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Dokumentenidentifikation DE19716435C2 05.07.2001
Titel Verfahren zur Herstellung eines gitterrostartigen, profilierten Erzeugnisses, Anlage zur Durchführung des Verfahrens sowie nach dem Verfahren herstellbares Erzeugnis
Anmelder Arnold, Anneliese, 57413 Finnentrop, DE
Vertreter PATENTANWALTSKANZLEI FRITZ, 59757 Arnsberg
DE-Anmeldedatum 18.04.1997
DE-Aktenzeichen 19716435
Offenlegungstag 22.10.1998
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 05.07.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.07.2001
IPC-Hauptklasse B21D 31/04
IPC-Nebenklasse F16S 3/08   F16S 1/10   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gitterrostartigen, profilierten Erzeugnisses aus einem Coil oder plattenförmigen Werkstück, wobei das Werkstück schrittweise vorgeschoben, geschlitzt und gestreckt wird sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens und ein nach dem Verfahren herstellbares Erzeugnis.

Gitterrostartige, profilierte Erzeugnisse können zum Beispiel im Baugewerbe genutzte Laufplanken, Bügelbrettunterlagen, Gitterroste, Treppenstufen oder dergleichen sein.

Bei derartigen gitterrostartigen, profilierten Erzeugnissen wird in der Regel zunächst ein gitterrostartiges Zwischenprodukt durch Stanzung erzeugt und ein weiteres, gesondert profiliertes Werkstück mit dem ersteren z. B. durch Verschraubung oder Verschweißung verbunden. Dieses Herstellungsverfahren hat den Nachteil, daß die Stanzung mit erheblichem Materialverlust verbunden ist und das Zusammenfügen der Zwischenprodukte weiteren Fertigungs- bzw. Montageaufwand erfordert.

Der Erfindung liegt zunächst die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der oben genannten Art bereitzustellen, welches effizienter und kostengünstiger ist, sowie eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellen, welche eine Streckmetallanlage mit einer Transporteinrichtung für das Werkstück, ein vertikal- und horizontal oszillierendes Obermesser und ein Untermesser umfaßt, sowie ein Erzeugnis mit einer im Grundriß länglichen, in etwa rechteckigen Form und mit einem oder mehreren gitterrostartigen Bereichen und einem oder mehreren massiven profilierten Bereichen bereitzustellen, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das Werkstück lediglich bereichsweise in Vorschubrichtung geschlitzt und gestreckt wird, so daß gitterrostartige Bereiche und massive Bereiche entstehen, daß das Werkstück anschließend senkrecht zur Streckrichtung gerichtet wird, um durch das bereichsweise Strecken entstandene Biegungen zu entfernen, und daß das Werkstück in einem letzten Verfahrensschritt profiliert wird, wobei der Materialfluß in der Profilieranlage senkrecht zur Streckrichtung des Werkstücks erfolgt. Hierdurch ist es mit spürbarer Einsparung an Material- und Fertigungsaufwand möglich, ein gitterrostartiges, profiliertes Erzeugnis aus einem Coil oder plattenförmigen Werkstück herzustellen. Dadurch, daß das Material nicht teilweise gestanzt sondern teilweise gestreckt wird, kann die Ausgangslänge des Materials entsprechend geringer ausfallen. Die verbleibenden massiven Bereiche können gleich zur Profilierung verwendet werden und dem Erzeugnis die erforderliche Steifigkeit verleihen. Ein Anschrauben, bzw. ein Anschweißen von profilierten Bereichen kann entfallen.

Eine zweckmäßige Weiterbildung des Verfahrens sieht ferner vor, daß das Werkstück mehrstufig profiliert wird. So können beliebige Arten von Profilierungen erzeugt werden, wobei das für die Steifigkeit bzw. den Anwendungsfall des Erzeugnisses günstigste Profil ausgewählt werden kann.

