Verfahren zur Herstellung eines Verbindungsknotens Method of making a connection node
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Verbindungsknotens aus wenigstens zwei Einfach- oder Mehrfach-Hohlkammerprofilen aus Metall, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a method for producing a connecting node from at least two single or multiple hollow chamber profiles made of metal, according to the preamble of claim 1.
Derartige Verbindungsknoten werden üblicherweise so hergestellt, daß die aus Metall bestehenden Hohlkammerprofile in entsprechender Weise zugeschnitten und an den Stoßstellen durch Schweißen miteinander verbunden werden. Bei Hohlkammerprofilen aus Aluminium müssen zum Verschweißen SpezialStäbe oder beim Elektroschweißen Spezialelektroden verwendet werden. Diese Schweißstäbe bzw. -elektroden sind einerseits teuer und andererseits sind zeitraubende Nachbearbeitungen der die Schweißraupen bedeckenden Schlacke notwendig. Solche Schlacken entstehen jedoch auch beim Elektroschweißen von Eisen mit ummantelten Elektroden.Connection nodes of this type are usually produced in such a way that the hollow chamber profiles made of metal are cut in a corresponding manner and connected to one another at the joints by welding. In the case of hollow-chamber profiles made of aluminum, special rods must be used for welding or special electrodes for electrical welding. These welding rods or electrodes are on the one hand expensive and on the other hand time-consuming reworking of the slag covering the welding beads is necessary. However, such slags also occur when iron is electrowelded with coated electrodes.
Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Herstellung derartiger Verbindungsknoten zu vereinfachen, sicherer zu gestalten und damit auch kostengünstiger auszuführen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte.The object of the present invention is to simplify the manufacture of such connection nodes, to make them more secure and thus to carry them out more cost-effectively. This object is achieved by the method steps specified in claim 1.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Überhitzen der Schweißstelle (n) sicher vermieden.Overheating of the welding point (s) is reliably avoided with the present invention.
Falls als Kühlmittel wenigstens teilweise ein Schutzgas verwendet wird, wird die Bildung einer beim Schweißen überlicherweise auftretenden und den Verbindungsprozeß störenden Oxidschicht sicher verhindert. Auch sind keine Spezialelektroden oder dgl. oder sonstige SpezialVorrichtungen notwendig. Es ergeben sich einwandfreie, einschlußfreie Schweißnähte. Wenn das erfindungsgemäße Verfahren auch besonders gut zum Schweißen von Aluminium- Hohlkammerprofilen geeignet ist, kann es ebenso gut und mit gleichen oder ähnlichen Vorteilen bei Eisen oder anderen Metallen angewendet werden.If a protective gas is at least partially used as the coolant, the formation of an oxide layer which usually occurs during welding and interferes with the connection process is reliably prevented. Also, no special electrodes or the like. Or other special devices are necessary. There are flawless, inclusion-free welds. If the method according to the invention is also particularly well suited for welding aluminum hollow chamber profiles, it can be applied equally well and with the same or similar advantages to iron or other metals.
Als Schutzgas wird bevorzugt Stickstoff, insbesondere in tiefgekühlter, flüssiger Form, verwendet, wodurch eine übermäßige Hitzeentwicklung beim Schweißvorgang vermieden und damit dichte Schweißnähte ohne Verwerfungen oder sonstige Unregelmäßigkeiten sichergestellt werden. Als Schutzgas eingesetzt werden können auch alle Arten von Edelgasen oder Gemische von Edelgasen, wie Argon, Helium, Krypton, Xenon oder dgl..Nitrogen, in particular in frozen, liquid form, is preferably used as the protective gas, as a result of which excessive heat development during the welding process is avoided and thus tight weld seams are ensured without warping or other irregularities. All types of noble gases or mixtures of noble gases such as argon, helium, krypton, xenon or the like can also be used as protective gas.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Anzahl von Hohlkammerprofilen, die zu einem Verbindungsknoten zusammengebracht werden sollen,Further advantageous details of the invention are described below with reference to the exemplary embodiments illustrated in the drawing. Show it: 1 shows a number of hollow chamber profiles which are to be brought together to form a connecting node,
Fig. 2 den aus den in Fig. 1 dargestellten Hohlkammerprofilen zusammengesetzten Verbindungsknoten,2 the connection node composed of the hollow chamber profiles shown in FIG. 1,
Fig. 3 drei Hohlkammerprofile für einen Verbindungsknoten in einer Explosionsdarstellung,3 shows three hollow chamber profiles for a connecting node in an exploded view,
Fig. 4 den aus den drei Hohlkammerprofilen derFig. 4 from the three hollow chamber profiles
Fig. 3 zusammengesetzten Verbindungsknoten.Fig. 3 composite connection node.
