AT518440A2 - Verfahren zur Herstellung eines Bauprofils und Gerät für seine Umsetzung - Google Patents

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AT518440A2
AT518440A2 ATA50246/2017A AT502462017A AT518440A2 AT 518440 A2 AT518440 A2 AT 518440A2 AT 502462017 A AT502462017 A AT 502462017A AT 518440 A2 AT518440 A2 AT 518440A2
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bau- profils (Fig. 3), dessen Prinzip darin liegt, dass das Profil mittels Extrusion hergestellt wird, wobei mindestens ein Arm (2) des Profils aus zwei Teilabschnitten (2a, 2b) besteht, die am Ausgang aus einer V-Form eines Ausstoßkopfes (10) ausgeschlagen und in diesem Zustand auch in einem Kaliber (11) kalibriert und dann abgekühlt werden. Dann wird in einem anschließenden Arbeitsgang zwischen die beiden Teile (2a, 2b) des Arms (2) ein Befestigungsgitter (3) eingeführt. Die Teile (2a, 2b) des Arms (2) werden im kalten Zustand durch Pressen zusammengeklemmt und miteinander mit Hilfe von Ultraschall verbunden. Die Verbindung der Teile (2a, 2b) des Arms (2) mit einem eingesetzten Befesti- gungsgitter (3) mittels Ultraschalls wird kontinuierlich zwischen einer rotierenden Sonotrode (12) und einem rotierenden oder stationären Amboss (13) durchgeführt. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Erfindungsgebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauprofils, wobei mindestens ein Arm des Bauprofils mit einem Befestigungsgitterband fest verbunden ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Gerät zur Durchführung des Verfahrens.
Stand der Technik
Bauprofile, bei denen mindestens ein Arm mit einem Befestigungsgitterband fest verbunden ist, sind derzeitig ein fester Bestandteil des Sortiments von Verputzprofilen. Es kann aber behauptet werden, dass die Realisierung der Verbindung mittels des Befestigungsgitters mit dem Arm noch nicht zufriedenstellend optimiert ist.
Im Prinzip ist das einfachste Verfahren der Verbindung die Befestigung des Befestigungsgitters mit dem Bauprofilarm mit einem zusätzlichen Kunststoffseil durch Schweißen, Kleben oder durch ein mechanisches Schloss. Bei der Lösung gemäß der EP 1712700 handelt es sich um einen einzelnen oder mehrere extrudierte Stränge, die zum Profil im plastischen Zustand zugeführt und gepresst werden. Gemäß der EP 0875641 werden wiederum diese Stränge mittels Ultraschalls mit Hilfe von gedrückten flachen Sonotroden geschweißt. Das Problem bei diesen Verfahren ist jedoch die ziemlich schwierige Handhabung bei der Positionierung der einzelnen Komponenten (von Profilen, Befestigungsgittern und Strängen) und die damit verbundenen Nachteile hinsichtlich der Haftfestigkeit. Nachteilig ist auch die Notwendigkeit, weitere Teiloperationen für die Verbindungsstränge herzustellen.
Um das Problem mit der Positionierung der Einzelteile bei der DE 10242615 zu beseitigen, ist das Befestigungsgitterband (Glasfasergitter) zwischen dem Profilarm und dem Befestigungselement fixiert, wobei das Befestigungselement ein Teil des extrudierten Gesamtprofils ist. Das Befestigungsband ist am Grundkörper des Profils beweglich ("drehbar") über einen verjüngten Steg angeschlossen, und zwar in einem bestimmten Abstand, der der Höhe der Rippen des Befestigungselements entspricht. Das Band des Glasfasergitters ist zwischen dem Armprofil und den am Arm mittels Ultraschalls geschweißten Enden von rippenförmigen Vorsprüngen des Befestigungselements fixiert. Das Ultraschallschweißen wird wieder mittels flacher Sonotroden durchgeführt, die auf dem Schiebprofil am Befestigungselement immer in einem bestimmten Teil ihrer Länge gedrückt werden. Die Abstimmung dieses diskontinuierlichen Eingriffs mit der kontinuierlichen Extrusion des Profils ist jedoch schwierig, so dass es zu einer allgemeinen Verlangsamung der kontinuierlichen Produktion kommt. Produktionsmängel können vor allem an den Rändern der fortlaufend mittels der Sonotroden geschweißten Abschnitte des Profils nicht ausgeschlossen werden.