Die Aufgabe hinsichtlich der Anlage zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens nach Patentanspruch 1, wird durch eine Anlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 gelöst. Erfindungsgemäß ist eine Anlage der obigen Art vorgesehen, wobei eine Einrichtung zur Anhebung und dem Halten des Obermessers aus der Schneidebene hinaus vorgesehen ist und ein Schrittmotor zum bereichsweisen Vorschub des Werkstücks, welcher der jeweiligen Länge der massiven Bereiche in etwa entspricht, wobei eine Steuerung vorgesehen ist, die den Vorschub des Werkstücks durch den Schrittmotor nur dann zuläßt, wenn das Obermesser mittels der Einrichtung angehoben ist. Nur so ist es möglich, daß das Werkstück nur bereichsweise gestreckt wird und zusätzliche massive Bereiche entstehen. Nur wenn das Obermesser aus der Schneidebene hinaus angehoben und in der Position angehalten wird, kann das Werkstück über eine beliebig wählbare Distanz vortransportiert werden, ohne daß der dadurch entstehende massive Bereich durch das Messer beschädigt wird.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Anlage ist eine Einrichtung zur Veränderung der Hubbewegung des Messers vorgesehen. Nur so ist es möglich, daß das Messer in den kritischen Übergangsbereichen zwischen gitterrostartigem, gestreckten Bereich und einem massiven Bereich zunächst nicht die volle Hubhöhe, sondern nur eine kleinere ausführt, so daß das Werkstück nicht überstreckt wird und damit Materialbeschädigungen, wie z. B. Risse, auftreten.

Die Aufgabe hinsichtlich der Bereitstellung eines Erzeugnis mit einer im Grundriß länglichen, in etwa rechteckigen Form und mit einem oder mehreren gitterrostartigen Bereichen und einem oder mehreren massiven profilierten Bereichen, wird durch ein Erzeugnis mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Dabei ist ein Erzeugnis der oben genannten Art vorgesehen, bei dem das Erzeugnis wenigstens entlang einer Seite einen massiven, profilierten Randbereich mit einer Oberseite aufweist, wobei der Randbereich ausgehend von seiner Oberseite mehrere gebogene Seiten aufweist und die letzte gebogene Seite wieder in Richtung der Oberseite weist. Somit kann die Steifigkeit des Erzeugnisses enorm erhöht werden.

Wenn bei einer sinnvollen Ausgestaltung des Erzeugnisses wenigstens eine Seite des profilierten Randbereichs profilartige Rillen und/oder trapezförmige Vertiefungen aufweist, können die gebogenen Seiten selbst auch versteift werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Erzeugnisses ist die letzte gebogene Seite an ihrem Ende mit einer haken- bzw. winkelförmigen Umbiegung versehen. Dies führt zu einer zusätzlichen Versteifung der letzten gebogenen Seite an ihrem Endbereich.

Wenn zweckmäßigerweise die letzte gebogene Seite an die Oberseite des profilierten Randbereichs herangeführt wird, entsteht ein geschlossenes Profil mit erhöhter Steifigkeit. Bei Vorliegen einer haken- bzw. winkelförmigen Umbiegung am Ende der letzten gebogenen Seite, kann diese zudem über Rollnahtschweißen oder Heftschweißen mit der Oberseite des profilierten Randbereichs verbunden werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Erzeugnisses sieht vor, daß ausgehend von der Oberseite des profilierten Randbereichs drei, jeweils etwa 90° in die gleiche Richtung gebogene Seiten vorgesehen sind. So können Rechteckprofile mit hoher Steifigkeit hergestellt werden.

Eine andere zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Erzeugnisses sieht vor, daß ausgehend von der Oberseite des profilierten Randbereichs drei, jeweils in die gleiche Richtung gebogene Seiten vorgesehen sind, wobei die erste Seite in etwa 90°, die zweite Seite in etwa 90° und die dritte Seite weniger als 90° gebogen ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, daß ausgehend von der Oberseite des profilierten Randbereichs drei, jeweils in die gleiche Richtung gebogene Seiten vorgesehen sind, wobei die erste Seite mehr als 90°, die zweite Seite weniger als 90° und die dritte Seite weniger als 90° gebogen ist. Auf diese Weise lassen sich V-förmige Randprofile mit hoher Steifigkeit erzielen.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Erzeugnisses ist vorgesehen, daß ausgehend von der Oberseite des profilierten Randbereichs sieben, teilweise in unterschiedliche Richtungen gebogene Seiten vorgesehen sind, wobei die erste Seite in etwa 90°, die zweite Seite in die gleiche Richtung um etwa 90°, die dritte Seite in die gleiche Richtung weniger als 90°, die vierte Seite in die entgegengesetzte Richtung weniger als 90°, die fünfte Seite in die gleiche Richtung weniger als 90°, die sechste Seite in die entgegengestzte Richtung weniger als 90° und die siebte Seite in die gleiche Richtung um etwa 90° gebogen ist. Auf diese Weise lassen sich Doppel-V-förmige Randprofile herstellen, die eine besonders hohe Steifigkeit aufweisen.

