DE4410688A1 - Verbundprofil mit einem Tragkörper aus einem Leichtmetallwerkstoff von wenigstens einem metallisch verbundenen Profilband sowie Verfahren zur Herstellung eines Verbundprofils - Google Patents
Verbundprofil mit einem Tragkörper aus einem Leichtmetallwerkstoff von wenigstens einem metallisch verbundenen Profilband sowie Verfahren zur Herstellung eines VerbundprofilsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verbundprofil mit einem Tragkör
per aus einem Leichtmetallwerkstoff als Profilkomponente
und wenigstens einer mit diesem während eines Strangpreß
vorganges als Oberflächenbeschichtung metallisch verbunde
nen weiteren Profilkomponente, insbesondere einem Profil
band aus einem anderen Metall. Zudem erfaßt die Erfindung
ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundprofiles aus
zwei Profilkomponenten.
Der DE-PS 24 32 541 ist ein Verfahren zum Herstellen von
Stromschienen aus einem Trägerprofil und mindestens einer
wenigstens einen Teil der Oberfläche des Trägerprofils
bildenden Auflage aus Profilband eines anderen Metalls zu
entnehmen. Während eines Strangpreßvorganges wird das
Trägerprofil durch Auspressen eines Blockes durch den
Formgebungsquerschnitt einer Matrize erzeugt, und
gleichzeitig durchläuft das Profilband zur Matrizen
längsachse parallel den Matrizendurchbruch oder Formge
bungsquerschnitt. Zur Lösung der Aufgabe, eine ausrei
chende Verbindung zwischen Trägerprofil und Profilband auch
bei Verwendung nicht vorplattierter Bänder zu gewährleisten
und zudem eine besonders wirtschaftliche Herstellung zu
ermöglichen, werden nach der Vorerfindung mindestens zwei
Verbundprofile gleichzeitig hergestellt, wobei die mit den
Auflagen zu versehenden Bereiche der Trägerprofile einander
gegenüberstehen und zwischen diesen die Profilbänder paar
weise aufeinanderliegend durch den Formgebungsquerschnitt
geführt werden.
Es sind nach diesem Verfahren viele Profilformen herge
stellt worden, wobei in Fällen besonders hoher Belastung
langfristig ein Loslösen des Profilbandes von seinem
Tragkörper aus Leichtmetall trotz der innigen metallischen
Verbindung denkbar wäre.
In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfin
der das Ziel gesetzt, die Verbindung zwischen Trägerprofil
und Profilband unter Beibehaltung der besonderen
wirtschaftlichen Herstellungsmöglichkeiten weitergehend zu
verbessern.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre der unabhängigen
Patentansprüche; die Unteransprüche geben günstige Weiter
bildungen an.
Erfindungsgemäß weist das Profilband an zumindest einer
seiner Längskanten von seiner tragkörperseitigen Innenflä
che in Abstand zueinander abragende Ausformungen auf,
welche in den Tragkörper eingebettet sind. Dabei sollen die
Ausformungen hinterschnittene Zwischenräume begrenzen,
welche vom metallischen Werkstoff des Tragkörpers form
schlüssig ausgefüllt sind.
Dank dieser Maßgabe ergibt sich eine doppelte Sicherung der
dauerhaften Verbindung beider Profilkomponenten, nämlich
zum einen die metallische Verbindung zwischen Leichtme
tallwerkstoff und Profilband sowie zum anderen der
formschlüssige Verbund an den Ausformungen. Diese Art der
Bindung bleibt auch dann erhalten, wenn bereichsweise jene
metallische Verbindung fehlen oder schwach ausgefallen sein
sollte.
Als günstig hat es sich zudem erwiesen, die Ausformungen
wenigstens teilweise in einem Winkel zur Längsachse des
Profilbandes zu stellen, bevorzugt in Preßrichtung einwärts
geneigt; diese Maßgabe verinnigt den Formschluß.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ragt von der
Innenfläche des Profilbandes zwischen seinen Längskanten in
Abstand zu diesen wenigstens eine Reihe von Ausformungen ab
zur Unterstützung des Verbundes.
Vorteilhafterweise können die Ausformungen zur Innenfläche
des Profilbandes geneigt sein, gegebenenfalls entstehen so
zwei unterschiedliche Neigungsrichtungen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Verbund
profiles zeichnet sich dadurch aus, daß in die Leichtme
tallmatrix aus der Ebene der bandartigen Profilkomponente
herausragende Ausformungen eingebettet und mit ihr form
schlüssig verbunden werden. Bevorzugt werden die Ausformun
gen der bandartigen Profilkomponente/n aus deren Ebene am
Eintritt in den Matrizendurchbruch gebogen.
Von besonderer Bedeutung ist in diesem Zusammenhang die
weitergehende Maßgabe des Einführens von wenigstens zwei
flächig aufeinanderliegenden getrennten bandartigen Profil
komponenten in den Matrizendurchbruch, wobei sich die
bandartigen Profilkomponenten zum einen im Bereich ihrer
dabei nach außen gerichteten Oberfläche mit der von der
Matrix gebildeten anderen Profilkomponente innig verbinden
sowie anderseits von der benachbarten bandartigen Profil
komponente an den geschützt aneinanderliegenden Bandober
flächen getrennt bleiben.
