DE102014109680A1

DE102014109680A1 - Verfahren zum Herstellen eines Torsionsprofils aus einer Platine sowie Torsionsprofil

Info

Publication number: DE102014109680A1
Application number: DE102014109680.0A
Authority: DE
Inventors: Dieter Friesen; Norbert Niggemeyer; Eugen SEIBEL; Paul Kaupmann; Jan KRULL
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2014-07-10
Filing date: 2014-07-10
Publication date: 2016-01-14
Also published as: CN105251842B; EP2977119B1; EP2977119A3; US9802235B2; EP2977119A2; ES2882094T3; CN105251842A; US20160008863A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Torsionsprofils (1) aus einer Platine (8), das torsionssteife rohrförmige Endabschnitte (2), einen torsionsweichen U-förmigen mittleren Längenabschnitt (3) und zwischen dem mittleren Längenabschnitt (3) sowie den Endabschnitten (2) vom U-förmigen in den rohrförmigen Querschnitt wechselnde Übergangsabschnitte (4) aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Einbringen einer längs gerichteten U-förmigen Mulde (11) in die Platine (8) in Abstand zu ihren Stirnenden (9) unter Bildung von parallel zur Mulde (11) verlaufenden Schenkeln (14, 15), b) Umbiegen der Schenkel (14, 15) der verformten Platine (8) neben der Mulde (11), sodass sie im Wesentlichen parallel zueinander und zur Mittellängsebene der Mulde (11) angeordnet sind, c) Rohrförmiges Verformen der umgebogenen Schenkel (14, 15) in den den Stirnenden (9) der Platine (8) benachbarten Bereichen (10) und U-förmiges Verformen der umgebogenen Schenkel (14, 15) im Längenabschnitt (3) mit der Mulde (11) in Anpassung an die Kontur der Mulde (11), wobei Längskanten (35, 36) der umgebogenen Schenkel (14, 15) über ihre gesamte Längserstreckung gegenüberliegend angeordnet werden, d) Einbringen wenigstens eines Abstandshalters (50; 51, 52) in die umgeformte Platine 8, sodass die umgebogenen Schenkels (14, 15) und sich in Richtung von Längsränder (7) des mittleren Längenabschnitts (3) erstreckenden Begrenzungswände (54, 55) der Mulde (11) auf Abstand gehalten werden und e) Fügen der Längskanten (35, 36) der verformten Schenkel (14, 15).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Torsionsprofils aus einer Platine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie Torsionsprofil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
Aus der auf den Anmelder zurückgehenden DE 10 2009 031 981 A1 ist sowohl ein derartiges Verfahren als auch ein derartiges Torsionsprofil bekannt. Zum Herstellen des Torsionsprofils wird bei dem dortigen Verfahren eine Platine mit Abstand zu ihren Stirnenden mit einer längs gerichteten U-förmigen Mulde versehen. Die neben der Mulde entstandenen Schenkel der so verformten Platine werden nachfolgend im Wesentlichen parallel zueinander und zur Mittellängsachse der Mulde umgebogen. Die umgebogenen Schenkel werden unter Kontakt ihrer Längskanten in den den Stirnenden der Platine benachbarten Bereichen rohrförmig und im Längenabschnitt mit der Mulde in Anpassung an die Kontur der Mulde O-förmig verformt. Abschließend werden die Längskanten der verformten Schenkel miteinander verschweißt, sodass das nunmehr fertige Torsionsprofil zur weiteren Verwendung hergestellt ist.
Bei dem nach dem aus der DE 10 2009 031 981 A1 bekannten Verfahren hergestellten Torsionsprofil liegen aber die umgebogenen Schenkel der Platine direkt an den Begrenzungswänden der in die Platine eingebrachten Mulde an, sodass sie in direktem Kontakt zueinander stehen. Derartig hergestellte Torsionsprofile weisen zwar eine, insbesondere für Anwendungen im Automotivbereich, ausreichende Torsionsfestigkeit auf, die insbesondere in sicherheitsrelevanten Bereichen im Automotivbereich für derartige Torsionsprofile notwendig ist. Allerdings wohnt derartigen Torsionsprofilen die unangenehme Eigenschaft inne, dass bei Torsionsbeanspruchungen unter Umständen unerwünschte Geräusche erzeugt werden, da die umgebogenen Schenkel der Platine sowie die Begrenzungswände der in die Platine eingebrachten Mulde in dem mittleren Längenabschnitt, der auf Torsion beanspruchbar ist, aneinander reiben. Diese Geräusche können dabei in einem für das menschliche Gehör in einem unangenehmen gegebenenfalls sogar in einem schmerzenden Frequenzbereich liegen, sodass derartige Torsionsprofile für den komfortablen Betrieb eines Kraftfahrzeuges nicht geeignet sind.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Torsionsprofils aus einer Platine sowie ein Torsionsprofil zur Verfügung zu stellen, bei dem eine unterwünschte Geräuschbildung nicht auftritt.