Im folgenden soll die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und der beiliegenden Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigen

Fig. 1 eine prinziphafte Schnittdarstellung durch wesentliche Anlagenteile zur Durchführung der wesentlichen Verfahrensschritte aus der Seitenansicht;

Fig. 2 eine prinziphafte Darstellung der Verfahrensschritte, wobei das Werkstück die einzelnen Anlagen durchläuft und Veränderungen des Werkstücks angedeutet sind;

Fig. 3 eine zum Teil weggebrochene Ansicht des Messers, welches zur Streckung des Werkstücks dient, gemäß Ansicht III in Fig. 1;

Fig. 4 die Ansicht des Messers von der Seite gemäß Ansicht IV in Fig. 3;

Fig. 5a-5e Beispiele für die mögliche Anordnung von gestreckten und massiven Bereichen nach Durchlaufen des ersten Verfahrensschrittes;

Fig. 6 Prinzipdarstellung des Messerhubes in Abhängigkeit der Länge eines gitterförmigen Werkstückabschnitts;

Fig. 7 die Detailansicht des Werkstücks im Profil nach Durchführung des letzten Verfahrenschritts (Profilierung);

Fig. 8 Draufsicht des Werkstücks gemäß Ansicht VIII in Fig. 7, jedoch zum Teil weggebrochen;

Fig. 9a-9uu Beispiele für eine mögliche Längsprofilierung des Werkstücks im Randbereich.

Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen.

Darin ist ersichtlich, wie ein flaches, coilartiges Werkstück 4 aus Metall in drei Verfahrensschritten nacheinander durch eine Streckmetallanlage 1, eine Richtanlage 2 und abschließend durch eine Profilieranlage 3 zur Bearbeitung geleitet wird. Die Materialflußrichtung ist dabei durch die Pfeile angedeutet.

Das Werkstück 4, welches, wie gesagt, ein Coil aus Metall wie z. B. Stahl oder Aluminium sein kann, wird zunächst durch die Streckmetallanlage 1 geleitet. Innerhalb des Anlagengehäuses der Streckmetallanlage 1 kann das Werkstück 4 mittels Transportrollen 12, welche durch einen ebenso nicht näher dargestellten Schrittmotor 13 angesteuert werden, in Materialflußrichtung transportiert werden. Weiterhin ist in der Streckmetallanlage 1 ein aus einem Obermesser 10 und einem Untermesser 11 bestehendes Messer vorgesehen, welches zur bereichsweisen Streckung des Werkstücks 4 dienen kann, wie später noch genauer erläutert wird. Dabei vollführt das Obermesser 10 eine vertikale Hubbewegung, wie durch die Doppelpfeile angedeutet. Das Obermesser 10 ist, mit einer nicht näher dargestellten mechanischen Einrichtung 14 verbunden, welche zur Hubveränderung und/oder zur vertikalen Anhebung und Haltung des Obermessers 10 aus der Schnittebene dienen kann. Die mechanischen Einrichtungen zur Huberweiterung bzw. zur vertikalen Anhebung aus der Messerebene können auch voneinander getrennte Einrichtungen sein. Die Einrichtung 14 und der Schrittmotor 13 sind in nicht näher dargestellter Weise mittels einer elektronischen Steuerung 15 verbunden, welche die Impulse des Schrittmotors 13 mit der Stellung des Messes 10 derart kombiniert, daß die Transportrollen 12 nur dann durch den Schrittmotor 13 angesteuert werden, wenn sich das Obermesser 10 nicht in Arbeitsstellung befindet, also das Werkstück 4 gerade nicht gestreckt wird. Wenn das Werkstück 4 bereichsweise gestreckt wird, wird der Vorschub des Werkstücks 4 durch andere nicht näher gezeigte Mittel herbeigeführt, wobei nach jedem Hub des Obermessers 10 ein bestimmter Vorschub des Werkstücks 4 erfolgt, wie später noch anhand von Fig. 3 und 4 erläutert wird.

In Abhängigkeit von der eingestellten Steuerung 15 der Streckmetallanlage 1 ist es möglich, daß das Werkstück 4 nach Durchlaufen des ersten Verfahrensschritts gitter- bzw. rostartige Bereiche 40 (Metallbereiche des Werkstücks 4, die durch die Hubbewegung des Obermessers 10 gestreckt worden sind) aufweist und gleichzeitig massive Bereiche 41 (dort wurde das Werkstück 4 ohne Kontakt mit dem Obermesser 10 mittels des Schrittmotors 13 nach vorne transportiert), wie an Fig. 2 ersichtlich.

