-
Die Erfindung betrifft ein langgestrecktes Mehrkantprofil, bevorzugt aus Metall, vorzugsweise aus Stahl gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit mehreren rechtwinklig zueinander angeordneten Seitenflächen (insbesondere genau drei oder genau vier), von denen eine Seitenfläche als biegbare Biegeseitenfläche ausgebildet ist, wobei das Mehrkantprofil eine, insbesondere durch Laserstrahlschneiden, Plasmaschneiden oder Wasserstrahlschneiden hergestellte, bevorzugt sämtliche Seitenflächen bis auf die Biegeseitenfläche durchsetzende, Einschnittgeometrie aufweist, die das Mehrkantprofil in einen ersten Profilabschnitt und einen axial (d. h. entlang der Längserstreckung des Mehrkantprofils) davon beabstandeten zweiten Profilabschnitt unterteilt, die einstückig über die Biegeseitenfläche miteinander verbunden sind und welcher ein, bevorzugt rechtwinkliges, Abwinkeln der Profilabschnitte zueinander durch Verbiegen (Krümmen) der Biegeseitenfläche, um eine parallel zur Flächenerstreckung der Biegeseitenfläche sowie senkrecht zur Längserstreckung des Mehrkantprofils verlaufende, gedachte Biegeachse gestattet.
-
Ferner betrifft die Erfindung ein aus einem solchen Mehrkantprofil durch Abwinkeln der Profilabschnitte zueinander hergestelltes, bevorzugt rechtwinkliges, Winkelelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
-
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Winkelelementes gemäß Anspruch 15 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Mehrkantprofils gemäß Anspruch 16.
-
Um Winkelelemente aus Vierkantprofilen herstellen zu können ist es bekannt, sämtliche Seitenflächen des Mehrkantprofils bis auf die Biegeseitenfläche einzuschneiden, so dass zwei über die Biegeseitenfläche einstückig miteinander verbundene Profilabschnitte resultieren, die relativ zueinander durch Biegen der Biegeseitenfläche abwinkelbar sind. Nach dem Abwinkelvorgang müssen die Profilabschnitte zunächst mit einer Spannvorrichtung im abgewinkelten Zustand gehalten werden, um ein elastisches Teil-Zurückverstellen der Profilabschnitte zu vermeiden. In dem vorgenannten, gehaltenen Zustand werden die Profilabschnitte dann durch das Setzen einer Schweißnaht an der der Biegeseitenfläche gegenüberliegenden Seitenfläche bzw. an deren aneinander anliegenden und durch die Einschnittgeometrie gebildeten Kanten miteinander verschweißt und/oder verklebt.
-
Die vorstehend beschriebene Vorgehensweise zum Herstellen des Winkelelementes ist aufwendig und benötigt eine Vielzahl von Arbeitsschritten. Insbesondere ist nachteilig, dass die aus dem Herstellen der Einschnittgeometrie resultierenden Profilabschnitte zum nachfolgenden Herstellen der Schweißverbindung und/oder Klebeverbindung nach dem Biegevorgang mittels einer Spannvorrichtung gehalten werden müssen.
-
Aus der
WO 2007/042123 A1 ist es grundsätzlich bekannt, Laschen und Ausnehmungen aus einem Mehrkantprofil herauszuschneiden.
-
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein alternatives, langgestrecktes Mehrkantprofil, insbesondere ein U-Profil oder ein, bevorzugt umfangsgeschlossenes, Vierkant-Hohlprofil anzugeben, das so beschaffen ist, dass die Herstellung eines Winkelelementes daraus vereinfacht ist und bevorzugt weniger Arbeitsschritte hierfür notwendig sind. Ganz besonders bevorzugt wäre es, wenn auf einen bisher notwendigen Schweißschritt zum aneinander Festlegen der aus der Einschnittgeometrie resultierenden Profilabschnitte verzichtet werden könnte. Ferner soll ein geeignetes Herstellverfahren angegeben werden.
-
Ferner besteht die Aufgabe darin, ein entsprechend verbessertes bzw. einfacher herstellbares Winkelelement sowie ein optimiertes Herstellverfahren zum Herstellen eines solchen Winkelelementes aus einem erfindungsgemäßen Mehrkantprofil anzugeben.
-
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Mehrkantprofils mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, d. h. bei einem gattungsgemäßen Mehrkantprofil dadurch, dass die Einschnittgeometrie so ausgebildet ist, dass durch diese integrale, mindestens einen an einem der Profilabschnitte (am ersten oder am zweiten Profilabschnitt) angeordneten und elastisch auslenkbaren Laschenabschnitt und einen diesem zugeordneten und am anderen der Profilabschnitte (am zweiten Profilabschnitt und am ersten Profilabschnitt) angeordneten Hintergriffabschnitt aufweisende Formschlussmittel (Rastmittel) gebildet sind, mit denen der erste und der zweite Profilabschnitt durch das Abwinkeln der Profilabschnitte zueinander miteinander verrastbar sind. Das Biegen erfolgt dabei derart, dass die Schnittkanten der rechtwinklig zur Biegeseitenfläche verlaufenden, parallelen Seitenflächen aufeinander zu bewegt werden, bevorzugt bis zur gegenseitigen Anlage. Bevorzugt ist das langgestreckte Mehrkantprofil dabei entweder als dreiseitiges U-Profil oder als vierseitiges, einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisendes Vierkant-Hohlprofil (im Folgenden einfach und als Vierkantprofil bezeichnet) ausgebildet.