Verfahrensmäßig wird diese Aufgabe gelöst, durch ein Verfahren mit allen Merkmalen des Patenanspruchs 1. Hinsichtlich des Torsionsprofils wird die Aufgabe gelöst durch ein Torsionsprofil mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Torsionsprofils aus einer Platine, das torsionssteife rohrförmige Endabschnitte, einen torsionsweichen U-förmigen mittleren Längenabschnitt und zwischen dem mittleren Längenabschnitt sowie den Endabschnitten von U-förmigen in den rohrförmigen Querschnitt wechselnden Übergangsabschnitte aufweist, weist dabei folgende Verfahrensschritte auf:

a) Einbringen einer längs gerichteten U-förmigen Mulde in die Platine in Abstand zu ihren Stirnenden unter Bildung von Schenkeln, die von der Mulde abgestellt sind,
b) Umbiegen der Schenkel der verformten Platine neben der Mulde, sodass sie im Wesentlichen parallel zueinander und zur Mittellängsebene der Mulde angeordnet sind,
c) Rohrförmiges Verformen der umgebogenen Schenkel in den den Stirnenden der Platine benachbarten Bereichen und U-förmiges Verformen der umgebogenen Schenkel im Längenabschnitt mit der Mulde in Anpassung an die Kontur der Mulde, wobei Längskanten der umgebogenen Schenkel über ihre gesamte Längserstreckung gegenüberliegend angeordnet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich nun durch folgende weitere Verfahrensschritte aus:

d) Einbringen wenigstens eines Abstandshalters in die umgeformte Platine, sodass die umgebogenen Schenkels und sich in Richtung von Längsränder des mittleren Längenabschnitts erstreckenden Begrenzungswände der Mulde zumindest bereichsweise auf Abstand gehalten werden und
e) Fügen der Längskanten der verformten Schenkel.

Dabei müssen die einzelnen Verfahrenschritte chronologisch nicht in der hier dargestellten Reihenfolge durchgeführt werde, insbesondere kann der Verfahrenschritt d) auch vor einem der Verfahrenschritte a), b) oder c) durchgeführt werden.
Die Platine kann dabei alle möglichen Konturen aufweisen. Vorteilhafterweise ist die Platine allerdings rechteckig konturiert, sodass beim Umbiegen der Schenkel der verformten Platine, nachdem in diese eine längs gerichtete U-förmige Mulde in Abstand zu ihren Stirnenden eingebracht wurde, über ihre gesamte Längserstreckung in etwa die gleiche Breite aufweisen. Die umgebogenen Schenkel werden dabei derart gebogen, dass sie im Wesentlichen parallel zueinander und parallel zur Mittellängsebene der Mulde angeordnet sind. Durch das rohrförmige Verformen der umgebogenen Schenkel in denen den Stirnenden der Platine benachbarten Bereichen und dem U-förmigen Verformen der umgebogenen Schenkel im Längenabschnitt mit der Mulde in Anpassung an die Kontur der Mulde, werden die Längskanten der umgebogenen Schenkel über ihre gesamte Längserstreckung gegenüberliegend angeordnet. Das rohrförmige Verformen soll hierbei nicht auf eine runde, ovale oder ähnliche Geometrie beschränkt sein. Vielmehr soll darunter jegliches Verformen verstanden werden, sodass die Endabschnitte des so entstandenen Profils an andere Bauteile angeformt werden können, wobei sie natürlich entsprechend torsionssteif ausgebildet sind.
