DE102019207333A1

DE102019207333A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Rollprofilbauteils

Info

Publication number: DE102019207333A1
Application number: DE102019207333.6A
Authority: DE
Inventors: Franz Lorey
Original assignee: Edag Engineering GmbH
Current assignee: Edag Engineering GmbH
Priority date: 2019-05-20
Filing date: 2019-05-20
Publication date: 2020-11-26

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausbilden eines Rollprofilbauteils (1) mit wenigstens einem Fügebereich, aus einem flächigen Halbzeug (6) in einer Rollprofilierstrecke, wobei die Vorrichtung aufweist: wenigstens eine Rollprofil-Umformeinrichtung (23) zum Umformen des flächigen Halbzeugs (6) in eine vorbestimmte Rollprofilform, und eine Fügebereichanpassungseinrichtung (10), welche derart ausgebildet ist, die Form und/oder die Dimensionierung des Fügebereichs anzupassen abhängig von einem Fügeverfahren zum Fügen des Rollprofilbauteils (1) in dem Fügebereich mit einem weiteren Bauteil oder einem weiteren Rollprofilbauteilabschnitt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Rollprofilbauteils.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In der DE 10 2010 017 253 A1 ist eine Vorrichtung offenbart, in welcher ganz allgemein ein Bauteil aus einem Metallblechstreifen, in einer Rollform- oder dergleichen Walzprofilierstrecke, umgeformt wird. Dabei weist die Vorrichtung wenigstens eine Bearbeitungseinrichtung auf, die eine Umformeinrichtung aufweist, die derart ausgebildet ist, dass sie wenigstens einen Teilbereich des Halbzeuges umformt. Des Weiteren weist die Bearbeitungseinrichtung eine Synchronisationseinrichtung auf, die derart ausgebildet ist, dass sie mit bereits umgeformten Bereichen des Halbzeuges in Synchronisierungseingriff steht oder bringbar ist und das Halbzeug passgenau zur Umformeinrichtung positioniert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, welche die Herstellung eines zu fügenden oder verbessert zu fügenden Rollprofilbauteils erlauben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst.
Demgemäß wird eine Vorrichtung bereitgestellt zum Ausbilden eines Rollprofilbauteils mit wenigstens einem Fügebereich, aus einem flächigen Halbzeug in einer Rollprofilierstrecke, wobei die Vorrichtung aufweist:

wenigstens eine Rollprofil-Umformeinrichtung zum Umformen des flächigen Halbzeugs in eine vorbestimmte Rollprofilform, und eine Fügebereichanpassungseinrichtung, welche derart ausgebildet ist, die Form und/oder die Dimensionierung des Fügebereichs anzupassen abhängig von einem Fügeverfahren zum Fügen des Rollprofilbauteils in dem Fügebereich mit einem weiteren Bauteil oder einem weiteren Rollprofilbauteilabschnitt.

Weiter wird ein Verfahren zum Ausbilden eines Rollprofilbauteils mit wenigstens einem Fügebereich, aus einem flächigen Halbzeug in einer Rollprofilierstrecke, mit der Vorrichtung bereitgestellt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Umformen eines flächigen Halbzeugs in ein Rollprofilbauteil mit einer vorbestimmten Rollprofilform, wobei das Rollprofilbauteil wenigstens einen Fügebereich aufweist, und Anpassen der Form und/oder der Dimensionierung des wenigstens einen Fügebereichs abhängig von einem Fügeverfahren zum Fügen des Rollprofilbauteils in dem Fügebereich mit einem weiteren Bauteil oder einem weiteren Rollprofilbauteilabschnitt.
Die Vorrichtung und das Verfahren haben den Vorteil, dass das Rollprofilbauteil in seinem Fügebereich derart gezielt angepasst werden kann, beispielsweise hinsichtlich seiner Materialdicke, so dass es erst möglich wird das Rollprofilbauteil anschließend mit einem weiteren Bauteil in dem Fügebereich überhaupt zu fügen, beispielsweise mittels Schweißen. Die Materialdicke des Rollprofilteils kann in dem Fügebereich derart angepasst und z.B. reduziert werden, dass ein geeignetes Materialdickenverhältnis zwischen dem Rollprofilbauteil und dem mit ihm zu fügenden Bauteil abhängig von dem Fügeverfahren gegeben ist, beispielsweise ein Materialdickenverhältnis der beiden Bauteile von 1:3 im Falle von Widerstandschweißens als Fügeverfahren. Ebenso kann der Fügebereich auch derart angepasst werden, dass kein zusätzlicher Klebespalt zwischen dem Fügebereich des Rollprofilbauteils und dem weiteren Bauteil entsteht, sondern der Klebstoff vollständig in dem durch die Fügebereichanpassungseinrichtung erzeugten Vertiefung in dem Fügebereich aufgenommen werden kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Fügebereichanpassungseinrichtung derart ausgebildet den Fügebereich mit wenigstens einer Vertiefung auszubilden, insbesondere einer nutförmigen oder punktuellen Vertiefung. Die Fügebereichanpassungseinrichtung weit dabei beispielsweise einen Prägestempel zum Einprägen der Vertiefung, eine Prägewalze zum Einprägen der Vertiefung oder eine Walze mit wenigstens einem Vorsprung an ihrem Außenumfang zum Einwalzen der Vertiefung auf. Der Vorsprung kann dabei am Umfang der Walze lokal oder punktuell in einem Abschnitt der Walze ausgebildet sein oder zumindest teilweise umlaufend oder vollständig umlaufend an der Walze vorgesehen sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Prägewalze oder Walze zum Einwalzen der Vertiefung einen rotationssymmetrischen Querschnitt auf, wobei der wenigstens eine vollständig umlaufende Vorsprung mit der Prägewalze bzw. Walze eine Abstufung bildet. Die Abstufung kann hierbei derart ausgebildet sein, einen Aufwurf von Material um die wenigstens eine mittels der Prägewalze bzw. Walze erzeugte Vertiefung zumindest zu glätten. Ein solcher Aufwurf von Material entsteht, wenn Material seitlich nach außen verdrängt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die wenigstens eine Vertiefung derart dimensioniert, dass ein Kleber zum Fügen des Rollprofilbauteils in dem Fügebereich mittels Kleben in der wenigstens einen Vertiefung zumindest teilweise oder vollständig aufnehmbar ist. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass sich ein Klebespalt zwischen den beiden zu fügenden Bauteilen ausbildet, welcher zu einer Erhöhung der Gesamthöhe der beiden geklebten Bauteile führt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Dimensionierung der wenigstens einen Vertiefung und insbesondere die Tiefe der wenigstens einen Vertiefung abhängig von einem vorbestimmten Betrag, um welchen die Materialdicke des Fügebereichs durch die wenigstens eine Vertiefung reduziert wird. Dadurch kann die Materialdicke im Fügebereich durch das Ausbilden der Vertiefung gezielt reduziert werden, insbesondere ausreichend reduziert werden, um ein Fügeverfahren wie z.B. Widerstandspunktschweißen zu ermöglichen.
