EP0126913A2 - Vorrichtung zum Verbinden der Teile eines wärmegedämmten Verbundprofils - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a device for connecting the parts of a thermally insulated composite profile consisting of two metal profiles and at least one insulating rod, in which the insulating rod engages in grooves of the metal profiles and external groove webs can be deformed by means of a knurled roller or several knurled rollers of the device and pressed onto the insulating rod are, each knurled roller is disc-shaped and is fixed in a releasably attached to a shaft clamping.
- the clamping is formed by two washers, which are supported on the side surfaces of the knurled roller and are connected and clamped together by screws which are guided through through-holes in the knurled roller.
- This firm clamping of the knurled roller results in considerable difficulties in practice, since the knurled roller must be aligned exactly in the center of the grooved webs to be deformed in the bonded area and also the thickness of these in order to ensure a perfect connection of the metal profiles with the insulating rod or with the insulating rods Groove bars must not be different. This exact There is no alignment of the knurled roller to the grooved webs of the metal profiles to be deformed in cases where there is an unfavorable tolerance overlay of the parts to be connected.
- the invention has for its object to design a device of the type mentioned so that a perfect bond is achieved even with unfavorable tolerance overlaps of the individual parts to be connected.
- the axial displacement of the knurled roller can be 0.5 to 1 mm to either side from a central position.
- the knurled roller has two conical spaced-apart circumferential surfaces, the respective tooth base provided between two teeth running parallel to the conical circumferential surface. This results in a favorable transfer of force from the knurled roller to the groove webs.
- the knurled roller Due to the axial displaceability, the knurled roller is floating against the outer groove webs of the metal profiles, which deforms it, presses it onto the insulating rod and provides it with knurling. Due to the floating bearing in the axial direction, alignment inaccuracies can be compensated for during the relative movement between the composite profile, which is generally 6 m long, and the knurled roller.
- the device according to FIG. 1 has a central stand 1, in which shafts are rotatably mounted about horizontal axes.
- the stand 1 is equipped with six shafts, at the ends of which guide rollers from the lower shafts 2, 3, 4, which cannot be adjusted in height, the shafts 2 and 3 are equipped with guide rollers while on the shaft 4 which is driven to set a knurled roller.
- the upper shafts 5,6,7 are by means of a handwheel 8 in the Adjustable altitude. From the upper shafts, only the middle shaft 6 is driven, on which a knurled roller is attached. The remaining shafts 5 and 6 are equipped with guide rollers.
- the device also has slides 9 and 10, which are equipped with guide rollers 11, 12 rotatably mounted about vertical axes and can be moved in the horizontal direction by means of handwheels 13, 14.
- Fig. 1 it follows that two composite profiles 15 can be made simultaneously.
- the composite profiles run through the device in the direction of arrows X.
- the composite profiles are fed by the driven knurled rollers, while the other rollers employed on the composite profile parts only have a guiding function.
- rotatable guide rollers 16 are mounted about vertical axes, one of which is shown in FIG. 9.
- the known knurled roller 17, which is shown in FIGS. 2 and 3, has two conical circumferential surfaces 18, 19 arranged at a distance from one another, which are provided with a toothing. From Fig. 2 it follows that the tooth base 20 delimited by two teeth runs parallel to the axis of rotation 21 of the knurled roller, so that the teeth are triangular in vertical section. This results, as shown in FIG. 5, in a wide knurled band in the groove webs 22, 23 of the metal profiles 24, 25 deformed by the knurled roller. The width b of the knurled band corresponds to the width of the tooth base 20.
- the disk-shaped knurled roller 17 is clamped between two annular disks 26, 27 which are supported on the side surfaces of the knurled roller 17, the Annular disks 26, 27 are pressed onto the side surfaces of the knurled roller by screws, which are indicated in FIG. 2 by dash-dotted lines 28, 29 and extend through push-through bores 30 of the knurled roller 17.