Insgesamt führt die beschriebene Lösung zu einem die blei
bende innige Bindung der Profilkomponenten gewährleistenden
Verbundprofile und damit zur vollkommenen Lösung der vom
Erfinder gesehenen Aufgabe.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese
zeigt in schematischen Skizzen
Fig. 1: einen Querschnitt durch ein Mehrfachverbundpro
fil;
Fig. 2: eine teilweise Stirnansicht zweier aneinander
liegender Verbundprofile aus jeweils zwei Ver
bundpartnern;
Fig. 3: den vergrößerten Schnitt durch einen Abschnitt
der Verbundprofile der Fig. 2;
Fig. 4: eine Schrägsicht auf einen Verbundpartner des
Verbundprofils in drei Ausführungsbeispielen;
Fig. 5: eine Seitenansicht eines Verbundpartners des
Verbundprofils in zwei anderen Ausführungsbei
spielen.
In einer aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Zeichnung
nicht wiedergegebenen Strangpresse werden gleichzeitig
mehrere Verbundprofile 10 als Teile eines sog.
Mehrfachverbundprofils 11 gemeinsam erzeugt, die in einer
Ausgestaltung jeweils aus einem schienenartigen Tragkörper
12 mit beidseits eines Steges 14 ausgeformten
Schienenköpfen 16 einerseits sowie zumindest einem mit
einem der Schienenköpfe 16 während des Preßvorganges
verbundenen Profilband 18 anderseits bestehen. Letzteres
ist aus einem Eisen- oder Buntmetall hergestellt, der
Tragkörper 12 aus einer Aluminiumlegierung.
Während des Preßvorgangs wird das Profilband 18 einem
formenden Matrizendurchbruch oder Formgebungsquerschnitt
der Strangpresse zugeführt und durchwandert diesen zusammen
mit der aus einem heißen Bolzen in fließfähigen Zustand
überführten Matrix aus einer Aluminiumlegierung, wobei sich
die beiden Metallwerkstoffe an ihren Berührungsflächen dank
des hohen Formdruckes metallisch verbinden. Aus Gründen
wirtschaftlicher Herstellung und zur Vermeidung von Beschä
digungen der Begrenzungsflächen des Formgebungsquerschnitts
infolge der Berührung mit den Kanten und Flächen des an
sich formfertigen Profilbandes 18 liegen die Profilbänder
18 benachbarter Verbundprofile 10 aufeinander.
Der härtere Verbundpartner, also das Profilband 18, ist
vorbereitend an seinen Längskanten 20 mit von der tragkör
perseitigen Innenfläche 21 des Profilbandes 18 abragenden
Anformungen oder Ausformungen 24 versehen, welche in einem
mittleren Abstand f voneinander vorgesehen sind und so
zwischen sich hinterschnittene Aussparungen 26 begrenzen.
Die der Fig. 3 zu entnehmende vergrößerte Wiedergabe zweier
Hohlprofile 10 h der Fig. 2 mit Profilbandauflage läßt zum
einen eine hier in einem Winkel w nach außen geneigte Lage
der Ausformungen 24 erkennen und deutet zum anderen an, daß
die Ausformungen 24 der beiden aneinanderliegenden Profil
bänder 18 in Seitenansicht gegeneinander versetzt sein
können.
In einer Ausführung der Fig. 4, Mitte, stehen die recht
winkelig von jener Innenfläche 21 des Profilbandes 18
abragenden Ausformungen 24 a in einem Winkel e zur Längs
achse M des Verbundprofils 10.
Die geneigte oder rechtwinkelige Stellung der Ausformungen
24, 24 a wird entweder bereits vor der Zuführung der Profil
bänder 18 zur Strangpresse erzeugt oder aber unmittelbar
vor Eintritt in den Formquerschnitt der den Formgebungs
querschnitt anbietenden Strangpreßmatrize durch eine Biege
einrichtung.
Die Profilbänder 18 werden beispielsweise von zwei Haspeln
abgewickelt und durchwandern vor dem Eintritt in die
Strangpreßmatrize bzw. das Werkzeug ein Wärmegerät sowie
eine Bürstenstation, in der die den Profilbändern 18 anhaf
tende Oxidschicht zu Gewährleistung der metallischen Bin
dung entfernt wird. Nach dem eigentlichen Preßvorgang
treten die Profilbänder 18 aus dem Werkzeug mit dem ihnen
als Tragkörper 12 angefügten verpreßten Leichtmetall aus,
in das sie - wie gesagt - so eingebettet sind, daß sie
das Werkzeug im Bereich des Formquerschnitts nicht oder nur
wenig berühren.