Dabei ist in einer Ausführungsform der Erfindung der Betrag, um welchen die Materialdicke des Fügebereichs durch die wenigstens eine Vertiefung reduziert wird, abhängig beispielsweise von einem Schweißpunktdurchmesser wenigstens eines in dem Fügebereich vorzusehenden Schweißpunktes oder beispielsweise abhängig von einer Schweißnahtbreite wenigstens einer in dem Fügebereich vorzusehenden Schweißnaht.
In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Dimensionierung der wenigstens einen Vertiefung und insbesondere die Tiefe der wenigstens einen Vertiefung abhängig von einem vorbestimmten Materialdickenverhältnis des Rollprofilbauteils in dem Fügebereich und eines zugeordneten zu fügenden Bereichs des weiteren Bauteils oder des weiteren Rollprofilbauteilabschnitts. Das vorbestimmte Materialdickenverhältnis ist beispielsweise ein für Schweißen geeignetes Materialdickenverhältnis, z.B. ein Materialdickenverhältnis für Widerstandspunktschweißen. Dabei kann das Materialdickenverhältnis beispielsweise 1:2 oder maximal 1:3 betragen. Dies hat den Vorteil, dass das Einstellen eines geeigneten Materialverhältnisses nicht dadurch erzielt werden muss, dass eines der zu fügenden Bauteile dicker und damit schwerer gemacht werden muss.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Dimensionierung, insbesondere ein Durchmesser der wenigstens einen Vertiefung oder eine Kantenlänge der wenigstens einen Vertiefung, abhängig von der Anzahl an Schweißpunkten, dem Abstand der Schweißpunkte zueinander und/oder dem Durchmesser des jeweiligen Schweißpunktes in dem Fügebereich.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung entspricht der Abstand der Mittelpunkte zweier benachbarter Vertiefungen mit jeweils demselben Durchmesser dem dreifachen Schweißpunktdurchmesser eines Schweißpunktes in dem Fügebereich. Dadurch kann das Schweißergebnis verbessert werden.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die wenigstens eine Vertiefung eine nutförmige Vertiefung oder eine lokale oder punktuelle Vertiefung, wobei die lokale oder punktuelle Vertiefung insbesondere eine Kreisform oder eine eckige Form, vorzugsweise eine quadratische Form, aufweist. Solche Formen sind besonders einfach herzustellen. Der Durchmesser der kreisförmigen Vertiefung entspricht dabei dem dreifachen Schweißpunktdurchmesser eines Schweißpunktes in dem Fügebereich und die Kantenlänge der eckigen Form, insbesondere der quadratischen Form, entspricht dem dreifachen Schweißpunktdurchmesser eines Schweißpunktes in dem Fügebereich.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Breite und Länge der wenigstens einen nutförmigen Vertiefung abhängig von der Breite und Länge wenigstens einer in dem Fügebereich vorzusehenden Schweißnaht.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die wenigstens eine Vertiefung derart geformt und dimensioniert eine formschlüssige Verbindung mit dem weiteren Bauteil oder Rollprofilbauteilabschnitt in dem Fügebereich zu bilden. Auf diese Weise kann das Rollprofilbauteil beispielsweise als geschlossenes Profil ausgebildet werden, in dem es mit einem anderen Rollprofilbauteilabschnitt formschlüssig in dem Fügebereich gefügt wird.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:

1 eine Perspektivansicht eines Fahrzeugrahmens mit Rollprofilen;
2 eine Perspektivansicht von hintereinander geschaltete Walzen einer Rollprofilanlage bzw. Rollprofilstrecke mit einem Werkstück;
3 eine Prinzipskizze der Nivellierung eines Blechs mittels abwechselnd oberhalb und unterhalb des Blechs angeordneten Walzen;
4 eine Seitenschnittansicht eines mittels der pyramidenförmigen Spitze eines Loch-Werkzeugs gelochten Blechs und eine Draufsicht auf das viereckige Loch;
5 eine Seitenschnittansicht eines mittels der kegelförmigen Spitze eines Loch-Werkzeugs gelochten Blechs und Draufsicht auf das kreisförmige Loch;
6 eine Seitenschnittansicht eines mittels der rechteckigen Spitze eines Stanzloch-Werkzeugs gelochten und gestanzten Blechs und Draufsicht auf das ausgestanzte schlitzförmige Loch;
7 eine schematische Ansicht einer geteilten Abwicklungsblume;
8 eine schematische Ansicht einer kompakten Abwicklungsblume;
9 eine Perspektivansicht der Walzen und ihrer Anordnung, sowie eine Querschnittansicht der Walzen zur Ausbildung des Blechs in die in 10 gezeigte Form mittels Rollprofilierens;
10 eine Perspektivansicht des fertigen Rollprofilbauteils gemäß 9;
11 eine Prinzipskizze der Richtungswechsel beim Querbiegen des Blechs, sowie eine Draufsicht und eine Vorderansicht der aufeinanderfolgenden Biegeschritte bei dem Blech;
12 eine Seitenansicht eines Blechs und der oberen und unteren Walzen, wenn die Biegung ebenfalls mittels Profilwalzen erfolgt;
13 eine Prinzipskizze dreier Beispiele von Falzverbindungen in einer Vorderansicht;
14 eine Perspektivansicht zweier mittels einer Klemmverbindung zu verbindender Bleche;
15 Ausschnitt von verschiedenen beim Rollformen gefügte Rollblechbauteile;
16 eine Prinzipskizze des Fügens von zwei Blechen mittels Durchstechen und Umbiegen;
17 eine Prinzipskizze des Widerstandpunktschweißens von zwei Blechen in einer Seitenansicht;
18 eine Prinzipskizze des Nahtschweißens von zwei Blechen in einer Seitenansicht;
19 eine Vorderansicht eines Blechs und einer zugeordneten Walze zum Ausbilden einer Vertiefung, insbesondere nutförmigen Vertiefung in dem Blech;
20 eine Seitenansicht des Blechs und seiner Walze gemäß 20;