-
Hinsichtlich des Winkelelementes wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Hinsichtlich des Herstellverfahrens zur Herstellung des Mehrkantprofils wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
-
Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale auch als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale auch als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.
-
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den bevorzugt durch Laserstrahlschneiden, Plasmaschneiden oder Wasserstrahlschneiden herzustellenden Einschnitt (Einschnittgeometrie), welcher bei einem U-Profil die parallelen Schenkel (Seitenflächen) des querschnittlich U-förmigen Profils mindestens bis zur Biegeseitenfläche durchsetzt und bei einem Vierkantprofil zusätzlich die parallel zur Biegeseitenfläche verlaufende Seitenfläche so auszugestalten, dass die resultierenden und über die Biegeseitenfläche einstückig miteinander verbundenen Profilabschnitte nicht nur relativ zueinander durch Biegen der Biegeseitenfläche zueinander abwinkelbar sind, sondern dass zusätzlich integrale, d. h. einstückig mit dem Mehrkantprofil gebildete, bevorzugt als Rastmittel ausgebildete Formschlussmittel resultieren, mit denen die Profilabschnitte in zueinander abgewinkeltem Zustand, insbesondere in einem um 90° zueinander abgewinkelten Zustand, miteinander verrastbar bzw. verrastet sind, derart, dass ein Aufbiegen des resultierenden Winkelelementes, d. h. insbesondere ein Zurückverbiegen der Biegeseitenfläche sicher verhindert wird. Hierdurch ist es zur Herstellung des Winkelelementes im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mehr notwendig zum Setzen einer Schweißnaht um das abgewinkelte Mehrkantprofil in einer entsprechenden Spanneinrichtung zu halten. Bei Bedarf kann sogar vollständig auf einen Verschweißungsschritt verzichtet werden, was im Rahmen der Weiterbildung der Erfindung bevorzugt und realisiert ist.
-
Im Hinblick auf die konkrete Ausbildung und Anordnung der einen federnden Laschenabschnitt und einen gegenüberliegenden Hintergriffabschnitt aufweisenden Formschlussmittel bzw. Rastmittel gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. So ist es möglich, den mindestens einen Laschenabschnitt an einer rechtwinklig bzw. senkrecht zur Biegeseitenfläche orientierten Seitenfläche des Mehrkantprofils in einem der Profilabschnitte vorzusehen und den zugehörigen Hintergriffabschnitt am gegenüberliegenden bzw. anderen Profilabschnitt, wobei der Laschenabschnitt so vorsteht, dass er im abgewinkelten Zustand der Profilabschnitte zueinander den Hintergriffabschnitt hintergreifen und somit ein Aufbiegen des Winkelelementes verhindern kann (Rastverbindung). Bevorzugt ist in einem Bereich hinter dem Hintergriffabschnitt hierzu eine entsprechende Aussparung vorgesehen, die einen Endabschnitt des Laschenabschnittes aufnehmen kann, wobei die Aussparung so gestaltet ist, dass nach der Aufnahme ein Zurückverbiegen der Biegeseitenfläche nicht mehr ermöglicht wird sondern die federnde Lasche in der Art eines Schnapphakens bzw. einer Rastverbindung fest im gegenüberliegenden Profilabschnitt verankert ist. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn eine wie zuvor beschrieben ausgebildete Kombination aus federndem Laschenabschnitt und Hintergriffabschnitt nicht nur an einer Seitenfläche vorgesehen ist sondern an zwei zueinander parallelen, jeweils rechtwinklig zueinander angeordneten Seitenflächen. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, eine Kombination aus federndem Laschenabschnitt und Hintergriffabschnitt – für den Fall der Realisierung eines Vierkantprofils – an der der Biegeseitenfläche gegenüberliegenden Seitenfläche vorzusehen. Auch hier ist die Realisierung eines Laschenpaares und eines Hintergriffpaares an dieser Seitenfläche möglich. Auch ist es, insbesondere für den Fall der Realisierung eines Vierkantprofils möglich die Lasche an einer Seitenfläche auszubilden oder von dieser zu bilden und den Hintergriffabschnitt an einem bzw. oder von einer rechtwinklig hierzu verlaufenden Seitenfläche. Weitere Ausgestaltungen sind denkbar und sollen von dem Erfindungsgedanken der Realisierung integraler Rastmittel mitumfasst sein. Insbesondere für den Fall der Anordnung des Hintergriffabschnittes an einer zur Biegefläche parallelen Seitenfläche des dann als Vierkantprofil ausgebildeten Mehrkantprofils kann die Schnappverbindung so realisiert werden, dass die, bevorzugt ebenfalls an der vorgenannten Seitenfläche, jedoch am gegenüberliegenden Profilabschnitt angeordnete Laschenabschnitt in einem Bereich hinter dem Hintergriffabschnitt in das Hohlprofil eintaucht.
