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Dokumentenidentifikation DE10335691A1 07.04.2005
Titel Verfahren zum Herstellen eines Profils mit wenigstens einem Verbindungselement
Anmelder Volkswagen AG, 38440 Wolfsburg, DE
Erfinder Oehlerking, Conrad, 38527 Meine, DE;
Welsch, Frank, Dr., 38179 Schwülper, DE
DE-Anmeldedatum 05.08.2003
DE-Aktenzeichen 10335691
Offenlegungstag 07.04.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.04.2005
IPC-Hauptklasse B21B 1/08
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Profils mit wenigstens einem Verbindungselement, bei dem ein flaches Ausgangsmaterial gewalzt und das Verbindungselement erzeugt wird. Sie löst die Aufgabe, dieses Verfahren so zu gestalten, daß es auf einfache Weise die Herstellung eines Profils mit wenigstens einem Verbindungselement gestattet, das aus der Ebene einer Profilfläche herausragt. Dazu werden während des Walzens in mindestens eine Profilfläche (2, 4) ein Trennschnitt (10) oder mehrere Trennschritte (10, 20, 21, 30, 31, 32, 40, 41, 42) eingebracht, welche mindestens ein Flächenelement (12, 23, 34, 45, 46) begrenzen, und das mindestens eine Flächenelement (12, 23, 34, 45, 46) wird nach dem Walzvorgang zur Erzeugung des Verbindungselementes aus der Ebene der Profilfläche aufgebogen.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Profils durch Walzen eines flachen Ausgangsmaterials, bei dem ein oder mehrere Verbindungselemente zum Verbinden mit wenigstens einem weiteren Profil oder mit wenigstens einem Bauteil erzeugt werden.

Ein gattungsgemäßes Verfahren ist z. B. aus der DE 38 07 211 A1 bekannt. Darin wird ein Stahlprofil und ein Verfahren zum Warmwalzen eines Stahlprofils mit an den Flanschenden periodisch einzuwalzenden Rücksprüngen vorgeschlagen. Derartige Profile werden an den Flanschen zusammengeschweißt, beispielsweise zu Kastenträgern.

Aus der DE 36 36 478 A1 ist ebenfalls ein Verfahren zum Walzen von stranggegossenen Profilen bekannt, bei dem im wesentlichen aus einem Vorprofil Walzprofile unterschiedlicher Abmessungen erstellt werden können. Dazu wird einer Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe ein Stauchgerüst vorgeordnet, das für das Walzen von I-Profilen verringerter Höhe gegen die Flansche der I-Profile zur Reduktion der Steghöhe anstellbar ist. Entsprechend können zur Vergrößerung der Steghöhe die Walzen des vorgeordneten Stauchgerüstes gegen die Flanken der Flansche angestellt werden.

Aus der DE 31 44 082 A1 ist ein Verfahren zum Walzen eines I- oder H-Trägervorprofils mittels Profilkaliber aufweisender Walzen beschrieben. Bei diesem Verfahren wird in der Mitte der Schmalseiten einer plattenförmigen Bramme je eine keilförmige Führungsnut eingeformt. Zur Bildung der Flansche wird die Bramme danach im Bereich der Führungsnut weiter eingeschnitten wobei die zu beiden Seiten des Einschnittes entstehenden Flanken aufgebogen werden, bis sie als Flansch senkrecht zum Steg liegen.

Bei all diesen bekannten Verfahren werden I- oder H-Profile erzeugt, die nur an ihren Rändern verbunden werden können. Es besteht aber ein Bedürfnis, derartige Profile bzw. die durch Verbindung mehrerer derartiger Profile erzeugten Bauteile über ihre Flächen mit anderen Profilen bzw. Bauteilen zu verbinden. Derartige Profile sollen unter Einsatz der bereits bekannten, beispielsweise im zitierten Stand der Technik beschriebenen Verfahren einfach herstellbar sein.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, daß dieses auf einfache Weise die Herstellung eines Profils mit wenigstens einem Verbindungselement gestattet, das aus der Ebene einer der Profilflächen herausragt.

