Verfahren zur Herstellung von Scharnierteil-Rohlingen aus Streifenmaterial

Abstract

 Bei einem Verfahren zur Herstellung von Scharnierteil-Rohlingen aus gewalztem oder gezogenem Streifenmaterial mit Blech- oder Profilquerschnitt durch aufeinanderfolgendes, abfalloses Abschneiden von um 180° gedrehten oder spiegelbildlich versetzt angeordneten Rohlingen entlang ihrer gemeinsamen Kontaktlinie (I) und ihren quer verlaufenden Begrenzungslinien (II) weist das erste Streifenmaterial (24) einen Querschnitt auf, der zweien um 180° gedrehten oder spiegelbildlich ineinandergeschachtelten Scharnierteil-Rohlingen (4) entspricht, ein zweites Streifenmaterial (30) weist einen speziellen Querschnitt auf, der zweien um 180° gedrehten oder spiegelbildlich ineinandergeschachtelten Scharnierteil-Rohlingen (4 bzw. 4') des anderen Scharnierteiles (4) entspricht und das abfallose Trennschneiden der jeweiligen beiden Streifenmaterialien (24 bzw. 30) erfolgt durch zwei oder drei-dimensional gesteuertes Strahlschneiden entlang der gemeinsamen Kontaktlinien (I) und den äußeren Begrenzungslinien (II).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Scharnierteil-Rohlingen aus gewalztem oder gezogenem Streifenmaterial, der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläuterten Art.

[0002] Aus der DE-OE 42 32 211 ist ein Verfahren zur Herstellung von Scharnierteil-Rohlingen aus Streifenmaterial bekannt, bei dem aus einem gewalzten Streifenmaterial mit Blechquerschnitt durch aufeinanderfolgendes, abfalloses Abschneiden von um 180° versetzt angeordneten Scharnierteil-Rohlingen entlang ihrer gemeinsamen Kontaktlinie und ihren querlaufenden Begrenzungslinien eine Vielzahl von ScharnierteilRohlingen hergestellt werden.

[0003] Das bekannte Verfahren weist den Nachteil auf, daß damit nur verhältnismäßig einfache Scharnierteile hergestellt werden können, insbesondere solche, wo die beiden Scharnierteile zueinander komplementär ausgebildet sind und diese durch Stanzen aus einem Blech-Streifenmaterial geschnitten werden können.

[0004] Aus der EP-OS 0 603 018 ist ein Verfahren zur Herstellung von Scharnierteil-Rohlingen aus gewalztem oder gezogenem Streifenmaterial mit Profilquerschnitt bekannt, bei dem durch aufeinanderfolgendes, abfalloses Abschneiden der parallel angeordneten Scharnierteil-Rohlinge entlang ihrer querlaufenden Begrenzungslinien eine Vielzahl von Scharnierteil-Rohlingen hergestellt werden. Das gewalzte oder gezogene Streifenmaterial weist hierbei einen Profilquerschnitt auf, der den beiden Scharnierteil-Rohlingen in paralleler Anordnung entspricht, wobei diese beiden Scharnierteil-Rohlinge durch eine im Querschnitt verringerte Stelle miteinander zusammenhängen, die nachfolgend dem aufeinanderfolgenden Schneiden gebrochen wird, um die beiden Scharnierteil-Rohlinge voneinander zu trennen.

[0005] Auch dieses bekannte Verfahren weist den Nachteil auf, daß nur verhältnismäßig einfache, komplimentär miteinander zusammenwirkende Scharnierteile hergestellt werden können.

[0006] Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Scharnierteil-Rohlingen aus Streifenmaterial derart zu verbessern, daß damit komplizierte Scharnierteil-Rohlinge durch abfalloses Abschneiden von um 180° gedreht oder spiegelbildlich und versetzt angeordneten Scharnierteil-Rohlingen entlang ihrer gemeinsamen Kontaktlinie und ihren querlaufenden Begrenzungslinien hergestellt werden können, wobei jeweils die eine Scharnierteilhälfte eine völlig eigenständige von der zweiten Scharnierteilhälfte abweichende besondere Formgebung aufweisen kann.