- the disc-shaped knurled roller 31 is mounted in the axial direction so as to be displaceable on a sleeve 32 which is clamped between the annular discs 33 and 34.
- Screws 35 are used as clamping elements, which extend with their shank through a through hole 36 in the knurled roller 31 and are screwed with their threaded end 37 into a threaded bore of the ring disk 33 and are supported with their head 38 on an annular surface of the ring disk 34.
- the washers 33, 34 are fixed in a rotationally fixed manner at the end 40 of the driven shaft 6 by means of a spring 39, the washer 33 being supported on a collar surface 41 of the shaft 6 and the washer 34 being fixed by an end washer 42 which is fastened by means of a screw 43 the shaft end 40 is attached.
- the knurled roller 31 slidably mounted on the sleeve 32 in the direction of the axis of rotation 44 has two conical circumferential surfaces 45, 46 which are arranged at a distance from one another and are provided with a toothing. With this toothing, the tooth base provided between two teeth runs parallel to the conical circumferential surface, which forms an angle c1_ with the horizontal, which can have 30 ° to 50 °.
- the force F exerted by the knurled roller 31 on the groove webs 22, 23 to be formed (FIG. 7) is broken down into the force components FR and FW according to the force diagram according to FIG. 7a, by means of which an intensive The groove webs 22, 23 are pressed against the insulating rod 47. If the groove webs 22, 23, as shown in the exemplary embodiment, have a nose projecting in the direction of the isolating rod 47 and this isolating rod is provided with a receiving recess for this nose, a perfect molding of the lugs into the associated receiving recess will be effected under the influence of the in the Fig 7a power components shown reached.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden der Teile eines wärmegedämmten, aus zwei Metallprofilen und mindestens einem Isolierstab bestehenden Verbundprofils, bei dem der Isolierstab in Nuten der Metallprofile eingreift und außenliegende Nutstege mittels einer Rändelrolle oder mehrerer Rändelrollen der Vorrichtung umformbar und auf den Isolierstab preßbar sind, jede Rändelrolle scheibenförmig ausgebildet und in einer an einer Welle lösbar befestigten Einspannung festgelegt ist.
- Bei der bekannten Vorrichtung dieser Art wird die Einspannung durch zwei Ringscheiben gebildet, die sich an den Seitenflächen der Rändelrolle abstützen und durch Schrauben miteinander verbunden und verspannt sind, die durch Durchsteckbohrungen der Rändelrolle geführt sind. Durch diese feste Einspannung der Rändelrolle ergeben sich in der Praxis insofern erhebliche Schwierigkeiten, als für eine einwandfreie Verbindung der Metallprofile mit dem Isolierstab oder mit den Isolierstäben die Rändelrolle exakt mittig zu den im Verbundbereich liegenden, zu verformenden Nutstegen ausgerichtet sein muß und auch die Dicke dieser Nutstege nicht unterschiedlich sein darf. Diese exakte Ausrichtung der Rändelrolle zu den zu verformenden Nutstegen der Metallprofile ist in den Fällen nicht gegeben, in denen eine ungünstige Toleranzüberlagerung der zu verbindenden Teile vorliegt.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß auch bei ungünstigen Toleranzüberlagerungen der zu verbindenden Einzelteile ein einwandfreier Verbund erreicht wird.
- Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Rändelrolle in der Einspannung in axialer Richtung verschiebbar celagert ist.
- Die axiale Verschiebbarkeit der Rändelrolle kann aus einer Mittellage 0,5 bis 1 mm nach jeder Seite betragen.
- Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die Rändelrolle zwei im Abstand voneinander angeordnete, kegelige, mit einer Verzahnung versehene Umfangsflächen auf, wobei der jeweilige, zwischen zwei Zähnen vorgesehene Zahngrund parallel zur kegeligen Umfangsfläche verläuft. Hierdurch ergibt sich eine günstige Kraftabtragung von der Rändelrolle auf die Nutstege.