Wie Fig. 2 ferner zeigt, könnte das Werkstück 4 statt coilartig auch plattenförmig ausgebildet sein, z. B. in Form einer rechteckigen Platte mit einer Länge l und einer Breite b1. Es ist nachvollziehbar, daß die maximale Länge l des Werkstücks 4 natürlich von der maximal möglichen Arbeitsbreite der Streckmetallanlage 1 abhängt. Nach Durchlaufen der Streckmetallanlage 1 ergibt sich aufgrund der bereichsweisen Streckung des Werkstücks 4 eine vergrößerte Breite b2. Die ursprüngliche Länge l bleibt dabei jedoch in etwa erhalten.

Zurückkehrend zu Fig. 1 ist ersichtlich, daß das Werkstück 4 nach Durchlaufen der Streckmetallanlage 1 eine nicht gewünschte Biegung erhält. Daher wird in einem weiteren Verfahrensschritt das Werkstück 4 durch die Richtanlage 2 geleitet, welches das Werkstück 4 mittels angedeuteter Richtrollen 20 richtet. Anschließend wird das Werkstück 4 durch die Profilieranlage 3 geleitet, wo es durch Profilierrollen 30 in mehreren Stufen das gewünschte Endprofil erhält. Je nach gewünschtem Endprofil ist die Anzahl und Form der erforderlichen Stufen und damit Rollenpaare 30 natürlich unterschiedlich.

Wie an Fig. 2 deutlich ist, behält das Werkstück 4 nach Durchlaufen der Richtanlage 2 seine Breite b2 und seine Länge l in etwa bei. Da eine Profilierung nur in Längsrichtung erwünscht ist, müßte das Werkstück 4 vor Zuführung zur Profilieranlage 3 dementsprechend um 90° gedreht werden. Dies gilt jedoch nur für das in Fig. 1 und 2 gezeigte Beispiel. Natürlich ist auch ein anderer Materialfluß denkbar, z. B. daß der Materialfluß zur Profilieranlage 3 senkrecht zum Materialfluß durch die Anlagen 1 und 2 verläuft, so daß ein Drehen des Werkstücks 4 gar nicht erforderlich ist. Nach erfolgter Profilierung in der Profilieranlage 3 weist das Werkstück 4 wiederum eine geringere Breite b3 als vor dem Profilieren auf.

Es ist naheliegend, daß eine Vielzahl von gleichartigen Fertigerzeugnissen aus einem Coil (Bandmaterial) hergestellt werden soll, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 2 angedeutet.

In diesem Fall ist nach der Richtanlage 2 das coilartige Werkstück 4 natürlich entsprechend den gewünschten Endabmeßungen vor Zuführung der Profilieranlage 3 beispielsweise durch eine nicht dargestellte Schere entsprechend abzulängen.

In Fig. 3 ist ein Teil des aus Obermesser 10 und Untermesser 11 bestehenden Messers der Streckmetallanlage 1 beispielhaft dargestellt. Ober- und Untermesser sind hierbei nur zum Teil dargestellt, wobei Ober- und Untermesser 10 und 11 leistenförmig ausgebildet sind und in der Regel nahezu die gesamte Arbeitsbreite der Streckmetallanlage 1 umfassen. Das Obermesser 10 weist dabei im Profil zackenförmige Messerspitzen 100 auf, die eine Höhe H aufweisen. Wie an den gezeigten Doppelpfeilen angedeutet, kann das Obermesser 10 sowohl eine vertikale Hubbewegung v als auch eine horizontale Messerbewegung h ausführen, wobei die Breite der horizontalen Messerbewegung h in etwa einer, halben Messerspitzenbreite (gemessen vom Messerspitzenfuß) entspricht.

Wie an Fig. 3 und 4 ersichtlich, liegt im Messerbereich das Werkstück 4 auf dem Untermesser 11 auf und wird nach jeder aufwärtsgehenden Hubbewegung v des Obermessers 10 um den Vorschub s über die Oberkante des Untermessers 11 hinausgeschoben. In der darauffolgenden abwärtsgehenden Hubbewegung v des Obermessers 10 tauchen die Messerspitzen 100 in den so überstehenden Streifen des Werkstückes 4 ein und drücken das Werkstück 4 bereichsweise nach unten, so daß die in Fig. 3 gekennzeichneten dreieckförmigen Ausnehmungen 400 entstehen. Nach anschließender aufwärtsgehender Hubbewegung v folgt wiederum ein Vorschub s des Werkstücks 4. Vor anschließender abwärtsgehender Hubbewegung v des Obermessers 10 führt dieses jedoch die horizontale Messerbewegung h aus und nimmt eine Messerposition 10' ein. Dieser Vorgang wiederholt sich entsprechend der eingestellten Maschinensteuerung solange, bis die gewünschte Länge eines jeden gestreckten, gitterartigen Bereichs 40 erzielt ist.