Die Form der Arme ist wegen der verwendeten Ultraschall-Schweißtechnik mittels der flachen Sonotroden (U, F) mit rippenartigen Vorsprüngen und einer erheblichen Verstärkung des gesamten Quer-schnittsprofils zu kompliziert.
Dieses Verfahren erfordert jedoch eine räumlich anspruchsvolle Vorbereitung der Herstellungsanlage und eine nicht normierte Lösung der Herstellungsanlagen, des Extrudiergeräts und des Kalibers. Nachteilig ist auch die Verbindung in den empfindlichsten Bereichen für den stabilen Anpassungsprozess, wenn sich das Profil über seinen gesamten Querschnitt in einem plastischen (instabilen) Zustand befindet. Bei der optimalen Menge an Material, die aus dem Extrudiergerät in das Kaliber geliefert wird, und der gegenseitigen Position des Kalibers zum Extrudiergerät, werden vorzugsweise keine Anforderungen an die Form des Profils gestellt, sondern es muss in diesem Schritt eine ausreichende Haftkraft des Profils mit Gewebe gesichert werden. Dies erschwert erheblich die Abstimmung des Herstellungsgeräts und bereitet auch Probleme selbst bei nur einer kleinen Änderung der Parameter des Produktionsmaterials (Kunststoffs). Die Haftfestigkeit ist stark abhängig von einer konstanten Zufuhr des Materials in das Kaliber, da die Komprimierungsrate fest vom Kaliber bestimmt ist. Ein leichtes Schwanken bei der Verdrängung ist dabei bei der Extrusion üblich, vor allem bei der Verarbeitung des technologischen Abfalls und des Materials aus sekundä ren Quellen. Beim Umtausch eines einzelnen Bands der Befestigungsgitter droht dazu noch eine Unterbrechung des Schmelz-badströmens in das Kaliber mit dem Ergebnis, dass der gesamte Prozess der Einführung des Produkts in der Produktionslinie wiederholt werden muss. Die Lösung gemäß dieser EP verhindert oder erschwert auch stark die nachfolgende Perforation der Arme mit dem Befestigungsgitter. Die Perforation der Arme ist dabei eine recht häufige Behandlung der Bauprofile.
Prinzip der Erfindung
Die oben genannten Nachteile werden im Wesentlichen durch die Erfindung eines Verfahrens zur Herstellung des Bauprofils beseitigt. Das Prinzip der Erfindung liegt darin, dass das Profil mittels Extrusion hergestellt wird, wobei mindestens ein Arm des Profils aus zwei Teilabschnitten besteht, die aus ihrem Ausgang aus einer V-Form eines Ausstoßkopfs ausgeschlagen und in diesem Zustand auch im Kaliber kalibriert und dann abgekühlt werden. Dann wird in einem anschließenden Arbeitsgang zwischen die beiden Teile des Arms das Befestigungsgitter eingeführt. Die Teile des Arms werden im kalten Zustand durch Pressen zusammengeklemmt und miteinander mit Hilfe von Ultraschall verbunden.
Das Prinzip der Erfindung besteht darin, dass die Verbindung der Teile des Arms mit einem eingesetzten Befestigungsgitter mittels Ultraschalls kontinuierlich zwischen einer rotierenden Sonotrode und einem rotierenden Amboss durchgeführt wird.
Die Außenfläche mindestens eines der Teilabschnitte der Profilarme kann beim Betrieb des Ultraschallschweißens gleichzeitig mit einer allseitigen ununterbrochenen Profiltiefe von mindestens 0,5 mm versehen werden, wobei die Profiltiefe die Oberfläche einer rotierenden Sonotrode und/oder eines rotierenden Ambosses kopiert.
Der Betrieb der Rotationsultraschallverbindung kann vorzugsweise direkt nach der Extrusion in einer einzigen kontinuierlichen Fertigungsstraße erfolgen.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dieser Erfindung umfasst einen Extruder mit einem Ausstoßkopf, ein auf diesem in einer Fertigungsstraße folgenden gekühlten Kaliber und eine über der Fertigungsstraße platzierte Abwicklungsvorrichtung des Befestigungsgitters. Das Prinzip der Erfindung besteht darin, dass in der Fertigungsstraße hinter dem Ausstoßkopf und dem Kaliber eine verstellbare Pressvorrichtung mit einem einstellbaren Pressfinger (14) platziert und auf diesem die Ultraschallschweißvorrichtung angeschlossen ist, die von einer rotierenden Sonotrode (12) und einem rotierenden oder stationären Amboss (13) gebildet ist.