-
Zusammenfassend wirkt der mindestens eine federnde Laschenabschnitt also gemäß einer ersten Alternative so mit dem Hinterschnitt zusammen, dass ein freies Ende, also das von einem einstückig mit der weiteren Seitenfläche verbundenen Ende beabstandete Ende des Laschenabschnittes in das Innere des (hohlen) Winkelelementes hineinragt oder alternativ (gemäß einer zweiten Alternative) flächenbündig in einer Seitenfläche aufgenommen ist, insbesondere durch Eingreifen in eine entsprechende Aussparung in der Seitenfläche.
-
Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der integralen, nicht als von dem Mehrkantprofil separates Bauteil ausgebildeten Formschlussmittel resultiert aus dem erfindungsgemäßen, langgestreckten Mehrkantprofil eine deutliche Vereinfachung des Herstellverfahrens zum Herstellen eines Winkelelementes, insbesondere dann, wenn, wie später noch erläutert werden wird, durch das entsprechende Vorsehen mindestens einer Einlaufschräge das Auslenken des mindestens einen federnden Laschenabschnittes automatisiert erfolgt, d. h. zwangsgesteuert durch das Aufeinanderzuverstellen bzw. zueinander Abwinkeln der beiden Profilabschnitte. Wie bereits angedeutet ist es ganz besonders bevorzugt, wenn das resultierende Winkelelement im Bereich einander gegenüberliegender Schnittkanten der Einschnittgeometrie ohne Verschweißung und/oder Verklebung realisiert ist bzw. auskommt.
-
Wie bereits angedeutet ist eine Ausführungsform besonders bevorzugt, bei der der federnde Laschenabschnitt automatisch durch die Abwinkelbewegung der Profilabschnitte zueinander auslenkbar ist und nach Erreichen einer entsprechenden Position automatisch, insbesondere in eine Ausgangslage zurückfedert, in der der Laschenabschnitt dann den Hinterschnittabschnitt des gegenüberliegenden Profilabschnittes hintergreift. Bevorzugt ist insgesamt der federnde Laschenabschnitt so ausgestaltet, dass dieser senkrecht zur Längserstreckung des Mehrkantprofils und insbesondere in Richtung einer sich senkrecht zu dieser Längserstreckung erstreckenden Breitenerstreckung der Biegeflächenseite auslenkbar ist. Um eine entsprechende Kraftkomponente in der gewünschten Auslenkrichtung des Laschenabschnittes zu erreichen, ist dem federnden Laschenabschnitt in Weiterbildung der Erfindung eine entsprechende Einlaufschräge zugeordnet, wobei eine solche Einlaufschräge unmittelbar am Laschenabschnitt selbst vorgesehen sein kann – zusätzlich oder alternativ kann eine solche Einlaufschräge gegenüberliegend im Bereich des Hintergriffabschnittes vorgesehen sein. Hieraus resultiert dann, dass durch den Abwinkelvorgang bzw. das Biegen der Biegeseitenfläche die Profilabschnitte relativ zueinander verstellt werden und somit auch der federnde Laschenabschnitt relativ zu dem Hintergriffabschnitt, wobei durch die Wechselwirkung der mindestens einen Einlaufschräge mit dem gegenüberliegenden Profilabschnitt der Laschenabschnitt relativ zu dem Hintergriffabschnitt ausgelenkt wird, um dann hinter den Hintergriffabschnitt wieder einzuschwenken und somit die Profilabschnitte formschlüssig miteinander zu verrasten.
-
Insbesondere für den Fall der Anordnung des mindestens einen federnden Laschenabschnittes an einer sich senkrecht zur Flächenerstreckung der Biegeseitenfläche erstreckenden Seitenfläche ist es möglich, den Laschenabschnitt geradlinig auszugestalten, wobei der Laschenabschnitt unabhängig davon bevorzugt einen im Vergleich zu einem hinteren Abschnitt verdickten Kopf zur Gewährleistung einer Rastverbindung aufweist. Bei geradliniger Ausgestaltung verläuft der Laschenabschnitt bevorzugt unter einem Winkel zur Längserstreckung der den Laschenabschnitt aufweisenden Seitenfläche, der der Hälfte des Abwinkelwinkels entspricht, den die Profilabschnitte (d. h. deren Längserstreckungsachsen) in ihrer Endstellung (nach der Abwinklung) zueinander aufweisen, d. h. bei einem 90°-Winkelelement beträgt vorstehend erwähnter Winkel des Laschenabschnittes zur Längserstreckung der den Laschenabschnitt aufweisenden Seitenfläche bevorzugt 45°. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die den Laschenabschnitt aufweisende Seitenfläche eine vergleichsweise große Höhenerstreckung aufweist und/oder die Materialstärke des Laschenabschnittes bzw. der den Laschenabschnitt aufweisenden Seitenfläche vergleichsweise gering ist. Um eine weichere Feder zu erhalten ist es möglich, den Laschenabschnitt als Winkelabschnitt auszubilden mit zwei winklig zueinander angeordneten Federlaschenabschnitten, wobei ein hinterer, d. h. von einem Laschenabschnitt kopfabgewandter Federlaschenabschnitt, welcher endseitig mit der Seitenwand verbunden ist, verläuft bevorzugt parallel zur Längserstreckung der Seitenwand. Hierdurch ist es möglich, eine ausreichende Federwirkung auch bei geringer Höhenerstreckung der den Laschenabschnitt aufweisenden Seitenfläche zu realisieren und/oder bei Mehrkantprofilen mit vergleichsweise großer Wandstärke.