In Fig. 5a-e sind beispielhaft unterschiedliche Werkstücke 4' bis 4''''' aufgeführt, bei denen die gitterartigen Bereiche 40 und die massiven Bereiche 41 in unterschiedlicher Reihenfolge auf dem Werkstück angeordnet sind. In Fig. 5a besteht das Werkstück 4' z. B. aus zwei äußeren gitterartigen Bereichen 40' mit einer Länge lg und einem mittleren massiven Bereich 41' mit einer Länge lm. Weiterhin sind kritische Übergangsbereiche k gestrichelt angedeutet, in denen es bei nicht sachgerechter Steuerung der vertikalen Hubbewegung v des Obermessers 10 zu nicht näher dargestellten, rissartigen Werkstückbeschädigungen kommen kann. Um dies zu vermeiden, ist die Einrichtung 14 zur Hubveränderung vorgesehen.

In Fig. 6 ist prinziphaft in Form eines Diagramms die Abhängigkeit der vertikalen Hubbewegung v über die Länge lg dargestellt. Dabei ist ersichtlich, daß ausgehend von einem massiven Bereich 41 (also im kritischen Bereich k) die Hubbewegung v des Obermessers 10 zunächst nicht der vollen Höhe H der Messerspitzen 100 entspricht. Die volle, der Höhe H der Messerspitzen 100 entsprechende Hubhöhe des Obermessers 10 wird erst nach wenigen Hüben (z. B. 2- 3)erreicht und nimmt am Ende des zu erzeugenden gitterartigen Bereichs 40, dort wo der als kritisch eingestufte Übergangsbereich k zwischen gitterartigem Bereich 40 und massivem Bereich 41 erneut auftritt, wieder ab.

In Fig. 7 wird nun ein mögliches Beispiel für ein mit den vorgenannten Verfahrensschritten fertig bearbeitetes Werkstück 4 näher erläutert. Das Werkstück 4 ist dabei im Profil dargestellt. Fig. 8 zeigt das endbearbeitete Werkstück 4 in der Draufsicht. Das Werkstück 4 ist demnach im Grundriß ein längliches, in etwa rechteckiges Teil. An seinen Längsseiten weist das Werkstück 4 massive, profilierte Bereiche 42 bzw. 42' auf. Etwa im mittleren Bereich, längs seiner Mittelachse weist das Werkstück 4 einen massiven, profilierten Bereich 43 auf. Die massiven Bereiche 42, 42' und 43 sind über gitterartige Bereiche 40 einstückig miteinander verbunden. Die Länge eines gitterartigen Bereichs 40 beträgt dabei lg und auch die kritische Bereiche k sind noch einmal in Fig. 8 angedeutet. Die Erzeugung der Ausnehmungen 400 in der Streckmetallanlage 1 wurde im Grundsatz bereits anhand der Fig. 3 und 4 erläutert. Natürlich ist die Form der Ausnehmungen 400 von der gewählten Form des Obermessers 10 abhängig, welche natürlich variieren kann.

Aus Fig. 7 und 8 ist ferner ersichtlich, daß die Breite der Oberseite der massiven profilierten Bereiche 42, bzw. 43 in etwa gleich ist. Dabei beträgt die Breite der massiven Bereiche 42, 42' bzw. 43 in etwa 2/5 der Breite der gitterartigen Bereiche 40. Die Breite der massiven Bereiche 42, 42' bzw. 43 kann natürlich auch unterschiedlich sein.

Wie bereits erwähnt, ist das Werkstück 4 ein genauere Darstellung des Werkstücks 4 gemäß Fig. 2 nach dem Profilieren durch die Profilieranlage 3, also im endbearbeiteten Zustand.

Wie ferner aus Fig. 7 deutlich wird, besteht jeder profilierte Bereich 42 aus einer Oberseite 420, an die sich eine erste, in etwa 90° nach unten gebogene erste Wandung 421 anschließt. An die erste umgebogene Wandung 421 schließt sich wiederum eine zweite in die gleiche Richtung um etwa 90° umgebogene Wandung 422 und an diese wiederum eine dritte, ebenso um etwa 90° in die gleiche Richtung gebogene dritte Wandung 423 an, die also wieder in Richtung der Oberseite 420 weist.