Die drei Ausgestaltungen der in Fig. 4 dargestellten Pro
filbänder 18, 18 a, 18 b weisen an den Längskanten 20 entweder
Ausformungen 24 trapezartiger Gestalt auf oder hakenartige
Ausformungen 24 a, 24 b mit in Abstand a zur Profiloberfläche
21 verlaufenden Hakenenden 25. Bei einer Ausführung ist
eine in der Mittelachse M des Verbundprofils 10 verlau
fende, an jene Innenfläche 21 angeformt Reihe von Ausfor
mungen 24 m in Abstand n zu der/den Längskante/n 20 angedeu
tet.
Fig. 5 bietet T-förmige Ausformungen 24 c an sowie Ausfor
mungen 24 d, zu deren Herstellung in einen Winkelschenkel 28
eines Profilbandes 18 d Bohrungen 30 eingebracht werden,
wonach ein Randstreifen 29 der Höhe b des Winkelschenkels
28 entfernt wird.
Dank der Ausformungen 24, 24 d bis 24 d - und andere Ausge
staltungen der Ausformungen sind denkbar - entsteht während
des Preßvorganges zusätzlich zum metallischen Verbund
zwischen den beiden Profilkomponenten oder Verbundpartnern
12, 12 h und 18, 18 d eine formschlüssige mechanische Verbin
dung mit dem jene Ausformungen 24, 24 a bis 24 d hintergrei
fenden Tragkörper 12 aus der in die Hinterschneidungen
dringenden - in diesem Zustand breiartigen - Aluminiumle
gierung.
Selbst in Bereichen fehlender metallischer Bindung - etwa
infolge von Resten der Oxidschicht am Profilband 18, 18 d -
sichert der beschriebene Formschluß den Verbund.
Claims (12)
1. Verbundprofil mit einem Tragkörper aus einem Leichtme
tallwerkstoff als Profilkomponente und wenigstens ei
ner mit diesem/dieser während eines Strangpreßvorgan
ges als Oberflächenbeschichtung metallisch verbundenen
weiteren Profilkomponente, insbesondere einem Profil
band, aus einem anderen Metallwerkstoff,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Profilband (18, 18 a bis 18 d) an zumindest einer
seiner Längskanten (20) von seiner tragkörperseitigen
Innenfläche (22) in Abstand (f) zueinander abragende
Ausformungen (24, 24 a bis 24 d) aufweist, welche in den
Tragkörper (12, 12 h) eingebettet sind.
2. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausformungen (24, 24 a bis 24 d) hinterschnittene
Zwischenräume (26) begrenzen, welche vom metallischen
Werkstoff des Tragkörpers (12, 12 h) formschlüssig aus
gefüllt sind.
3. Verbundprofil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ausformungen (24 a) wenigstens teil
weise in einem Winkel (e) zur Längsachse (M) des Pro
filbandes (18 a) stehen.
4. Verbundprofil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausformungen (24 a) in Preßrichtung (x) zur
Längsachse (M) einwärts geneigt stehen.
5. Verbundprofil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß von der Innenfläche (21) des Profilban
des (18 b) zwischen seinen Längskanten (20) in Abstand
(n) zu diesen wenigstens eine Reihe von Ausformungen
(24 m) abragt.
6. Verbundprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die Ausformungen (24, 24 a bis
24d) zur Innenfläche (21) des Profilbandes (18) ge
neigt sind (Fig. 3).
7. Verbundprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Ausformungen (24)
trapezartig ausgebildet sind.
8. Verbundprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Ausformungen (24 a) ha
kenartig ausgebildet sind.
9. Verbundprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Ausformungen (24 c, 24 d)
T-förmig ausgebildet sind.
10. Verfahren zum Herstellen eines Verbundprofils aus
zumindest zwei Profilkomponenten durch Strangpressen
unter Einführen einer bandartigen Profilkomponente in
den Preßstrom der Matrix, bevorzugt einer Leichtme
tallmatrix, unter Erzeugung einer metallischen Verbin
dung zwischen den Profilkomponenten, insbesondere zum
Herstellen von Verbundprofilen nach wenigstens einem
der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in
die Leichtmetallmatrix aus der Ebene der bandartigen
Profilkomponente in Abstand zueinander herausragende
Ausformungen eingebettet und mit ihr formschlüssig
verbunden werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausformungen der bandartigen Profilkomponen
te/n am Eintritt in den Matrizendurchbruch aus der
Ebene der bandartigen Profilkomponente/n gebogen wer
den.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet
durch das Einführen von wenigstens zwei flächig auf
einanderliegenden getrennten bandartigen Profilkompo
nenten in den Matrizendurchbruch oder Formgebungsquer
schnitt, wobei sich die bandartigen Profilkomponenten
zum einen im Bereich ihrer dabei nach außen gerichte
ten Oberfläche mit der von der Matrix gebildeten ande
ren Profilkomponente innig verbinden sowie anderseits
von der benachbarten bandartigen Profilkomponente an
den geschützt aneinanderliegenden Bandoberflächen ge
trennt bleiben.
Priority Applications (16)
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