-
Wie eingangs bereits angedeutet ist es bevorzugt, wenn nicht nur ein einziger federnder Laschenabschnitt mit einem einzigen diesem zugeordneten Hintergriffabschnitt vorgesehen ist, sondern mindestens zwei solcher Laschenabschnitte mit jeweils zugeordnetem Hintergriffabschnitt. Anders ausgedrückt, umfassen die Formschlussmittel weiterbildungsgemäß zwei Paare von Rastmitteln, jeweils umfassend einen federnd auslenkbaren Laschenabschnitt und einen diesem zugeordneten Hintergriffabschnitt, um somit eine besonders sichere Verrastung der Profilabschnitte an zwei beabstandeten Stellen, insbesondere aufeinander gegenüberliegenden Seitenflächen oder beabstandet auf einer Seitenfläche zu ermöglichen.
-
Insbesondere für den Fall der Realisierung eines Vierkantprofils ist es sinnvoll, die Laschenabschnitte den jeweils einen Laschenabschnitt und einen Hintergriffabschnitt aufweisenden Paare auf einer gemeinsamen Seitenfläche, insbesondere auf der dem der Biegeseitenfläche gegenüberliegenden Seitenfläche vorzusehen, ganz besonders bevorzugt in der Form von Schnapphaken, wobei es noch weiter bevorzugt ist, wenn diese Schnapphaken in der Flächenerstreckung dieser Seitenfläche (durch das Vorsehen entsprechender Aussparungen bzw. eines entsprechenden Raumes mittels der Einschnittgeometrie) auslenkbar sind. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich die Paare auf einander gegenüberliegenden, parallelen Seitenflächen anzuordnen. Dies ist wohl möglich bei einem U-Mehrkantprofil oder einem Vierkantprofil.
-
Das Mehrkantprofil umfasst – unabhängig von der Ausbildung als U-Profil oder Vierkantprofil – neben der Biegeseitenfläche zwei rechtwinklig zu dieser verlaufende, parallele Seitenflächen, nämlich eine erste und eine zweite Seitenfläche, wobei die Anordnung der ersten und der zweiten Seitenfläche sowie der Biegeseitenfläche in der Querschnittsansicht eine U-Form begrenzen. Für den Fall der Ausbildung des Mehrkantprofils als Vierkantprofil ist zusätzlich zu der ersten und der zweiten Seitenfläche sowie der Biegeseitenfläche eine parallel zur Biegeseitenfläche und damit rechtwinklig zur ersten und zur zweiten Seitenfläche verlaufende dritte Seitenfläche vorgesehen.
-
Bevorzugt ist die Einschnittgeometrie so ausgebildet, dass am ersten Profilabschnitt sowohl in der vorgenannten ersten Seitenfläche als auch in der vorgenannten zweiten Seitenfläche als auch am zweiten Profilabschnitt in diesen Seitenflächen, und zwar einander gegenüberliegend jeweils ein Abstützabschnitt (Einschnittkante) vorgesehen ist, an welchem sich die Profilabschnitte im abgewinkelten Zustand aneinander abstützen können. Bevorzugt verlaufen diese Abstützabschnitte für den Fall der Realisierung eines 90°-Winkelelementes im 45°-Winkel zur Längserstreckung des Mehrkantprofils. Bevorzugt überragt mindestens ein Laschenabschnitt den vorgenannten Abstützabschnitt in Richtung des gegenüberliegenden Profilabschnittes.
-
Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Einschnittgeometrie, bevorzugt zusätzlich zu den vorerwähnten Abstützabschnitten Anlageabschnitte aufweist, die so angeordnet sind, dass sie einen (definierten) Biegeradius für die Biegeseitenfläche definieren, wobei sich die Biegeseitenfläche beim und/oder nach dem Abwinkeln an den Anlageabschnitten abstützen kann. Besonders zweckmäßig ist es, wenn vorgenannte Anlageabschnitte in einem Bereich zwischen den Abstützabschnitten und der Biegefläche an der ersten und zweiten Seitenfläche realisiert sind. Durch das Vorsehen der Anlageabschnitte kann eine ansonsten notwendige Materialstreckung des Biegeflächenabschnittes vermieden oder auf ein Minimum reduziert werden.
-
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Einschnittgeometrie mindestens einen Stabilisierungspaarabschnitt aufweist, und zwar in einem Bereich zwischen dem mindestens einen Laschenabschnitt und der Biegeseitenfläche. Ein solches Stabilisierungspaar weist einen Vorsprung an einem der Profilabschnitte auf, der formschlüssig in eine Aussparung des gegenüberliegenden Profilabschnittes eingreifen und sich dort abstützen kann, um zu verhindern, dass die Biegeseitenfläche so auf den zwischen dem Laschenabschnitt und der Biegeseitenfläche befindlichen Seitenflächenabschnitt drückt, dass dieser in der Flächenerstreckung der den Laschenabschnitt aufweisenden Seitenfläche auf den Laschenabschnitt drückt und/oder nach dem Auslenken des Laschenabschnittes ein Zurückfedern des Laschenabschnittes in die durch die vorgenannte Krafteinwirkung ansonsten möglicherweise verkleinerte Aussparung verhindert.