Die Oberseite 420 des profilierten Bereichs 42 ist dabei mit zwei parallel verlaufenden, profilartigen Rillen 4200 versehen. Gleichermaßen ist die zweite umgebogene Wandung 422 mit zwei solchen, parallel verlaufenden profilartigen Rillen 4200 versehen. Auch die dritte umgebogene Wandung 423 weist eine solche Rille 4200 auf.

Die erste umgebogene Wandung 421 weist dagegen eine trapezförmige Vertiefung 4201 auf. Die Rillen 4200 und die Vertiefung 4201 dienen jeweils zur Erhöhung der Steifigkeit des profilierten Bereichs 42 und sind jeweils in Richtung des durch die Profilwandungen gebildeten Innenraums gerichtet.

Des weiteren ist am Ende der dritten umgebogenen Wandung 423 eine im Profil hakenförmige, um etwa 180° gebogene Umbiegung 4202 vorgesehen, welche ebenso in das Innere des profilierten Bereichs 42 gerichtet ist. Die Länge der dritten Wandung 423 ist etwas kürzer als die der ersten umgebogenen Wandung 421, wodurch ein Freiraum 44 zwischen der Oberseite des Werkstücks 4 und der Wandung 423 verbleibt. Der profilierte Bereich 42 weist so im Querschnitt etwa die Form eines an einer Seite geöffneten Rechtecks auf. Der profilierte Bereich 42' ist im Prinzip gleich aufgebaut.

Ebenso ist der mittlere profilierte Bereich 43 profiliert, wobei die Profilierung durch eine senkrecht nach unten in die Oberseite eingebrachte laschenförmige Einsenkung 430 gebildet ist. Die Einsenkung 430 ist also doppelwandig ausgeführt, wobei die Wände an einer Kontaktstelle 431 miteinander kontaktieren. Damit die Wandungen des profilierten Bereichs 43 an der Kontaktstelle 431 nicht auseinandergehen und dies gegebenenfalls zu einer Verringerung der Steifigkeit an dieser Stelle führt, können die Wandungen an der Kontaktstelle 431 mittels Rollnahtschweißen fest miteinander verbunden sein.

Durch die in Fig. 7 gezeigte Profilierung des Werkstücks 4 kann somit eine hohe Steifigkeit erzielt werden, wobei durch die einstückige Verbindung von den profilierten Bereichen 42, 42' bzw. 43 mit den gestreckten Bereichen 40 eine erhebliche Einsparung an Fertigungs- und Materialaufwand erzielt werden kann.

Im folgenden wird auf die Fig. 9a bis 9vv Bezug genommen, in der weitere vorteilhafte profilierte Bereiche 42a bis 42vv beispielhaft dargestellt sind.

Fig. 9a zeigt z. B. das Profil 42a, welches ebenfalls eine Oberseite 420a und eine dritte nach oben gebogene Wandung 423a aufweist, die bis zur Oberseite 420a herangeführt ist, so daß sich ein geschlossenes Profil ergibt.

Das Profil 42q weist ebenso eine Oberseite 42q, eine erste umgebogene Wandung 421q, eine zweite umgebogene Wandung 422q und eine dritte umgebogene Wandung 423q auf. In die Wandungen sind ebenfalls profilartige Rillen 4200q bzw. trapezförmige Vertiefungen 4201q eingebracht. Die dritte umgebogene Wandung 423q weist an ihrem Ende jedoch eine in etwa 90° nach außen gebogene, winkelförmige Umbiegung 4203q auf. Durch die Umbiegung 4203q wird ebenfalls die Steifigkeit im Endbereich der dritten Wandung 423q erhöht.

Wie man an Fig. 9t sehen kann, kann die dritte Wandung, in diesem Fall 423t, ebenfalls bis an die Oberseite 420t des Profils 42t herangeführt werden, so daß die Umbiegung 4203t an der Oberseite 420t anliegt. In diesem Fall kann die Verbindung an dieser Stelle durch Rollnahtschweißen verbessert werden.

Wie die Fig. 9v bis 9uu zeigen, kann die Profilierung natürlich auch im Querschnitt ein in etwa V-förmiges Profil erzeugen. So weist das Profil 42z eine Oberseite 420z auf, an die eine erste, in etwa 90° nach unten gebogene Wandung 421z, angeschlossen ist, welche mit trapezförmigen Vertiefungen 4201z versehen ist. An die erste umgebogene Wandung 4201z schließt sich eine zweite, ebenfalls in die gleiche Richtung um etwa 90° gebogene Wandung 422z an, an die sich wiederum eine dritte, in einem kleineren Winkel als 90° in die gleiche Richtung gebogene Wandung 423z anschließt. Die dritte Wandung 423z ist dabei bis zur Oberseite 420z geführt und weist im Endbereich eine in einem kleinem Winkel als 90° nach außen gebogene Umbiegung 4203z auf, welche sich an die Oberseite 420z anlegt. Die Umbiegung 4203z kann somit auch durch Rollnahtschweißen mit der Oberseite 420z verbunden werden. Die Länge der zweiten umgebogenen Wandung 422Z beträgt dabei in etwa nur 1/4 der Länge der in etwa parallel dazu verlaufenden Oberseite 420Z.

