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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein flächiges
Metallelement mit einer Oberfläche,
die sich von einer ersten Außenkante
zu einer der ersten Außenkante
gegenüberliegenden
zweiten Außenkante
erstreckt, wobei der sich an die erste Außenkante anschließende Bereich
des Metallelements einen ersten Randbereich und der sich an die
zweite Außenkante
anschließende
Bereich des Metallelements einen zweiten Randbereich bildet, die
beide durch einen dazwischen liegenden Mittelbereich miteinander verbunden
sind, und wobei zumindest in einem der Randbereiche wenigstens eine
vollständig
umrandete Durchbrechung ausgebildet ist, deren Umrandung zum einen
Teil von diesem Randbereich und zum anderen Teil von dem Mittelbereich
gebildet wird. Weiterhin ist die Erfindung auf ein Profilelement
gerichtet, das aus einem solchen flächigen Metallelement hergestellt
wird.
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Flächige Metallelemente der eingangs
genannten Art werden beispielsweise bei der Herstellung von Profilen
verwendet. Solche Profile können beispielsweise
Ständerprofile
sein, wie sie insbesondere beim Innenausbau zum Befestigen von plattenförmigen Elementen
verwendet werden, oder auch Eckprofile, die zum Schutz von Ecken
meist unter Putz eingesetzt werden. Insbesondere für solche Putzprofile
ist es erforderlich, dass diese Profile Materialdurchbrechungen
besitzen, damit der Putz durch die Profile hindurch dringen kann
und somit eine Festlegung der Profile gewährleistet ist.
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Üblicherweise
werden solche Durchbrechungen durch Stanzvorgänge hergestellt, so dass die
herausgestanzten Teile Abfall bilden. Dies ist zum einen nachteilig,
da diese Teile entweder entsorgt oder der Wiederverwertung zugeführt werden
müssen.
Zum anderen liegt ein wesentlicher Nachteil darin, dass die Kosten
bei der Herstellung eines entsprechenden Profils in überwiegendem
Maße durch
die Materialkosten bestimmt werden. Ein Ausstanzen von Teilflächen ist
somit unwirtschaftlich, insbesondere wenn die ausgestanzten Teilflächen als
Abfall entsorgt werden müssen.
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Um diesen Nachteil zu umgehen, ist
es bereits bekannt, Lochprofile aus Streckmetall herzustellen. Bei
der Verwendung von Streckmetall werden in das zur Herstellung der
Profile verwendete Metallblech Schlitze so eingeschnitten, dass
anschließend das
Metallblech an zwei entgegengesetzten Seiten auseinander gezogen
wird, wobei sich die Schlitze zu den gewünschten Durchbrechungen aufweiten.
Das zwischen den Durchbrechungen liegende Material wird dabei gestreckt
bzw. gedehnt, wodurch die gewünschte
Verformung und damit verbunden eine Materialverbreiterung erfolgt.
Durch die Streckung des Materials entstehen jedoch Spannungen in
dem Material, die zu einer unerwünschten
Schwächung
führen
können.
Auch ist die Biegesteifigkeit von Streckmetall verringert, so dass
Streckmetall in vielen Bereichen nicht einsetzbar ist. Letztlich
sind auch die mit dem Streckmetall erzielten Materialverbreiterungen
oftmals nicht ausreichend.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein flächiges
Metallelement der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die
Durchbrechungen ohne Materialverlust ausgebildet sind, wobei gleichzeitig
innerhalb des Materials im Wesentlichen keine Spannungen vorhanden
sein sollen. Weiterhin soll das Metallelement eine hohe Steifigkeit
besitzen und es soll, gegenüber
dem Ausgangsmaterial eine große
Materialverbreiterung bzw. Flächenausdehnung
möglich
sein.
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Ausgehend von einem Metallelement
der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass der Mittelbereich zumindest zwei Abschnitte umfasst, die jeweils
aus zwei außen
liegenden Teilabschnitten und einem zwischen diesen liegenden mittleren
Teilabschnitt bestehen, dass die außen liegenden Teilabschnitte
zum Erzeugen der Durchbrechung gegenüber dem mittleren Teilabschnitt
umgefaltet sind, dass die Abschnitte einen Teil der Umrandung der
Durchbrechung bilden, und dass der Mittelbereich einschließlich der
Abschnitte einstöckig
mit den beiden Randbereichen des Metallelements ausgebildet ist.
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Erfindungsgemäß sind somit die Durchbrechungen
in dem flächigen
Metallelement nicht durch einen Streckvorgang erzeugt, sondern durch
ein Umfalten von Teilabschnitten, so dass eine Dehnung oder eine
Streckung innerhalb des Metallelements, wie sie bei Streckmetall
vorhanden ist, vermieden wird. Die umgefalteten Teilabschnitte sind
dabei so angeordnet, dass während
des Arbeitsgangs ein Auseinanderfalten der beiden äußeren Randbereiche
des Metallelements erfolgt, wodurch die gewünschte Materialverbreiterung
bzw. Expansion erreicht wird. Gleichzeitig wird durch das Umfalten
und die einstückige
Ausbildung des Metallelements gewährleistet, dass die Durchbrechungen
in dem Metallelement in einem einstückigen Herstellungsprozess erzeugbar
sind und die gewünschte
Steifigkeit und Stabilität
gewährleistet
sind.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung sind die außen
liegenden Teilabschnitte gegensinnig zueinander, das heißt in einander
entgegengesetzten Richtungen umgefaltet. Dabei ist insbesondere
einer der außen
liegenden Teilabschnitte zur Oberseite des mittleren Teilab schnitts und
der andere außen
liegende Teilabschnitt zur Unterseite des mittleren Teilabschnitts
hin umgefaltet. Die Teilabschnitte können dabei sowohl zueinander zeigend
als auch auseinander zeigend umgefaltet sein.