-
Bevorzugt ist die Einschnittgeometrie so ausgebildet, dass sich die einander gegenüberliegenden Endabschnitte mindestens einer Seitenfläche, vorzugsweise von beiden Seitenflächen überlappen, insbesondere in Richtung der Längserstreckung des Winkelelementes, um somit einen Spalt zu verhindern, der ein Hineinblicken in das Innere des Winkelelementes bei einer Blickrichtung senkrecht auf die jeweilige Seitenfläche ermöglichen würde. Diesem Überlappungszweck sind die einander gegenüberliegenden Schnittkanten bevorzugt nicht senkrecht zur Flächenerstreckung der jeweiligen Seitenfläche orientiert, sondern hierzu abgeschrägt angeordnet bzw. ausgebildet.
-
Die Erfindung führt auch auf ein Winkelelement, welches aus einem nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Mehrkantprofil, insbesondre einem U-Profil oder einem Vierkantprofil gebildet ist. Der erste und der zweite Profilabschnitt des Winkelelementes sind unter Biegen der Biegeseitenfläche zueinander abgewinkelt, das bedeutet sie schließen einen Winkel, insbesondere zwischen 10° und 170°, ganz besonders bevorzugt zwischen 50° und 130°, ganz besonders bevorzugt von 90° ein. Erfindungsgemäß sind der erste und der zweite Profilabschnitt durch die erfindungsgemäß am Mehrkantprofil vorgesehenen Formschlussmittel (Rastmittel) miteinander verrastet, derart, dass die Rastverbindung ein Zurückbiegen bzw. Aufbiegen des eingestellten Winkels zwischen zweitem und erstem Profilabschnitt sicher verhindert.
-
Die Erfindung führt auch auf ein Verfahren zum Herstellen eines zuvor genannten Winkelelementes, wobei erfindungsgemäß der erste und der zweite Profilabschnitt zueinander abgewinkelt und mittels der integralen Formschlussmittel miteinander verrastet werden. Bevorzugt erfolgt dieser Verrastungsvorgang automatisch durch das Abwinkeln der Profilabschnitte durch Biegen der Biegeseitenfläche, indem der mindestens eine Laschenabschnitt der Formschlussmittel, insbesondere aufgrund des Vorsehens mindestens einer Einlaufschräge zunächst elastisch ausgelenkt wird und bei einer weiteren Verstellbewegung automatisch zurückverschwenkt und dann den Hintergriffabschnitt hintergreift.
-
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Merkantprofils, wobei erfindungsgemäß die Einschnittgeometrie in ein zuvor bevorzugt keine Einschnittgeometrie aufweisendes Mehrkantprofil so eingebracht bzw. die Einschnittgeometrie so ausgestaltet wird, dass durch diese integrale, mindestens einen an einem der Profilabschnitt angeordneten und elastisch auslenkbaren Laschenabschnitt und einen diesem zugeordneten und am anderen der Profilabschnitte angeordneten Hintergriffabschnitt aufweisende Formschlussmittel gebildet werden, mit denen der erste und der zweite Profilabschnitt durch das Abwinkeln der Profilabschnitt zueinander verrastbar sind.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
-
Diese zeigen in:
-
1a bis 1f: ein erstes, bevorzugtes, nach dem Konzept der Erfindung ausgebildetes Ausführungsbeispiele eines als Vierkant ausgebildeten Mehrkantprofil, welches alternativ auch als U-Profil ausgestaltet werden kann,
-
2a und 2b: das Mehrkantprofil gemäß den 1a bis 1f im ursprünglichen Zustand (2a) und in einem zu einem Winkelelement verformten bzw. gebogenen Zustand (2b),
-
3a und 3b: eine alternative Ausführungsform eines Mehrkantprofils und eines daraus hergestellten Winkelelementes,
-
4a bis 4c: eine weitere alternative Ausführungsform eines Mehrkantprofils, wobei hier zwar zwei Laschenabschnitte mit zugehörigen Hintergriffabschnitten auf einer der Biegeseitenfläche gegenüberliegenden bzw. dazu parallelen Seitenfläche vorgesehen sind, und
-
5a bis 5c: eine weitere alternative Ausführungsform eines Mehrkantprofils, bei dem federnde Laschen von einer ersten und einer zweiten Seitenfläche und die Hintergriffabschnitte von einer dritten, rechtwinklig hierzu verlaufenden Seitenfläche gebildet sind.
-
In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
-
In den 1a bis 1f ist in unterschiedlichen, teilweise geschnittenen Ansichten ein erstes Ausführungsbeispiel eines als Vierkantprofil ausgebildeten langgestreckten Mehrkantprofils 1 gezeigt.
