torsionsmomente und Querkräfte hauptsächlich über die metallischen Stege 3 und nicht über die Klebeflächen übertragen.

Ein besonderes Anwendungsgebiet dieser Verbindung ist die Verbindung von Strangpreßprofilteilen, die nicht mitein­ ander fluchten, beispielsweise zur Bildung eines Rahmens. Dazu werden die Profilteile an Gußprofilteilen befestigt, die die Verbindungsstücke zwischen den Strangpreßprofiltei­ len bilden. Ein derartiges Gußprofilteil oder ein Gußknoten wird bei der in Fig. 6 dargestellten Verbindung mit einem Ansatz 4 ausgebildet, wobei die Schräge der Seitenflächen des Pyramidenstumpfes etwa 2% beträgt, was der normalen Guß­ schräge entspricht.

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

Claims (6)

1. Verfahren zum Verbinden von ineinander schiebbaren Profilteilen, bei dem eines der Profilteile an seiner Ver­ bindungsfläche zum anderen Profilteil mit axial verlaufenden Stegen versehen wird, wobei die Profilteile axial ineinander geschoben und im ineinander geschobenen Bereich miteinander verklebt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilteile (1; 2) durch Strangpressen einen polygonalen Querschnitt erhalten und daß die Stege (3) am durch Strangpressen gebil­ deten Profilteil (1) axial durchgehend in den Ecken- oder Winkelbereichen mitgepreßt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein dünnflüssiger Kleber zum Verkleben der Profilteile (1; 2) verwendet und am Ende des Klebespaltes an der Stirn­ seite des inneren Profilteils (2) eine Dichtung zwischen den ineinander geschobenen Profilteilen (1; 2) vorgesehen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das innere Profilteil (2) an der Stirnseite zum äußeren Profilteil (1) mit einem radial vorstehenden Preßsitz (4) versehen wird, über den der Endabschnitt des äußeren Profilteils (1) geschoben wird.

4. 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, wobei die Profilteile axial ineinander geschoben und im ineinander geschobenen Bereich miteinander verklebt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilteile (1; 2) einen polygonalen Querschnitt besitzen und daß das Profilteil (1) mit Stegen (3) versehen, als Strangpreßpro­ filteil ausgebildet ist, wobei die Stege (3) axial durchge­ hend in den Ecken- oder Winkelbereichen des Profilteils (1) mitgepreßt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Klebespaltes an der Stirnseite des inneren Profilteils (2) zwischen den ineinander geschobenen Profil­ teilen (1; 2) eine Dichtung angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, 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) angeordnet ist.