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Grundsätzlich ist es auch möglich, dass
die außen
liegenden Teilabschnitte gleichsinnig zueinander, das heißt in die
gleiche Richtung zeigend umgefaltet sind. Insbesondere sind hierbei
beide außen
liegende Teilabschnitte zur selben Seite, das heißt beide
entweder zur Oberseite oder beide zur Unterseite des mittleren Teilabschnitts
hin umgefaltet.
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Nach einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform
der Erfindung sind zumindest in einem der Randbereiche mehrere Durchbrechungen
ausgebildet. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das flächige Metallelement
eine in Richtung der Außenkanten
sich erstreckende lang gestreckte Ausbildung besitzt, da nur durch
die Durchbrechungen eine entsprechende Verbreiterung des Metallelements über dessen
gesamte Länge
möglich
ist. Vorteilhaft sind in jedem der Randbereiche mehrere Durchbrechungen ausgebildet.
Diese Durchbrechungen sind dabei bevorzugt alternierend in den beiden
Randbereichen verteilt, wobei bevorzugt jeweils ein Abschnitt mit
seinen umgefalteten außen
liegenden Teilabschnitten gleichzeitig jeweils einer Durchbrechung
des ersten und einer sich daran anschließenden Durchbrechung des zweiten
Randbereichs zugeordnet ist.
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Nach einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform
der Erfindung sind in dem Mittelbereich zusätzliche Durchbrechungen ausgebildet.
Dabei sind vorteilhaft die in dem Mittelbereich ausgebildeten Durchbrechungen
entsprechend den in den Randbereichen ausgebildeten Durchbrechungen ausgebildet.
Es ist somit möglich,
eine zusätzliche Verbreiterung
des Metallelements dadurch zu erreichen, dass mehrere erfindungsgemäß umgefaltete Abschnitte
zwischen den Außenkanten
hintereinander liegend vorgesehen sind.
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Vorteilhaft ist ein Abschnitt als
Steg mit parallel zueinander verlaufenden Seitenkanten ausgebildet.
Grundsätzlich
können
die Seitenkanten des Abschnitts jedoch auch schräg zueinander verlaufen oder
beispielsweise auch gekrümmt
ausgebildet sein, solange das erfindungsgemäße Umklappen der Teilabschnitte
dadurch nicht verhindert wird. Insbesondere an den Enden der Abschnitte
können
dabei von der Stegform abweichende, beispielsweise seitlich abstehende
Flächen
vorgesehen sein.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung verlaufen die Seitenkanten und die Stege parallel
zueinander oder schräg
zueinander. Auch hier ist die Geometrie lediglich dadurch eingeschränkt, dass
ein Umfalten der außen
liegenden Teilabschnitte und damit ein Auseinanderklappen der beiden
Randbereiche nicht behindert wird.
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Durch die Erfindung wird erreicht,
dass der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Außenkante
mit umgefalteten Teilabschnitten deutlich größer ist als mit nicht umgefalteten
Teilabschnitten. Auf diese Weise wird die gewünschte Materialverbreiterung
erreicht. Insbesondere ist es mit der Erfindung möglich, dass
der Abstand mit umgefalteten Teilabschnitten ca. zwischen 1,3 und
4 Mal, insbesondere ca. zwischen 2 und 3 Mal so groß ist wie
mit nicht umgefalteten Teilabschnitten. Somit ist bei erfindungsgemäß ausgebildeten
Metallelementen durch die erfindungsgemäße Faltung eine deutlich größere Expansion
möglich
als sie beispielsweise bei der Verwendung von Streckmetall erreicht
werden kann.
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Vorteilhaft wiederholen sich die
Durchbrechungen in regelmäßigen Abständen, wobei
dies sowohl für
die in den Randbereichen ausgebildeten Durchbrechungen als auch
für eventuell
in dem Mittelbereich ausgebildete Durchbrechungen gilt. Grundsätzlich können sich
die Durchbrechungen auch in unregelmäßigen Abständen wiederholen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform
der Erfindung besitzen die Randbereiche mit Ausnahme der Durchbrechungen
eine im Wesentlichen ebene Oberfläche. Vorteilhaft ist auch die Oberfläche des
Metallelements mit Ausnahme der Durchbrechungen im Wesentlichen
eben ausgebildet. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden,
dass die durch das Umfalten vorhandenen Materialverdickungen flach
gewalzt werden. Dadurch entsteht zusätzlich an den Biegelinien sowie
an den dünn
gewalzten umgefalteten Teilabschnitten eine Kaltverfestigung, so
dass trotz der Faltung des Materials die Steifigkeit der umgefalteten
Abschnitte zumindest der Steifigkeit des Ausgangsmaterials entspricht.
Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die beispielsweise als
Stege ausgebildeten Abschnitte relativ dünn ausgebildet sind, da in
diesem Fall durch die Kaltverfestigung trotz dieser dünnen Verbindungsstellen
zwischen den beiden Randbereichen eine hohe Steifigkeit des gesamten
Metallelements gewährleistet
ist.
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Nach einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform
der Erfindung schließen
die umgefalteten außen
liegenden Teilabschnitte mit dem mittleren Teilabschnitt jeweils
einen Winkel von ca. 110° bis
0°, vorzugsweise
von ca. 90° bis
0°, vorteilhaft
von ca. 45° bis
0°, insbesondere
von 10° bis
0° ein.
Zum Erzeugen eines flächigen,
verbreiterten Metallelements werden die außen liegenden Teilabschnitte
vollständig
umgefaltet, so dass sie mit dem mittleren Teilabschnitt einen Winkel
von ca. 0° einschließen. Grundsätzlich ist
es jedoch auch möglich,
dass der Faltvorgang nicht bis zum vollständigen Umklappen durchgeführt wird,
so dass sich dreidimensiona- le
Strukturen erzeugen lassen. Diese sind beispielsweise bei der Erzeugung
von Verbundwerkstoffen, Filtern oder dergleichen verwendbar.
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Nach einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform
der Erfindung geht jeder der umgefalteten außen liegenden Teilabschnitte,
der direkt mit einem Randbereich verbunden ist, kontinuierlich,
insbesondere eben in den mit ihm verbundenen Randbereich über. Dadurch
wird in diesem Bereich eine glatte bzw. ebene Oberfläche des
Metallelements ohne Kanten, Biegungen oder dergleichen erreicht.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung schließt
sich an die erste und/oder an die zweite Außenkante jeweils ein weiterer
Metallabschnitt an, der zusammen mit dem sich zwischen der ersten
und der zweiten Außenkante
erstreckenden Material ein Winkelprofil bildet. Insbesondere kann
das Winkelprofil dabei L-förmig,
V-förmig,
U-förmig,
C-förmig oder
Z-förmig
ausgebildet sein. Durch diese Ausbildung kann das flächige Metallelement
einfach zur Bildung eines Profils verwendet werden. Der oder die
weiteren Metallabschnitte können
dabei entweder vollflächig
ausgebildet sein oder, falls gewünscht,
ebenfalls mit erfindungsgemäßen Durchbrechungen
durchsetzt sein. Soll beispielsweise ein Putzprofil erzeugt werden,
so wird das Winkelprofil vorteilhaft L-förmig ausgebildet, wobei bevorzugt
beide Schenkel des Profils mit erfindungsgemäßen Durchbrechungen versehen
sind. Handelt es sich bei dem Winkelprofil hingegen beispielsweise
um ein Ständerprofil,
so ist eine C-förmige,
U-förmige, T-förmige, I-förmige oder
Z-förmige Ausbildung
vorteilhaft, wobei die Durchbrechungen lediglich in dem mittleren
Basisteil, nicht jedoch in den außen liegenden Schenkeln vorhanden
sind. Bei Bedarf können
die Durchbrechungen auch direkt in den Biegelinien der Winkelprofile
oder nur in einem oder mehreren Schenkeln ausgebildet sein.
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Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Metallelement überall eingesetzt
werden, wo flächige Metallabschnitte
eingesetzt werden, so z.B. bei allen Arten von offenen oder geschlossenen
Metallprofilen, wie z.B. auch Rohrprofilen.
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Bevorzugt ist der weitere Metallabschnitt oder
sind die weiteren Metallabschnitte einstückig mit dem restlichen Teil
des Metallelements ausgebildet, um auf diese Weise den einstufigen
Herstellvorgang beizubehalten.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind zusätzlich
zu den ersten und zweiten Randbereichen ein dritter und ein vierter
Randbereich vorhanden, die sich gegenüberliegen und sich jeweils
quer, insbesondere senkrecht zu dem ersten oder zweiten Randbereich
erstrecken. Die Ausbildung der Oberfläche der Materialbahn entspricht
dabei in einer Richtung von dem dritten zu dem vierten Randbereich
im Wesentlichen der Ausbildung der Oberfläche in einer Richtung von dem ersten
zu dem zweiten Randbereich. Auf diese Weise ist somit eine Materialverbreiterung
nicht nur in einer Richtung, insbesondere quer zur Längserstreckung des
Metallelements, sondern beispielsweise in zwei senkrecht zueinander
liegenden Richtungen, beispielsweise eine längs zur Längserstreckung und eine quer
zur Längserstreckung
des Metallelements möglich.
Bei dieser Ausführungsform
wird somit eine zweidimensionale Expansion und Materialverbreiterung
erzielt.
