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Rohr, insbesondere Abstandhalter für Isolierglas
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t Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohr, insbesondere Abstandhalter
für Isolierglas, das aus einem Flachmaterialstreifen besteht, dessen Ränder durch
Rollverformen zusammengebogen und von außen miteinander verschweißt sind.
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Abstandhalterprofile werden über Eckwinkel zu einem Rahmen zusammengebaut,
der zwischen zwei umrißmäßig gleich großen Glasscheiben angeordnet wird und diese
im Abstand voneinander hält. Ein solcher Rahmen soll möglichst druck- und verwindungssteif
sein, damit -er problemlos zu verarbeiten ist. Die Steifigkeit eines durch Rollverformen
hergestellten Abstandhalters, der aus Kostengründen aus möglichst dünnwandigem Material
hergestellt wird, ist besonders dann verhältnismäßig groß, wenn die Ränder des Flachmaterialstreifens
miteinander fest verbunden sind. Ein solches festes Verbinden erfolgt bekannterweise
durch Hochfrequenzschweißen.
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Dabei ergibt sich doch eine vergleichsweise grobe Schweißnaht,
die
eine gewisse Mindestwandstärke voraussetzt und auch unschön aussieht und anschließend
bearbeitet werden muß.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Rohr der
eingangs genannten Art so zu verbessern, daß äußerst dünne Flachmaterialstreifen
zu einem Rohr mit sehr ansprechendem Äußeren bearbeitet werden können.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Flachmaterialstreifen
mit mindestens einer Nutzschicht versehen ist und seine Ränder in an sich bekannter
Weise strahlungsenergieverschweißt sind.
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Strahlungsenergieschweißen ist mit sehr scharfer Bündelung möglich,
so daß die Schweißstellen bzw. die Schweißnähte klein bzw. dünn und schmal gehalten
werden können, wobei die für Rohre bzw. Abstandhalter erforderliche Verbindungsfestigkeit
der Ränder völlig ausreicht.
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Eine Nutzschicht des Flachmaterialstreifens wird durch die scharfe
Bündelung des Schweißstrahls und dessen Wirkung nur an der vorgesehenen Schweißstelle
beeinträchtigt.
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Während bei herkömmlichem Verschweißen, z. B. Hochfrequenzschweißen,/von
mit Nutzschicht versehenem Materialstreifen eine Zerstörung bzw. Beeinträchtigung
von außerhalb der Schweiß stelle gelegener Bereiche der Nutzschicht nicht vermieden
werden könnte, hat sich beim Strahlungsenergieschweißen eine solche Beeinträchtigung
vollständig vermeiden lassen. Das ist besonders dann von Vorteil, wenn die Nutzschicht
zum ansprechenden Aussehen des Abstandhalters vorhanden ist, also z. B. als Eloxalschicht
oder Kunststoffüberzugsschicht ausgebildet ist.
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Dem Verschweißen kann jegliche Strahlungsenergie dienen, welche geeignet
ist, an der Schweißstelle die
zum Schmelzen des jeweils verwendeten
Werkstoffs des Flachmaterialstreifens geeignete Energiedichte zu erzielen. Korpuskelstrahlung
kommt ebenso in Betracht, wie Wellenstrahlung. Zum Verschweißen mit Korpuskelstrahlung
kann das Elektronenstrahlschweißen eingesetzt werden. Beim Verschweißen mit Wellenstrahlung
ist es besonders vorteilhaft, wenn die Ränder laserverschweißt sind. Laserstrahlen
sind als scharf gebündelte Lichtstrahlen hoher Energiedichte nicht nur in der Lage,
die erforderliche Schweißenergie an der gewünschten Stelle zur Verfügung zu stellen,
sondern darüber hinaus ist die Regelung z. B. zur Nachführung bzw. Positionierung
der Laserstrahlen an den Rändern des Flachmaterialstreifens leicht möglich. Durch
die scharfe Bündelung des SChweißstrahls kann es vermieden werden, die Schweißstelle
über die gesamte Materialstärke des Flachmaterialstreifens ausbilden zu müssen#.