-
Dieses umfasst eine axial bzw. in Richtung seiner Längserstreckung durchgehende Biegeseitenfläche 2, eine rechtwinklig hierzu verlaufende erste Seitenfläche 3, eine zu dieser parallele zweite Seitenfläche 4 und eine parallel zur Biegeseitenfläche 2 verlaufende dritte Seitenfläche 5, auf welche für den Fall der Herstellung eines U-Profils auch verzichtet werden kann. Die Biegeseitenfläche 2 bildet zusammen mit der ersten bis dritten Seitenfläche (3, 4, 5) ein hohles Mehrkantprofil.
-
In dem Mehrkantprofil 1 ist eine Einschnittgeometrie 6 vorgesehen, die das Mehrkantprofil 1 unterteilt in einen ersten Profilabschnitt 7 und einen in Richtung der Längserstreckung des Mehrkantprofils 1 davon beabstandeten zweiten Profilabschnitt 8, wobei die beiden Profilabschnitte 7, 8 ausschließlich einstückig miteinander verbunden sind über die Biegeseitenfläche 2.
-
Die Einschnittgeometrie 6 ist derart ausgestaltet, dass die Profilabschnitte 7, 8 durch Biegen der Biegeseitenfläche 2 um eine senkrecht zur Längserstreckung des Mehrkantprofils 1 verlaufende, gedachte Biegeachse zueinander abwinkelbar sind, so dass die Profilabschnitte 7, 8 aufeinanderzu verstellt werden.
-
Die Einschnittgeometrie 6 ist weiter so ausgebildet, dass integral, als Rastmittel ausgebildete Formschlussmittel erhalten werden, mit denen die Profilabschnitte durch Verrasten formschlüssig miteinander verbunden werden durch Abwinkeln der Profilabschnitte 7, 8 zueinander.
-
Konkret umfassen die Formschlussmittel 9 auf der ersten Flächenseite 3, die abschnittsweise im ersten Profilabschnitt 7 und abschnittsweise im zweiten Profilabschnitt 8 verläuft einen federnd, d. h. elastisch ausgelenkbaren Laschenabschnitt 10, welcher hier beispielhaft im zweiten Profilabschnitt 8 vorgesehen ist, und zwar innerhalb der ersten Seitenfläche 3. Diesem Laschenabschnitt 10 zugeordnet ist ein Hintergriffabschnitt 11 des gegenüberliegenden ersten Profilabschnitts 7, wobei dem Hintergriffabschnitt 11 wiederum eine Aufnahme 12 zugeordnet ist, in der ein Laschenabschnittskopf 13 aufgenommen werden kann und durch Hintergreifen des Hintergriffabschnittes 11 in einer Zurückbiegerichtung der Profilabschnitte nicht wieder heraus kann. Parallel zu der beschriebenen Paarung aus Laschenabschnitt 10 und Hintergriffabschnitt 11 ist in der zur ersten Seitenfläche 3 parallelen zweiten Seitenfläche 4 ein weiterer Laschenabschnitt 14 mit zugehörigem Hintergriffabschnitt 15 vorgesehen, wobei grundsätzlich auch ein einziger Laschenabschnitt 1a mit zugehörigem Hintergriffabschnitt 15 zur Realisierung der Funktionalität ausreichen würde – durch das Vorsehen von zwei entsprechenden Paarungen bzw. Paaren wird die Rastverbindung deutlich stabilisiert.
-
Im konkreten Ausführungsbeispiel sind die Laschenabschnitte 10, 14 geradlinig ausgebildet und weisen einen verdickten Laschenabschnittkopf 13 bzw. 16 zur Aufnahme in der entsprechenden Aufnahme 12 bzw. 17 auf. Die Laschenabschnitte 10, 14 verlaufen unter einem Winkel von 45° zur Längserstreckung der sie jeweils aufnehmenden Flächenseite und sind senkrecht zur Flächenerstreckung der jeweiligen Flächenseite auslenkbar.
-
Zur Realisierung einer automatisierten Auslenkung ist, wie sich insbesondere aus einer Zusammenschau der 1b und 1c ergibt, im Bereich eines Laschenabschnittkopfes 13 eine Einlaufschräge 18 realisiert, die so mit dem Hintergriffabschnitt 11 zusammenwirkt, dass der Laschenabschnitt 10 bei der Abwinkelbewegung automatisch ausgelenkt wird und somit über den Hintergriffabschnitt 11 streifen und danach in die zugehörige Aufnahme 12 wieder einschwenken kann. Danach ist der Laschenabschnitt 10 wieder flächenbündig in der ersten Seitenfläche 3 aufgenommen. Zu erkennen ist, dass auch der Hintergriffabschnitt 11 auf einer im Ursprungszustand dem Laschenabschnitt 10 zugewandten Seite eine Einlaufschräge 19 aufweist. Grundsätzlich kann auf eine der Einlaufschrägen 18, 19 verzichtet werden – bevorzugt ist jedoch die vorliegende Ausführungsform mit zueinander kongruenten Winkeln. Analog sind nicht näher beschriebene Einlaufschrägen an dem weiteren Formschlussmittelpaar bzw. an dem Laschenabschnitt 14, genauer dem Laschenabschnittskopf 16 und dem zugehörigen Hintergriffabschnitt 15 realisiert.