Die Lösung besteht darin, daß während des Walzvorgangs in mindestens eine Profilfläche mindestens ein oder mehrere Trennschnitte eingebracht werden, welche mindestens ein Flächenelement begrenzen, das im Anschluß an den Walzvorgang aus der Ebene der Profilfläche zur Erzeugung eines Verbindungselementes aufgebogen wird. Dabei kann während des Walzens in das Flächenelement auch ein Befestigungsloch oder eine Stanzmutter mit eingebracht werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, das Ausgangsmaterial an jeder beliebigen gewünschten Stelle in seiner Längsfläche mit einem oder mehreren Trennschnitten zu versehen, und nach dem Walzvorgang bzw. dem Rollumformvorgang Verbindungsflansche aufzubiegen. Dadurch ist es möglich, im Walzprozeß bzw. im Rollprozeß nicht nur ein Profil, sondern ein verbindungsfähiges Bauteil herzustellen.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Um das Aufbiegen der Flächenelemente zu erleichtern, ist es von Vorteil, in die Profilfläche eine oder mehrere Biegelinien einzubringen. Dadurch ist es möglich, das Flächenelement entlang einer exakt definierten Linie aufzubiegen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Verbindungselemente beliebiger Form hergestellt werden. Es sind abgerundete Verbindungselemente denkbar, die mittels eines einzigen Trennschnitts erzeugt werden. Auf diese Weise können z. B. auch wellenförmige Flächenelemente erzeugt werden. Denkbar sind ferner rechteckige, dreieckige, oder mit beliebig vielen Ecken versehene Verbindungselemente. Besonders bevorzugt ist eine Variante, bei der zwei zueinander parallele längsverlaufende Trennschnitte und ein rechtwinklig zu diesen Trennschnitten verlaufender mittiger Trennschnitt erzeugt werden. Daraus resultieren zwei rechteckige Flächenelemente, die wie zwei Flügel einer Tür nach außen gebogen werden können.

Die Flächenelemente können dabei sofort im Anschluß an den Walzvorgang aufgebogen werden. Es ist jedoch auch möglich, die Profile im Anschluß an den Walzvorgang zuerst weiterzuverarbeiten, beispielsweise mit anderen Profilen, welche auf die gleiche oder auf konventionelle Art und Weise hergestellt sind, zu einem Bauteil zusammenzufügen, und dann erst das mindestens eine Flächenelement aufzubiegen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind also beliebige Varianten von Verbindungselementen, insbesondere Verbindungsflanschen herstellbar, so daß verbindungsfähige Profile bzw. daraus hergestellte bindungsfähige Bauteile resultieren.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1a eine schematische Darstellung eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Profils, wobei in die Profilfläche verschiedene Trennschnitte und Biegelinien eingebracht sind;

1b das Profil aus 1a mit aufgebogenen Flächenelementen;

2a ein weiteres Ausführungsbeispiel eines verbindungsfähigen Bauteils mit in eine Profilfläche eingebrachten Trennschnitten und Biegelinien;

2b das Bauteil aus 2a mit aufgebogenen Flächenelementen und

2c das Bauteil aus 2a mit aufgebogenen Flächenelementen und Befestigungslöchern.

Ein Ausführungsbeispiel eines Profils 1 ist in den 1a und 1b schematisch dargestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf konventionellen Herstellungsverfahren von Profilen, wie sie beispielsweise in der DE 31 44 082 A1, DE 30 33 866 C2 oder DE 36 36 478 A1 beschrieben sind. Während des Walzvorganges werden in die Profilfläche 2 eines Profils 1 verschiedene Trennschnitte und Biegelinien eingebracht. Dazu werden Profilwalzen bzw. Profilkaliber aufweisende Walzen verwendet. Je scharfkantiger die Profile derselben sind, desto schärfer sind die in die zu bearbeitende Profilfläche 2 eingearbeiteten Linien, bis hin zum Einwalzen von Trennschnitten. Die Profile in den Walzen können verschieden scharfe Kanten aufweisen, so daß in nur einem Arbeitsgang Trennschnitte und Biegelinien eingewalzt werden können. So weist das Profil 1 verschiedene, auf diese Weise eingewalzte Trennschnitte und Biegelinien auf. Ein Trennschnitt 10 verläuft U-förmig, wobei dessen beide Schenkel an den freien Enden durch eine Biegelinie 11 miteinander verbunden sind. Daraus resultiert ein halbrundes Flächenelement 11. Des Weiteren sind zwei V-förmig zueinander angeordnete Trennschnitte 20, 21 eingebracht worden, welche einen Winkel &agr; einschließen, so daß ein V-förmiges Flächenelement 23 definiert wird. Die freien Enden des V sind durch eine Biegelinie 22 miteinander verbunden, so daß eine Dreiecksform resultiert. Schließlich sind drei senkrecht zueinander angeordnete Trennschnitte 30, 31, 32 eingebracht worden, die ein rechteckiges Flächenelement 34 definieren, das durch eine Biegelinie 33 zwischen den freien Enden der beiden längeren Trennschnitte 30, 32 geschlossen ist.