In Fig. 9gg ist ebenso ein V-förmiges Profil 42gg mit einer Oberseite 420gg dargestellt. Ausgehend von der Oberseite 420gg ist eine erste, in einem Winkel von größer 90° nach unten umgebogene Wandung 421gg vorgesehen, an die sich eine zweite, in einem Winkel von kleiner 90° in die gleiche Richtung gebogene Wandung 422gg anschließt. An die zweite umgebogene Wandung 422gg schließt sich wiederum eine dritte in die gleiche Richtung in einem Winkel kleiner 90° gebogene Wandung 423gg an, welche bis an die Oberseite 420gg geführt ist und im Endbereich eine Umbiegung 4203gg aufweist, die wiederum mittels Rollnahtschweißen mit der Oberseite 420gg verbunden werden kann. Die Länge der zweiten umgebogenen Wandung 422gg entspricht dabei in etwa nur der Hälfte der Länge der dazu in etwa parallel verlaufenden Oberseite 420gg.

In den Fig. 9pp bis 9uu sind Profile 42pp bis 42uu mit doppel-V-förmigen Profilen dargestellt, die eine besonders hohe Steifigkeit erzielen. So zeigt Fig. 9pp ein Profil 42pp mit einer Oberseite 420pp, an die sich eine erste, in einem Winkel von etwa 90° nach unten umgebogene Wandung 421pp anschließt. An die Wandung 421pp schließt sich wiederum eine zweite, ebenfalls in einem Winkel von etwa 90° in die gleiche Richtung gebogene Wandung 422pp an, an die sich wiederum eine dritte, ebenfalls in die gleiche Richtung in einem Winkel kleiner 90° umgebogene Wandung 423pp anschließt. An die dritte umgebogene Wandung 423pp schließt sich eine vierte, in die entgegengetzte Richtung kleiner als 90° gebogene Wandung 424pp an, der wiederum eine fünfte in die gleiche Richtung kleiner als 90° gebogene Wandung 425pp folgt. An die Wandung 425pp schließt sich eine sechste, in die entgegengesetzte Richtung kleiner als 90° gebogene Wandung 426pp an, der abschließend eine siebte, in die gleiche Richtung um etwa 90° gebogene Wandung 427pp folgt, welche nach oben bis zur Oberseite 420pp geführt ist. Dabei weist die siebte umgebogene Wandung 427pp in ihrem Randbereich eine winkelförmige, in Richtung des Profilhohlraums weisende Umbiegung 4203pp auf, welche z. B. mittels Heftschweißung (ein Rollnahtschweißen ist hier natürlich nicht mehr möglich) mit der Oberseite 420pp befestigt werden kann. Die Wandungen 422pp, 424pp und 426pp sind in etwa parallel zur Oberseite 420pp ausgerichtet und in ihrer Länge etwa 1/3 so lang wie die Oberseite 420pp.

Wie Fig. 9qq zeigt, kann die vierte umgebogene Wandung, in diesem Fall 424qq, auch bis zur Oberseite 420qq herangeführt werden, wodurch die Steifigkeit noch erhöht werden kann.