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Das erfindungsgemäße Metallelement kann vielfältig verwendet
werden. Beispielsweise kann das Metallelement als Profilelement,
insbesondere als Eck- oder Ständerprofil,
als Schutzgitter, als Zaunabschnitt, als Filtermatte, als Schallschutzelement,
als Rankgerüst,
als Trittflächenelement,
als Bewehrungsmatte, als Einlage in Verbundwerkstoffen, als Kabelkanal,
als Lochband, als Montage-, Akustik- oder Abschattungselement oder
als Zierprofil verwendet werden. Dabei ist es jeweils möglich, dass die
entsprechenden Elemente vollständig
durch das erfindungsgemäße Metallelement
gebildet sind oder dass, wie bereits beschrieben, sich an das die
Durchbrechungen enthaltene Metallelement weitere Metallabschnitte
anschließen.
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Grundsätzlich kann die Erfindung in
allen Bereichen eingesetzt werden, in denen flächige Werkstoffe perforiert,
gelocht, oder gestanzt werden, um zum Beispiel eine Durchlässigkeit
oder Teildurchlässigkeit
bzw. gerichtete Reflexion für
Licht, Schall oder Fluide zu erreichen. Mit der Erfindung wird erreicht, dass
anders als beispielsweise bei einer Perforation bei der Erzeugung
der Durchbrechungen kein Materialausschuss entsteht und somit Kosten
reduziert werden können.
Weitere Einsatzgebiete können sein:
Verwendung bei Drahtglas, Sandwichböden, Verpackungs-Dämmungsmaterial,
Deckenabhänger,
Kabeltragsysteme, Katalysatorbleche, Leitungsführungssysteme, Lochbleche,
Lochstreifen, Montagebänder,
Montagewinkel, Regalträger,
Rispenbänder,
Rolladenprofile, Pfostenträger,
Profilbänder, Schienensysteme,
Schlitzbänder,
Strebenverbinder, Tragschienen oder Netzherstellung.
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Typische Dicken der verwendeten Materialbahnen
liegen dabei zwischen ca. 0,3 mm bis 2 mm, insbesondere zwischen
ca. 0,4 mm und 0,8 mm. Als Material kann beispielsweise Aluminium,
Zinkblech, Edelstahl oder verzinktes Stahlblech verwendet werden.
Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Dickenwerte bzw. Materialien
beschränkt.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben; in diesen
zeigen:
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1 ein
Schnittmuster mit dem ein erfindungsgemäßes Metallelement herstellbar
ist,
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2 – 4 drei unterschiedliche Zustände während des
Herstellens eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Metallelements nach dem Schnittmuster gemäß 1,
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5 ein
weiteres Schnittmuster zur Herstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Metallelements,
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6 – 8 drei Verfahrensschritte
zum Herstellen eines erfindungsgemäß ausgebildeten Metallelements
nach einem Schnittmuster gemäß 5,
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9 ein
weiteres Schnittmuster,
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10 – 12 drei Verfahrensschritte
zum Herstellen eines erfindungsgemäß ausgebildeten Metallelements
nach dem Schnittmuster gemäß 9,
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13 – 15 drei alternative Verfahrensschritte
bei der Herstellung des erfindungsgemäß ausgebildeten Metallelements
gemäß dem Schnittmuster
aus 9,
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16 ein
weiteres Schnittmuster,
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17 ein
erfindungsgemäß ausgebildetes Metallelement,
das gemäß dem Schnittmuster
nach 16 hergestellt
wurde,
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18 ein
weiteres Schnittmuster,
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19 – 21 drei Verfahrensschritte
zur Herstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Metallelements
nach dem Schnittmuster gemäß 18,
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22 weitere
Varianten unterschiedlicher Schnittmuster,
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23 eine
schematische Darstellung eines Eckprofils gemäß der Erfindung und
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24 eine
schematische Darstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Ständerprofils.
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1 zeigt
eine lang gestreckte Materialbahn 1, insbesondere ein Metallblech,
in das mäanderförmig verlaufende
Schlitze 2, 3 eingeschnitten sind. Die Schlitze 2, 3 können dabei
beispielsweise durch ein Stanz- oder Schneidverfahren (z.B. Rotationsschneidverfahren,
Laserschneidverfahren) oder ein sonstiges geeignetes Verfahren in
die Materialbahn 1 eingebracht sein.
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Die Schlitze 2, 3 sind
jeweils U-förmig
ausgebildet, wobei die beiden Schenkel 4, 5 zur
offenen Seite des U hin auseinander laufen.
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Die Schenkel 4 wie auch
die Schenkel 5 sind jeweils durch linienförmige Basisschnitte 6, 7 miteinander
verbunden, die jeweils parallel zueinander angeordnet sind.
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Die U-förmigen Schlitze 2 liegen
jeweils in gleicher Höhe,
periodisch aufeinander folgend entlang der Längsachse der Materialbahn 1 hintereinander.
Ebenso liegen die U-förmigen
Schlitze 3 entlang der Längsachse der Materialbahn 1 in
gleichmäßigen Abständen aufeinander
folgend hintereinander, wobei jedoch die offenen Seiten der U-förmigen Schlitze 2 und 3 zu
der jeweils anderen Außenkante 8, 9 der Materialbahn 1 zeigen.
Dabei sind die U-förmigen Schlitze 2, 3 so
ineinander greifend angeordnet, dass sich die Schenkel 4, 5 jeweils überlappen
und zwischen den Schenkeln 4, 5 Stege 10, 11 ausgebildet sind.