Die Erfindung zeichnet sich nunmehr dadurch aus, dass durch das Einbringen wenigstens eines Abstandhalters in die umgeformte Platine die umgebogenen Schenkel und sich in Richtung von Längsrändern des mittleren Längenabschnitts erstreckenden Begrenzungswände der Mulde zumindest bereichsweise auf Abstand gehalten werden, wobei nach dem Fügen der Längskanten der verformten Schenkel die umgebogenen Schenkel und die Begrenzungswände der Mulde im mittleren Längenabschnitt, der bei dem Torsionsprofil auf Torsion beanspruchbar ist, beabstandet sind. Hierdurch ist erfindungsgemäß erreicht, dass die umgebogenen Schenkel und die Begrenzungswände bei einer Torsionsbeanspruchung nicht mehr vollflächig aneinander reiben beziehungsweise abgleiten, sodass die Entstehung von Geräuschen, insbesondere in Frequenzbereichen, die für das menschliche Ohr unangenehm oder sogar schmerzend sind, wirkungsvoll reduziert ist. Besonders vorteilhaft ist es allerdings, wenn die umgebogenen Schenkel und die sich in Richtung von Längsrändern des mittleren Längenabschnitts erstreckenden Begrenzungswände der Mulde über ihre gesamte Längserstreckung auf Abstand gehalten werden. Hierdurch ist erreicht, dass die umgebogenen Schenkel und die Begrenzungswände bei einer Torsionsbeanspruchung überhaupt nicht mehr aneinander reiben beziehungsweise abgleiten, sodass die Entstehung von Geräuschen, insbesondere in Frequenzbereichen, die für das menschliche Ohr unangenehm oder sogar schmerzend sind, wirkungsvoll vermieden ist.
Da das Fügen der Längskanten aufgrund der üblicherweise aus einem Metall, insbesondere aus einem Stahl oder Aluminium bestehenden Platine mittels eines Schweißverfahrens erfolgt und dadurch ein hoher Energieeintrag erfolgt, ist in einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass ein vorspringender Wulst aus dem Boden der Mulde in Richtung der Längsränder des mittleren Längenabschnitts ausgeformt wird. Hierdurch ist sicher vermieden, dass durch den beim Fügen bzw. Schweißen eingebrachte Energieeintrag nicht auch noch den Boden der Mulde mit den umgebogenen Schenkeln verschweißt wird. Hierdurch ist zwischen den umgebogenen Schenkeln und des Wulstes im Bereich des Bodens der Mulde ein Freiraum gebildet, durch den vermieden ist, dass ein Verschweißen der Schenkel und mit dem Boden der Mulde stattfinden kann.
Nach einer ersten besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Einbringen des wenigstens einen Abstandshalters zwischen den Längskanten der umgebogenen Schenkel. Hierdurch ist erreicht, dass das gesamte Herstellungsverfahren aus der bereits bekannten DE 10 2009 031 981 A1 weiterverwendet werden kann, wobei nur das abschließende Fügen erst nach Einbringen dieses Abstandshalters erfolgen kann. Zwar liegen dann die umgebogenen Schenkel vor Einbringen des Abstandhalters noch an den Begrenzungswänden der Mulde an, doch durch Einbringen des Abstandhalters zwischen den Längskanten der umgebogenen Schenkel wird erreicht, dass ein Aufbiegen der umgebogenen Schenkel erfolgt, sodass zwischen diesen und den Begrenzungswänden der Mulde nun der erforderliche Abstand gebildet ist. Der nunmehr zwischen den umgebogenen Schenkeln und den Begrenzungswänden auftretende Spalt ist ausreichend, um eine Geräuschbildung bei Torsionsbeanspruchung des mittleren Längenabschnitts des Torsionsprofils zu vermeiden.
Der so in den Spalt zwischen den Längskanten der verformten Schenkel eingebrachte Abstandshalter wird nunmehr mit den verformten Schenkeln im Bereich ihrer Längskanten gefügt, insbesondere geschweißt, sodass das fertige Torsionsprofil entstanden ist.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt das Einbringen des wenigstens einen Abstandhalters allerdings derart, dass er sich nach dem U-förmigen Verformen des umgebogenen Schenkels zwischen dem umgebogenen Schenkel und einer sich in Richtung der Längsränder des mittleren Längenabschnitts erstreckenden Begrenzungswand der Mulde befindet. Dabei werden vorteilhafterweise zwei Abstandshalter verwendet, sodass sich jeweils einer zwischen einem umgebogenen Schenkel und einer Begrenzungswand auf beiden Seiten der Mulde befindet. Auch durch das Einbringen eines derartigen Abstandhalters wird ein vollständiges kontaktieren der umgebogenen Schenkel und der Begrenzungswände der Mulde im mittleren Längenabschnitt des Torsionsprofils vermieden, sodass auch hierdurch im Torsionsfall die Geräuschbildung durch ein Aneinanderreiben der Schenkel an den Begrenzungswänden vermieden ist.