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Vorteilhafterweise ist die Verschweißung von den Rohraußenflächen
entfernt und dem Rohrinneren benachbart angeordnet. Bei einem derartigen Rohr ist
die Verschweißung von außen nicht mehr sichtbar. Sowohl bei Flachmaterialstreifen
bzw. Abstandhaltern mit Nutzschicht, als auch solchen ohne Nutzschicht wird eine
Beeinträchtigung des Aussehens vollständig vermieden. Der Abstandhalter ist torsionsstabil
und insbesondere verhindert die dem Rohrinneren benachbarte Anordnung der Verschweißung,
daß von außen im Bereich des Längsschlitzes einwirkende Querkräfte die Ränder gegeneinander
versetzen und/oder nach innen durchbiegen können.
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Wenn auch außen am Rohr eine Verschweißung vorhanden ist, bedeutet
das eine zusätzliche Versteifung des Abstandhalters insbesondere gegen Kräfte, die
den Längsschlitz- nach außen verbreitern wollen.
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Aus Steifigkeitsgründen ist die Verschweißung eine unterbrechungsfrei
längs am Rohr durchlaufende Schweißnaht.
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Im Inneren eines Abstandhalters bzw. eines aus Abstandhaltern hergestellten
Rahmens befindet sich ein Trockenmittel, welches das von der Isolierglaseinheit
eingeschlossene Luftvolumen trocken hält. Hierzu muß dafür gesorgt werden, daß Luftaustausch
zwischen dem Rohrinneren# und dem eingeschlossen#en Luftvolumen möglich ist. In
diesem Sinne ist es vorteilhaft, wenn die Verschweißung zum Luftaustausch des Rohrinneren
beitragend porös ausgebildet ist. Das läßt sich beispielsweise durch einen Auftrag
eines geeigneten Werkstoffs auf die Ränder des Flachmaterialstreifens erreichen.
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Ein solcher Auftrag kann speziell für diesen Zweck vorgenommen werden,
jedoch auch die ohnehin z. B. zum Korrosionsschutz des Flachmaterialstreifens dienende
Nutzschicht sein, beispielsweise eine Zinkschicht. In diesem Sinne ist es besonders
vorteilhaft, wenn verzinktes Stahlblech an seinen Rändern strahlungsenergieverschweißt
-ist.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist die Verschweißung gasdicht und/oder
korrosionsfest ausgebildet und vorzugsweise unter Katalysatorgasanwendung hergestellt.
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Die Katalysatorgasanwendung ermöglicht es, auf die Gasdichtigkeit
und/oder die Korrosionsfestigkeit der Verschweißung wie auf die Qualität der Verschweißung
allgemein Einfluß zu nehmen. Die Verschweißung bzw. Schweißnaht besteht dann entweder
aus korrosionsfestem Werkstoff und/oder das Katalysator- bzw. Reaktionsgas bewirkt
die Korrosionsfestigkeit der gesamten Verschweißung, zumindest aber eine korrosionsfeste
obere Nahtschicht. Läuft die Verschweißung unterbrechungsfrei durch und ist gasdicht
ausgebildet, so müssen für das Trockenhalten des von der
Isolierglaseinheit
eingeschlossenen Luftvolumens besondere Öffnungen im Abstandhalter vorgesehen werden,
die an sich bekannt sind. Bei einem Abstandhalter mit über seine Länge verteilten,
einen Luftaustausch des Rohrinneren gestattenden Öffnung sind die Öffnungen als
Kantenausnehmungen oder als Perforationslöcher in einem Stahlblechs#treifen vorhanden.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Verschweißung mit Strahlungsenergie 'ermöglicht
die Verwendung derart dünner Stahlbleche, daß die Kantenausnehmungen oder die perforationslöcher
in bei Aluminium herkömmlicher Weise mit Präge- und/oder Lochstanzrädern hergestellt
werden können.