21 eine Seitenansicht eines Blechs und einer zugeordneten Walze zum Ausbilden von lokalen oder punktuellen Vertiefungen in dem Blech;
22 eine Draufsicht auf das Blech und seine Walze gemäß 19 und 20;
23 eine Draufsicht auf das Blech und seine Walze gemäß 21;
24 eine Draufsicht auf ein Blech, welches gemäß der Erfindung mit nutförmigen Vertiefungen zum Ausbilden einer Schweißnaht und Schweißpunkten versehen ist;
25 eine Draufsicht auf eine kreisförmige Einprägung in einem Blech und einem zugeordneten Schweißpunkt;
26 eine Draufsicht auf eine viereckige, insbesondere quadratische Einprägung, in einem Blech und einem zugeordneten Schweißpunkt;
27 eine Schnittansicht durch ein Blech, welches mit einer Einprägung versehen ist, wobei Material durch die Einprägung seitlich verdrängt und einen aufgeworfenen Rand um die Einprägung bildet;
28 eine Schnittansicht durch ein Blech, welches mit einer Einprägung durch einen Prägestempel versehen ist, wobei der Prägestempel den aufgeworfenen Rand um die Einprägung außerdem glättet;
29 eine Seitenansicht einer Prägewalze zum Erzeugen einer Einprägung in dem Blech in 28 und zusätzlichem Glätten des Materialaufwurfs hierbei;
30 eine Querschnittansicht zweier miteinander verklebter Bleche mit Ausbildung eines Klebespalts dazwischen;
31 eine Querschnittansicht zweier weiterer miteinander verklebter Bleche, wobei eines der Bleche gemäß der Erfindung mit Vertiefungen zum Aufnehmen des Klebers ausgebildet ist;
32 eine Querschnittansicht zweier anderer miteinander verklebter Bleche, wobei beide Bleche gemäß der Erfindung mit Vertiefungen zum Aufnehmen des Klebers ausgebildet sind; und
33 eine Perspektivansicht eines Blechs mit zwei Rändelrollen- oder Rändelwalzen mit entgegengesetzt laufenden „Gewinden“ bzw. einer Linksrändel und einer Rechtsrändel.

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts anderes ausführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Im Folgenden wird zunächst das gemäß der Erfindung eingesetzte Fertigungsverfahren des Rollprofilierens insbesondere anhand der 1 bis 12 näher erläutert.
Das Rollprofilieren, auch Walzprofilieren oder Profilwalzen genannt, gehört zur DIN 8580 - „Fertigungsverfahren - Begriffe, Einteilung“ und ist in der DIN 8586 - „Fertigungsverfahren Biegeumformen - Einordnung, Unterteilung, Begriffe“ beschrieben. Bei diesem Verfahren wird ein Blechstreifen mit Hilfe von aufeinanderfolgenden geformten Rollen an vorgegebenen Biegelinien gebogen. Diese verlaufen in aller Regel in Längsrichtung des Streifens gerade und parallel. Die Umformung des Materials erfolgt bei Raumtemperatur und ohne Dickenänderung des Blechstreifens.
Dieser allgemeine Prozessablauf wird gemäß der Erfindung angepasst und kann insbesondere individuell an jeden Einzelfall eines herzustellenden erfindungsgemäßen Rollprofilbauteils angepasst werden. Dabei müssen die Biegelinien beispielsweise auch nicht grundsätzlich parallel verlaufen. Somit lassen sich Rollprofilbauteile 1 mit veränderlichem Querschnitt herstellen. Beispiele hierzu sind in 1 gezeigt. Zudem kann die Werkstofftemperatur z.B. temporär erhöht werden, beispielsweise beim Löten oder auch beim Tempern innerhalb der Fertigungslinie.
Die große Gestaltungsvielfalt von Rollprofilen allgemein und Rollprofilbauteilen 1 im Besonderen ermöglicht einen Einsatz in unterschiedlichsten Bereichen und Anwendungen. Beispielsweise können Rollprofilbauteile als Rollladen- und Jalousiesegmente, Türzargen, Kabelkanäle oder auch als Automobilprofile eingesetzt werden, wie bei dem in einer Perspektivansicht in 1 gezeigte Fahrzeugrahmen 2. Dabei unterscheiden sich die Rollprofile bzw. Rollprofilbauteile 1 aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen durch ihre Geometrien, ihre Dimensionierung und ihr Material. Im Gegensatz zu klassischen Stangenprofilen, wie z.B. Stahlträger in T-, I- oder U-Form, sind Rollprofile bzw. Rollprofilbauteile 1 keine Vollprofile. Sie sind Hohlprofile und können, je nach Anwendungsfall, sowohl mit offenen als auch mit geschlossenen Querschnittsabschnitten ausgeführt werden.
Die zentrale Komponente einer Rollprofilieranlage bzw. Rollprofilierstrecke, wie sie auch bei der Erfindung und der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzt werden kann, ist die Rollprofil-Umformeinrichtung 23, d.h. Rollprofilanlage bzw. Walzanlage mit ihren Walzen 5. Sie liefert die benötigte Kraft, um den Werkstoff umzuformen. Senkrecht zu den Walzwellen 3 erstreckt sich die Rollprofilanlage mit ihren Walzen 5. In dem Ausschnitt in 2 sind hintereinander geschaltete Walzen 5 der Rollprofil-Umformeinrichtung 23 bzw. Rollprofilanlage mit einem Werkstück 4 gezeigt. Statt dem Begriff Walze 5 kann auch der Begriff Rolle stattdessen verwendet werden und umgekehrt. Die Walze bzw. Rolle kann sowohl schmal als auch breit ausgebildet sein. Dies gilt auch für alle nachfolgenden Ausführungen.
Es werden zunächst einige Fertigungsschritte des Rollprofilierens erläutert, wobei als flächiges Halbzeugs 6 im Folgenden ein Blech 7 bzw. Blechstreifen und insbesondere ein Metallblech bzw. Metallblechstreifen aus einem Werkstoff wie z.B. Stahl verwendet wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Stahlbleche bzw. Stahlblechstreifen als flächigem Halbzeug 6 beschränkt. Je nach Funktion und Einsatzzweck kann insbesondere jedes andere umformbare Material und insbesondere jedes Metallblech als flächiges Halbzeug 6 eingesetzt werden.