Damit keinerlei Geräuschbildung auftritt, werden als Abstandshalter vorteilhafterweise Festschmierstoffe, beispielsweise Graphit, Graphen, Molybdänsulfid, Polytetrafluorethylen oder dergleichen Festschmierstoffe verwendet. Die Reibungs- bzw. Gleiteigenschaften diese Materialien ermöglichen ein nahezu geräuschloses, für das menschliche Gehör nicht wahrnehmbares Abgleiten dieser Elemente auf den Begrenzungswänden der Mulde beziehungsweise den umgebogenen Schenkeln. Dabei können diese Abstandshalter bereits vor dem Verformen der Platine an den entsprechenden Stellen der Platine angeordnet werden. Allerdings ist es auch denkbar, diese Abstandshalter während einem der verschiedenen Herstellungsschritte an den entsprechenden Positionen an der bereits umgeformten Platine zu positionieren. Ferner kann dabei auch vorgesehen sein, dass die Abstandshalter in Form einer Umformung des umgebogenen Schenkels beziehungsweise der Begrenzungswände der Mulde hergestellt sind und im Bereich, der sich zu den Begrenzungswänden beziehungsweise den umgebogenen Schenkeln erstreckenden Fläche mit einem entsprechenden Festschmierstoff versehen werden. Natürlich ist es auch möglich, hier keine Festschmierstoffe, sondern viskose Schmierstoffe zu verwenden. Gegebenenfalls können sowohl die Festschmierstoffe als auch die viskosen Schmierstoffe nach Fertigstellung des Torsionsprofils auch wieder, beispielsweise chemisch oder auch durch ein Auflösen währen der Torsionsbeanspruchung aus dem Torsionsprofil herausgelöst werden, wobei allerdings die Beabstandung der Schenkel zu den Begrenzungswänden der Mulde aufrecht erhalten bleibt.
Bei einem nach einem derartigen Verfahren hergestellten Torsionsprofil werden wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt, die Längskanten der verformten Schenkel miteinander gefügt, insbesondere verschweißt.
Das aus einer Platine hergestellte erfindungsgemäße Torsionsprofil weist einen torsionssteifen rohrförmigen Endabschnitt, einen torsionsweichen U-förmigen mittleren, eine Mulde bildenden Längenabschnitt und zwischen dem mittleren Längenabschnitt sowie den Endabschnitten vom U-förmigen in den rohrförmigen Querschnitt wechselnde Übergangsabschnitte auf, wobei der mittlere Längenabschnitt derart ausgebildet ist, dass gebogene Schenkel und sich in Richtung der Längsränder des mittleren Längenabschnitts erstreckenden Begrenzungswände der Mulde benachbart angeordnet sind. Das erfindungsgemäße Torsionsprofil zeichnet sich nunmehr dadurch aus, dass wenigstens ein Abstandshalter vorgesehen ist, durch welchen die gebogenen Schenkel um die Begrenzungswände der Mulde im mittleren Längenabschnitt auf Abstand gehalten sind.
Durch diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Torsionsprofils ist erreicht, dass zwischen den Begrenzungswänden der Mulde und den umgebogenen Schenkel des Profils ein Spalt gebildet ist, sodass im Torsionsfall diese keinen direkten Kontakt miteinander haben können, sodass einen Geräuschbildung wirkungsvoll vermieden ist.
Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Torsionsprofils ist der wenigstens eine Abstandshalter zwischen Längskanten der verformten Schenkel angeordnet. Hierdurch ist erreicht, dass ein derartiger Abstandshalter einfach in einen Spalt zwischen den Längskanten der verformten Schenkel eingeführt werden kann, wodurch die umgebogenen Schenkel wieder etwas aufgeweitet werden, sodass sich der Spalt zwischen den Schenkeln und den Begrenzungswänden der Mulde bildet. Durch Variation des Abstandhalters lassen sich dabei Torsionsprofile mit unterschiedlichen Abständen zwischen den Schenkeln und den Begrenzungswänden realisieren, wobei aber auf die gleichen Herstellungswerkzeuge zurückgegriffen werden kann. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, da dadurch keine Vielzahl von Herstellungswerkzeugen vorgehalten werden muss, um unterschiedliche Torsionsprofile mit unterschiedlichen Torsionseigenschaften herzustellen. Dabei kann durch eine entsprechende Verwendung des Abstandshalters die Torsionseigenschaft des Torsionsprofils eingestellt werden.