Die Drehachsen der Sonotrode und des rotierenden Ambosses sind vorzugsweise parallellaufend, und das Profil bewegt sich zu den Schaltungen von Sonotrode und Amboss, vorzugsweise in einer tangentialen Richtung.
Die Lösung gemäß dieser Erfindung optimiert die Art und Weise der Verbindung von Armen der Profile mit einem Befestigungsgitter (Glasfasergitter) und eliminiert die Nachteile der bestehenden Verfahren der Verbindungen.
Im Vergleich zu der Verbindung unter Verwendung von zusätzlichen Kunststoffsträngen ist die umständliche Bedienung bei der Positionierung der einzelnen Komponenten (Profile, Befestigungsgitter und Stränge) beseitigt, und die damit verbundenen Nachteile in Bezug auf die Verbindungsfestigkeit bzw. auf die Haltbarkeit der Verbindung des Profils mit Befestigungsgitter unter mechanischer Beanspruchung während der Anwendung der Profile bei einer Baustelle oder bei Profileinbau entfallen. Ebenso entfällt auch die Teiloperation der Produktion von Verbindungssträngen.
Im Gegensatz zu der Lösung, bei der ein Glasfasergitterband zwischen dem Arm des Profils befestigt ist und an diesem mittels Ultraschalls (schrittweise in Längenabschnitten mit Hilfe von flachen Sonotroden) geschweißte Enden der rippenförmigen Vorsprünge des Befestigungselements vorhanden sind, ist das Verfahren gemäß dieser Erfindung, insbesondere wegen seiner hohen Produktionsgeschwindigkeit, vorteilhaft. Durch die Verwendung einer kontinuierlichen rotierenden Ultraschallverbindung ist die Produktionsgeschwindigkeit praktisch nur durch den eigentlichen Prozess der Extrusion der Profile begrenzt und nicht durch den nachfolgenden Vorgang der Verbindung der Befestigungsgitter.
Im Vergleich zu der Lösung, bei der das Band der Befestigungsgitter an den Arm des Profils im Kaliber der Extrusionsstrasse angebracht ist, ist die Lösung gemäß der Erfindung ebenfalls vorteilhaft, weil sie keine räumlich anspruchsvolle Modifikation der Produktionsanlagen benötigt und keine außergewöhnliche Lösung der Produktionswerkzeuge, des Extrusionsgeräts und des Kalibers, erfordert. Vorteilhaft ist es auch, dass die Bindung nicht in demjenigen Bereich erfolgt, der am empfindlichsten auf die stabile Einstellung des Verfahrens reagiert, in der sog. Produktionsphase, wenn sich das Profil über seinem gesamten Querschnitt in einem plastischen (instabilen) Zustand befindet. Damit werden auch mögliche negative Auswirkungen auf die Qualität der Verbindungen eliminiert, vor allem aus der Sicht der Festigkeit.
Kurzfassung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nun anhand der anliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch das Bauprofil für die Extrusion und Kalibrierung vor dem Anknüpfen eines Befestigungsgitters,
Fig. 2 einen Schnitt durch das Bauprofil nach dem Anknüpfen eines Befestigungsgitters und
Fig. 3 ein technologisches Schema der Ultraschallverbindung mit einer rotierenden Sonotrode.
Konkrete Beispiele für die Ausführungsformen der Erfindung
Das Verfahren zur Herstellung des Bauprofils, dessen Prinzip darin liegt, dass das Profil (Fig. 1) mittels Extrusion hergestellt wird, wobei mindestens ein Arm 2 des Profils aus zwei Teilabschnitten 2a, 2b besteht, die auf ihrem Ausgang aus dem Ausstoßkopf 10 (Fig. 3) in der V-Form ausgeschlagen und in diesem Zustand auch im Kaliber 11 kalibriert und dann abgekühlt werden. Danach wird in einem anschließenden Arbeitsgang zwischen die beiden Teile 2a, 2b des Arms 2 das Befestigungsgitter 3 eingeführt. Die Teile 2a, 2b des Arms 2 werden im kalten Zustand durch Pressen zusammengeklemmt und miteinander mit Hilfe von Ultraschall (Fig. 2) verbunden. Die Verbindung der Teile 2a, 2b des Arms 2 mit einem eingesetzten Befestigungsgitter 3 mittels Ultraschalls wird kontinuierlich zwischen einer rotierenden Sonotrode 12 und einem rotierenden Amboss 13 (Fig. 3) durchgeführt. Die Drehachsen der Sonotrode 12 und des rotierenden Ambosses 13 sind parallellaufend, und das Profil 1 bewegt sich zu den Schaltungen der Sonotrode 12 und dem Amboss 13 in tangentialer Richtung. Der Betrieb der Rotationsultraschallverbindung folgt direkt nach der Extrusion in einer einzigen kontinuierlichen Fertigungsstraße.