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Die Materialbahn 1 besitzt
eine Oberfläche 13 mit
einer Breite 12, die sich von der Außenkante 8 zur Außenkante 9 erstreckt.
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Gemäß den 2 bis 4 wird
zur Herstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Metallelements
unter Zugrundelegung des Schnittmusters nach 1 ein Faltprozess verwendet. Dazu werden die
Randabschnitte der Materialbahn 1 so in entgegengesetzte
Richtungen gemäß Pfeilen 14, 15 auseinander
bewegt, dass die Stege 10, 11 jeweils an zwei
Knicklinien 16, 17 bzw. 18, 19 abgeknickt
werden. Bei einem weiteren Auseinanderziehen der Materialbahn 1 entlang
den Pfeilen 14, 15 bewegen sich die beiden durch
die Stege 10, 11 miteinander verbundenen Hälften 20, 21 der
Materialbahn 1 in einer Schwenkbewegung auseinander, bis
sie nach vollständigem
Verschwenken in die in 4 dargestellten
Positionen gelangen, wo sie im Wesentlichen wieder in der gleichen
Ebene liegen.
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Nach dem vollständigen Verschwenken und dem
daraus resultierenden Auseinanderziehen der Hälften 20, 21 der
Materialbahn 1 sind in dieser, wie aus 4 zu erkennen ist, Durchbrechungen 22, 23 ausgebildet.
Das vor dem Auseinanderziehen die Durchbrechungen 22, 23 ausfüllende Material
bildet entsprechende Ansätze 24, 25,
die jeweils über
zwei der Stege 10, 11 miteinander verbunden und,
gegenüber
dem Ausgangszustand, um die zweifache Steglänge in Ausziehrichtung gegeneinander
verschoben sind. Die Form der Ansätze 24, 25 ist
dabei, bis auf die Stegbereiche, komplementär zu der Form der Durchbrechungen 22, 23.
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Durch den Expansionsvorgang hat sich
die Breite 12 der Materialbahn 1 um die zweifache Steglänge auf
die Breite 12' vergrößert. Dabei
treten während
des Expansions- bzw. Faltvorgangs im Wesentlichen keine Streck-
oder Biegespannungen in dem Material der Materialbahn 1 auf.
Lediglich unmittelbar in den Knicklinien 16, 17, 18, 19 erfolgt
durch die Umfaltung eine Biegung des Materials. Dabei ist die Materialdehnung
gegenüber
der Flächenvergrößerung vernachlässigbar.
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In der in 4 gezeigten Endstellung besitzt die Materialbahn 1 einen
sich an die Außenkante 8 anschließenden ersten
Randbereich 26, einen sich an die zweite Außenkante 9 anschließenden zweiten Randbereich 27 sowie
einen zwischen den beiden Randbereichen 26, 27 liegenden
Mittelbereich 28, durch den die beiden Randbereiche 26, 27 miteinander
verbunden sind.
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Der Mittelbereich 28 umfasst
vier gestrichelt dargestellte Abschnitte 29, 30,
wobei jeder dieser Abschnitte 29, 30 aus drei
Teilabschnitten 31, 32, 33 bzw. 34, 35, 36 besteht.
Zur Verdeutlichung sind in 4 jeweils
die außen
liegenden Teilabschnitte 31, 33 des Abschnitts 29 entgegengesetzt
schräg
zu dem dazwischen liegenden mittleren Teilabschnitt 32 schraffiert.
In ähnlicher
Weise sind die außen
liegenden Teilabschnitte 34 und 36 der Abschnitte 30 quer schraffiert,
während
der dazwischen liegende mittlere Teilabschnitt 35 bezogen
auf die Längsrichtung
der Materialbahn 1 längs
schraffiert ist.
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Wie aus 4 zu erkennen ist, sind jeweils die außen liegenden
Teilabschnitte 31, 33, 34, 36 gegenüber den
mittleren Teilabschnitten 32, 35 vollständig gegensinnig
so umgefaltet, dass die außen liegenden
Teilabschnitte 31, 34 an der Oberseite der mittleren
Teilabschnitte 32, 35 und die außen liegenden
Teilabschnitte 33, 36 an der Unterseite der mittleren
Teilabschnitte 32, 35 anliegen.
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Dabei wird darauf hingewiesen, dass
der Begriff "außen liegende" Teilabschnitte nicht
notwendigerweise bedeutet, dass diese Teilabschnitte näher an einer
der Außenkanten 8, 9 liegen,
als die mittleren Teilabschnitte, sondern dass dieser Begriff die Einteilung
der Abschnitte 29, 30 in drei Teilabschnitte beschreibt,
wobei die "außen liegenden" Teilabschnitte jeweils
die Teilabschnitte sind, die durch einen gemeinsamen, zwischen ihnen
liegenden mittleren Teilabschnitt miteinander verbunden sind.
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Um eine möglichst glatte Oberfläche 13 zu erhalten,
kann nach Beendigung des Faltvorgangs die Materialbahn 1 durch
eine Walzvorrichtung geführt
werden. Durch entsprechend hohen Druck beim Walzvorgang wird das
im Mittelbereich 28 dreilagige Material zusammengepresst,
wobei gleichzeitig eine Kaltverfestigung des Materials entsteht.