In der Fig. 1 sind Hohlkammerprofile 1 bis 5 dargestellt, die zu dem in Fig. 2 dargestellten Verbindungsknoten 6 zusammengesetzt werden. Das Hohlkammerprofil 1 ist im Querschnitt rechteckig und durchstößt, beispielsweise mit seinem Endteil 7, die hintere Seitenwand 8 des Hohlkammerprofils 2 und ragt somit in den Kammerraum 9.1 shows hollow chamber profiles 1 to 5, which are assembled to form the connection node 6 shown in FIG. 2. The hollow chamber profile 1 is rectangular in cross section and pierces, for example with its end part 7, the rear side wall 8 of the hollow chamber profile 2 and thus projects into the chamber space 9.
Die abgeschrägte Spitze 10 des im Querschnitt dreieckigen Mehrkammer-Hohlkammerprofils 3 ragt durch die geöffnete Unterseite 11 des ebenfalls aus mehreren Kammern bestehenden Hohlkammerprofils 2 und liegt mit der abgeschrägten Seite 12 von innen her an der Vorderwand 13 des Hohlkammerprofils 2 an.The beveled tip 10 of the multi-chamber hollow chamber profile 3, which is triangular in cross section, projects through the open underside 11 of the hollow chamber profile 2, which also consists of several chambers, and lies with the beveled side 12 from the inside against the front wall 13 of the hollow chamber profile 2.
Der bogenförmig verlaufende Abschnitt 14 des rechteckigen Hohlkammerprofils 5 ragt zwischen der hinteren Seitenwand 8 und der Vorderwand 13 des Hohlkammerprofils 2 in dessen Hohlraum. Zu diesem Zweck ist die Zwischenwand 15 desselben
entfernt. Dabei kommt ein Abschnitt der Unterseite 16 des Hohlkammerprofils 5 auf dem Eckabschnitt 17 des Hohlkammerprofils 3 zu liegen.The arcuate section 14 of the rectangular hollow chamber profile 5 projects between the rear side wall 8 and the front wall 13 of the hollow chamber profile 2 in its cavity. For this purpose the partition 15 is the same away. A section of the underside 16 of the hollow chamber profile 5 comes to rest on the corner section 17 of the hollow chamber profile 3.
Schließlich ist der eine Zunge 18 aufweisende Endteil 19 des Hohlkammerprofils 4 an die Unterseite 16 des Hohlkammerprofils 5 angelegt, wobei die Zunge 18 in einen nicht dargestellten Schlitz der Unterseite 16 eingreift.Finally, the end part 19 of the hollow chamber profile 4, which has a tongue 18, is placed against the underside 16 of the hollow chamber profile 5, the tongue 18 engaging in a slot in the underside 16, not shown.
Die Wände oder Zwischenwände der einzelnen Hohlkammerprofile 1 bis 5 sind derart mit zeichnerisch nicht näher angedeuteten Öffnungen oder Ausschnitten versehen, daß im Bereich des Stoßes aller Hohlkammerprofile 1 bis 5 bei Verwendung nur einer Einfüllöffnung 20 sämtliche Hohlräume miteinander verbunden sind.The walls or partitions of the individual hollow chamber profiles 1 to 5 are provided with openings or cutouts not indicated in the drawing in such a way that all cavities are connected to one another in the region of the joint of all hollow chamber profiles 1 to 5 when only one filler opening 20 is used.
In dieser in Fig. 2 dargestellten Zusammenbaulage werden die Hohlkammerprofile 1 bis 5 durch geeignete Haltemittel, beispielsweise mittels Klammern, zusammengehalten. In wenigstens einer Wand, beispielsweise in der Vorderwand 13 des Hohlkammerprofils 3, ist eine Einfüllöffnung 20 angebracht. Durch diese Einfüllöffnung 20 hindurch kann mittels einer Fülldüse oder dgl. ein Kühlmittel, bevorzugt in flüssiger Form, in den Hohlraum des den Verbindungsknoten 6 bildenden Abschnitts 21 eingebracht werden. Mit Vorteil wird als Kühlmittel ganz oder teilweise ein Schutzgas verwendet.In this assembly position shown in FIG. 2, the hollow chamber profiles 1 to 5 are held together by suitable holding means, for example by means of clips. A filling opening 20 is provided in at least one wall, for example in the front wall 13 of the hollow chamber profile 3. A coolant, preferably in liquid form, can be introduced through this filling opening 20 into the cavity of the section 21 forming the connecting node 6 by means of a filling nozzle or the like. A protective gas is advantageously used in whole or in part as the coolant.
Bevorzugt wird als Schutzgas ein inertes Gas, insbesondere Stickstoff, verwendet.
Günstig ist es auch, wenn als Schutzgas ein Edelgas oder ein Gemisch von Edelgasen verwendet wird.An inert gas, in particular nitrogen, is preferably used as the protective gas. It is also favorable if an inert gas or a mixture of inert gases is used as the protective gas.
Als Edelgas oder als Gemisch von Edelgasen kommen insbesondere Argon, Helium, Krypton oder Xenon in Betracht.Argon, helium, krypton or xenon are particularly suitable as noble gas or as a mixture of noble gases.