Der Abstandshalter ist dabei mit den Längskanten der verformten Schenkel gefügt, insbesondere verschweißt.
Nach einen anderen Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass wenigstens ein Abstandshalter zwischen den umgebogenen Schenkeln und einer sich in Richtung der Längsränder des mittleren Längenabschnitts erstreckenden Begrenzungswand der Mulde angeordnet ist. Auch hierdurch werden die umgebogenen Schenkel und die Begrenzungswände der Mulde auf Abstand gehalten, sodass auch hierbei ein Spalt zwischen diesen Elementen gebildet ist, sodass bei Torsionsbeanspruchung im mittleren Längenabschnitt keinerlei Kontaktierung zwischen den Schenkeln und den Begrenzungswänden der Mulde auftritt. Bei einer derartigen Ausführungsform sind nun wiederum die Längskanten der verformten Schenkel miteinander gefügt, insbesondere mit einander verschweißt.
Damit auch keine Geräuschbildung durch eine mögliche Reibung zwischen Abstandshalter und den Begrenzungswänden der Mulde beziehungsweise den umgebogenen Schenkeln entsteht, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass der wenigstens eine Abstandshalter aus einem Festschmierstoff, insbesondere aus Graphit, Graphen, Molybdänsulfid, Polytetrafluorethylen oder dergleichen besteht. Derartige Festschmierstoffe haben nämlich die besondere Eigenschaft, dass sie besonders gut auf anderen Materialien, insbesondere relativ glatten Materialien ohne eine Geräuschbildung abgleiten.
Vorteilhafterweise ist die Beabstandung zwischen den umgebogenen Schenkeln und den Begrenzungswänden der Mulde über den gesamten mittleren Längenabschnitt gleichmäßig. Derartige Torsionsprofile können nämlich verfahrenstechnisch besonders günstig hergestellt werden. Allerdings ist es auch möglich, ein erfindungsgemäßes Torsionsprofil derart auszugestalten, dass sich die Beabstandung zwischen den umgebogenen Schenkeln und den Begrenzungswänden der Mulde über den mittleren Längenabschnitt variiert.
Wie bereits bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass im Bereich der Fügestellen die Mulde einen vorspringenden Wulst aufweist, welcher sich aus dem Boden unter Bildung eines Freiraums in Richtung der Längsränder des mittleren Längenabschnitts erstreckt. Hierdurch ist wirkungsvoll vermieden, dass die Begrenzungswände der Mulde und die umgebogenen Schenkel in nicht beabsichtigter Weise miteinander gefügt beziehungsweise verschweißt werden, wenn beim Schweißen ein hoher Energieeintrag in das Material erfolgt.
Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäße Torsionsprofil nach dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt.
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
1: ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Torsionsprofils in einer perspektivischen Darstellung,
2 bis 5: verschiedene Verfahrensschritte bei der Herstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Torsionsprofils in perspektivischen Darstellungen,
6: eine Querschnittdarstellung des Torsionsprofils der 5 senkrecht zur Mittellängsebene der Mulde des Torsionsprofils,
7: das Torsionsprofil gemäß 6 nach dem Einbringen eines Abstandhalters,
8: das Torsionsprofil gemäß 7 nach dem Fügen des Abstandhalters,
9: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Torsionsprofils vor dem abschließenden Fügen und
10: das Torsionsprofil gemäß der 9 nach dem abschließenden Fügen.
In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Torsionsprofils 1 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Das Torsionsprofil 1 weist dabei torsionssteife, im Wesentlichen kreisrunde, rohrförmige Endabschnitte 2, einen torsionsweichen U-förmigen mittleren Längenabschnitt 3 und zwischen dem mittleren Längenabschnitt 3 sowie den Endabschnitten 2 vom U-förmigen in den rohrförmigen Querschnitt wechselnde Übergangsabschnitte 4 auf. Das Torsionsprofil 1 ist dabei im mittleren Längenabschnitt 3 mit einer Mulde 11 versehen, sodass durch diese Mulde 11 der mittlere Längenabschnitt 3 U-förmig ausgebildet ist. Ein Boden 47 dieser Mulde ist dabei gegenüber von Längsrändern 7, welche ohrenförmig ausgebildet sind, angeordnet, wobei das Torsionsprofil 1 im mittleren Längenabschnitt 3 somit doppellagig beziehungsweise doppelwandig ausgestaltet ist.