Durch den Walzvorgang wird somit zum einen eine weitgehend ebene
Oberfläche 13 erzeugt
und zum andern eine erhöhte
Stabilität
der Materialbahn 1 auch im Bereich der Knicklinien 16, 17, 18, 19 sowie
der relativ dünn ausgebildeten
Stege 10, 11, welche die mittleren Teilabschnitte 32, 35 bilden,
erreicht.
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Das in den 5 bis 8 gezeigte
Ausführungsbeispiel
entspricht im Wesentlichen dem zu den 1 bis 4 beschriebenen Ausführungsbeispiel,
so dass für
gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen wie in den 1 bis 4 verwendet werden.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß den 5 bis 8 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel
gemäß den 1 bis 4 lediglich darin, dass zwischen den
U-förmigen
Schlitzen 2, 3 jeweils noch zwei weitere schräg verlaufende
Schlitze 37, 38 vorgesehen sind. Aufgrund dieser
weiteren Schlitze 37, 38 entstehen jeweils zwei
parallel zur Expansionsrichtung gemäß den Pfeilen 14, 15 hintereinander
liegende Stege 10, 10' bzw. 11, 11'.
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Der Faltvorgang erfolgt identisch
zu dem zu den 2 bis 4 beschriebenen Faltvorgang.
Vorteilhaft an der Ausführungsform
gemäß den 5 bis 8 ist, dass durch die zusätzlichen
Stege 10', 11' eine noch höhere Stabilität der expandierten
Materialbahn 1 gegeben ist.
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Weiterhin ist in 8 zu erkennen, dass der Mittelbereich 28 aufgrund
der doppelten Anzahl der Stege 10, 10', 11, 11' auch die doppelte
Anzahl von Abschnitten 29, 30 sowie die doppelte
Anzahl von Teilabschnitten 31 bis 36 besitzt.
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9 zeigt
eine Ausführungsform,
bei der anstelle der U-förmigen
Schlitze 2, 3 V-förmige Schlitze 37, 38 in
die Materialbahn 1 eingeschnitten sind. Ähnlich den
U-förmigen
Schlitzen 2, 3 sind auch die V-förmigen Schlitze 37, 38 jeweils
in Längsrichtung der
Materialbahn 1 nebeneinander liegend und versetzt ineinander
greifend angeordnet. Die V-förmigen Schlitze 37, 38 besitzen
Schenkel 39, 40, die einander überlappen, so dass zwischen
den Schenkeln 39, 40 jeweils wiederum Stege 10, 11 ausgebildet
sind.
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Die Materialbahn 1 wird
gemäß den 10 bis 12 in identischer Weise wie bereits zu
den 2 bis 4 beschrieben entlang zweier
Pfeile 14, 15 auseinander bewegt, so dass die
Breite 12 der Materialbahn 1 nach Beendigung des
Faltvorgangs auf eine vergrößerte Breite 12' expandiert
wird.
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Bei dem in den 10 bis 12 dargestellten Faltvorgang
werden dabei die Stege 10, 11 wie bei den 2 bis 4 entlang der Knicklinien 16, 17, 18, 19 umgefaltet,
so dass aufgrund der V-förmigen
Ausbildung der Schlitze 37, 38 die Ansätze 24, 25 dreieckförmige Spitzen 41, 42 besitzen.
Diese liegen bei dem in den 10 bis 12 dargestellten Umfaltvorgang
in einer Ebene mit den Ansätzen 24, 25 und
bilden jeweils die außen
liegenden Teilabschnitte 31, 33, 34, 36.
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Im Gegensatz dazu werden bei dem
in den 13 bis 15 dargestellten Faltvorgang
die dreieckförmigen
Spitzen 41, 42 zusammen mit den Stegen 10, 11 entlang
von Knicklinien 43, 44 umgeklappt. Bis auf diese
geänderte
Führung
der Knicklinien 43, 44 ist der in den 13 bis 15 dargestellte Faltvorgang identisch
zu dem in den 10 bis 12 dargestellten Faltvorgang.
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Die resultierende Breite 12' der Materialbahn 1 ist
in beiden Fällen
identisch, bei der zu den 13 bis 15 beschriebenen Faltung
werden lediglich die Anzahl der Knicklinien 43, 44 verringert.
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Wie bereits zu der Ausführungsform
gemäß den 1 bis 4 beschrieben, kann auch bei den Ausführungsformen
gemäß den 5 bis 15 jeweils nach dem vollständigen Umfalten
die Materialbahn 1 einer Glättvorrichtung zugeführt werden,
mit der die mehrlagigen Materialabschnitte zusammengepresst werden.