-
Des Weiteren umfasst das Mehrkantprofil 1 zwei Stabilisierungspaarabschnitte, von denen nur ein auf der ersten Seitenfläche vorgesehener Stabilisierungspaarabschnitt anhand der 1a bis 1c erläutert werden wird. Dieser Stabilisierungspaarabschnitt umfasst einen Vorsprung 20, hier beispielhaft am zweiten Profilabschnitt 8 und eine zugehörige Vertiefung 21 am gegenüberliegenden ersten Profilabschnitt 7. Der Stabilisierungspaarabschnitt befindet sich zwischen den Formschlussmitteln 9 und der Biegeseitenfläche 3 und verhindert, dass ein Flächenabschnittsbereich 22 und/oder ein Flächenabschnittsbereich 23 in Richtung Formschlussmittel 9 verdrängt wird, durch entsprechende Krafteinwirkung der Seitenflächen beim Abwinkelvorgang.
-
Weiterhin ist aus 1c eine Abschrägung 24 in einander gegenüberliegenden Abschnittsbereichen der Seitenflächen zu erkennen, der die Ausbildung eines geraden bzw. in Querschnittsrichtung verlaufenden Spaltes verhindert.
-
Anhand der 1e wird die weitere Ausbildung der Einschnittgeometrie 6 deutlich. Diese umfasst an der ersten und zweiten Seitenfläche 3, 4 gebogene Anlageabschnitte 25, die den Biegeradius der Biegeseitenfläche 2 definieren und auf denen die Biegeseitenfläche 2 im abgewinkelten Zustand aufliegen kann. Somit wird eine Materialstreckung bzw. mechanische Beanspruchung beim Biegen minimiert. Winklig zu den Anlageabschnitten 25, unter einem Winkel von hier 45° zur Längserstreckung des Mehrkantprofils 1 erstrecken sich Abstützabschnitte 26, über die sich die einander gegenüberliegenden Enden der Seitenflächen 3, 4 aneinander abstützen können. Die im Vorfeld erläuterte Abschrägung 24 befindet sich an diesen Abstützflächen 26.
-
Das im Detail im Zusammenhang mit den 1a bis 1f beschriebene Mehrkantprofil 1 ist nochmals in 2a eingeblendet, wobei im Hinblick auf die konkrete Ausbildung und Funktionalität auf die vorstehenden 1a bis 1f mit zugehöriger Figurenbeschreibung verwiesen wird. Dieses Mehrkantprofil 1 kann durch Umbiegen umgewandelt werden in ein in 2b gezeigtes Winkelelement 27, bei dem der erste Profilabschnitt 7 und der zweite Profilabschnitt 8 rechtwinklig zueinander angeordnet sind, wobei auch andere Winkel bei entsprechender Anpassung der Geometrien realisierbar sind. Wesentlich ist nun, dass die beiden Profilabschnitte 7, 8 miteinander verrastet sind, und zwar mittels der Formschlussmittel 9. Hierzu hintergreifen die Laschenabschnitte die zugehörigen Hintergriffabschnitte. Gezeigt ist, dass der Laschenabschnitt 10, genauer sein Laschenabschnittskopf 13 den Hintergriffabschnitt 15 hintergreift, wobei der Laschenabschnittskopf 13 flächenbündig in der Aufnahme 12 bzw. in der ersten Seitenfläche 3 aufgenommen ist. Die Rastverbindung auf der parallelen Seite funktioniert analog.
-
Im Folgenden werden weitere, nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Ausführungsbeispiele beschrieben, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen im Wesentlichen auf die Unterschiede zu den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen eingegangen wird. Im Hinblick auf die Gemeinsamkeiten wird auf vorstehende Figuren mit zugehöriger Figurenbeschreibung verwiesen.
-
Im Unterscheid zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den 2a und 2b ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3a eine alternative Formgebung der Laschenabschnitte 10, 14 gewählt. Im Gegensatz zu dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel sind die Laschenabschnitte 10, 14 nicht geradlinig ausgebildet sondern als Winkelabschnitt, welcher jeweils zwei winklig zueinander angeordnete Federlaschenabschnitte 28, 29 aufweist, von denen ein hinterer Federlaschenabschnitt 29 parallel zur Längserstreckung des Mehrkantprofils 1 verläuft, während der vordere bzw. freie Federlaschenabschnitt 28, an dem der Laschenabschnittskopf 13 angeformt ist, winklig hierzu verläuft. Auf diese Weise kann ein weicheres Federverhalten realisiert werden, was insbesondere vorteilhaft ist bei vergleichsweise flachen Mehrkantprofilen und/oder Mehrkantprofilen mit vergleichsweise großer Wandstärke.
-
3b zeigt nun das aus dem Mehrkantprofil 1 gemäß 3a hergestellte Winkelelement 27, bei dem die Profilabschnitte 7, 8 über die Formschlussmittel 9 (Rastmittel) analog zu dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel verrastet sind.
-
Bei dem in den 4a bis 4c gezeigten Mehrkantprofil 1 befinden sich die Formschlussmittel 9 auf der dritten Seitenfläche 5.