Um den Prozess so präzise wie möglich durchführen zu können, werden zu Beginn vorzugsweise mögliche Unebenheiten des Blechstreifens 7 ausgeglichen. Zur Nivellierung läuft das Blech 7 zwischen einigen Walzen 5 bzw. Rollen hindurch, die abwechselnd über und unter dem Blechstreifen 7 verlaufen, wie in der Prinzipskizze in 3 gezeigt ist. Dadurch wird das Blech 7 vertikal im Wechsel in entgegengesetzte Richtungen geleitet und die Unebenheiten auf ein Minimum reduziert.
Vor dem Biegevorgang kann das Blech 7 als flächiges Halbzeug 6 an gewünschten Stellen wahlweise zusätzlich gelocht oder perforiert werden. Dabei wird zwischen dem Lochstanzen, wie es in der Ansicht in 6 gezeigt ist, und dem Lochen, wie es in den Ansichten in den 4 und 5 gezeigt ist, unterschieden. Während beim Lochstanzen in 6 das Material an der entsprechenden Stelle des Blechs 7 entfernt wird und ein Ausschussteil entsteht, wird das Blech 7 beim Lochen in den 4 und 5 lediglich durchstochen. In 4 ist das durchstochene Loch 8 im Blech 7 beispielsweise viereckige, während es in 5 z.B. kreisförmig ist.
Das Biegen des Bleches 7 mittels unterschiedlich geformter und positionierter Walzen 5 der Rollprofil-Umformeinrichtung 23 ist der Hauptprozess des Rollprofilierens. Dabei wird das zu fertigende Rollprofilbauteil schrittweise in die gewünschte Form gebracht, wobei das fertige Rollprofilbauteil 1 in einer Perspektivansicht in 10 gezeigt ist. In einer Abwicklungsblume können die aufeinanderfolgenden Umformungsschritte grafisch dargestellt werden, wie in den beiden Beispielen für Abwicklungsblumen in den 7 und 8 gezeigt ist.
In der geteilten Abwicklungsblume in 7 sind die Verfahrensschritte einzeln zu erkennen. Gebräuchlicher ist jedoch die kompakte Darstellungsform, wie sie in 8 zu sehen ist. In diesem Beispiel erfolgt die Umformung in zehn Schritten, wobei Schritt 0 das Ausgangsmaterial darstellt und Schritt 10 das fertige Rollprofilbauteil. Die unterschiedlichen Ausführungen der Walzenpaare bewirken diese Biegebewegungen.
9 zeigt die für das in 10 gezeigte fertige Rollprofilbauteil benötigten Geometrien der Walzen 5. Im diesem Beispiel ist gezeigt, dass die Flanken der Walzen 5 ab einer gewissen Profilhöhe seitlich durch Hilfswalzen 8 bzw. seitliche Zusatzwalzen ersetzt werden, da die untere Walze 5 nun beim nach innen Biegen der Kanten „gegenhalten“ werden muss. 9 kann zudem entnommen werden, wie das flächige Halbzeug 6, hier Blech 7, an einem Ende in die Profilierungsstrecke 9 mit ihren Walzen 5 eingeführt und die Profilierungsstrecke 9 am Ende als fertig geformtes Rollprofilbauteil 1 verlässt. Bei der Profilierungsstrecke 9 ist dabei kein Richtungswechsel vorgesehen, im Gegensatz zu nachfolgendem in 11 gezeigten Beispiel.
Bei der Gestaltung der Walzen 5 müssen sowohl die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs als auch die mechanischen Grundlagen des Biegens berücksichtigt werden, um das in 10 konstruierte Beispiel eines fertigen Rollprofilbauteils 1 erzeugen zu können.
Um ein Biegen des Blechs 7 zur Erzeugung des fertigen Rollprofilbauteils 1 aus dem ursprünglichen flächigen Halbzeug 6 auch quer zu seiner Laufrichtung zu ermöglichen, wird für ein solches Querbiegen die Rollprofilierstrecke 9 der Rollprofil-Umformungseinrichtung 23 mit einem Richtungswechsel um beispielsweise 90° weitergeführt. So können die verbleibenden Stellen bzw. Abschnitte des Blechs 7 geformt werden, wie in der Prinzipskizze in 11 gezeigt ist. Soll die Biegung ebenfalls mittels Walzen 5 bzw. Profilwalzen erfolgen, muss zwischen den beiden senkrechten Kanten genügend Platz für die Walzen 5 vorhanden sein, wie in der Ansicht in 12 gezeigt ist.
Beim Fügen gibt es die Möglichkeit, das Rollprofilbauteil selbst zu fügen, um beispielsweise ein geschlossenes Rollprofilbauteil zu erzeugen, oder das Rollprofilbauteil mit anderen Bauteil zu verbinden.
Zu den mechanischen Fügeverfahren gehört u.a. das Falzen oder Bördeln, das Klemmen, das Rollformen selbst, das Durchstechen und Umbiegen, sowie das Nieten. In der Prinzipskizze in 13 sind drei Beispiele für Falzverbindungen gezeigt. Des Weiteren ist in der Prinzipskizze in 14 ein Beispiel einer Klemmverbindung gezeigt. Außerdem sind in dem Ausschnitt in 15 diverse beim Rollformen gefügte Rollprofilbauteile 1 gezeigt. 16 zeigt des Weiteren eine Prinzipskizze des Fügens von zwei Blechen 7 mittels Durchstechen und Umbiegen.
Als stoffschlüssiges Fügeverfahren existiert zudem das Schweißen in unterschiedlichen Ausführungen. Üblich sind hierbei das Widerstandspunktschweißen und das Nahtschweißen und insbesondere das Laserschweißen, die einfach in den Verfahrensablauf eingebunden werden können. Dabei ist das Materialdickenverhältnis der beiden zu fügenden Bleche 7 oder Rollprofilebauteile 1 in ihrem Fügebereich zu beachten, um die Bleche 7 oder Rollprofilbauteile 1 miteinander zu verschweißen, z.B. mittels Punktschweißen. Dieses Materialdickenverhältnis liegt in der Regel bei 1:2 und maximal bei 1:3. In der Prinzipskizze in 17 ist das Widerstandpunktschweißen und in der Prinzipskizze in 18 das Nahtschweißen von zwei Blechen 7 dargestellt. Beim Laserschweißen ist zudem ein Entgasungsspalt erforderlich.