Die Außenfläche eines oder beider Teilabschnitte 2a, 2b der Profilarme 2 wird im Betrieb des Ultraschallschweißens gleichzeitig mit einer allseitigen ununterbrochenen Profiltiefe 2c von mindestens 0,5 mm versehen, wobei die Profiltiefe die Oberfläche einer rotierenden Sonotrode 12 und/oder eines rotierenden Ambosses 13 kopiert.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst einen Extruder mit einem Ausstoßkopf 10, ein auf diesem in einer Fertigungsstraße folgenden gekühlten Kaliber 11 und eine über der Fertigungsstraße platzierte Abwicklungsvorrichtung des Befestigungsgitters 3. In der Fertigungsstraße hinter dem Ausstoßkopf und dem Kaliber ist eine verstellbare Pressvorrichtung mit einem einstellbaren Pressfinger 14 platziert, und auf diesem ist die Ultraschallschweißvorrichtung angeschlossen, die von einer rotierenden Sonotrode 12 und einem rotierenden Amboss 13 gebildet ist.
Statt eines rotierenden Ambosses 13 kann auch ein stationärer Amboss in Form einer flachen Profilführung im Bereich unterhalb der Sonotrode 12 verwendet werden.

Claims (6)

  1. Patentansprüche :
    1. Verfahren zur Herstellung eines Bauprofils, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil mittels Extrusion hergestellt wird, wobei mindestens ein Arm (2) des Profils aus zwei Teilabschnitten (2a, 2b) besteht, die am Ausgang aus einer V-Form eines Ausstoßkopfes (10) ausgeschlagen und in diesem Zustand auch im Kaliber (11) kalibriert und dann abgekühlt werden, dass danach in einem anschließenden Arbeitsgang zwischen die beiden Teile (2a, 2b) des Arms (2) ein Befestigungsgitter (3) eingeführt wird, die Teile (2a, 2b) des Arms (2) im kalten Zustand durch Pressen zusammengeklemmt und miteinander mit Hilfe von Ultraschall verbunden werden und dass die Verbindung der Teile (2a, 2b) des Arms (2) mit einem eingesetzten Befestigungsgitter (3) mittels Ultraschalls kontinuierlich zwischen einer rotierenden Sonotrode (12) und einem rotierenden oder stationären Amboss (13) durchgeführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche eines oder beider Teilabschnitte (2a, 2b) der Profilarme (2) im Betrieb des Ultraschallschweißens gleichzeitig mit einer allseitigen ununterbrochenen Profiltiefe (2c) von mindestens 0,5 mm versehen wird, wobei die Profiltiefe die Oberfläche einer rotierenden Sonotrode (12) und/oder eines rotierenden Ambosses (13) kopiert. #
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb der Rotationsultraschallverbindung direkt nach der Extrusion in einer einzigen kontinuierlichen Fertigungsstraße erfolgt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen der Sonotrode (12) und des rotierenden Ambosses (13) parallellaufend sind und sich das Profil (1) zu den Schaltungen der Sonotrode (12) und dem Amboss (13) in tangentialer Richtung bewegt.
  5. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Extruder mit einem Ausstoßkopf (10) umfasst, dass auf diesem ein in einer Fertigungsstraße folgendes gekühltes Kaliber (11) und eine über der Fertigungsstraße platzierte Abwicklungsvorrichtung des Befestigungsgitters (3) angeordnet sind und dass in der Fertigungsstraße hinter dem Ausstoßkopf und dem Kaliber eine verstellbare Pressvorrichtung mit einem einstellbaren Pressfinger (14) platziert und auf diesem die Ultraschallschweißvorrichtung angeschlossen ist, die von einer rotierenden Sonotrode (12) und einem rotierenden oder stationären Amboss (13) gebildet ist.
  6. 6. Bauprofil, dessen mindestens ein Arm (2) fest mit einem Befestigungsgitterband (3) befestigt ist, wobei das Gitter zwischen zwei eingeklemmten Teilabschnitten (2a, 2b) eines einschlägigen Arms angeheftet ist, dadurch gekennzeichnet, dass es mittels eines Verfahrens gemäß der Ansprüche 1-4 hergestellt ist.
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