Die Einführung von Schutzgas verhindert beim Herstellen der Verbindungsnähte durch einen Schweißvorgang die Bildung von Oxidschichten, die bekanntlich den Schweißprozeß stören oder sogar verhindern. Auch wird die Schweißstelle ausreichend gekühlt, um dauerhafte und dichte Schweißverbindungen sicherzustellen.The introduction of protective gas prevents the formation of oxide layers during the production of the connecting seams by a welding process, which are known to disrupt or even prevent the welding process. The weld is also cooled sufficiently to ensure permanent and tight welded connections.
Es ist vorteilhaft, wenn an den Stoßstellen der einzelen Wände oder Profilkanten ein dünner Luftspalt vorhanden ist. Hierdurch kann beim Einführen des Schutzgases innen vorhandene Luft leichter entweichen.It is advantageous if there is a thin air gap at the joints of the individual walls or profile edges. As a result, air present inside can escape more easily when the protective gas is introduced.
Um mit möglichst wenig Kühlmittel bzw. Schutzgas auszukommen, sind bevorzugt die Enden der Hohlkammerprofile 1 bis 5 mit einer Abdichtung 30 gasdicht oder nahezu gasdicht abgedichtet oder es ist eine Abdichtung 30 im Bereich zwischen den Enden der Hohlkammerprofile 1 bis 5 und dem Verbindungsknoten 6 vorgesehen. Eine derartige Abdichtung 30 in Form eines Wandelements ist in Fig. 1 im Hohlkammerprofil 1 gestrichelt angedeutet. Die Abdichtung 30 kann durch Zusa menquetschen der Enden oder des Profils oder durch Anbringen, beispielsweise Ansetzen oder Einsetzen von geeigneten Dichtungsmitteln, erfolgen.In order to get by with as little coolant or protective gas as possible, the ends of the hollow chamber profiles 1 to 5 are preferably sealed gas-tight or almost gas-tight with a seal 30, or a seal 30 is provided in the area between the ends of the hollow chamber profiles 1 to 5 and the connecting node 6. Such a seal 30 in the form of a wall element is indicated by dashed lines in the hollow chamber profile 1 in FIG. 1. The seal 30 can be made by squeezing the ends or the profile or by attaching, for example attaching or inserting suitable sealants.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel läßt sich beliebig abändern. Es können auch mehr oder weniger als fünf Hohlkammerprofile vorgesehen sein.
Eine vereinfachte Knotenausführung ist als Beispiel in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Bei dieser Ausführung sind drei im Querschnitt rechteckige Hohlkammerprofile 1, 2 und 3 vorgesehen. Im Hohlkammerprofil 1 sind zwei Schlitze, nämlich ein Schlitz 21.2 zum Anfügen des Hohlkammerprofils 2 und ein Schlitz 21.3 zum Anfügen des Hohlkammerprofils 3 angebracht. Außerdem besitzt hier jedes Hohlkammerprofil 1, 2 und 3 je eine Einfüllöffnung 20.1 bzw. 20.2 bzw. 20.3 zum Einfüllen des Kühlmittels bzw. Schutzgases, insbesondere Stickstoff. Die Einfüllöffnungen 20.1 bis 20.3 befinden sich im engeren Bereich des Verbindungsknotens 6, wie anhand der Fig. 4 ersichtlich ist, die den zusammengesetzten Verbindungsknoten 6 zeigt.The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 can be changed as desired. More or less than five hollow chamber profiles can also be provided. A simplified node design is shown as an example in FIGS. 3 and 4. In this embodiment, three hollow chamber profiles 1, 2 and 3 with a rectangular cross section are provided. In the hollow section 1 there are two slots, namely a slot 21.2 for attaching the hollow section 2 and a slot 21.3 for attaching the hollow section 3. In addition, each hollow chamber profile 1, 2 and 3 has a filling opening 20.1 or 20.2 or 20.3 for filling the coolant or protective gas, in particular nitrogen. The filling openings 20.1 to 20.3 are located in the narrower region of the connection node 6, as can be seen from FIG. 4, which shows the assembled connection node 6.
Die Gestaltung der Hohlkammerprofile 1 bis 5 kann beliebig sein. Deren Anordnung ist lediglich immer derart zu gestalten, daß das Kühlmittel bzw. Schutzgas an sämtliche Stoßstellen möglichst gleichmäßig gelangen kann. Dabei ist es möglich, nicht alle Hohlkammerprofile 1 bis 5 gasdurchlässig miteinander zu verbinden, wenn mehrere Einfüllöffnungen vorgesehen werden. Jedoch muß gewährleistet sein, daß durch diese Einfüllöffnungen alle Hohlkammerprofile 1 bis 5 erreicht werden.The design of the hollow chamber profiles 1 to 5 can be any. Their arrangement is only ever to be designed in such a way that the coolant or protective gas can reach all joints as evenly as possible. It is possible not to connect all hollow chamber profiles 1 to 5 in a gas-permeable manner if several filler openings are provided. However, it must be ensured that all hollow chamber profiles 1 to 5 are reached through these filling openings.
Nach dem Schweißprozeß können bei geeigneter Wahl der Abdichtungen 30, je nach Erfordernis, diese wieder entfernt werden .
After the welding process, if the seals 30 are selected appropriately, they can be removed again as required.