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Um die Korrosionsfestigkeit der Schweißnaht zu erreichen, weist die
Verschweißung eine vorzugsweise durch Lackieren und/oder Galvanisieren und/oder
elektrochemisches Passivieren und/oder Brünieren und/oder Kunststoffbeschichten
hergestellte Korrosionsschutzschicht auf.
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Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen#
eines Rohrs, insbesondere eines Abstandhalters für Isolierverglasungen, bei dem
ein Flachmaterialstreifen durch ein mit mehreren hintereinander angeordneten Sätzen
von Verformungsrollen versehenes Rohrwalzwerk transportiert und zu einem einen Längsschlitz
aufweisenden Profil verformt wird, dessen Ränder miteinander verschweißt werden.
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Um die Verschweißung ausschließlich dem Rohrinneren benachbart anzuordnen,
werden die einen Längsschlitz bildenden Ränder vor ihrem Verschweißen unter Wahrung
von Abstand zwischen ihren Außenkanten aneinandergelegt und nur in dem dem Rohrinneren
benachbarten Berührungsbereich mit einem die Außenkanten unberührt lassenden Schweißstrahl
von außen verschweißt, wonach das Rohr unter Beseitigung des Außenkantenabstandes
in seine endgültige Profilform gerollt wird. Der Abstand der
Außenkanten
voneinander gewährleistet beim Schweißen, daß der entsprechend scharf gebündelte
Schweißstrahl überhaupt keinen Einfluß auf die Außenkanten nehmen kann, was insbesondere
bei der Verwendung von mit einer Nutzschicht versehenen Flachmaterialstreifen zur
Herstellung des Abstandhalters bzw. des Rohrs von Vorteil ist.
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Bei dem vorbeschriebenen Verfahren werden vorteilhafterweise Flachmater#ialstreifen
mit glatt senkrecht abgeschnittenen Rändern verwendet und die Ränder werden unter
einem vorzugsweise stumpfen Winkel mit ihren Innenkanten in Berührung gebracht und
danach miteinander verschweißt. Dabei können einfach herzustellende und zu verarbeitende,
im Querschnitt rechteckige Flachmaterialstreifen verwendet werden, also unter Einsparung
von an den Rändern vorhandenen Abkröpfungen und/oder Absetzungen für Überlappungen
bei gleichbleibender Wandstärke.
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Vorteilhafterweise werden die Ränder vor ihrem Verschweißen mit einem
Auftrag zur Herstellung einer porösen und/oder korrosionsbeständigen Schweißnaht
versehen.
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Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Abstandhalters gemäß
der Erfindung, Fig. 2, 3 vergrößerte Teilansichten von Abstandhalter#n, Fig. 4 eine
spezielle Anordnung von Rändern eines Flachmaterialstreifens zum von außen erfolgenden
Verschweißen und
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung
zur Herstellung der erfindungsgemäßen Rohre bzw. Abstandhalter.
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Der in Fig. 1 dargestellte Abstandhalter 10 ist zwischen zwei Glasscheiben
11 angeordnet. Diese liegen an zwei Glasanlageflächen 12 des Abstandhalters 10 an
und werden durch letzteren auf einem der Breite des Abstandhalters 10 entsprechenden
Abstand voneinander gehalten. Die Glasscheiben 11 stehen etwas über die Außenseite
13 des Abstandhalters 10 vor, so daß der Raum zwischen den Überständen der Glasscheiben
11 mit einer Versiegelungsmasse 14 gefüllt werden kann, die auch zur klebenden Verbindung
des Abstandhalters 10 mit den Glasscheiben 11 dient und dabei dafür sorgt, daß keine
Feuchtigkeit von außen in den zwischen den Glasscheiben 11 gelegenen Innenraum gelangen
kann.
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Im Inneren 21 des Abstandhalters 10 ist ein Trockenmittel 22 vorhanden,
welches das Innere 21 ganz oder teilweise ausfüllt. Das Trockenmittel 22 absorbiert
die Luftfeuchtigkeit im Inneren 21 und/oder im Innenraum zwischen den Glasscheiben
11. Infolgedessen können sich an den Innenseiten der Glasscheiben 11 keine die Durchsicht
verschlechternden Ablagerungen bilden.