Das Torsionsprofil 1 wird aus einer rechteckigen metallernen Platine 8 hergestellt, von der in 2 eine Hälfte dargestellt ist. Die andere Hälfte ist spiegelbildlich gestaltet, sodass nachfolgend in den 3 bis 5 nur diese eine Hälfte veranschaulicht und auch beschrieben ist.
Zur Fertigung des Torsionsprofils werden zunächst die den Stirnenden 9 benachbarten Bereiche 10 der Platine 8 S-förmig verformt. Die hierfür zum Einsatz gelangenden Werkzeuge sind nicht näher dargestellt.
Im Anschluss daran wird die derart verformte Platine 8 zwischen den S-förmigen Bereichen 10 mit einer U-förmigen Mulde 11 versehen. Zur Herstellung der Mulde 11 wird die Platine 8 zwischen einem hier nicht dargestellten Oberwerkzeug und einem ebenfalls nicht dargestellten Unterwerkzeug platziert. Das Oberwerkzeug bestimmt mit einem Wulst die Innenkontur der Mulde, während das Unterwerkzeug mit einer Rinne als Gegenlager dient und die Außenkontur bestimmt.
Die Mulde 11 wird in die Platine 8 derart mittig eingebracht, dass benachbart zur Mulde 11 in etwa gleich breite Schenkel 14 und 15 gebildet sind. Eine derartig verformte Platine 8 ist in der 3 dargestellt. In einem nachfolgenden Arbeitsschritt werden mithilfe eines weiteren hier nicht dargestellten Oberwerkzeuges und eines ebenfalls nicht dargestellten Unterwerkzeuges die in etwa gleich bleibenden Schenkel 14 und 15 der Platine 8 neben der Mulde 11 im Wesentlichen parallel zueinander und zu der Mittellängsebene der Mulde 11 umgebogen. Eine entsprechend umgeformte Platine 8 ist in der 4 dargestellt.
Die gemäß der 4 umgeformte Platine 8 wird anschließend unter Einsatz weiterer Werkzeuge so umgestaltet, dass die Schenkel 14 und 15 unter Kontakt ihrer Längskanten 35 und 36 in den Enden der umgeformten Platine 8 rohrförmig und dem mittleren Längenabschnitt 3 mit der Mulde 11 U-förmig verformt werden. Eine derartig verformte Platine 8 ist in der Darstellung gemäß 5 gezeigt.
6 zeigt nunmehr eine Querschnittsdarstellung der gemäß 5 verformten Platine im Bereich des mittleren Längenabschnitts 3. Sehr deutlich ist hierbei zu erkennen, dass die Schenkel 14 und 15 dabei an Begrenzungswänden 54 und 55 der Mulde 11 anliegen und diese kontaktieren. Die Längskanten 35 und 36 der Schenkel 14 und 15 liegen sich dabei unter Bildung eines Spaltes 42 gegenüber. Gegenüber diesem Spalt ist die Mulde 11 in ihrem Boden 47 mit einem Wulst 48 versehen, sodass zwischen den Schenkeln 14 und 15 und den Begrenzungswänden 54 und 55 im Bereich des Spaltes 42 ein Freiraum 49 gebildet ist.
Um nunmehr eine Kontaktierung der Schenkel 14 und 15 mit den Begrenzungswänden 54 und 55 zu vermeiden, wird in den Spalt 42 ein Abstandshalter 50 eingeführt. Dabei werden die Schenkel 14 und 15 wieder etwas aufgeweitet, sodass sie nunmehr nicht mehr in Kontakt mit den Begrenzungswänden 54 und 55 der Mulde 11 stehen. Die Ausgestaltung einer derartig umgeformten Platine 8 ist dabei in 7 dargestellt, wobei deutlich zu erkennen ist, dass zwischen dem Schenkel 14 und der Begrenzungswand 54 sowie zwischen dem Schenkel 15 und der Begrenzungswand 55 ein Spalt gebildet ist. Um die derart verformte Platine 8 nunmehr zu fixieren, wird der Abstandshalter 50 mit den Schenkeln 14 und 15 unter Bildung von Fügestellen 61 und 62, die beim Schweißen als Schweißnähte ausgebildet sind, stoffschlüssig verbunden. Nach dem Fügen ist nunmehr das erfindungsgemäße Torsionsprofil 1 fertiggestellt. Dabei weist dieses Torsionsprofil 1 in seinem mittleren Längenabschnitt 3, der einer Torsionsbeanspruchung ausgesetzt werden kann, keine Kontakte der Schenkel 14 und 15 mit den dazu korrespondierenden Begrenzungswänden 54 und 55 auf, sodass bei einer Torsionsbeanspruchung des Torsionsprofils eine Geräuschbildung aufgrund von aneinander reibenden Schenkeln 14 und 15 sowie Begrenzungsflächen 54 und 55 vermieden ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Torsionsprofils 1 ist in den 9 und 10 dargestellt. Wie dabei deutlich zu erkennen ist, ist in diesem Ausführungsbeispiel kein Abstandshalter in dem Spalt 42 zwischen den Längskanten 35 und 36 der Schenkel 14 und 15 eingesetzt. Vielmehr wird hierbei zwischen dem Schenkel 14 und der Begrenzungswand 54 sowie zwischen dem Schenkel 15 und der Begrenzungswand 55 jeweils ein separater Abstandshalter 51 und 52 eingesetzt.