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Während
sowohl bei den Ausführungen
nach den 1 bis 4, den 5 bis 8,
den 9 bis 12 wie auch den 13 bis 15 die Knicklinien jeweils auf beiden
Seiten des Mittelbereichs 28 in identischer Weise gewählt worden
sind, ist es grundsätzlich
auch möglich,
beispielsweise die Knicklinien auf einer Seite des Mittelbereichs 28 gemäß der Ausführungsform nach
den 10 bis 12 und auf der anderen Seite des
Mittelbereichs 28 nach der Ausführungsform gemäß den 13 bis 15 zu wählen. Gleiches gilt auch für Ausführungsformen,
die keine V-förmigen
Schlitze 37, 38, sondern beispielsweise U-förmige Schlitze oder
sonstige Schlitzformen besitzen. In diesem Fall wären somit
die umgefalteten Teilabschnitte nicht gegensinnig, sondern gleichsinnig
gefaltet.
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Bezogen auf die Ausführungsformen
gemäß den 9 bis 15 würde
dies bedeuten, dass auf einer Seite des Mittelbereichs 28 die
dreiecksförmigen Spitzen 41,
wie in 12 gezeigt, gegenüber den Stegen 10, 11 umgefaltet
sind, während
die gegenüberliegenden
dreieckförmigen
Spitzen 42, wie in 15 gezeigt,
kontinuierliche Verlängerungen
der Stege 10, 11 bilden.
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Bei den Ausführungsformen, bei denen die Biegelinien
zweier aneinander angrenzender außen liegender Teilabschnitte
voneinander getrennt sind (siehe z.B. 1 – 8, 10 – 12, 19 – 21), ist es auch möglich, dass
die beiden aneinander angrenzenden außen liegenden Teilabschnitte
gegenüber
ihren jeweiligen mittleren Teilabschnitten in entgegengesetzen Richtungen
umgeklappt sind. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach 4 würde dies
z.B. bedeuten, dass der Abschnitt 29 wie dargestellt gefaltet
ist, bei dem Abschnitt 30 hingegen der außen liegende
Teilabschnitt 34 nicht wie in 4 dargestellt oberhalb, sondern unterhalb
des mittleren Teilabschnitts 35 liegt. Entsprechend würde der
außen
liegende Teilabschnitt 36 nicht unterhalb, sonder oberhalb
des mittleren Teilabschnitts 35 liegen. Diese unterschiedlichen
Faltrichtungen können
regelmäßig, beispielsweise alternierend,
oder unregelmäßig auftreten. Durch
diese gegeneinander gefalteten Abschnitte kann die Biegesteifigkeit
des Metallelements verbessert werden.
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Die Biegesteifigkeit kann auch dadurch
erhöht
werden, dass über
die Länge
des Metallelements aufeinander folgende Abschnitte 29, 30 nicht ausschließlich entlang
einer geraden Linie, insbesondere in Längsrichtung des Metallelements
angeordnet sind, sondern dass zumindest einige Abschnitte 29, 30 seitlich
versetzt zueinander angeordnet sind. Während bei dem Ausführungsbeispiel
nach 4 alle Abschnitte 29, 30 in
einer geraden Linie aufeinander folgen, sind bei dem Ausführungsbeispiel
nach 8 die jeweils näher zur
Außenkante 8 liegenden Abschnitte 29, 30 gegenüber den
näher zur
Außenkante 9 liegenden
Abschnitte 29, 30 seitlich versetzt angeordnet,
so dass das Ausführungsbeispiel
nach 8 eine größere Biegesteifigkeit
besitzt als das nach 4.
Es wäre
beispielsweise auch möglich, bei
dem Ausführungsbeispiel
nach 4 die Abschnitte 29 jeweils
gegenüber
den Abschnitten 30 seitlich zu versetzen oder jeweils ein
Paar von Abschnitten 29, 30 gegenüber dem
nächsten
Paar von Abschnitten 29, 30 seitlich zu versetzen,
um auf diese Weise eine erhöhte
Biegesteifigkeit zu erreichen.
-
16 zeigt
das Schnittmuster gemäß 9, wobei anstelle einer
einzigen Doppelreihe von V-förmigen
Schlitzen 37, 38 eine Vielzahl von solchen ineinander
greifenden V-förmigen
Schlitzen vorgesehen sind.
-
Bei einer solchen Aneinanderreihung
von V-förmigen
Schlitzen 37, 38 ergibt sich nach der Expansion
der Materialbahn letztlich die in 17 dargestellte
erfindungsgemäße Struktur,
wobei zur Vereinfachung lediglich eine Ausgestaltung mit zwei nebeneinander
liegenden Doppelreihen von V-förmigen Schlitzen 37, 38 dargestellt
ist.
-
Ähnlich
wie zu den 5 bis 8 beschrieben, ergeben sich
hier in Expansionsrichtung mehrere, nämlich in diesem Fall drei hintereinander
liegende Stege 10, 10', 10, 10'' bzw. 11, 11', 11, 11''. Erwähnenswert ist dabei, dass in
diesem Fall der jeweils mittlere Stege 10' bzw. 11' einen umgefalteten, außen liegenden
Teilabschnitt für
die jeweils einen mittleren Teilabschnitt bildenden Stege 10 und 10'' bzw. 11 und 11'' bildet.
-
18 zeigt
ein Schnittmuster, das eine Expansion der Materialbahn 1 sowohl
entlang der Pfeile 14, 15 als auch gleichzeitig
sowohl entlang von Pfeilen 45, 46 ermöglicht.