- Durch die axiale Verschiebbarkeit ist die Rändelrolle schwimmend gegenüber den außenliegenden Nutstegen der Metallprofile gelagert, die sie verformt, auf den Isolierstab preßt und mit einer Rändelung versieht. Durch die schwimmende Lagerung in axialer Richtung können bei der Relativbewegung zwischen dem im allgemeinen in 6 m Länge gefertigten Verbundprofil und der Rändelrolle Ausrichtungenauigkeiten ausgeglichen werden.
- Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung der bekannten und einer erfindungsgemäßenAusführungsform der Vorrichtung.
- Es zeigen:
- Fig. 1 die Vorrichtung im Aufriß,
- Fig. 1a eine Ansicht des mittleren Ständersder Vorrichtung in Richtung des Pfeiles Ia,
- Fig. 1b eine Ansicht des mittleren Ständers der Vorrichtung in Richtung des Pfeiles Ib,
- Fig. 2 die bekannte Rändelrolle und ihre Einspannung im Aufriß,
- Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2,
- Fig. 4 das Verbundprofil nach der Bearbeitung durch die Rändelrolle nach den Fig. 2 und 3 im Aufriß,
- Fig. 5 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles V in Fig. 4,
- Fig. 6 die erfindungsgemäße Rändelrolle mit ihrer Einspannung und Lagerung auf einer angetriebenen Welle, und zwar teilweise im Vertikalschnitt,
- Fig. 7 die Rändelrolle nach der Fig. 6 beim Herstellen des Verbundes,
- Fig. 7a ein Kraftdiagramm,
- Fig. 8 ein Ansicht in Richtung des Pfeiles VIII in Fig. 7 und
- Fig. 9 ein mit zwei Profilstäben ausgerüstetes Verbundprofil und zwei mit den äußeren Nutstegen der Metallprofile zusammenwirkende Rändelrollen.
- Die Vorrichtung nach der Fig. 1 weist einen mittleren Ständer 1 auf, in dem um horizontale Achsen drehbar gelagerte Wellen angeordnet sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ständer 1 mit sechs Wellen ausgerüstet, an deren Enden Führungsrollen von den unteren Wellen 2,3,4, die in der Höhenlage nicht verstellbar sind, werden die Wellen 2 und 3 mit Führungsrollen ausgerüstet, während auf der Welle 4, die angetrieben wird, eine Rändelrolle festgelegt wird. Die oberen Wellen 5,6,7 sind mittels eines Handrades 8 in der Höhenlage einstellbar. Von den oberen Wellen wird ausschließlich die mittlere Welle 6 angetrieben, auf der eine Rändelrolle befestigt ist. Die übrigen Wellen 5 und 6 sind mit Führungsrollen ausgerüstet.
- Die Vorrichtung weist ferner Schlitten 9 und 10 auf, die mit um vertikale Achsen drehbar gelagerte Führungsrollen 11,12 ausgerüstet und in horizontaler Richtung mittels Handräder 13,14 verfahrbar sind.
- Aus der Fig. 1 ergibt sich, daß gleichzeitig zwei Verbundprofile 15 gefertigt werden können. Die Verbundprofile durmlaufen die Vorrichtung in Richtung der Pfeile X. Den Vorschub erhalten die Verbundprofile durch die angetriebenen Rändelrollen, während den anderen an die Verbundprofilteile angestellten Rollen nur eine Führungsfunktion zukommt.
- In dem Ständer 1 sind zusätzlich zu den Wellen 2 bis 7 um vertikale Achsen drehbare Führungsrollen 16 gelagert, von denen eine in der Fig. 9 dargestellt ist.
- Die bekannt Rändelrolle 17, die in den Fig. 2 und 3 aufgezeigt ist, weist zwei in Abstand voneinander angeordnete kegelige Umfangsflächen 18,19 auf, die mit einer Verzahnung versehen sind. Aus der Fig. 2 ergibt sich, daß der von zwei Zähnen begrenzte Zahngrund 20 parallel zur Drehachse 21 der Rändelrolle verläuft, so daß die Verzahnung im Vertikalschnitt dreieckförmig ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich, wie in der Fig. 5 dargestellt, ein breites Rändelungsband in den von der Rändelrolle verformten Nutstegen 22,23 der Metallprofile 24,25. Die Breite b des Rändelungsbandes entspricht der Breite des Zahngrundes 20.