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Der Luftaustausch bzw. die Feuchtigkeitsabsorption erfolgt über Öffnungen
20, die in einer dem zwischen den Glasscheiben 11 gelegenen Innenraum zugewendeten
Innenwand 15 des Abstandhalters 10 angeordnet sind. Die Innenwand 15 wird von den
Rändern 17, 19 des aus einem Flachmaterialstreifen hergestellten Abstandhalters
10 gebildet. Diese Ränder 17, 19 stoßen stumpf zusammen, so daß die Innenwand 15
eine durchweg gleichbleibende Wandstärke hat. Der Abstandhalter 10 ist also aus
einem im Querschnitt flach rechteckigen Streifen hergestellt. Andere Ausbildungen
der Innenwand 15 im Bereich
des von den Rändern 17, 19 gebildeten
Längsschlitzes 16 sind ebenfalls möglich, beispielsweise unter Abkröpfung oder absetzendes
Walzen hergestellte Überlappungeri bzw. unter Verwendung von Falzen ineinandergreifende
Ränder. -Die in den Fig. 2 bis 4 dargestellten stumpf gestoßenen Ränder 17, 19 sind
daher lediglich beispielsweise gewählt und beschränken den Schutzumfang der Erfindung
nicht. Entsprechendes gilt auch für den Werkstoff des Abstandhalters 10, der vorzugsweise
aus Stahl- bzw. Eisenblech oder Aluminiumblech hergestellt ist. Auch Kunststoffstreifen
kommen zur Herstellung des Abstandhalters 10 infrage.
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Die in Fig. 2 dargestellte Teilansicht des Endes eines Abstandhalters
10 zeigt stumpf gestoßen angeordnete Ränder 17, 9 desselben Flachmaterialstreifens
nach dessen Rollverformen zum Abstandhalter 10. Dieser ist außen mit einer Nutzschicht
23 umkleidet, die im Bereich des Längsschlitzes 16 entsprechend unterbrochen ist.
Eine Verschweißung 24 im Bereich der Längsnaht 16 ist von Rohraußenflächen entfernt
dem Rohrinneren zugewendet, läßt also die auf der Außenseite angeordneten Nutzschicht
23 unberührt. Eine #in Richtung des Pfeiles 25 erfolgende Belastung führt nicht
zu einem Öffnen des Längsschlitzes 16, da die Verschweißung 24 dies verhindert.
Die Ränder 17, 19 sind derart aneinander befestigt, daß gemeinsame Relativbewegungen
nach innen oder Relativbewegungen zwischen den Rändern 17, 19 infolge einseitiger,
nur auf einen Rand wirkender Belastung oder infolge von Torsionsbeanspruchung des
Abstandhalters 10 nicht auftreten können.
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Bei dem in Fig. 3 dargestellten Rohr ist außen eine Nutzschicht 23
und innen eine zusätzliche Nutzschicht 23' dargestellt. Die Außenschicht 23 ist
beispielsweise eine Farb- und/oder Eloxalschicht, während
innen
z. s. eine Kunststoffbeschichtung vorhanden ist, um eine chemische Reaktion zwischen
dem Inhalt des Innenraumes 21 und der Innenwand des Rohres bzw. des Abstandhalters
10 zu verhindern. Auch dieses Rohr ist im Bereich seines Längsschlitzes 16 verschweißt.