1b zeigt das Profil 1 aus 1a. Nunmehr sind die Flächenelemente, also das U-förmige Flächenelement 12, das V-förmige Flächenelement 23 und das rechteckige Flächenelement 34 etwa im rechten Winkel aus der Profilfläche 2 des Profils 1 um die jeweilige Biegelinie 11, 22, 33 herausgebogen. Daraus resultieren Verbindungsflansche, die zur Verbindung des Profils 1 mit anderen Bauteilen dienen.

2a zeigt schematisch ein Bauteil 3 mit einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Profil 4. In die Profilfläche 5 des Profils 4 sind zwei parallel zueinander und parallel zu dessen Längskanten verlaufende Trennschnitte 40, 41 und im rechten Winkel zu diesen ein mittiger Trennschnitt 42 eingebracht, der die beiden längs verlaufenden Trennschnitte 40 und 41 miteinander verbindet. Die freien Enden der Trennschnitte 40, 41 sind über Biegelinien 43, 44 miteinander verbunden. Es resultieren zwei rechteckige Flächenelemente 45, 46.

2b zeigt das Bauteil 3 aus 2a mit aufgebogenen Flächenelementen 45, 46. Die Flächenelemente 45, 46 sind entlang der Biegelinien 43, 44 derart aufgebogen, daß sie etwa im rechten Winkel zur Profilfläche 5 stehen. Daraus resultiert ein verbindungsfähiges Bauteil 3. In 2c ist dieses Bauteil mit in die Flächenelemente während des Walzens eingebrachten Befestigungslöchern 47 dargestellt.

1Profil 2Profilfläche von 1 3Bauteil aus 4 4Profil 5Profilfläche von 4 10Trennschnitt in 2 11Biegelinie an 10 12Flächenelement 20Trennschnitt in 2 21Trennschnitt in 2 22Biegelinie an 20 und 21 23Flächenelement 30Trennschnitt 31Trennschnitt 32Trennschnitt 33Biegelinie an 30, 32 34Flächenelement 40Trennschnitt 41Trennschnitt 42mittiger Trennschnitt 43Biegelinie an 40, 41 44Biegelinie an 40, 41 45Flächenelement 46Flächenelement 47Befestigungsloch

Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Herstellen eines Profils mit wenigstens einem Verbindungselement, bei dem ein flaches Ausgangsmaterial gewalzt und das Verbindungselement erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des Walzens in mindestens eine Profilfläche (2, 5) ein Trennschnitt (10) oder mehrere Trennschnitte (20, 21, 30, 31, 32, 40, 41, 42) eingebracht werden, welche mindestens ein Flächenelement (12, 23, 34, 45, 46) begrenzen, und daß das mindestens eine Flächenelement (12, 23, 34, 45, 46) nach dem Walzvorgang zur Erzeugung des Verbindungselementes aus der Ebene der Profilfläche aufgebogen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Biegelinie (11, 22, 33, 43, 44) für das das Flächenelement erzeugt wird, entlang derer dieses (12, 23, 34, 45, 46) aufgebogen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere abgerundete (10), rechteckige (34, 45, 46), dreieckige (23) und/oder vieleckige Verbindungselemente erzeugt werden.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung zweier rechteckiger Flächenelemente (45, 46) zwei zueinander parallele, längs verlaufende Trennschnitte (40, 41) und ein rechtwinklig zu diesen Trennschnitten verlaufender mittiger Trennschnitt (42) erzeugt werden.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in das jeweilige Flächenelement beim Walzen ein Befestigungsloch oder eine Stanzmutter eingebracht wird.
  6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an den Walzvorgang das Profil (1, 4) zunächst weiterverarbeitet wird, insbesondere mit wenigstens einem weiteren Profil oder mit wenigstens einem anderen Bauteil zu einem Bauteil (3) zusammengefügt wird, und daß danach das mindestens eine Flächenelement (45, 46) aufgebogen wird.
  7. Profil mit wenigstens einem Verbindungselement, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (12, 23, 34, 45, 46) aus der Ebene der Profilfläche ausgestellt ist.
  8. Bauteil mit wenigstens einem Verbindungselement, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens ein Profil nach Anspruch 6 aufweist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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