- Bei der bekannten Ausführung nach den Fig. 2 und 3 wird die scheibenförmige Rändelrolle 17 zwischen zwei Ringscheiben 26,27 eingespannt, die sich an den Seitenflächen der Rändelrolle 17 abstützen, wobei die Ringscheiben 26,27 auf die Seitenflächen der Rändelrolle durch Schrauben gepreßt werden, die in der Fig. 2 durch strichpunktierte Linien 28,29 angedeutet sind und sich durch Durchsteckbohrungen 30 der Rändelrolle 17 erstrecken.
- Bei der erfindunsgemäßen Ausführung nach der Fig. 6 ist die scheibenförmige Rändelrolle 31 in axialer Richtung verschiebbar auf einer Hülse 32 gelagert, die zwischen Ringscheiben 33 und 34 eingespannt ist. Als Spannelemente werden Schrauben 35 verwendet, die mit ihrem Schaft sich durch eine Durchsteckbohrung 36 in der Rändelrolle 31 erstrecken und mit ihrem Gewindeende 37 in eine Gewindebohrung der Ringscheibe 33 eingeschraubt sind und sich mit ihrem Kopf 38 an einer Ringfläche der Ringscheibe 34 abstützen.
- Die Ringscheiben 33,34 sind mittels einer Feder 39 verdrehfest am Ende 40 der angetriebenen Welle 6 festgelegt, wobei sich die Ringscheibe 33 an einer Bundfläche 41 der Welle 6 abstützt und die Ringscheibe 34 durch eine Endscheibe 42 festgelegt wird, die mittels einer Schraube 43 an dem Wellenende 40 befestigt wird.
- In einer Abwandlung der in der Fig. 6 aufgezeigten Konstruktion ist es auch möglich, die Hülse 32 mit einer Ringscheibe einstückig auszubilden.
- Die auf der Hülse 32 in Richtung der Drehachse 44 gleitbar gelagerte Rändelrolle 31 weist zwei in Abstand voneinander angordnete kegelige Umfangsflächen 45,46 auf, die mit einer Verzahnung versehen sind. Bei dieser Verzahnung verläuft der zwischen zwei Zähnen vorgesehene Zahngrund parallel zur kegeligen Umfangsfläche, die mit der Horizontalen einen Winkel c1_ bildet, der 30° bis 50° aufweisen kann.
- Die von der Rändelrolle 31 auf die umzuformenden Nutstege 22,23 ausgeübte Kraft F (Fig. 7) wird nach dem Kraftdiagramm nach der Fig. 7a in die Kraftkomponenten FR und FW zerlegt, durch die eine intensive Anpressung der Nutstege 22,23 an den Isolierstab 47 erfolgt. Sofern die Nutstege 22,23, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, eine in Richtung zum Isolierstab 47 vorspringende Nase aufweisen und dieser Isolierstab mit einer Aufnahmeaussparung für diese Nase versehen ist, wird eine einwandfreie Einformung der Nasen in die zugeordnete Aufnahmeaussparung unter dem Einfluß der in der Fig. 7a aufgezeigten Kraftkomponenten erreicht.
- Aufgrund des Anstellwinkels α der kegeligen Umfangsflächen 45,46 der Rändelrolle wird gewährleistet, daß die Nutstege 22,23 nur mit einem sehr schmalen Rändelungsband versehen werden, wie dies in der Fig. 8 aufgezeigt ist.
- In Abwandlung der beschriebenen Ausführung ist es auch möqlich, das Verbundprofil ortsfest zu lagern und die mit mindestens einer Rändelrolle ausgerüstete Vorrichtung relativ zum Verbundprofil zu verfahren.
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