Verschweißungen 24 sind sowohl innen als auch außen vorgesehen. Durch die scharfe
Bündelung und die Dosierung des Schweißstrahls wird erreicht, daß die Nutzschicht
23 bzw. 23' unbeschädigt bleibt und in gewünschtem Umfang zur Verfügung steht. Eine
derartige doppelte Verschweißung der Ränder 17, 19 im Bereich des Längsschlitzes
16 braucht nicht über die gesamte Höhe des Längsschlitzes 16 ausgeführt zu werden,
sondern kann in dem dargestellten Maße genügen. Die Verschweißungen 24 können, wie
auch im Falle der Fig. 2, völlig gasdicht und wenn erforderlich korrosionsbeständig
ausgeführt werden. Dann müssen besondere Öffnungen vorgesehen werden, damit der
Innenraum 21 des Abstandhalters 10 mit dem zwischen den Glasscheiben 11 gelegenen
Innenraum kommuniziert. Das erfolgt gemäß Fig. 1 über die Öffnungen 20, die beispielsweise
im Rand 17 des Abstandhalters 10 angeordnet sind. Sie werden mit entsprechenden
Präge- bzw. Rändelwalzen in die Stirnkanten des Randes 17 eingebracht, was auch
bei der Verwendung von Stahlblech möglich ist, da dessen Wanddicke wegen der Erfindung
so gering sein kann, daß die Einbringung keine Schwierigkeiten macht. Dasselbe gilt
für die mit Lochstanzrädern erfolgende Herstellung von nicht dargestellten Luftaustauschöffnungen,
die nicht in dem Bereich des Längsschlitzes 16 angeordnet sind.
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Die Herstellung der erfindungsgemäßen Rohre wird anhand der Fig.
5 in Verbindung mit Fig. 4 erläutert.
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Ein planer Flachmaterialstreifen 18 wird von einer Vorratsrolle 29
über eine Umlenkrolle 30 abgewickelt und in das Rohrwalzwerk 31 transportiert, beispielsweise
durch das erstere Rollenpaar 32. Die Rollenpaare
des Rohrwalzwerks
31 verformen den Blechstreifen 18, bis dessen Ränder 17, 19 die in Fig. 4 dargestellte
Lage haben. Die Anstellung der Ränder 17, 19 erfolgt unter einem stumpfen Winkel
t wobei sich die Innenkanten 25 berühren. Die Außenkanten 26 haben Abstand voneinander,
der so groß ist, daß ein von einer Linse 28 gebündelter Schweißstrahl 39 ohne deren
Berührung auf die Innenkanten 25 fällt. Der Schweißstrahl 29 ist derart energiegebündelt,
daß es nur in dem gepunktet dargestellten Schweißbereich 40 zum Schmelzen des Werkstoffs
des Flachmaterialstreifens kommt, dessen Ränder 17, 19 infolge der Berührung miteinander
verschweißen.
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Dieses Verschweißen erfolgt hinter dem vorletzten Rollenpaar 33 und
vor dem letzten Rollenpaar 36, welches den gemäß Fig. 4 ausgebildeten bzw. angeordneten
vorverformten Flachmaterialstreifen in die in Fig. 2 dargestellte Lage rollverformt.
Damit ist der Abstandhalter 10 fertig und kann von der Trennvorrichtung 37 durchtrennt
werden, wenn eine vom Rohrwalzwerk 31 aus gesehen genügende Länge hinter der Trennvorrichtung
37 erzeugt wurde.
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Bei dem Verfahren gemäß Fig. 5 werden die Öffnungen 20 durch ein
Prägerad erzeugt, das senkrecht zur Darstellungsebene auf eine Kante des Randes
17 und/oder des Randes 19 drückt. Fig. 5 zeigt ein mit dem Flachmaterialstreifen
18 mitlaufendes Lochstanzrad 38, welches vorteilhafterweise vor dem ersten Rollenpaar
32 angeordnet ist.
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Ein Auftrag eines Mittels zur Herstellung einer porösen und/oder
korrosionsbeständigen Schweißnaht erfolgt kurz vor der Schweißstelle bei 34, wo
z. B. aus einem Behälter 35 Chrommolybdänpulver in den V-förmigen Bereich zwischen
den Schweißbereichen 40 der Ränder 17,
19 eingetragen wird. Der
Auftrag bzw. das Zuführen des erforderlichen Mittels erfolgt also ebenso von außerhalb
des Rohrs bzw. des Abstandhalters 10, wie das Schweißen.