Durch den Abstandshalter 51 ist der Schenkel 14 von der Begrenzungswand 54 beabstandet, während durch den Abstandshalter 52 der Schenkel 15 von der Begrenzungswand 55 beabstandet ist. Damit hierbei keine Geräuschbildung bei einer Torsionsbeanspruchung des Torsionsprofils 1 stattfindet, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn dieser Abstandshalter 51 und 52 aus einem Festschmierstoff, beispielsweise Graphit, Graphen, Molybdänsulfid oder Polytetrafluorethylen gebildet sind. Diese Materialien besitzen besonders gute Gleiteigenschaften, sodass keine beziehungsweise keine für das menschliche Gehör wahrnehmbare Geräuschbildung im Torsionsfall auftritt, wenn diese Abstandshalter 51 und 52 gegen die Schenkel 14 und 15 bzw. die Begrenzungswände 54 und 55 bewegt werden.
Damit auch bei diesem Ausführungsbeispiel ein geschlossenes Profil entsteht, werden die Längskanten 35 und 36 der Schenkel 14 und 15 der so umgeformten Platine 8 miteinander gefügt, insbesondere miteinander geschweißt. Eine derartige Fügestelle 62 ist in 10 gezeigt und wird bei einer metallischen Platine vorzugsweise als Schweißnaht ausgeführt sein.
Die Abstandshalter 51 und 52 können während verschiedener Verfahrensschritte bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Torsionsprofils 1 entsprechend platziert werden. Zum einen kann bereits die rechteckige Platine 8 mit entsprechenden Abstandshaltern 51 und 52 versehen sein. Allerdings ist es auch möglich, diese Abstandshalter während anderer Herstellungsschritte während des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend zu platzieren.
Bezugszeichenliste

1: Torsionsprofil
2: Endabschnitt
3: mittlerer Längenabschnitt
4: Übergangsabschnitt
7: Längsrand
8: Platine
9: Stirnende
10: Bereich
11: Mulde
14: Schenkel
15: Schenkel
35: Längskante
36: Längskante
42: Spalt
47: Boden
48: Wulst
49: Freiraum
50: Abstandshalter
51: Abstandshalter
52: Abstandshalter
54: Begrenzungswand
55: Begrenzungswand
60: Fügestelle
61: Fügestelle
62: Fügestelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009031981 A1 [0002, 0003, 0012]

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Torsionsprofils (1) aus einer Platine (8), das torsionssteife rohrförmige Endabschnitte (2), einen torsionsweichen U-förmigen mittleren Längenabschnitt (3) und zwischen dem mittleren Längenabschnitt (3) sowie den Endabschnitten (2) vom U-förmigen in den rohrförmigen Querschnitt wechselnde Übergangsabschnitte (4) aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Einbringen einer längs gerichteten U-förmigen Mulde (11) in die Platine (8) in Abstand zu ihren Stirnenden (9) unter Bildung von Schenkeln (14, 15), die von der Mulde (11) abgestellt sind, b) Umbiegen der Schenkel (14, 15) der verformten Platine (8) neben der Mulde (11), sodass sie im Wesentlichen parallel zueinander und zur Mittellängsebene der Mulde (11) angeordnet sind, c) Rohrförmiges Verformen der umgebogenen Schenkel (14, 15) in den den Stirnenden (9) der Platine (8) benachbarten Bereichen (10) und U-förmiges Verformen der umgebogenen Schenkel (14, 15) im Längenabschnitt (3) mit der Mulde (11) in Anpassung an die Kontur der Mulde (11), wobei Längskanten (35, 36) der umgebogenen Schenkel (14, 15) über ihre gesamte Längserstreckung gegenüberliegend angeordnet werden, d) Einbringen wenigstens eines Abstandshalters (50; 51, 52) in die umgeformte Platine 8, sodass die umgebogenen Schenkel (14, 15) und sich in Richtung von Längsrändern (7) des mittleren Längenabschnitts (3) erstreckende Begrenzungswände (54, 55) der Mulde (11) zumindest bereichsweise auf Abstand gehalten werden und e) Fügen der Längskanten (35, 36) der verformten Schenkel (14, 15).