Neben dem Schweißen als Fügeverfahren, können die zu verbindenden Bleche 7 oder Rollprofilbauteile 1 in ihrem Fügebereich auch miteinander verklebt oder formschlüssig verbunden werden. Beim Kleben muss jedoch ein Klebespalt vorgesehen werden und beim formschlüssigen Verbinden beispielsweise eine Nut oder nutförmige Vertiefung.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren wird daher ein Rollprofilbauteil, welches mit einem weiteren Bauteil, insbesondere Metallblech, vorzugsweise in Form eines Rollprofilbauteils, zu verbinden ist, an wenigstens einer Stelle durch die Fügebereichsanpassungseinrichtung gezielt dicker und/oder dünner gewalzt, um eine verbesserte Verbindung des Rollprofilbauteils mit dem weiteren Bauteil durch Fügen bereitzustellen.
In 19 ist eine Vorderansicht, in 20 eine Seitenansicht und in 22 ist eine Draufsicht eines Blechs 7 und einer zugeordneten Walze 5 einer Fügebereichanpassungseinrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Walze 5 weist dabei in Umfangsrichtung einen umlaufenden Vorsprung 11 auf, wobei der Vorsprung 11 derart ausgebildet ist eine Vertiefung 12 im Fügebereich, insbesondere eine nutförmige Vertiefung in das Blech 7 zu walzen. Das Blech 7 kann dabei zunächst ein flaches Ausgangsmetallblech bzw. flächiges Halbzeug 6 sein, in welches die Vertiefung 12 im Fügebereich durch die Walze 5 gewalzt wird, bevor es anschließend mittels durch das zuvor beschrieben Rollprofilieren weiter umgeformt wird zu dem fertigen Rollprofilbauteil. Das fertige Rollprofilbauteil wird dann mit einem weiteren Bauteil durch Fügen in seinem Fügebereich verbunden. Ebenso kann das Blech 7 bereits durch das zuvor beschriebene Rollprofilieren zumindest teilweise oder vollständig als fertiges Rollprofibauteil geformt sein, bevor anschließend in einen Abschnitt dieses teilweise oder vollständig vorgeformten Rollprofilbauteils die Vertiefung 12, insbesondere nutförmige Vertiefung, durch die Walze 5 gewalzt wird.
Der umlaufende Vorsprung 11 der Walze 5 weist in dem in 19, 20 und 22 gezeigten Ausführungsbeispiel einen viereckigen Querschnitt, z.B. einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt, auf. Die Erfindung ist jedoch auf diesen Querschnitt nicht beschränkt. Je nach Funktions- und Einsatzzweck, kann der Querschnitt auch z.B. wenigstens einen gewölbten Abschnitt, wie mit einer gepunkteten Linie in 19 angedeutet ist, und/oder einen abgestuften Querschnitt usw. aufweisen, wie mit einer gestrichelten Linie in 19 angedeutet ist. Die Erfindung ist auf die Beispiele für einen Querschnitt des Vorsprungs 11 nicht beschränkt, wie er in den 19, 20 und 22, sowie den nachfolgenden 21 und 23 gezeigt ist.
Durch Drehen um ihre Längsachse 13 walzt die Walze 5, wie mit einer gestrichelten Linie in 21 gezeigt ist, eine Vertiefung 12, hier z.B. nutförmige Vertiefung, in das Blech 7 bzw. dessen Fügebereich. Eine derartige nutförmige Vertiefung 12 des Blechs 7 hat den Vorteil, dass sie z.B. als Klebespalt für eine Klebeverbindung oder z.B. für eine formschlüssige Verbindung mit einem zweiten Blech genutzt werden kann. Das zweite Blech kann hierzu bereits derart ausgebildet sein oder anschließend derart geformt werden mit der nutförmigen Vertiefung eine formschlüssige Verbindung zu bilden. Ebenso kann diese nutförmige Vertiefung 12 z.B. auch als eine lokale Reduzierung der Materialdicke bzw. Blechstärke des Blechs 7 um einen vorbestimmten Betrag vorgesehen werden, um anschließend für ein Fügen mit einem weiteren Bauteil durch Schweißen, wie beispielhaft in 24 gezeigt ist, genutzt zu werden.
Des Weiteren ist in 21 eine Seitenansicht und in 23 eine Draufsicht auf ein Blech 7 und seine zugeordnete Walze 5 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Das Blech 7 in 21 ist dabei außerdem geschnitten dargestellt. Die Walze 5 weist hierbei in Umfangsrichtung lokal oder punktuell wenigstens einen Vorsprung 11 auf, wobei der jeweilige Vorsprung 11 derart ausgebildet ist eine Vertiefung 12 in den Fügebereich des Blechs 7 zu walzen. Wie zuvor mit Bezug auf die 19, 20 und 22 beschrieben, kann das Blech 7 dabei zunächst ein flaches Ausgangsmetallblech bzw. flächiges Halbzeug 6 sein, in welches die Vertiefung 12 durch die Walze 5 gewalzt wird, bevor es anschließend mittels Rollprofilieren weiter umgeformt wird. Das fertige Rollprofilbauteil wird dann mit einem weiteren Bauteil durch Fügen verbunden. Ebenso kann das Blech 7 bereits durch das zuvor beschriebene Rollprofilieren zumindest teilweise oder vollständig als Rollprofilbauteil geformt sein, bevor anschließend lokal oder punktuell in dieses teilweise oder vollständig vorgeformte Rollprofilbauteil die Vertiefung durch die Walze 5 gewalzt wird.
Der Vorsprung 11 am Umfang der Walze 5 kann derart ausgebildet sein, dass er z.B. einen eckigen Querschnitt, wie in 19 und 23 mit einer durchgezogenen Linie sowie einer gestrichelten Linie dargestellt ist, einen gewölbten oder runden Querschnitt, wie mit einer gepunkteten Linie in 21 und 23 angedeutet ist und/oder eine abgestuften Querschnitt aufweist usw., je nach Funktion und Einsatzzweck.