-
Zu erkennen ist, dass die Laschenabschnitte 10, 14 als Schnapphaken mit integraler Einlaufschräge 18 ausgebildet sind, wobei die Laschenabschnitte 10, 14 in der Flächenerstreckungsebene der dritten Seitenfläche 5 elastisch auslenkbar sind. Hier befinden sich beide Laschenabschnitte 10, 14 beispielhaft im ersten Profilabschnitt 7. Gegenüberliegend im zweiten Profilabschnitt 8 befinden sich die zugehörigen Hintergriffabschnitte 11, 15, die von einem gemeinsamen Flügel 30 gebildet sind, der von den Laschenabschnitten 10, 14 hintergriffen werden kann. Beim Biegen der Biegenseitenfläche 2 um die senkrecht zur Längserstreckung des Mehrkantprofils 1 verlaufenden Biegeachse werden die Laschenabschnitte 10, 14 ineinander entgegengesetzte Richtungen in der vorgenannten Flächenerstreckung der dritten Seitenfläche 5 auseinander von dem Flügel 30 bzw. den Hintergriffabschnitten 11, 15 auseinandergedrückt und federn dann wieder nach innen, um den Flügel 30 bzw. die Hintergriffabschnitte 11, 15 zu hintergreifen. Der Flügel 30 bzw. die Hintergriffabschnitte 11, 15 sind dann bei einem aus dem Mehrkantprofil 1 hergestellten Winkelelement in einer zugehörigen Aufnahmeöffnung 31 (hinter den Laschenabschnittsköpfen 13, 16) aufgenommen und ragen in das Innere des hergestellten Winkelelementes. Die Längserstreckung des Flügels 30 bzw. der Hintergriffabschnitte 11, 15 ist bei hergestelltem Winkelelement orthogonal zur Längserstreckung der Laschenabschnitte 10, 14.
-
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind an der ersten und der zweiten Seitenfläche 3, 4 keine Formschlussmittel 9 vorgesehen, sondern lediglich jeweils ein Stabilisierungsseitenpaarabschnitt. Selbstverständlich ist es denkbar auch zumindest eine dieser Seitenflächen 3, 4 mit Formschlussmitteln 9 zu versehen, beispielsweise wie dies in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen der Fall.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 5a bis 5c ist an den beiden Seitenflächen 3, 4 jeweils ein Laschenabschnitt 10, 14 ausgebildet, wobei die diesen Laschenabschnitten 10, 14 zugeordneten Hintergriffabschnitte 11, 15 nicht an derselben Seitenfläche realisiert sind, sondern an der senkrecht zu diesen verlaufenden dritten Seitenfläche 5. Die Hintergriffabschnitte 11, 15 sind, wie sich insbesondere aus 5c ergibt, mit Einlaufschrägen 19 versehen, die mit den Laschenabschnitten 10, 14, genauer mit an diesen entsprechend vorgesehenen Gegenflächen 32 des gegenüberliegenden Profilabschnitts derart zusammenwirken, dass die Laschenabschnitte 10, 14 beim Biegen der Biegeseitenfläche 2 voneinander weg nach außen elastisch ausgelenkt werden, um dann wieder zurückzuschwenken und die Hintergriffabschnitte, 11, 15 zu hintergreifen. Dabei schwenken die Laschenabschnittsköpfe 13, 16 nach innen hinter den Hintergriffsabschnitten 11, 15 vorgesehene Aufnahmen 12, 17 ein. Zwischen den Laschenabschnitten 10, 14 befindet sich auf der dritten Seitenfläche 5 ein Federabschnitt 33, der beim federnden Aufbiegen der Laschenabschnitte 10, 14 nach innen in das Hohlprofil elastisch ausgelenkt wird und nach dem Biegen wieder zurückfedert. Durch eine entsprechend längere Dimensionierung Federabschnitts 33 kann somit ein resultierender Spalt im Winkelelement zwischen dem freien Ende des Federabschnitts 33 und der gegenüberliegenden Fläche 34 der dritten Seitenfläche 5 minimiert werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Mehrkantprofil
- 2
- Biegeseitenfläche
- 3
- erste Seitenfläche
- 4
- zweite Seitenfläche
- 5
- dritte Seitenfläche
- 6
- Einschnittgeometrie
- 7
- erster Profilabschnitt
- 8
- zweiter Profilabschnitt
- 9
- Formschlussmittel (Rastmittel)
- 10
- Laschenabschnitt
- 11
- Hintergriffabschnitt
- 12
- Aufnahme
- 13
- Laschenabschnittskopf
- 14
- Laschenabschnitt
- 15
- Hintergriffabschnitt
- 16
- Laschenabschnittskopf
- 17
- Aufnahme
- 18
- Einlaufschräge
- 19
- Einlaufschräge
- 20
- Vorsprung
- 21
- Vertiefung
- 22
- Flächenabschnittsbereich
- 23
- Flächenabschnittsbereich
- 24
- Abschrägung
- 25
- Anlageabschnitt
- 26
- Abstützabschnitt
- 27
- Winkelelement
- 28
- Federlaschenabschnitt
- 29
- Federlaschenabschnitt
- 30
- Flügel
- 31
- Aufnahmeöffnung
- 32
- Gegenflächen
- 33
- Federabschnitt
- 34
- Fläche