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Ausformen eines vorspringenden Wulstes (48) aus dem Boden (47) der Mulde (11) in Richtung der Längsränder (7) des mittleren Längenabschnitts (3).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen des wenigstens einen Abstandshalters (50) zwischen den Längskanten (35, 36) der umgebogenen Schenkel (14, 15) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Fügen der Längskanten (35, 36) der verformten Schenkel (14, 15) derart erfolgt, dass die Längskanten (35, 36) mit dem wenigstens einen Abstandshalter (50) gefügt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen des wenigstens einen Abstandshalters (51, 52) derart erfolgt, dass er sich nach dem U-förmigen Verformen des umgebogenen Schenkels (14, 15) zwischen dem umgebogenen Schenkel (14, 15) und einer sich in Richtung der Längsränder (7) des mittleren Längenabschnitts (3) erstreckenden Begrenzungswand (54, 55) der Mulde (11) befinden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Fügen der Längskanten (35, 36) der verformten Schenkel (14, 15) derart erfolgt, dass die Längskanten (35, 36) miteinander gefügt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fügen mittels eines Schweißprozesses erfolgt.
Torsionsprofil hergestellt aus einer Platine (8) mit torsionssteifen, rohrförmigen Endabschnitten (2), einem torsionsweichen U-förmigen mittleren, eine Mulde (11) bildenden Längenabschnitt (3) und zwischen dem mittleren Längenabschnitt (3) sowie den Endabschnitten (2) vom U-förmigen in den rohrförmigen Querschnitt wechselnde Übergangsabschnitte (4), wobei der mittlere Längenabschnitt (3) derart ausgebildet ist, dass gebogene Schenkel (14, 15) und sich in Richtung der Längsränder (7) des mittleren Längenabschnitts (3) erstreckenden Begrenzungswände (54, 55) der Mulde (11) benachbart angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abstandshalter (50; 51, 52) vorgesehen ist, durch welchen die gebogenen Schenkel (14, 15) und die Begrenzungswände (54, 55) der Mulde (11) im mittleren Längenabschnitt (3) auf Abstand gehalten sind.
Torsionsprofil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abstandshalter (50) zwischen Längskanten (35, 36) der verformten Schenkel (14, 15) angeordnet ist.
Torsionsprofil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Abstandshalter (50) mit den Längskanten (35, 36) der verformten Schenkel (14, 15) gefügt, insbesondere verschweißt ist.
Torsionsprofil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abstandshalter (51, 52) zwischen den umgebogenen Schenkeln (14, 15) und einer sich in Richtung der Längsränder (7) des mittleren Längenabschnitts (3) erstreckenden Begrenzungswand (54, 55) der Mulde (11) angeordnet ist.
Torsionsprofil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Längskanten (35, 36) der verformten Schenkel (14, 15) miteinander gefügt, insbesondere verschweißt sind.
Torsionsprofil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Abstandshalter (51, 52) aus einen Festschmierstoff, insbesondere aus Graphit, Graphen, Molybdänsulfid, Polytetrafluorethylen oder dergleichen besteht.
Torsionsprofil nach einem der Ansprüche 8 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beabstandung zwischen den umgebogenen Schenkeln (14, 15) und den Begrenzungswänden (54, 55) der Mulde (11) über den mittleren Längenabschnitt (3) gleichmäßig ist.
Torsionsprofil nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Fügestellen (60, 61; 62) die Mulde (11) einen vorspringenden Wulst (48) aufweist, welcher sich aus dem Boden (47) unter Bildung eines Freiraums (49) in Richtung der Längsränder (7) des mittleren Längenabschnitts (3) erstreckt.
Torsionsprofil nach einem der Ansprüche 8 bis 15, hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7.