[0007] Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem bei einem Verfahren zur Herstellung von Scharnierteil-Rohlingen aus gewalztem oder gezogenem Streifenmaterial, der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläuterten Art, die im Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 aufgezeigten Maßnahmen ergriffen werden.

[0008] Dadurch, daß ein erstes Streifenmaterial einen Querschnitt aufweist, der zweien um 180° gedreht oder spiegelbildlich und versetzt ineinandergeschachtelten Rohlingen des einen Scharnierteiles entspricht, ein zweites Streifenmaterial einen Querschnitt aufweist, der zweien um 180° gedreht oder spiegelbildlich und versetzt ineinandergeschachtelten Rohlingen des anderen Scharnierteiles entspricht und das abfalllose Trennschneiden der jeweiligen beiden Streifenmaterialien durch zwei- oder drei-dimensional gesteuertes Strahlschneiden entlang der gemeinsamen Kontaktlinien und der äußeren Begrenzungslinien erfolgt, können auf einfache Weise auch kompliziertere Scharnierteil-Rohlinge hergestellt werden, wie sie insbesondere für Türscharniere an Kraftfahrzeugkarosserien erforderlich sind, in denen neben der reinen Scharnierfunktion noch Funktionen zum Begrenzen des Öffnungswinkels und dergleichen vorgesehen sein müssen.

[0009] Dadurch, daß im einen Scharnierteil die gemeinsame Kontaktlinie mit einem Vorsprung ausgelegt ist, wird ein mit dem anderen Scharnierteil zusammenwirkender, die Öffnungsbewegung begrenzender Anschlag vorgesehen und dadurch, daß am anderen Scharnierteil mit der größeren, abgewinkelten Auskragung die Abwinkelung derart ausgelegt wird, daß diese die Scharnierbohrung für den um 180° gedrehten oder spiegelbildlich und versetzten ineinandergeschachtelten Scharnierteil aufnehmen kann, wird einerseits die spezielle Ineinanderschachtelung ermöglicht und andererseits in der Abwinkelung eine wünschenswerte Verstärkung erzielt.

[0010] Die Erfindung wird anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1

eine Draufsicht eines Kraftfahrzeugscharniers für eine linke Fahrzeugtüre in Richtung der Scharnierachse mit in vollen Linien gezeigter geschlossener Lage und in gestrichelten Linien gezeigter geöffneten Lage des türseitigen Scharnierteiles und in Strich-Punkt-Linien angedeuteter Lage der benachbarten Karosserieteile;

Fig. 2

eine drei-dimensionale Darstellung des Scharniers in Fig. 1;

Fig. 3

eine Draufsicht in Richtung der Längsachse des gewalzten oder gezogenen Streifenmaterials mit einem Profilquerschnitt der zweien um 180° versetzt ineinandergeschachtelten ersten, türseitigen Scharnierteilen entspricht;

Fig. 4

den Verlauf der Kontaktlinien und der Begrenzungslinien in einer Ansicht senkrecht zur Längserstreckung des Streifenmaterials;

Fig. 5

den Profilquerschnitt der zwei um 180° spiegelbildlich und ineinandergeschachtelten, anderen karosserieseitigen Scharnierteile und

Fig. 6

den Verlauf der Kontaktlinien und Begrenzungslinien in einer Ansicht senkrecht zur Längserstreckung des Streifenmaterials. Die Schnittverläufe zeigen ein Scharnier dessen Kontaktfläche zur Struktur mit dem hier beschriebenen Verfahren derart vergrößtert wurde, daß die Abstände der Schraubenmitten oder der Schweißkanten vergrößert wurden ohne zusätzlichen Abfall zu erzeugen. Der gestrichelte Rahmen macht den Abfall bei konventionellem Verfahren - Sägen und Fräsen - deutlich.