Dabei kann die Walze 5 zum Ausbilden von mehreren lokalen oder punktuellen Vertiefungen 12 in dem Blech 7, mehrere Vorsprünge 11 an ihrem Umfang aufweisen, wie in 23 angedeutet ist. Ebenso kann die Walze 5 auch beispielsweise nur einen Vorsprung 9 an ihrem Umfang aufweisen und zum Ausbilden von mehreren lokalen oder punktuellen Vertiefungen 12 in dem Blech, wie sie in 23 gezeigt sind, zusätzlich entsprechend in ihrer Längsrichtung und Querrichtung, wie mit den Pfeilen in 23 angedeutet, verschiebbar ausgebildet sein und/oder das Blech relativ zu der Walze 5 in deren Längsrichtung und Querrichtung verschiebbar vorgesehen sein, je nach Funktion und Einsatzzweck. Eine solche Vertiefung, wie sie beispielhaft in 21 und 23 dargestellt ist, kann als vorbestimmte lokale oder punktuelle Reduzierung der Materialdicke des Blechs 7 beispielsweise für Schweißpunkte 13 vorgesehen werden. In 24 sind solche Vertiefung 12 beispielhaft für mehrere Schweißpunkte 13 mit einer gepunkteten Linie angedeutet und stellen eine Alternative zu der nutförmigen Vertiefung 12 für die Schweißpunkte 13 dar. Im Falle einer Schweißnaht 14 ist wiederum eine nutförmige Vertiefung 12 besonders geeignet.
Gemäß der Erfindung kann so ein Fügen von zwei Bauteilen, beispielsweise mittels Schweißens, erzielt oder erst ermöglicht werden, durch das partielle Reduzieren der Materialdicke wenigsten eines der zu fügenden Bauteile.
Das am häufigsten angewandte Schweißverfahren beim Rollprofilieren ist das Widerstandsschweißen. Um zwei Bauteile mit diesem Verfahren fügen zu können, dürfen sich die Materialdicken der beiden Bauteile nicht zu sehr unterscheiden. Es gilt hier ein Richtwert von 1:2 oder maximal 1:3. Das bedeutet, dass die Materialdicke des einen bzw. ersten Bauteils mindestens ein Drittel der Materialdicke des anderen damit zu verschweißenden zweiten Bauteils aufweisen sollte oder umgekehrt das zweite Bauteil maximal die dreifache Materialdicke des ersten Bauteils aufweisen sollte. Da Strukturbauteile meisten deutlich dicker als Flächenbauteile sind, können hier Probleme auftreten, wenn diese Teile mittels Widerstandsschweißen gefügt werden sollen und das Materialdickenverhältnis des Strukturbauteils und des Flächenbauteils nicht den Richtwert von maximal 1:3 erfüllt. Das Flächenbauteil kann zwar dicker ausgeführt werden, dies ist aber nachteilig, da es wiederum zu einer Gewichtserhöhung führt. Durch Einbringen lokaler Reduzierungen der Materialdicke insbesondere am Strukturbauteil gemäß der Erfindung kann dieser Problematik wirksam begegnet werden und der Richtwert für das Materialdickenverhältnis von zwei zu verschweißenden Bauteilen im Schweißbereich gezielt angepasst oder eingestellt werden, beispielsweise durch Vorsehen einer geeigneten Vertiefung, z.B. einer nutförmigen Vertiefung 12, im Bereich der Schweißnaht 14 des einen Bauteils oder im Bereich der Schweißnaht 14 beider Bauteile. Dadurch können mittels der Erfindung auch Bauteile miteinander verschweißt werden, beispielsweise mittels Widerstandsschweißens, die ansonsten aufgrund ihres Materialdickenverhältnisses außerhalb des Richtwerts liegen und nicht oder nur unzureichend verschweißt werden könnten.
Für Punktschweißungen können in den Fügebereich kleinflächige Einprägungen bzw. kleinflächige Vertiefungen 12 auf dem Blech 7 eingebracht werden.
In einer Ausführungsform kann die Größe der Einprägung 15, d.h. Vertiefung 12, beispielsweise von der Größe des benötigten Schweißpunktes 13 in dem Fügebereich abhängig gewählt werden. Als Referenz wird hier der Abstand e₁ von einreihig nebeneinanderliegenden Schweißpunkten 13 gewählt. Der gewählte Mittelwert e₁ ist abhängig vom Schweißpunktdurchmesser d wie folgt: $e_{1} = 3 d$
Dieser Wert d für den Schweißpunktdurchmesser hängt wiederum beispielsweise von der geringsten Blechdicke tmin ab, wie aus nachfolgender Tabelle 1 hervorgeht. In Tabelle 1 sind Beispiele für die Richtwerte für verschiedene Blech- bzw. Materialdicken und die zugehörigen Schweißpunktdurchmesser d aufgeführt: Tabelle 1:

Geringste Blechdicke tmin [mm] 1,5 2 3 4

Schweißpunktdurchmesser d [mm] 5 6 8 10
Ist die Einprägung 15 rund, so entspricht der Referenzwert e₁ ihrem Durchmesser d_E, bei quadratischer Einprägung 15 der Kantenlänge a_E: $e_{1} ≙ d_{E} b z w . e_{1} ≙ a_{E}$
Als Beispiel wird eine minimale Blech- bzw. Materialdicke von tmin = 2 mm gewählt. Es ergibt sich nach Tabelle 1 und den Gleichungen (1.) und (2.) eine Einprägung mit d_E = 18 mm (s.h. 25) bzw. mit a_E = 18 mm (s.h. 25). In dieser Einprägung 15 wird der Schweißpunkt 13 mittig aufgebracht, wie in den 25 und 26 gezeigt ist. In 25 ist dabei eine Draufsicht auf eine kreisförmige Einprägung 15 mit dem Durchmesser d_E und in 26 eine quadratischer Einprägung 15 mit der Kantenlänge a_E bezogen auf einen Schweißpunkt 13 mit dem Schweißpunktdurchmesser d gezeigt.
Die Tiefe der Einprägung 15 richtet sich dabei nach der erforderlichen Dickenreduktion des dickeren Blechs 7. Bei der Prägung ist die Verdrängung des Materials zu den Seiten zu berücksichtigen, d.h. der Aufwurf.
