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(11) | EP 0 732 473 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Verfahren zur Herstellung von Scharnierteil-Rohlingen aus Streifenmaterial Method of manufacturing hinge part blanks from strip material Procédé de fabrication des ébauchet de partie de charnière à partir une matière en bande |
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[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-OS 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.
[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.
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 drei-dimensional gesteuertes Strahlschneiden entlang der gemeinsamen Kontaktlinie (I) und den äußeren Begrenzungslinien (II) erfolgt.
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.
dadurch gekennzeichnet, daß
- zum Trennschneiden der jeweiligen Streifenmaterialien (24 und 30) ein Wasserstrahl vorzugsweise mit Abrasivzugabe verwendet wird.
dadurch gekennzeichnet, daß
- zum Trennschneiden der jeweiligen Streifenmaterialien (24 und 30) ein Elektronen- oder Laserstrahl verwendet wird.
characterised in that
- a first strip material (24) exhibits a cross-section which corresponds to two blanks (2 or 2') of the one hinge part (2) when relatively rotated through 180° or laterally reversed and packed together,
- a second strip material (30) exhibits a cross-section which corresponds to two blanks (4 or 4') of the other hinge part (4) when relatively rotated through 180° or laterally reversed and packed together,
- the no-waste severance of the respective two sheet materials (24 and 30) is effected by two or three-dimensional controlled laser beam cutting along the common line of contact (I) and the outer boundary lines (II).
characterised in that
- on one hinge part (2) the common line of contact (I) is provided with a projecting portion (13) extending longitudinally of the profiled material and cooperating with the other hinge part (4) to form on the assembled hinge (1) a stop for the opening movement, and
- the other hinge part (4), having the larger projecting portion, is designed with a thickened portion in the region of the bent-back portion (17) in such a way that the hinge bore (20) for the hinge pin (8) for the hinge part (4') which is relatively rotated about 180° or laterally reversed can be located in this bent-back portion (17).
characterised in that
- a water jet, preferably with added abrasive, is used for the severance of the respective strip materials (24 and 30).
characterised in that
- an electron or laser beam is used for the severance of the respective strip materials (24 and 30).
caractérisé en ce que
- un premier matériau en bande (24) présente une section qui correspond à deux ébauches de partie de charnière (2, 2') de la première partie de charnière (2), imbriquées l'une dans l'autre en étant tournées à 180° ou en symétrie,
- un deuxième matériau en bande (30) présente une section qui correspond à deux ébauches de partie de charnière (4, 4') de l'autre partie de charnière (4), imbriquées l'une dans l'autre en étant tournées à 180° ou en symétrie, et
- le découpage sans chutes des deux matériaux en bande respectifs (24 et 30) s'effectue par découpage par jet ou faisceau, commandé en deux ou trois dimensions, le long de la ligne de contact commune (I) et des lignes de délimitation extérieures (Il).
- sur la première partie de charnière (2), la ligne de contact commune (I) est pourvue d'une saillie (13) qui s'étend dans la direction longitudinale du matériau profilé et qui, sur la charnière assemblée (1), forme pour le mouvement d'ouverture une butée coopérant avec l'autre partie de charnière (4), et
- sur l'autre partie de charnière (4), de plus grand porte à faux, la région du coude (17) est réalisée épaissie de telle sorte qu'on peut disposer dans ce coude (17) le perçage de charnière (20) destiné au goujon de charnière (8) pour la partie de charnière (4') disposée en étant tournée à 180° ou décalée en symétrie.