[0011] In Fig. 1 ist ein Türscharnier 1 für eine Kraftfahrzeugtür mit seinem einen Scharnierteil 2 an einer Stirnwand der Fahrzeugtür 3 und mit seinem anderen Scharnierteil 4 an einer Längswand der Fahrzeugkarosserie 5 mittels entsprechender Befestigungselemente (7) befestigt.

[0012] Die beiden Scharnierteile 2 und 4 sind miteinander über einen Scharnierbolzen 8 schwenkbar verbunden, der in bekannter Weise angeordnet und ausgebildet sein kann.

[0013] Das erste, türseitige Scharnierteil 2 besteht im wesentlichen aus einem flachen Befestigungsschenkel 10, einem abgewinkelten Scharnierschenkel 11 mit einer Verdickung 12 und einer darüber hinaus ragendenen Anschlagnase 13.

[0014] In der Verdickung 12 ist eine Aufnahmebohrung 14 für den Scharnierbolzen 8 angeordnet.

[0015] Das andere, karosserieseitige Scharnierteil 4 besteht im wesentlichen aus einem flachen Befestigungsschenkel 16, mit einer verdickten Abwinkelung 17 und einem Scharnierschenkel 18 mit einer Verdickung 19 zur Aufnahme einer Aufnahmebohrung 20 für den Scharnierbolzen 8.

[0016] In Fig. 2 ist die drei-dimensionale Ansicht des Scharniers 1 gemäß Fig. 1 gezeigt, aus der ersichtlich ist, daß der Scharnierbolzen 8 mit seinem unteren Abschnitt 21 drehfest in der Bohrung 20 in der Verdickung 19 des einen Scharnierteiles 4 angeordnet ist und mit seinem oberen Abschnitt 22 drehbar in der Bohrung 14 in der Verdickung 12 des einen Scharnierteiles 2 drehbar ist. Die weitere Ausbildung des Scharnierbolzens 8 braucht nicht näher erläutert zu werden, da dieser in bekannter Weise mit einer Lagerbüchse mit einem Schmiermittelvorrat und dergleichen versehen sein kann.

[0017] Aus den Figuren 3 und 4 ist die um 180° gedreht und versetzt angeordnete Verschachtelung zweier Scharnierteile 2 bzw. 2' ersichtlich, die das gewalzte oder gezogene Streifenmaterial 24 in Profilform ergibt.

[0018] Im unteren Teil der Fig. 4 sind die Kontaktlinien 26 bzw. die Begrenzungslinien 28 mit Pfeilen I bzw. Pfeilen II gekennzeichnet.

[0019] In Fig. 3 ist durch den Pfeil ST die Richtung des Schneidstrahles angegeben, der bei einer Schneidmaschine mit 2D-Steuerung angewendet wird. Bei einer Schneidmaschine mit 3D-Steuervorrichtung verläuft die Richtung des Scheidstrahles ST wie in gestrichelten Linien angedeutet stets normal zur beaufschlagten Fläche.

[0020] In den Figuren 5 und 6 ist die um 180° gedrehte oder spiegelbildlich versetzte angeordnete Verschachtelung der Scharnierteile 4 bzw. 4' ersichtlich, die das gewalzte oder gezogene Streifenmaterial 30 im Profilquerschnitt ergibt.

[0021] In Fig. 6 sind die Kontaktlinien mit Pfeilen I und die Begrenzungslinien mit Pfeilen II gekennzeichnet.

[0022] In Fig. 5 zeigt der Pfeil ST die Richtung des Schneidstrahles bei einer 2D-Schneidmaschine, wohingegen die in gestrichelten Linien dargestellten Pfeile ST die Richtung des Schneidstrahles angeben, wenn eine 3D-Schneidmaschine verwendet wird.