In 27 ist eine Schnittansicht durch ein Blech 7 gezeigt, welches mit einer Einprägung 15 als Vertiefung 12 im Fügebereich versehen ist, wobei Material durch die Einprägung 15 verdrängt wurde und sich ein Aufwurf 16, insbesondere ein aufgeworfener Rand um die Einprägung 15 gebildet hat. Der Aufwurf 16 kann beim Prägen durch einen entsprechenden Prägestempel 17 glatt gedrückt oder abgeflacht werden, wie in der Schnittansicht durch ein Blech 7 gemäß 28 gezeigt ist. In 28 hat der Prägestempel 17 dazu eine zusätzliche Stufe 18, die das aufgeworfene Material weiter nach außen drückt und den Aufwurf 16 so insgesamt flacher gestaltet. Durch das Prägen kann somit gleichzeitig eine Materialdickenreduktion im Bereich des Schweißpunktes 13 und zusätzlich eine Materialdickenerhöhung in dem Bereich um den Schweißpunkt 13 erzeugt werden, aufgrund des aufgeworfenen Rands in Folge von seitlicher Materialverdrängung beim Prägen. Das Prägen kann gemäß der Erfindung somit zur gezielten Dickreduktion und Dickenerhöhung eingesetzt werden.
Um statt des Punktschweißens das Nahtschweißen einsetzten zu können, kann die lokale Materialdickenänderung auch in Form einer eingebrachten Nut oder nutförmigen Vertiefung 12 erfolgen. Durch eine entsprechende Walze 5, wie sie in der Seitenansicht in 29 und zuvor in 19, 20 und 22 gezeigt ist, wird hier kontinuierlich Material verdrängt, sodass eine durchgehende Nut bzw. nutförmige Vertiefung 12 entsteht. Auch hier ist zu beachten, dass Material nach außen verdrängt und gegebenenfalls aufgrund eines Aufwurfs abgeflacht werden kann oder muss. Die Walzenform gestaltet sich analog zum Prägestempelquerschnitt als Rotationsteil mit einem gemäß der zur prägenden Nut oder nutförmigen Vertiefung 12 ausgebildeten, umlaufenden Vorsprung 9.
Dieses Verfahren bzw. Vorgehen ist auch für das Punktschweißen von Vorteil. Insbesondere, wenn die Abstände der Schweißpunkte 13 in Längsrichtung variieren, bietet die Nut bzw. nutförmige Vertiefung 12 eine flexiblere Grundlage für den anschließenden Schweißvorgang, wie mit einer durchgezogenen Linie in 24 gezeigt ist, als punktförmige Vertiefungen 12, wie mit einer gepunkteten Linie in 24 angedeutet ist. In 24 ist dabei eine Draufsicht auf ein Blech 7 gezeigt, wobei einmal eine Schweißnaht 14 und mehrere Schweißpunkte 13 dargestellt sind, welche an dem Blech 7 vorgesehen werden. Die Breite der in das Blech 7 eingeprägten Nut bzw. nutförmigen Vertiefung 12 im Bereich der Schweißnaht 14 und der Schweißpunkte 13 hängt hierbei von der Breite der Schweißnaht 14 bzw. dem größten Schweißpunktdurchmesser 13 ab.
Werden zwei Bauteile, hier z.B. Bleche 7 als flächige Halbzeuge 6, miteinander verklebt, so bildet sich dazwischen eine Klebeschicht 19 mit einer bestimmten Materialdicke aus, wie in der Querschnittansicht in 30 gezeigt ist. Dabei ergibt sich eine Gesamthöhe h_o der Blechverbindung, bestehend aus der Gesamthöhe der beiden Bleche 7 und der Höhe der Klebeschicht 19. Durch definierte Klebestellen können Hohlräume für den Kleber geschaffen werden und die Bleche 7 ohne Gesamtdickenerhöhung aufeinanderliegen, wie in den 31 und 32 gezeigt ist. Darin sind jeweils zwei miteinander verklebte Bleche 7 gezeigt, wobei in 31 beispielsweise nur eines der Bleche 7 mit Vertiefungen 12, hier Einprägungen 15, versehen ist, in welcher der Kleber vollständig aufgenommen wird, und daher die Gesamthöhe der Blechverbindung der Gesamthöhe h₁ der beiden Bleche 7 entspricht. Da in 31 die Vertiefungen 12 bzw. hier Einprägungen 15 nur an einem der Bleche 7 vorgesehen sind, wird ein einseitiger Klebespalt gebildet. In 32 sind ebenfalls jeweils zwei miteinander verklebte Bleche 7 gezeigt, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel beide Bleche 7 z.B. abwechselnd mit Vertiefungen 12 bzw. hier Einprägungen 15 versehen sind zur vollständigen Aufnahme des Klebers, so dass die Gesamthöhe der Blechverbindung der Gesamthöhe h₁ der beiden Bleche 7 entspricht. In dem in 32 gezeigten Beispiel werden beidseitig Klebespalte gebildet. Des Weiteren überlappen sich die Einprägungen 15 dabei z.B. nicht sondern sind voneinander beabstandet. Prinzipiell kann aber auch wenigstens ein Ende wenigstens einer Vertiefung 12, hier Einprägung 15, mit dem anderen Ende wenigstens einer benachbarten Vertiefung, hier Einprägung 15, überlappen.
Es ist außerdem möglich bei einem Blech 7 einen Bereich mit einer Rändelung 20 zu versehen, wenn in diesem Bereich die Oberflächenrauheit des Blechs 7 erhöht werden soll. Dazu werden durch Rändeldrücken mittels beispielsweise zweier Rändelwalzen 5 mit entgegengesetzt laufenden „Gewinden“ bzw. einer Linksrändel 21 und einer Rechtsrändel 22, wie in 33 gezeigt, oder einer Kreuzrändel (nicht dargestellt) sich kreuzende Rillen in das Blechmaterial eingebracht oder eingeprägt.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere sind die zuvor beschriebenen Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele miteinander kombinierbar, insbesondere einzelne Merkmale davon.