Mit diesem Schnittmuster ist somit eine Materialexpansion nicht
nur entlang einer Achse, sondern entlang zweier senkrecht aufeinander
stehender Achsen möglich.
-
In diesem Fall sind neben Stegen 10, 10', 11, 11', die sich zwischen
den Außenkanten 8, 9 hintereinander
liegend erstrecken, darüber
hinaus senkrecht zu diesen Stegen angeordnete Stege 47, 47', 48, 48' ausgebildet,
wie es aus den 19 bis 21 ersichtlich ist. Diese
Stege werden gemäß dem Schnittmuster
nach 18 durch die Überlappungen
von kreuzförmig
angeordneten Schlitzen 49, 50 gebildet.
-
Weitere mögliche Schnittmuster sind in 22 dargestellt. Dabei können in
diesen, wie bereits in den gezeigten Schnittmustern, sämtliche
spitz verlaufende Kanten beispielsweise auch durch entsprechende
Rundungen ersetzt werden. Weiterhin ist eine Mehrfachstaffelung,
wie sie beispielsweise 5 im
Gegensatz zu 1 zeigt,
auch bei den Schnittmustern nach 22 möglich. Auch
eine Parallelanordnung von mehreren Grundmustern parallel nebeneinander,
wie beispielsweise 16 im
Vergleich zu 9 zeigt,
ist mit dem Schnittmuster nach 22 möglich.
-
Einheitlich bei allen Schnittmustern
ist, dass die beim Faltvorgang entstehenden Knicklinien immer senkrecht
zu der Expansionsrichtung ausgerichtet sind.
-
Letztlich sind in den 23 und 24 noch zwei Anwendungsbeispiele der
Erfindung dargestellt.
-
23 zeigt
schematisch ein Eckprofil 51, wie es beispielsweise als
Putzprofil verwendet wird. Das Eckprofil 51 ist dabei als
L-förmiges
Winkelprofil ausgebildet, wobei beide Schenkel des winkelförmigen Eckprofils 51 mit
Durchbrechungen 22, 23 gemäß der Erfindung versehen sind.
Durch die Durchbrechungen 22, 23 ist sichergestellt,
dass der zum Verputzen des Eckprofils 51 verwendete Putz
durch das Eckprofil 51 hindurch treten kann und damit eine sichere
Befestigung des Eckprofils 51 gewährleistet ist.
-
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des
Eckprofils 51 mittels eines erfindungsgemäß expandierten
Metallelements wird gleichzeitig der Materialbedarf für die Fertigung
des Eckprofils verringert und die erforderliche Steifigkeit des
Eckprofils gewährleistet.
-
24 zeigt
zwei Ständerprofile 52,
die jeweils als C-förmige
Winkelprofile ausgebildet sind. Während die beiden Schenkel 53, 54,
an denen beispielsweise eine Platte 55 mit Schrauben 56 befestigt ist,
in üblicher
Weise als Vollmaterial ausgebildet sind, sind die beiden Basisabschnitte 57 der
Ständerprofile 52 als
erfindungsgemäß ausgebildete
Metallelemente hergestellt und mit den entsprechenden Durchbrechungen 22, 23 versehen.
Auf diese Weise ist gewährleistet,
dass der Materialverbrauch für
die Herstellung der Ständerprofile 53 gegenüber herkömmlichen
Verfahren deutlich reduziert wird.
-
- 1
- Materialbahn
- 2
- Schlitze
- 3
- Schlitze
- 4
- Schenkel
- 5
- Schenkel
- 6
- Basisschnitte
- 7
- Basisschnitte
- 8
- Außenkante
- 9
- Außenkante
- 10,
10'
- Stege
- 11,
11'
- Stege
- 12,
12'
- Breite
- 13
- Oberfläche
- 14
- Pfeil
- 15
- Pfeil
- 16
- Knicklinie
- 17
- Knicklinie
- 18
- Knicklinie
- 19
- Knicklinie
- 20
- Hälfte der
Materialbahn 1
- 21
- Hälfte der
Materialbahn 1
- 22
- Durchbrechungen
- 23
- Durchbrechungen
- 24
- Ansätze
- 25
- Ansätze
- 26
- Randbereich
- 27
- Randbereich
- 28
- Mittelbereich
- 29
- Abschnitte
- 30
- Abschnitte
- 31
- außen liegende
Teilabschnitte
- 32
- mittlere
Teilabschnitte
- 33
- außen liegende
Teilabschnitte
- 34
- außen liegende
Teilabschnitte
- 35
- mittlere
Teilabschnitte
- 36
- außen liegende
Teilabschnitte
- 37
- V-förmige Schlitze
- 38
- V-förmige Schlitze
- 39
- Schenkel
- 40
- Schenkel
- 41
- dreiecksförmige Spitze
- 42
- dreiecksförmige Spitze
- 43
- Knicklinie
- 44
- Knicklinie
- 45
- Pfeil
- 46
- Pfeil
- 47,
47'
- Stege
- 48,
48'
- Stege
- 49
- Schlitze
- 50
- Schlitze
- 51
- Eckprofil
- 52
- Ständerprofil
- 53
- Schenkel
- 54
- Schenkel
- 55
- Platte
- 56
- Schrauben
- 57
- Basisabschnitt