Auf die anderen, in den Fig. 9a-9uu dargestellten Profile wird nicht mehr näher eingegangen, da diese im Prinzip den bereits näher erläuterten Profilen gleichen. Es ist selbstverständlich, daß auch noch weitere, nicht dargestellte Profile in Abhängigkeit der in der Profilieranlage 3 eingesetzten Profilierrollen 30 und der eingestellten Profilierstufen erzeugt werden können.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Herstellung eines gitterrostartigen, profilierten Erzeugnisses aus einem Coil oder plattenförmigen Werkstück (4), wobei das Werkstück (4) schrittweise vorgeschoben, geschlitzt und gestreckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (4) lediglich bereichsweise in Vorschubrichtung geschlitzt und gestreckt wird, so daß gitterrostartige Bereiche (40) und massive Bereiche (41) entstehen, daß das Werkstück (4) anschließend senkrecht zur Streckrichtung gerichtet wird, um durch das bereichsweise Strecken entstandene Biegungen zu entfernen, und daß das Werkstück (4) in einem letzten Verfahrensschritt profiliert wird, wobei der Materialfluß in der Profilieranlage senkrecht zur Streckrichtung des Werkstücks (4) erfolgt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (4) mehrstufig profiliert wird.
  3. 3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, umfassend eine Streckmetallanlage (1) mit einer Transporteinrichtung (12) für das Werkstück (4), einem vertikal- und horizontal oszillierendem Obermesser (10) und einem Untermesser (11), dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (14) zur Anhebung und zum Halten des Obermessers (10) aus der Schneidebene hinaus vorgesehen ist und ein Schrittmotor (13) zum bereichsweisen Vorschub des Werkstücks (4), welcher der jeweiligen Länge (lm) der massiven Bereiche (41) in etwa entspricht, wobei eine Steuerung (15) vorgesehen ist, die den Vorschub des Werkstücks (4) durch den Schrittmotor (13) nur dann zuläßt, wenn das Obermesser (10) mittels der Einrichtung (14) angehoben ist.
  4. 4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Veränderung der Hubbewegung (v) des Obermessers (10) vorgesehen ist.
  5. 5. Erzeugnis hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Erzeugnis wenigstens entlang einer Seite einen massiven, profilierten Randbereich (42) mit einer Oberseite (420, 420a) bis 420vv) aufweist, wobei der Randbereich (42), ausgehend von seiner Oberseite (420, 420a bis 420vv) mehrere gebogene Seiten (421, 422, 423, 424pp, 425pp, 426pp, 427pp) aufweist, und die letzte gebogene Seite (423 bzw. 427pp) wieder in Richtung der Oberseite (420, 420a bis 420vv) weist.
  6. 6. Erzeugnis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Seite (421, 422, 423) des profilierten Randbereichs (42) profilartige Rillen (4200) und/oder trapezförmige Vertiefungen (4201) aufweist.
  7. 7. Erzeugnis nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte gebogene Seite (423, 423a, 423q, 423k, 423z, 423gg bzw. 427pp) an ihrem Ende mit einer haken,- bzw. winkelförmigen Umbiegung (4202, 4203q, 4203t, 4203z, 4203gg bzw. 4203pp) versehen ist.
  8. 8. Erzeugnis nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte gebogene Seite (423a, 423t, 423z, 423gg bzw. 427pp) an die Oberseite (420a, 420t, 420z, 420gg bzw. 420pp) des profilierten Randbereichs (42a, 42t, 42z, 42gg bzw. 42pp) herangeführt ist.
  9. 9. Erzeugnis nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von der Oberseite (420, 420a, 420q, 420t) des profilierten Randbereichs (42, 42a, 42q, 42t), drei jeweils etwa 90° in die gleiche Richtung gebogene Seiten (421 bzw. 421q; 422 bzw. 422q; 423 bzw. 423q) vorgesehen sind.
  10. 10. Erzeugnis nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von der Oberseite (420z) des profilierten Randbereichs (42z), drei jeweils in die gleiche Richtung gebogene Seiten (421z, 422z, 423z) vorgesehen sind, wobei die erste Seite (421z) in etwa 90°, die zweite Seite (422z) in etwa 90° und die dritte Seite (423z) weniger als 90° gebogen ist.
  11. 11. Erzeugnis nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von der Oberseite (420gg) des profilierten Randbereichs (42gg), drei jeweils in die gleiche Richtung gebogene Seiten (421gg, 422gg, 423gg) vorgesehen sind, wobei die erste Seite (421gg) mehr als 90°, die zweite Seite (422gg) weniger als 90° und die dritte Seite (423gg) weniger als 90° gebogen ist.
  12. 12. Erzeugnis nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von der Oberseite (420pp) des profilierten Randbereichs (42pp), sieben teilweise in unterschiedliche Richtungen gebogene Seiten (421pp bis 427pp) vorgesehen sind, wobei die erste Seite (421pp) in etwa 90°, die zweite Seite (422pp) in die gleiche Richtung in etwa 90°, die dritte Seite (423pp) in die gleiche Richtung weniger als 90°, die vierte Seite (424pp) in die entgegengesetzte Richtung weniger als 90°, die fünfte Seite ((425pp) in die gleiche Richtung weniger als 90°, die sechste Seite (426pp) in die entgegengesetzte Richtung weniger als 90° und die siebte Seite (427pp) in die gleiche Richtung um etwa 90° umgebogen ist.






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