Bezugszeichenliste

1: Rollprofilbauteil
2: Fahrzeugrahmen
3: Walzwelle
4: Werkstück
5: Walze
6: Flächiges Halbzeug
7: Blech
8: Hilfswalze
9: Rollprofilierstrecke
10: Fügebereichanpassungseinrichtung
11: Vorsprung (Walze)
12: Vertiefung
13: Schweißpunkt
14: Schweißnaht
15: Einprägung
16: Aufwurf
17: Prägestempel
18: Stufe (des Prägestempels)
19: Klebeschicht
20: Rändelung
21: Linksrändel
22: Rechtsrändel
23: Rollprofil-Umformeinrichtung

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 102010017253 A1 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 8580 [0025]
DIN 8586 [0025]

Claims

Eine Vorrichtung zum Ausbilden eines Rollprofilbauteils (1) mit wenigstens einem Fügebereich, aus einem flächigen Halbzeug (6) in einer Rollprofilierstrecke, wobei die Vorrichtung aufweist: wenigstens eine Rollprofil-Umformeinrichtung (23) zum Umformen des flächigen Halbzeugs (6) in eine vorbestimmte Rollprofilform, und eine Fügebereichanpassungseinrichtung (10), welche derart ausgebildet ist, die Form und/oder die Dimensionierung des Fügebereichs anzupassen abhängig von einem Fügeverfahren zum Fügen des Rollprofilbauteils (1) in dem Fügebereich mit einem weiteren Bauteil oder einem weiteren Rollprofilbauteilabschnitt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fügebereichanpassungseinrichtung (10) derart ausgebildet ist den Fügebereich mit wenigstens einer Vertiefung (12) auszubilden, insbesondere einer nutförmigen oder punktuellen Vertiefung, wobei die Fügebereichanpassungseinrichtung (10) einen Prägestempel (17) zum Einprägen der Vertiefung, eine Prägewalze zum Einprägen der Vertiefung, eine Rändel (21, 22) oder eine Walze (5) mit wenigstens einem Vorsprung (11) an ihrem Außenumfang zum Einwalzen der Vertiefung aufweist, wobei der Vorsprung (11) am Umfang der Walze (5) lokal in einem Abschnitt der Walze (5), zumindest teilweise umlaufend oder vollständig umlaufend an der Walze ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Prägewalze oder Walze (5) einen rotationssymmetrischen Querschnitt aufweisen und der wenigstens eine vollständig umlaufende Vorsprung (11) mit der Prägewalze bzw. Walze eine Abstufung (18) bildet, wobei die Abstufung (18) derart ausgebildet ist, einen Aufwurf (16) von Material um die wenigstens eine mittels der Prägewalze bzw. Walze (5) erzeugte Vertiefung (12) zumindest zu glätten.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die wenigstens eine Vertiefung (12) derart dimensioniert ist, dass ein Kleber (19) zum Fügen des Rollprofilbauteils (1) in dem Fügebereich mittels Kleben in der wenigstens einen Vertiefung (12) zumindest teilweise oder vollständig aufnehmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei die Dimensionierung der wenigstens einen Vertiefung (12) und insbesondere die Tiefe der wenigstens einen Vertiefung (12) abhängig von einem vorbestimmten Betrag ist, um welchen die Materialdicke des Fügebereichs durch die wenigstens eine Vertiefung (12) reduziert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Betrag, um welchen die Materialdicke des Fügebereichs durch die wenigstens eine Vertiefung (12) reduziert wird abhängig von einem Schweißpunktdurchmesser wenigstens eines in dem Fügebereich vorzusehenden Schweißpunktes (13) oder abhängig von einer Schweißnahtbreite wenigstens einer in dem Fügebereich vorzusehenden Schweißnaht (14) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, wobei die Dimensionierung der wenigstens einen Vertiefung (12) und insbesondere die Tiefe der wenigstens einen Vertiefung (12) abhängig von einem vorbestimmten Materialdickenverhältnis des Rollprofilbauteils (1) in dem Fügebereich und eines zugeordneten zu fügenden Bereichs des weiteren Bauteils oder des weiteren Rollprofilbauteilabschnitts abhängig ist, wobei das vorbestimmte Materialdickenverhältnis insbesondere ein für Schweißen geeignetes Materialdickenverhältnis ist und insbesondere ein für Widerstandspunktschweißen geeignetes Materialdickenverhältnis ist, wobei das Materialdickenverhältnis vorzugsweise 1:2 und insbesondere maximal 1:3 beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Dimensionierung, insbesondere ein Durchmesser der wenigstens einen Vertiefung oder eine Kantenlänge der wenigstens einen Vertiefung (12), abhängig von der Anzahl an Schweißpunkten (13), dem Abstand der Schweißpunkte (13) zueinander und/oder dem Durchmesser des jeweiligen Schweißpunktes (13) in dem Fügebereich ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei der Abstand der Mittelpunkte zweier benachbarter Vertiefungen (12) mit jeweils demselben Durchmesser dem dreifachen Schweißpunktdurchmesser eines Schweißpunktes (13) in dem Fügebereich entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die wenigstens eine Vertiefung (12) eine nutförmige Vertiefung oder eine lokale oder punktuelle Vertiefung ist, wobei die lokale oder punktuelle Vertiefung insbesondere eine Kreisform oder eine eckige Form, vorzugsweise eine quadratische Form, aufweist, wobei der Durchmesser der kreisförmigen Vertiefung dem dreifachen Schweißpunktdurchmesser eines Schweißpunktes (13) in dem Fügebereich entspricht und wobei die Kantenlänge der eckigen Form, insbesondere der quadratischen Form, dem dreifachen Schweißpunktdurchmesser eines Schweißpunktes in dem Fügebereich entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei die Breite und Länge der wenigstens einen nutförmigen Vertiefung (12) abhängig von der Breite und Länge wenigstens einer in dem Fügebereich vorzusehenden Schweißnaht (14) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, wobei die wenigstens eine Vertiefung (12) derart geformt und dimensioniert ist eine formschlüssige Verbindung mit dem weiteren Bauteil oder Rollprofilbauteilabschnitt in dem Fügebereich zu bilden.
Verfahren zum Ausbilden eines Rollprofilbauteils (1) mit wenigstens einem Fügebereich, aus einem flächigen Halbzeug (6) in einer Rollprofilierstrecke, mit einer Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Umformen eines flächigen Halbzeugs (6) in ein Rollprofilbauteil (1) mit einer vorbestimmten Rollprofilform, wobei das Rollprofilbauteil (1) wenigstens einen Fügebereich aufweist, und Anpassen der Form und/oder der Dimensionierung des wenigstens einen Fügebereichs abhängig von einem Fügeverfahren zum Fügen des Rollprofilbauteils (1) in dem Fügebereich mit einem weiteren Bauteil oder einem weiteren Rollprofilbauteilabschnitt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Fügebereicht mit wenigstens einer Vertiefung (12) ausgebildet und vorzugsweise die Materialdicke, die Form und/oder die Größe der wenigstens einen Vertiefung an das Fügeverfahren in dem Fügebereich angepasst wird, beispielsweise an ein stoffschlüssiges Fügeverfahren, insbesondere ein Klebeverfahren oder ein Schweißverfahren, oder ein formschlüssiges Fügeverfahren.