[0023] Es wird darauf hingewiesen, daß die in den Figuren 3 und 5 gezeigten Profilquerschnitte des gewalzten oder gezogenen Streifenmaterials selbstverständlich nicht auf die hier gezeigte Ausführungsform begrenzt sind, sondern daß eine Vielzahl von Konturen möglich und zweckmäßig sind, sofern darauf geachtet wird, daß eine Ineinanderschachtelung um 180° gedreht oder spiegelbildlich versetzt möglich ist und zu gemeinsamen Kontaktlinien führt. Die zum abfallosen Trennschneiden erforderliche Verschachtelung der Scharnierteil-Rohlinge wird insbesondere beim karosserieseitigen Scharnierteil dadurch in günstiger Weise erreicht, indem die Profilschnitte zweier Scharnierteile derart übereinander projiziert werden, daß die die Aufnahmebohrungen für den Scharnierbolzen bildenden Verdickungen in der Abwinkelung des jeweils anderen Teiles liegt, siehe Figuren 5 und 6. Erst diese Verfahrensweise erlaubt eine der erforderlichen Endbauteilkontur entsprechende Schachtelung und abfalloses Schneiden bei komplizierten Scharnierformen. Dies führt zu einer Materialanhäufung im Bereich der Abwinkelung, die jedoch erwünscht ist, da in diesem Bereich das größte Biegemoment und die höchste Biegespannung auftreten.

[0024] Die Herstellung der Scharnierteil-Rohlinge erfolgt durch abfalloses Trennschneiden, vorzugsweise mittels Strahlverfahren. Zwei Strahlschneidköpfe fahren unter Berücksichtigung der Vorschubgeschwindigkeit numerisch gesteuert die Bauteilkonturen ab und stellen so unmittelbar aus dem Streifenmaterial in Profilquerschnitt die endgültigen Scharnierteil-Rohlinge her, die dann nur noch im Hinblick auf die erforderlichen Bohrungen zur Aufnahme des Scharnierbolzens und noch weiteren ggf. erforderlichen Details maschinell bearbeitet werden müssen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Scharnierteil-Rohlingen aus gewalztem oder gezogenem Streifenmaterial mit Blech- oder Profilquerschnitt durch aufeinanderfolgendes, abfalloses Abschneiden von um 180° versetzt angeordneten Scharnierteil-Rohlingen entlang ihrer gemeinsamen Kontaktlinie (I) und ihren querlaufenden Begrenzungslinien (II),
dadurch gekennzeichnet, daß

- ein erstes Streifenmaterial (24) einen Querschnitt aufweist, der zweien um 180° gedreht oder spiegelbildlich ineinandergeschachtelten Scharnierteil-Rohlingen (2 bzw.2') des einen Scharnierteiles (2) entspricht,

- ein zweites Streifenmaterial (30) einen Querschnitt aufweist, der zweien um 180° gedreht oder spiegelbildich ineinandergeschachtelten Scharnierteil-Rohlingen (4 bzw.4') des anderen Scharnierteiles (4) entspricht und

- das abfallose Trennschneiden der jeweiligen beiden Streifenmaterialien (24 und 30) durch zwei oder dreidimensional gesteuertes Strahlschneiden entlang der gemeinsamen Kontaktlinie (I) und den äußeren Begrenzungslinien (II) erfolgt.

2. Scharnierteil-Rohlinge zur Herstellung nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

- am einen Scharnierteil (2) die gemeinsame Kontaktlinie (I) mit einem sich in Längsrichtung des Profilmaterials erstreckenden Vorsprung (13) versehen ist, der am zusammengebauten Scharnier (1) einen mit dem anderen Scharnierteil (4) zusammenwirkenden Anschlag für die Öffnungsbewegung bildet und

- am anderen Scharnierteil (4) mit der größeren Auskragung im Bereich der Abwinkelung (17) derart verdickt ausgelegt ist, daß in dieser Abwinkelung (17) die Scharnierbohrung (20) für den Scharnierbolzen (8) für den um 180° gedreht oder spiegelbildlich versetzt angeordneten Scharnierteil (4') angeordnet werden kann.

3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

- zum Trennschneiden der jeweiligen Streifenmaterialien (24 und 30) ein Wasserstrahl vorzugsweise mit Abrasivzugabe verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

- zum Trennschneiden der jeweiligen Streifenmaterialien (24 und 30) ein Elektronen- oder Laserstrahl verwendet wird.

Zeichnung